Stefánia, Jakab2020. november 28., szombat
Tudomány

Az első gőzgép megalkotója

National Geographic Magyarország

Háromszázötven évvel ezelőtt, 1663. február 28-án született Thomas Newcomen, a gyakorlatban is használható első gőzgép építője.

Grafika: Henry Beighton (1717)/ BSHS Travel Guide

Anglia délnyugati csücskében, Devon grófságban látta meg a napvilágot egy puritán családban. Vaskereskedéssel, kovácsmesterséggel foglalkozott, idővel a bádogos és vízvezeték-szerelő mesterséget is kitanulta.

Angliában, abban az időben főként szénnel fűtöttek. A bányák tárnáit gyakran elöntötte a víz, amit kézi vagy állati erővel szivattyúztak ki – ám ez elég költséges és lassú művelet volt. E célra először Thomas Savery, angol feltaláló épített gőzgépet, de a “bányászok barátjának” nevezett szerkezet túl drága volt a mindennapi használathoz.

Newcomen maga is ismerte a bányászok problémáját, hiszen ónbányáiról híres vidéken élt, ahol a beáramló víz miatt nem lehetett a tárnákat mélyre fúrni. Nekifogott hát a kísérletezésnek, amiben társa John Calley, egy hozzá hasonlóan komoly gyakorlati tapasztalattal rendelkező mesterember volt. Newcomen képzeletét az Otto von Guericken német tudós által, néhány évtizeddel korábban felfedezett vákuum munkavégző gép is érdekelte. (Guericken 1654-ben, Regensburgban mutatta be csapos légszivattyúját.)

Amikor Newcomen megismerkedett Thomas Saveryvel, a tőle nem messze élő feltalálóval, akivel együtt dolgoztak és Newcomen egy évtizedig tökéletesítgette Savery gépét, amelynek pontos mását hátsó udvarában állította fel, és 1711-ben elkészült az első gőzgép. A kétkarú emelő egyik oldalán, láncon a bányaszivattyú dugattyúja, a másik oldalon, felül nyitott hengerben egy másik dugattyú mozgott. Ez alá a dugattyú alá gőzt vezettek, majd hideg vízzel lecsapatták. A keletkező vákuum leszívta a dugattyút, a másik oldalon ugyanekkor a felfelé mozgó dugattyú felnyomta a bányavizet. Ezután a kondenzátumot kiengedték, ekkor a szivattyú saját súlya miatt lefelé mozgott, majd a gőz beengedésekor újrakezdődött a folyamat.

Newcomen 1711 végén ajánlatot tett egy bánya víztelenítésére, ahol addig a tulajdonos évi ezer font költséggel 500 lovat alkalmazott e célra. A gyakorlati megvalósítás kezdetben akadozott, mert nehezen készült el a nyomásnak ellenálló henger és a belé tökéletesen illeszkedő dugattyú. További nehézség volt, hogy kezdetben a gőz kiengedését és a víz befecskendezését is kézzel kellett irányítani. A legenda szerint az ezzel a feladattal megbízott 13 éves fiú jött rá, hogy a szelepek nyitását és zárását a himbához kötött kötelekkel lehetne szabályozni, ami gyakorlatilag a folyamat automatizálását jelentette. A gép így percenként 15 ütemre volt képes, s alig néhány nap alatt vízmentesített egy olyan bányát, ahol ezt korábban nem tartották lehetségesnek.

A Newcomen alapította társaság hatalmas sikerrel árulta a gépeket. A himbás gőzszivattyúk gyors ütemben terjedtek először Angliában, majd Európában és Észak-Amerikában is. Amikor a feltaláló 1729. augusztus 5-én londoni házában meghalt, mintegy 75 gépe működött, fél évszázaddal később pedig már több mint félezer, és ezek között 80 lóerős is akadt.

A szerkezeten sokáig nem módosítottak, holott hatásfoka igen alacsony, kevesebb mint egy százalékos volt, mert a víz befecskendezésekor a henger lehűlt, így újra és újra fel kellett melegíteni. Mivel azonban a gépek szénbányákban üzemeltek, ahol bőven akadt tüzelőanyag, ez nem jelentett problémát. A gondok akkor jelentkeztek, amikor a gőzgépet már a bányáktól távolabb használták.

A megoldás James Watt, skót feltaláló nevéhez fűződik, akit eredetileg a Glasgow-i Egyetem az ottani Newcomen-gőzgép javítására kért fel. Watt elválasztotta a gőzlecsapódást végző kondenzátort a hengertől, amiben a dugattyú mozgott, az addig nyitott hengert lezárta, és egy atmoszférás gőzzel töltötte ki. Az így biztonságossá vált gépben a munkát nem a külső légkör, hanem a gőz végezte. Watt 1769-ben jegyeztette be a tökéletesített gőzgépet, de mivel bőszen védte szabadalmait, ezek a szerkezetek tömegesen csak akkor terjedtek el, amikor a szabadalmak lejártak, és a gőzgép jóval olcsóbb lett.

Forrás: MTI

Hozzászólások

Miről árulkodik a neandervölgyiek hüvelykujja?

Miről árulkodik a neandervölgyiek hüvelykujja?

Bár a neandervölgyiek igen közeli rokonaink voltak, rengeteg kisebb-nagyobb szempontból különböztek tőlünk.

Hazafelé tart a Hajabusza-2 űrszonda, egy óriásteleszkóp le is fotózta

Hazafelé tart a Hajabusza-2 űrszonda, egy óriásteleszkóp le is fotózta

A Ryugu nevű kisbolygóról 2019-ben gyűjtött mintával igyekszik hazafelé a japán Hajabusza-2 űrszonda, az érkezés december 6-án várható.

Európa belevág az űr megtisztításába

Európa belevág az űr megtisztításába

A Föld környezetét ellepő törmelék egyre komolyabb problémát okoz, az Európai Űrügynökség (ESA) szerint itt az ideje lépni.

A L’Oréal-UNESCO A Nőkért és a tudományért ösztöndíjprogram nyertesei 2020-ban

A L’Oréal-UNESCO A Nőkért és a tudományért ösztöndíjprogram nyertesei 2020-ban

A stroke-ot és ritka vesebetegségeket vizsgáló kutatónők nyerték az idei L'Oréal-Unesco díjat - tette közzé az MTI.

A kakaó flavonoidjainak jótékony hatása

A kakaó flavonoidjainak jótékony hatása

Egy új amerikai kutatás szerint a kakaó flavonoidjai egészséges felnőtteknél fokozzák az agy oxigénellátását, ezzel javítják a kognitív teljesítményt olvasható az MTI híre között.

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket