Historia de la máquina de vapor

Se llama máquina de vapor a todo motor que utiliza como fuerza motriz la que resulta de la expansión del vapor de agua. Su principio fundamental es el de la conversión del calor​ en trabajo.​ Este trabajo depende, como en todas las máquinas térmicas, del salto de temperatura, es decir, de la diferencia de la temperatura del vapor antes de expandirse y de la que tiene al salir al exterior.
La máquina de vapor se compone de dos partes: una en la que se produce el vapor que ha de actuar como fuerza motriz, denominada generador o caldera; y otra que constituye la máquina propiamente dicha, formada por el sistema de mecanismos encargados de recibir y transmitir la acción de la fuerza motriz del vapor, compuesta esencialmente de un émbolo o pistón​ (posteriormente reemplazado por la turbina de vapor) que adquiere por la acción del vapor un movimiento de vaivén en el interior de un cilindro donde encaja y oscila. En los primeros diseños utilizados para bombear agua en las minas, el movimiento se transmitía a otro émbolo mediante un balancín, haciendo la transformación de movimientos necesarios por medio de los mecanismos más convenientes.
Una de las cosas más notables y características del ser humano, que lo distingue de los demás seres vivos, es seguramente, la de poder inventar y construir máquinas, como desde tiempos inmemoriales ha venido haciendo; máquinas que multiplican sus fuerzas y facilitan el trabajo y que le han proporcionado los medios de atender con más desahogo y más comodidad cada día, a la satisfacción de sus necesidades, y cuando el ser humano compara sus fuerzas con las necesidades que le rodean, advierte que el límite señalado a aquellas por la naturaleza, no se opone a sus propósitos, si atina a auxiliarse de ciertos medios, cuya adopción, instintivamente como los primeros elementos de todas las ciencias que atienden a la conservación y engrandecimiento del individuo, constituyen los elementos rudos y usuales de la mecánica, y en estas primeras determinaciones del humano saber se advierte que preceden las aplicaciones a la teoría, porque aceptadas a vista de la necesidad por insinuación del ingenio, fundan sus condiciones didácticas en la experiencia, cuyos canónes se acatan ciegamente, y cuya doctrina forma parte de las tradiciones populares, hasta que, apoderándose de ellas la discusión, aparece la Ciencia, explicando lo que torpemente comprendía y utilizaba el instinto y señalando ese difícil valladar que separa la especulación y la práctica, y precede, pues, el servicio de las máquinas a la ciencia que reconoce sus fundamentos, y donde quiera que se conoce la necesidad de mecanismo se ofrece al ingenio determinar la forma apropiada del órgano que inmediatamente produce el efecto mecánico apetecido.
Para Vitruvio y otros, Arquitas de Tarento fue el primero que estableció reglas o estableció principios de Mecánica​ que después cultivó Platón, y llegó a construir una paloma de madera que volaba en todas las direcciones.
No obstante, consideran algunos, que a pesar de que el ingenio tarentino era una máquina y no mecánica, y a pesar de estar dotado Architas (Arkitas o Arquitas) de capacidad de invención y con destreza tal para realizar por sí sus pensamientos, todo ello lo hacía sin conocer las leyes del movimiento ni dio a sus invenciones un carácter verdaderamente científico, como dejó escrito Pierre Hérigone en el Tomo IV de su obra Cursus mathematicus, París: S. Piget, 6 vol.​
Cierto es que Arquímedes indagó sobre la teoría del centro de gravedad y del equilibrio en su obra De Æquiponderantibus; pero ni este trabajo del dudoso incendiario de la flota de Marcelo, ni lo que dejara escrito Aristóteles, ni las demostraciones que más tarde expuso Pappus de Alejandría respecto a la palanca, al Axes in Peritrochio​ o molinete, a la polea, al tornillo y a la cuña, no bastan para considerarlas como exposición de los principios teóricos a que estas máquinas obedecen en su funcionamiento,​ pues muy adelantados los tiempos modernos es cuando llegaron a reconocerse las leyes del movimiento y de la descomposición de las fuerzas, en que esta ciencia se funda.
La palabra muano, de donde provienen los vocablos máquina, mecánica, etc., significan invención, si bien supone al mismo tiempo el ejercicio o trabajo manual, de aquí el apellidarse desde entonces mecánicas las artes fabriles a diferencia de las artes liberales.
