10-03-2024  (610 lectures) Categoria: Articles

Motor de Watt: calor latente de ebullición

AQUESTA ÉS LA MEVA EXPLICACIÓ DE FA 40 ANYS

Due to the latent heat, a large amount of energy was lost to heat the cooled water to the boiling point . in Watt machine.. with two separate chambers, The solution was to keep the water at the boiler generating steam, constantly at the boiling point.

Indeed, you’ve highlighted a crucial aspect of the Watt steam engine. Let’s delve deeper into how James Watt addressed this issue and optimized energy utilization:

  1. Latent Heat and Energy Loss:

    • When water is heated to its boiling point, it absorbs energy in the form of latent heat. This energy is stored within the water molecules as they transition from liquid to vapor.
    • In the original steam engines (like Newcomen’s), the entire cylinder was cooled down during the condensation phase. This cooling process wasted energy because the cylinder had to be reheated for the next cycle.
  2. Watt’s Solution: Separate Chambers:

    • Watt’s ingenious solution was to separate the hot and cold parts of the engine:
      • Boiler: The boiler generated steam by heating water to its boiling point. It kept the water at a constant boiling temperature.
      • Condenser: The condenser was a separate chamber where the steam was condensed back into water. It remained cool.
    • Here’s how it worked:
      • Steam entered the cylinder and pushed the piston down, doing useful work.
      • After expansion, the steam flowed into the condenser, where it was rapidly cooled by contact with cold water. This condensation created a vacuum in the cylinder.
      • The vacuum allowed atmospheric pressure to push the piston back up, completing the cycle.
      • Crucially, the cylinder remained hot, as it wasn’t directly cooled during condensation.
  3. Benefits of Separate Chambers:

    • By keeping the cylinder hot, Watt’s design minimized energy losses due to reheating.
    • The constant boiling temperature in the boiler ensured efficient steam generation.
    • The separate condenser allowed for continuous operation without cooling the entire system.
  4. Further Improvements:

    • Watt continued refining his steam engine, introducing features like the double-acting cylinder (with two chambers) and mechanisms for rotary motion.
    • His innovations played a pivotal role in powering factories, mills, and locomotives during the Industrial Revolution.

In summary, Watt’s focus on latent heat and the separation of the boiler and condenser revolutionized steam engine efficiency, laying the groundwork for modern industrialization. .












































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LA SEGÜENT EXPLICACIÓ ESTÀTRETA DE LA WIKI I NO EXPLICA BÉ EL FUNCIONAMENT


MC
puedes explicar como la maquina de watt aprovecha la energia del calor latente de ebullición con la caldera de agua separada del cilindro de condensación
Copilot

La máquina de vapor de Watt, también conocida como la máquina de vapor de Boulton y Watt, fue un hito crucial en la Revolución Industrial. Permíteme explicarte cómo James Watt logró aprovechar la energía del calor latente de ebullición mediante su ingenioso diseño.

  1. Diseño previo y problema a resolver:

    • Las primeras máquinas de vapor, como las introducidas por Thomas Newcomen en 1712, funcionaban a presión atmosférica. En estas máquinas, se inyectaba vapor en un cilindro, que luego se enfriaba con un chorro de agua. El vapor se condensaba, creando un vacío parcial en el cilindro, y la presión atmosférica empujaba el pistón hacia abajo.
    • Sin embargo, Watt notó que el rocío de agua también enfriaba el propio cilindro, lo que requería una cantidad significante de calor para calentarlo nuevamente hasta el punto en que el vapor no se condensara inmediatamente al entrar al cilindro.
  2. Solución de Watt: el condensador separado:

    • Watt abordó este problema mediante un cilindro separado lleno de agua, que se abría una vez que se llenaba el cilindro principal.
    • Aquí está cómo funcionaba:
      • El vapor entraba en el cilindro principal y realizaba su trabajo, impulsando el pistón hacia abajo.
      • Luego, el vapor se dirigía al condensador, donde se enfriaba y se condensaba, extrayendo el vapor restante del cilindro principal.
      • El resultado final utilizaba el mismo ciclo que el diseño de Newcomen, pero sin enfriar el cilindro principal. Esto significaba que el cilindro estaba inmediatamente listo para otra carrera.
    • El condensador separado permitía que el cilindro principal se mantuviera caliente y listo para recibir vapor sin pérdida de energía.
  3. Mejoras adicionales:

    • Watt continuó mejorando su máquina de vapor, introduciendo un diseño de doble efecto (con dos cilindros) y sistemas para lograr el movimiento rotativo a partir de sus máquinas.
    • Su diseño se convirtió en sinónimo de máquina de vapor y fue fundamental para la Revolución Industrial.

En resumen, Watt separó las partes calientes (cilindro del pistón) y frías (condensador) de la máquina, evitando que el enfriamiento innecesario afectara la eficiencia de la acción de condensación. Su enfoque en el calor latente de ebullición y la caldera de agua separada revolucionó la forma en que se aprovechaba la energía del vapor123




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