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La machine à vapeur de Watt (XVIIIe siècle)

La machine à vapeur de Watt (XVIIIe siècle)

La machine à vapeur, perfectionnée par l'ingénieur écossais James Watt, a révolutionné la technologie.

Histoire

Mots clés

James Watt, machine à vapeur, invention, chaudière, piston, soupape, vapeur, pompe, ingénieur, technologie, énergie, eau

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Questions

  • Est il vrai que la révolution industrielle commença aux Etats-Unis?
  • Est il vrai que la révolution industrielle débuta dans les années 1760 en Angleterre?
  • Est il vrai que James Watt perfectionna la machine à vapeur universelle?
  • Est il vrai que James Watt inventa la machine à vapeur?
  • Ou est ce que les machines à vapeur furent utilisées en grand nombre?
  • Qu'est ce qui n'était pas une précondition de la révolution industrielle?
  • Lequel n'était pas un résultat de la révolution industrielle?
  • Qu'est ce qui ne faisait pas partie de la machine à vapeur universelle de Watt?
  • Qu'est ce qui ne faisait pas partie de la machine à vapeur universelle de Watt?
  • Quel inventeur n'a pas fait d'expériences avec de la vapeur?
  • Qui était un contemporain de Watt?
  • Qui n'était pas un contemporain de Watt?
  • Qu'est ce qui ne fonctionnait pas avec une machine à vapeur?
  • Dans quelle industrie est ce que les machines modernes furent utilisées en premier en Angleterre?
  • Quelle était la source la plus importante d'énergie des machines à vapeur?
  • Qui était le scientifique de l'antiquité qui inventa une machine à vapeur primitive qui s'appelait «l'aeolipile»?
  • Quand est ce que la puissance de la vapeur fut découverte et utilisée pour la première fois?
  • Ou est ce que se trouvait l'atelier de Watt?
  • Ou est ce que naquit James Watt?

Scènes

Machine à vapeur

Coupe

  • chaudière - L'eau chauffe et bout dedans. L'énergie de la vapeur est utilisée pour effectuer le travail. Dans la machine à vapeur, l'énergie thermique se transforme donc en énergie mécanique.
  • piston à double action - La vapeur le fait bouger. Elle était l'une des innovations de Watt (en plus du condensateur externe): la vapeur était conduite à la fois dans l'espace au dessus et en dessous du part. Cela est plus efficace que conduire la vapeur vers l'espace situé en dessous du part seulement et cela permet au part remonté de glisser grâce à son propre poids lorsque la pression diminue (comme c'était le cas dans les machines à vapeur précédentes).
  • condensateur - C'était une des innovations de Watt (en plus du piston à double action). Son utilité résidait dans le fait que la vapeur sortant du cylindre dans lequel bougeait le piston pouvait être condensée ici, ce qui signifie qu'elle pouvait être liquéfiée. Auparavant, cela se produisait dans le cylindre, qui était refroidi par la même occasion. Une partie de l'énergie thermique de la vapeur était utilisée pour réchauffer le cylindre. L'amélioration de Watt a permis de pouvoir économiser cette énergie.
  • roue motrice - Les machines à vapeur servaient à faire bouger des roues et des pompes, entre autres.

Fonctionnement des valves

  • valves - Elles sont mises en motion par le mouvement de la machine à vapeur.
  • arrivée de vapeur

James Watt

Animation

  • chaudière - L'eau chauffe et bout dedans. L'énergie de la vapeur est utilisée pour effectuer le travail. Dans la machine à vapeur, l'énergie thermique se transforme donc en énergie mécanique.
  • piston à double action - La vapeur le fait bouger. Elle était l'une des innovations de Watt (en plus du condensateur externe): la vapeur était conduite à la fois dans l'espace au dessus et en dessous du part. Cela est plus efficace que conduire la vapeur vers l'espace situé en dessous du part seulement et cela permet au part remonté de glisser grâce à son propre poids lorsque la pression diminue (comme c'était le cas dans les machines à vapeur précédentes).
  • condensateur - C'était une des innovations de Watt (en plus du piston à double action). Son utilité résidait dans le fait que la vapeur sortant du cylindre dans lequel bougeait le piston pouvait être condensée ici, ce qui signifie qu'elle pouvait être liquéfiée. Auparavant, cela se produisait dans le cylindre, qui était refroidi par la même occasion. Une partie de l'énergie thermique de la vapeur était utilisée pour réchauffer le cylindre. L'amélioration de Watt a permis de pouvoir économiser cette énergie.
  • roue motrice - Les machines à vapeur servaient à faire bouger des roues et des pompes, entre autres.

Condensateur

  • pompe - Le mouvement coordonné du piston et des valves renvoie l'eau du condenseur vers la chaudière.
  • eau
  • vapeur condensée - Elle arrive dans le condensateur à partir du cylindre, ensuite l'eau est à nouveau pompée vers la chaudière.

Narration

Une machine à vapeur est un moteur thermique qui transforme l'énergie thermique en énergie mécanique.
La première machine à vapeur dont nous avons la connaissance est «l'aeolipile», inventée par Héron d'Alexandrie. Cependant, le jour de gloire de la machine à vapeur se trouve à l'Age Moderne.
A la fin du XVIIème siècle, Denis Papin construisit la première machine à vapeur à valve de sûreté. Ses contemporains, Thomas Savery et Thomas Newcomen, construisirent les premières machines à vapeur industrielles de l'Angleterre. La machine à vapeur fut ensuite améliorée et son champ d'application fut élargi par l'ingénieur et inventeur James Watt.

La base de sa structure était une chaudière. Le feu de la chaudière faisait chauffer l'eau et cela produisait de la vapeur. Elle était transmise au à la tige du piston par un tuyau à vapeur. C'était là que l'énergie de la vapeur était transformée en mouvement vertical avec les valves. Ce mouvement pouvait être facilement transformé en mouvement de rotation; donc la machine à vapeur qui était à la base utilisée pour faire fonctionner les pompes des mines pouvait être désormais utilisée pour d'autres travaux mécaniques.

Watt conduisit ses premières expériences dans son petit atelier de l'Université de Glasgow.
Plus tard, supporté par des investisseurs, il a établi une entreprise florissante, déposa de nombreux brevets et construisit des milliers de machines à vapeur fonctionnelles. Au fil des ans, Watt améliora la conception de sa machine, la rendant plus efficace et économique. Une des améliorations les plus importantes était l'utilisation d'un condensateur externe, qui servait à convertir la vapeur d'eau en eau réutilisable. L'invention de James Watt introduisit de nouvelles possibilités pour l'application des machines à vapeur. Les historiens considèrent le dépôt de son brevet comme le début de la révolution industrielle.

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