Máquina, según Asconio (9 a. C.- 76 d.&nsbp;C.), se llama todo aquello ubi non tam materiae ratio quam manus atque ingenii ducitur, donde se estima no tanto la condición, disposición o importancia de la materia, como de la mano o del ingenio.​
Tito Livio, hablando del mecánico de Siracusa, Arquímedes, dice
Gas no permanente, que vuelve al estado de líquido o sólido cuando baja su temperatura o cuando se le somete a una fuerte presión.
La historia del vapor, considerado como fuerza motriz, suministra hasta en los más minuciosos pormenores, una continua confirmación del siguiente adagio: Nihil per saltus (Nada se hace por saltos bruscos):
La primera máquina de vapor fue la Eolípila creada en el siglo I por Herón de Alejandría.
Difícil es averiguar, si en la Edad Antigua, se reconocía que el vapor pudiera emplearse como agente mecánico, y aun cuando desde los tiempos más remotos se observase que el vapor producido por el agua hirviendo sale con cierta fuerza por una abertura pequeña que tenga el vaso en que se forma, no hay razón bastante para creer que el eolipilo, fundado en la citada observación, pueda ofrecerse como prueba de que hasta fines del siglo XVII se hubiesen hecho tentativas para utilizar el vapor de agua, en aquel concepto, y hasta Jacques Rohault (filósofo y físico del siglo XVII),​ Pierre Polinière​ y otros, los físicos comparaban la cavidad del eolipilo a las cavidades subterráneas; el agua y el aire, contenido en aquel vaso, representaba según ellos, estos elementos contenidos en aquellas cavidades.
Filón de Bizancio, presenta la descripción del cañón de viento inventado por Ctesibio​ y es de gran interés en el arte de calibrar los cilindros de una máquina de vapor, que alcanza una remota antigüedad con Ctesibio: Este instrumento se inventó por Ctesibio, y se halla dispuesto de una manera muy ingeniosa y natural. Ctesibio había comprendido según los principios de la neumática, que el aire está dotado de una fuerza maravillosa de movilidad y elasticidad, que se le puede condensar en un vaso suficientemente resistente y que entonces es susceptible de enrarecerse prontamente volviendo a su volumen primitivo; Ctesibio que era un diestro mecánico, pensó con razón que este movimiento podía prestar a las catapultas una gran fuerza y un choque muy rápido. Con este objeto preparó vasos de forma semejante a la de las cajas de los médicos que no tienen opérculo; las hizo de bronce estirado para que tuviesen más fuerza y solidez. El interior de estos vasos era torneado y su exterior tirado a regla; se introducía en ellos un pistón que podía moverse rozando la superficie interior, de suerte que ningún licor pudiese filtrar por medio, cualquiera que fuese la fuerza de choque. No debe causar asombro ni dudarse de que puede obtenerse este resultado; porque en el tubo d emano que se llama hidraulo el fuelle que transmite el aire al horno es de bronce y trabajado de la misma manera que los vasos de que acabamos de hablar. Ctesibio nos demostraba entonces de que fuerza y rapidez de movimiento estaba dotado el aire. Colocada una cobertera soldada sobre la abertura de estos vasos, empujaba el pistón a fuertes martillazos y con una cuña. El pistón cedía un poco hasta el momento en que el aire encerrado en lo interior estaba muy comprimido, para que los mayores golpes no pudiesen hacer entrar más la cuña. Cuando se iba a estraer la cuña, saltaba el pistón fuera del vaso con una gran fuerza Y sucedía con frecuencia que se veía brotar fuego producido por la rapidez del choque del aire contra el vaso....​
Por la descripción citada anteriormente, se concibe que la eolípila es un aparato de reacción, lo cual quiere decir que se desarrolla en ella una fuerza de retroceso, lo cual podía en el siglo XIX reconocerse montando el instrumento sobre ruedas, y también otros tipos, como los siguientes:
Vitruvio conocía bien el juego de la eolípila o eolipila, pero se engañaba extrañamente sobre la causa de sus efectos: Las eolípilas son unas bolas de bronce, cóncavas y que no tienen más que un agujero muy pequeño por el cual se las llena de agua. Estas bolas no expelen aire alguno antes de calentarse, pero aproximadas al fuego tan luego como sienten el calor envían un viento impetuoso hacia el fuego, y así enseñan, con este experimento, verdades importantes sobre la naturaleza del aire y de los vientos. (Historia de las matemáticas, T.I.).
Herón de Alejandría, en su obra Spiritalia, traducción literal de la palabra griega Pneumáticas, nos dejó algunos pormenores sobre las diferentes maneras con que en su tiempo se sabía producir una fuerza motriz por medio del calor (el caldero, la olla, cuyo empleo alcanzó a tan remota antigüedad, han suministrado las primeras observaciones sobre la fuerza motriz del vapor) y se hallan descritos una serie de aparatos en la que se emplean en ellos de forma ingeniosa las corrientes de vapor o el aire cálido y aparecen citados también en la obra Mathematici Veteres, ed. Thevenot, 1693, 7 tomos:​ Los globos bailan en esta forma: una olla llena de agua y con una apertura se somete a la acción del fuego; de la apertura sale un tubo que termina en su extremidad superior por un hemisferio cóncavo. Si arrojamos una bolita ligera en este hemisferio, el tubo levantará la bolita que parecerá bailar (Veteres Mathematici, París, Imprenta Real francesa, 1693. Descripción de Herón de un surtidor de vapor vertical sobre un cuerpo leve que se sumerge en él).
Séneca, en su obra Cuestiones naturales, dice lo siguiente:
En la siguiente opinión atribuye al vapor de agua el papel que Anaxágoras da al aire y la cita con aclaraciones que la demuestran bien que la consideraba preferible:
Se necesitarán cuatro siglos más para que se produzca una nueva idea a consecuencia de la explicación teórica de los terremotos, pero al menos se ve en lo que precede una distinción claramente establecida entre:
Las fuerzas naturales o artificiales antes de ser verdaderamente útiles al hombre, casi siempre se han aprovechado en beneficio de la superstición y el vapor de agua no será una excepción a la regla general, como el dios Busterich encontrado en unas excavaciones según el citado F. Arago autor de Recueil d'observations géodésiques,..., París, Courcier, 1821:
Antemio sale citado en la obra de Agathías, historiador bizantino, que nos va a dar una indicación muy vaga pero incontestable de la aplicación de la fuerza motriz del vapor: Este Antemio era de Tralles y su arte consistía en las invenciones de los mecánicos, que aplicando sobre la materia las teorías geométricas, producen imitaciones y en cierta manera imágenes, de los fenómenos de la naturaleza. Tenía la mayor habilidad en este arte y había progresado tanto como era posible en el conocimiento de las ciencias matemáticas como su hermano Metrodoro en las gramaticales. Había en Bizancio un hombre llamado Zenon, inscrito en la lista de los abogados. Era vecino de Antemio, tanto que sus dos casas parecían no formar más que una y tener los mismos límites. Al cabo de algún tiempo estalló entre ambos una cuestión, sea por una ventana abierta por el uso, sea por una pared cuya altura excesiva interceptaba la luz, sea, en fin por una de aquellas numerosas causas que nunca dejan de acarrear disensiones entre los vecinos. Condenado Antemio ante los tribunales, como debía esperarlo teniendo como adversario a un abogado y no siendo capaz de luchar en elocuencia con él, imaginó para vengarse el siguiente ardid, que le suministró el arte que cultivaba. Zenon poseía una habitación muy elevada, espaciosa, muy preciosa y adornada, donde acostumbraba a recibir a sus amigos y tratar a los que más quería. El cuarto bajo de esta pieza pertenecía a Antemio, de suerte que el suelo intermedio servía de techo a uno y de suelo a otro. Antemio hizo colocar en su cuarto unas grandes calderas llenas de agua que rodeó exteriormente de cañones de cuero bastante anchos en su base para abrazar enteramente el borde de las calderas, pero disminuyendo después de diámetro como una trompeta, y terminando en proporciones convenientes Fijó los extremos de estos cañones a las vigas y tablas del techo y los sujetó con cuidado; de suerte que el aire que se había introducido en ellos, tenía el paso libre para elevarse al interior vacío de los cañones e ir a herir al techo sin obstáculo al lugar a que le era permitido llegar y que estaba circuido por el cuero, pero sin poder correr ni escaparse fuera. Habiendo hecho secretamente estos preparativos, Antemio encendió una gran llama, y calentándose el agua muy luego y entrando en ebullición, se elevó mucho vapor denso y opaco, que no pudiendo escaparse, subió a los cañones y se lanzó con tanta más violencia cuanto que estaba encerrado en un lugar más estrecho e hiriendo continuamente el techo, lo trastornó enteramente hasta el punto de hacer temblar ligeramente y crujir las maderas. Zenon, pues, y sus amigos se turbaron, atemorizaron, y se lanzaron a la calle gritando y exhalando exclamaciones y Zenon, muy bien quisto con el emperador, presentándose en el palacio preguntaba a sus conocidos lo que sabían sobre el terremoto y si les había causado algún perjuicio…
En contra de lo dicho por Agathías, uno de los escritores más eruditos que han tratado la historia de la máquina de vapor, Mongery, que no admite que el mecanismo descrito por Agathías sea exactamente el mismo que empleó Antemio: la extremidad dilatada de los cañones debió colocarse debajo de las vigas y no más allá; debía abrirse repentinamente por medio de una válvula o una llave. Solamente entonces hubiera producido un vivo sacudimiento.​
De Leonardo da Vinci se conservan unos manuscritos en París, examinados por gran número de eruditos, como por ejemplo:
Cisarino (1521).-Según el citado Libri, en la obra de matemáticas dicha, resultaría de un texto de Cisarino, que antes de 1521 se había hecho uso en la guerra de las eolipilas: Se llaman eolipilas, llevan, pues, un nombre semejante a las balas sólidas o ventosas que sirven unas para jugar, otras para extraer la sangre y otras para lanzar fuegos contra el ejército y ciudad sitiados cuyos almacenes se quieren quemar..Se usan estas bolas que tienen una abertura muy estrecha, en la extremidad de un cuello. Cuando después de haber calentado su fondo se invierten sumergiendo el cuello ya en agua ordinaria o en otra perfumada, se llenan casi enteramente por el calor recibido. Si se colocan después de cenizas calientes o sobre un brasero y las bolas son de vidrio, de tierra o de metal, desarrollan una fuerza muy considerable contra un obstáculo opuesto a la abertura, por ejemplo contra la madera, hasta el punto de hacer saltar este obstáculo con gran sacudimiento. Mientras que el fuego hace hervir el agua, veréis que una eolipila con una cobertera terminada por un caño de bronce encorvado, del diámetro de una pluma, soplará el fuego mientras que no se halle completamente vacío de agua.. De estas palabras dichas se deduce lo siguiente:
Blasco de Garay​ (1543).- Navarrete publicó, en 1826, en la correspondencia astronómica de Franz Xaver, Barón de Zach,​ la nota siguiente que le comunicó Tomás González, director de los Archivos Reales de Simancas:
Sobre lo escrito, las siguientes opiniones:
Gerolamo Cardano o por su nombre en francés "Jerôme Cardan"​ (1557).- En una noticia inserta en el Boletín de la Sociedad de Emulación, noviembre de 1847, Rouget de Lisle indicó un texto de Gerónimo Cardan, en el que se ve una eolípila con dos aberturas, una para la emisión del vapor, otra para la introducción del agua: Los vasos ventosos que enseña a construir Vitruvio, dice Cardan, tiene casi la forma de una cabeza humana cerrada por todas partes menos en un tubo, por donde arrojan viento cuando se exponen al fuego después de haberlos llenado de agua. Adaptando otro tubo en una dirección opuesta tomará el agua por la parte sumergida, no solamente a causa del descenso natural del agua, sino también por razón del calor, porque este atrae, como se dijo en otra parte., un eslabón más en esta serie de invenciones en la historia de la máquina de vapor.
Johann Mathesius (1562).- La obra Historia descriptiva de la máquina de vapor, de Stuart, contiene el texto siguiente: No se encuentra indicio alguno del vapor empleado como motor en las obras de los autores antiguos, hasta el año 1563. En esta época, un tal Matesio, en un tomo de sermones llamado Sarepta​ habla de la posibilidad de construir una aparato cuya acción y propiedades parecen semejantes a las de la máquina de vapor modernos, cita muy lacónica para la historia que se está tratando, pero con posibilidad de ampliarla gracias a un ingeniero de minas que poseía el texto de Matesio (1504-1565), teólogo luterano: Matesio era maestro de escuela en Joachimstal, ciudad de la Bohemia, célebre en otro tiempo por sus minas de plata, de cobre y de estaño. Su obra impresa por primera vez en Núremberg en 1562, no es una obra técnica; es simplemente una obra de piedad, hoy muy rara, aun en Alemania. El nombre de Sarepta es el de aquella ciudad edificada al pie del monte Carmelo, cuyo nombre es célebre en la Biblia por los milagros de Elías. El segundo título de la obra Bergpostilla, es mucho más explícito: es el Sermonario de las minas​ y el ingeniero de minas continua con lo siguiente: Ya veis que es rara casualidad la ocurrencia de hojear ese viejo libro perdido y sin embargo encierra un documento histórico del mayor valor; nos enseña la primera aplicación del vapor al servicio de la industria, y aunque seguramente sea muy incompleto este testimonio, que se presenta en el libro de una manera incidental, no puede dejar duda alguna de la realidad del hecho. La experiencia que habéis hecho de su rareza, os demuestra por otra parte que la cita es de valor; página 182, edición de 1558: Por medio del agua, del viento y del fuego y mediante ingeniosos mecanismos, el agua y el mineral se elevan y ponen en movimiento desde las más inmensas profundidades, para que se disminuya el gasto y esos tesoros ocultos puedan ser sondeados y extraídos con presteza...Vosotros, mineros, glorificad en los cánticos de las minas al hombre excelente que hace subir hoy el mineral y el agua sobre el Platten por medio del viento y como ahora se eleva el agua hasta la superficie de la tierra con el fuego. Sin negar la realidad atribuida a Blasco de Garay para la maniobra de las galeras, me inclinaría voluntariamente a pensar que aunque anteriores a la impresión de los Sermones de Matesio, no lo eran, sin embargo, a las maniobras puestas en juego en las calderas de agotamiento de Joachinsthal. Apenas es necesario recordar que en aquella época la Bohemia y España estaban muy lejos de carecer de relaciones no siendo más que provincias de un mismo imperio. Concluyó, en fin, que nada impide que la palabra wind empleada por Matesio se tome en la acepción de vapor; no habiendo aún en la física de aquellos tiempos distinguir los gases de los vapores, el autor no tenía a su disposición ninguna expresión más fuerte que este término general equivalente a nuestro soplo o al spiritus de los latinos.
Filiberto Delorme (1567).- Filiberto propuso en el capítulo VIII del libro IX de su Arquitectura, entre diversos medios de impedir que las chimeneas den humo, otro remedio e invención contra los humos: Por otra invención sería muy útil tomar uno o dos globos de cobre de 5 o 6 pulgadas de diámetro si se quiere, y haciendo un pequeño agujero por encima llenarlas de agua y colocarlas en la chimenea a la altura de cerca de 4 o 5 pies para que puedan calentarse cuando llegue a ellos el calor, y por la evaporación causará tal viento que por grande que sea el humo será arrojado por arriba y este remedio ayudará también para que la madera puesta en el fuego forme llama y se encienda, como lo demuestra Vitruvio en el capítulo VI de su primer libro. Algunos podrán decir que las eolípilas no podrán producir aire por mucho tiempo, a lo cual respondo, que cuanto mayores sean durará más el viento, como también dándolas un calor templado por debajo. Y cuanto mayor fuego haya para calentarlas soplarán con mayor vehemencia y fuerza, pero el agua también se evaporizará más pronto, por lo que será útil tener dos o tres más si se quiere, para que cuando no sople una, se ponga en su lugar otra . (se trata en esta cita de una aplicación muy indirecta de la fuerza motriz del vapor, pero esta aplicación se renovó y a mediados del siglo XIX se empleó produciendo resultados de gran importancia para activar los hornillos que rodean las calderas).​
Jacques Besson (1569).- Según F. Arago en una de las obras de Jacques Besson impresa en el año 1569 se halla un ensayo de determinación de los volúmenes relativos del agua y del vapor y se trata más de una experiencia física que de una aplicación mecánica, pero acontecimiento notable en la historia de la ciencia, uno de los autores, Jacques, más notable del siglo XVI, con su obra: Teatro de instrumentos y figuras matemáticas y mecánicas, León de Francia, Horacio Cardón, 1602​ la primera publicación que se hizo de este género y se imitó o reprodujo muchas veces posteriormente y las láminas se grabaron en cobre antes de que hubiese aparecido este metal y el privilegio, es de unos años antes de 1569 (otras obras interesantes de Bresson: Arte de encontrar las aguas subterráneas; Arte de estraer aceites y aguas de los medicamentos simples; Cosmólogo; Compás euclidiano)
Giovanni Battista della Porta, físico distinguido, publicó en la ciudad de Italia Nápoles, con el título Pneumaticorum libri tres:.. (edición más moderna: Napoli, 2008), una obra del género de la Herón de Alejandría, citada anteriormente y un español, Juan Escribano, publicó 7 años después una traducción italiana de dicha obra (Y tre libri Spirituali, Nápoles en 4.ª) y en una dedicatoria dirigida al autor, Escribano anuncia que añadió a su traducción algunos textos que oyó al mismo Porta.
El aerotono de Ctesibio​ se hallaba completamente olvidado cuando un artesano de Lisieux, llamado Marin Bourgeois, lo inventó de nuevo a principios del siglo XVIII y se halla la descripción del fusil de viento de Bourgeois en la obra del gentilhombre de Cámara de Enrique IV de Francia y traductor del griego al francés, F. Rivault (1571-1616): Les elements de l'artillerie..., París, chez Adrien Beys, 1605,​ profesor de matemáticas de Luis XIII de Francia y algunas palabras suyas de la segunda edición de su obra citada de artillería del año 1608 que se aumentaron con: La invención, descripción y demostración de una nueva artillería, que no se carga más que con aire y agua pura, , y tiene sin embargo una fuerza increíble, de una especie más de una pólvora de cañón, es decir, las citadas eolípilas que revientan con estruendo cuando se impide la salida del vapor y sigue: El efecto de la rarefacción del agua es capaz de atemorizar a los hombres más valientes en el accidente de los terremotos. El agua que corre en las cavernas de la Tierra, en la primavera y principalmente en otoño, ...
Salomón de Caus (1615).- Según F. Arago, cabe el honor para Caus el haber inventado una verdadera máquina de vapor propia para obtener achicamientos, en su obra de 1615: Les raisons des forces mouuantes,.., Fráncfort; Ian Norton, 1615, 3 volúmenes.​
Giovanni Branca, ciudadano romano, ingeniero y arquitecto, publicó en 1629 un pequeño volumen en 4.ª titulado La maquine:.../ del Sig. G. Branca, Roma: I. Martuci, 1629​ dividida en tres partes:
Jean Leurechon.- Jesuita y profesor de matemáticas en Pont-à-Mousson, Francia, que publicó un libro bajo el título Récréation mathématique,..., París: Rolet Boutonné, 1626​ el cual merece bajo muchos aspectos a pesar de la crítica acerba que de él se hizo, como las del hábil geometra Claude Mydorge​ o el severo juicio de Jean Etienne Montucla, autor de Histoire des mathématiques, París, 1799, 4 volúmenes (reeditada en 1960)​ y sin embargo contiene ciertos pasages que no deben desdeñarse para la historia de la ciencia y entre otras cosas curiosas, las siguientes:
El jesuita y profesor de física y matemáticas en el Colegio Romano, publicó una obra en 1641, Athanasii Kircheri...Magne sives. De arte magnética opus tripartitum.., en la que se halla consignada la idea, que muchos atribuyen a Savery, de haber separado la caldera del recipiente en que ejerce su presión el vapor.
Gaspar Schott, discípulo de Kircher, en una curiosa obra titulada P. Gasparis Schotii...Mechanica hydraulico-pneumatica,.., Francofurti and M., H. Pigtin, 1657​ hace lo siguiente:
En 1657, Jacobus Joannes Wenceslau Dobrzenski, jesuita de Bohemia, publicó un libro poco conocido, en Ferrara, por Baptistam de Marestis, titulado Nova et amaenior de admirando fontium genio..,​ en el que describe un aparato que difiere del aparato del Padre Kircher en la forma, aunque el fondo sigue siendo absolutamente el mismo.
Hacia el fin del reinado de Carlos II de Inglaterra, en 1663, aparece en Londres una obra titulada A Century of inventions, por Eduardo Somerset, Marqués de Worcester,​ escrito en un estilo muy oscuro y es según el autor: un catálogo descriptivo de los nombres de todas las invenciones que he podido ahora acordarme de haber hecho o perfeccionado, habiendo pedido mis primeras notas y en el artículo que se refiere a la invención 68 ª, se considera por algunos autores (sobre todo ingleses) como un título que asegura a Worcester a ser tenido por inventor de la primera máquina de fuego: Un medio muy admirable y muy poderoso para hacer subir el agua con auxilio del fuego, no para elevarla para aspiración, porque esto debe operarse, como dice el filósofo, intra sphaeram activitatis, y solo tiene lugar hasta cierta distancia, pero este medio no reconoce límites si son muy fuertes los vasos. Tomó un cañón entero​ lo llenó de agua hasta las tres cuartas partes, cierro a torno la boca y el oído y lo expongo a un fuego constante: al cabo de veinticuatro horas estalla la pieza con gran ruido. Habiendo encontrado el medio de hacer mis vasos de tal suerte que se consoliden por la fuerza que existe en su interior y hallándose de manera que puedan llenarse una después de otro, he visto saltar el agua, como una fuente continua, a la altura de cuarenta pies.
También escribió Worcester un pequeño volumen en 4.ª de 22 páginas titulado An exact and true definition, o Verdadera y exacta definición de la máquina hidráulica más sorprendente inventada por el muy honorable Edward Somerset, lord marqués de Woscester, conteniendo una enumeración de los servicios maravillosos que puede hacer el aparato, escrita de una manera tan difícil como A Century of inventions y también refiere el volumen un acta del Parlamento inglés que concede al marqués el monopolio de esta máquina, reservando al rey la décima parte de sus beneficios (más cuatro miserables versos de su cosecha, elogiando la invención,; después el Exegi monumentum de Horacio; el Barbara pyramidum sileat de Marcial; y por último algunos versos latinos e ingleses escritos por James Rollock, viejo admirador de su señoría, en alabanza del noble inventor)
Del físico francés y profesor de matemáticas en la universidad de Marburgo, Alemania Denis Papin: caldera​ y válvula de seguridad.
Denis Papin publicó en Londres una obra titulada A new digester or engine.., H. Bonwicke, 1681 (edición contemporánea: Saint-Louis: Mallickrodt Chemical Works, 1966), traducida al francés en el año 1682 con el título La maniere d'amolir les os,..., París: E. Michallet, 1688 y en uno y otro libro encuéntrase el mecanismo conocido actualmente con el nombre de válvula de seguridad​ y que tan importante papel desempeña en las máquinas de vapor.​
Sir Samuel Morland, matemático e inventor de Gran Bretaña, publicó en París en el año 1685 Élevation des eaux par toute sorte de machines.. e (Elevación de las aguas por toda clase de máquinas....) innmediatamente de una carta dedicatoria dirigida a Luis XIV de Francia, aparece un prefacio al lector, en el que se indica de modo muy sucinto el uso del fuego como fuerza motriz:​ ..he tenido al fin la dicha de haber encontrado una especie de émbolo y de cuerpo de bomba enteramente nuevos y muy sencillos, con un movimiento particular y eyeloeclípctico, por cuyo medio se puede someter muy fácilmente la elevación de las aguas a medida, peso y equilibrio, y obligarlas de una vez y sin descanso de ninguna especie subir hasta la cima de la montaña más elevada, a razón de tantos moyos​ por hora y pulgada, según la fuerza motriz dada​ en un tubo sencillo de plomo, colocado sobre la superficie de la tierra...
En el Museo Británico existe un manuscrito muy notable de Morland, el cual contiene las siguientes palabras: Evaporada el agua por la fuerza del fuego, necesitan desde luego sus vapores un espacio mayor del que anteriormente ocupaba el líquido, y más bien que permanecer siempre aprisionados, harían saltar en pedazos un cañón de artillería. Pero bien dirigidos esos vapores según las leyes de la estática, y reducidos por ciencia a medida, peso y equilibrio, conducen la carga con la misma facilidad que pudieran hacerlo unos buenos caballos. Esta innovación es de gran importancia para el género humano, particularmente en lo relativo a la elevación de las aguas: para eso se ha formado la tabla adjunta, que manifiesta el número de libras que pueden ser elevadas mil ochocientas veces por hora, a una altura de 6 pulgadas, con cilindros llenos de agua hasta la mitad.. y el párrafo concerniente al vapor ocupa cuatro páginas en el manuscrito, el cual lleva por título particular Les principes de la nouvelle force du feu,...
La Biblioteca Imperial de Francia poseía en el siglo XIX, una copia del tratado de LÉlevation des Eaux (Élevation des eaux pour tote sorte de machines réduite a la mesure..., París: C. Martin, 1685, en la BnF), que parece que Morland presentó a Luis XIV, a juzgar con el cuidado que ha sido esrcita y adornada con las armas reales, pero solo contiene según Georges-Bernard Depping (Biografías universales, art. Morland)​ los dos primeros capítulos de la copia impresa, faltando el suplemento relativo al uso del vapor.
Primera máquina de vapor de pistón y cilindro, citada en:
Los notabilísimos trabajos de Blaise Pascal y Evangelista Torricelli, verdaderos fundadores de la física moderna , son los que derramaron vivísima luz sobre las nociones de sus predecesores, con el admirable descubrimiento del barómetro, preparando el terreno que muy pronto habría de fecundar el citado Papin, a quien se puede considerar como el precursor de las máquinas de fuego:
Muy al contrario del charlatanismo de ciertos inventores que prometen más de lo que pueden obtener, en un principio Papin no se había cuidado de consignar sus invenciones por escrito; y a no ser por el científico alemán Jacob Leupold,​ Roger Cotes, matemático y profesor de astronomía y filosofía experimental en Cambridge,​ y Robert Boyle, físico y químico de Irlanda,​ no hubiéramos sabido todo lo que a él debemos (también la obra de Thomas Birch Historia de la Sociedad Real de Londres, 4 volúmenes, 1757, contiene muchos hechos auténticos relativos a Papin).​
Del capitán Thomas Savery, la primera máquina de vapor ejecutada a gran escala, tras obtener una patente en el año 1698 para explotar cierta máquina, perfeccionada y colocada en estado de funcionamiento de una manera útil:
En 1699, publicó Amontons (Nouvelle architecture hydraul. del barón Riche de Prony, ingeniero, matemático y físico francés, París, Firmin Didot, T II, pág. 89)​ la descripción de una máquina que se movía por el resorte del aire dilatado por el calor y contraído por el contacto del agua fría, y el citado proyecto quedó anulado por la insuficiencia del principio en que se fundaba y por la complicación del mecanismo.
Entre los hombres cuya atención se fijó en la máquina de Savery, figuran el herrero Thomas Newcomen y el vidriero John Calley, ambos naturales de Darmouth, en el Devonshire.​
Thomas Newcomen realizó prácticamente la idea de Papin, construyendo la primera máquina de vapor atmosférica y uno de los perfeccionamientos más notables fue la supresión del cilindro envolvente destinado a contener el agua para la condensación, haciéndose está inyectando una lluvia menuda de agua fría en el cilindro del vapor, por medio de un tubo terminado en forma de regadera, con lo cual se hacía más rápida la condensación y el pistón llegó a dar 10 golpes por minuto y empezó su máquina a aplicarse a gran escala, generalizándose su empleo en casi todas las explotaciones mineras de Inglaterra.​
John Calley, vidriero como ya se ha dicho, natural de Darmouth, en el Devonshire, quien llegó a un acuerdo con Newcomen y Savery, disfrutando los tres el privilegio de la patente que obtuvieron en 1705 (máquina atmosférica o de Newcomen, ya que Savery había obtenido anteriormente el privilegio de invención para la máquina en que el vacío se producía por la condensación del vapor).​
Todavía trabajaba Papin el año 1698, a expensas del elector de Hesse, haciendo experimentos sobre el vapor de agua en una nueva máquina, y cuando abandonó sus investigaciones comunicó los resultados obtenidos a muchos sabios con quienes estaba en correspondencia, entre otros, Leibnitz, que contestó a Papin que él también había tenido la idea de emplear la fuerza expansiva del vapor: Lo que manifiesto aquí, dice Papin, no es para que se crea Mr. Savery, que ha publicado después esta invención en Londres, no sea efectivamente su inventor; no dude que haya tenido este pensamiento, como a otros ha sucedido, sin haberlo tomado de nadie; pero lo que digo es tan solo para hacer ver que el landgrave fue el primero que ha formado un designio tan útil.
Dalesme (1705): Mr. Dalesme ha propuesto algunos pensamientos cuya realización se ha creído útil, y que merecían se hicieran algunos esperimentos en grande. Ha imaginado que podría emplearse como fuerza motora la elasticidad del vapor que se desprende del agua caliente y ha presentado una máquina que esa elasticidad hace saltar el agua a gran altura, según su potencia (Histoire de l'Académie, 1705, página 137).​
El ingeniero y matemático de Francia Gaspard Clair François Marie Riche, Barón de Prony, asegurando el pesar que tenía por no haber conocido los detalles del método de Dalesme, dejó escrito en su obra Noùvelle architecture hydraulique,..., París: Firmin-Didot, 1790-96, 2 volúmenes, que tal vez su modelo se encuentre en la colección de máquinas de la Academia de Ciencias de París.​
John Theophilus Desaguliers, físico de Francia hugonote, dice en su obra Cours de physique experimentale..., París, J. Rollin, 1751​ que el anterior citado S'Gravesande había ido a Inglaterra en el año 1715, y que estudiando con él, examinaron juntos la máquina de Savery, tal cual está descrita en el Lexicon technicum de John Harris,​ y se propusieron introducir en ella modificaciones , que mejorado su juego, diesen una economía notable en el gasto del establecimiento y de combustible.
Desaguliers, parece ser, fue enemigo personal o al menos detractor de Savery, y que constantemente lo presenta como plagiario del Marqués de Worcester e insinúa que Savery había usado dos recipientes a causa de los dos vasos citados en una obra de Worcester, Century of inventions publicada en Londres en el año 1663 por J. Grismond (edición más reciente: The Marquis of Worcester's century of inventions, Newcastle: S. Hodgson, 1813) y añade que mandó establecer un modelo propio para funcionar con uno o con dos recipientes: Este modelo nos hizo comprender al punto que un solo recipiente puede vaciarse tres veces en el tiempo mismo en que dos solo pueden vaciarse una vez cada uno. De suerte que una máquina por este medio sería muy sencilla, obraría más fácilmente, costaría casi la mitad menos y elevaría un tercio más de agua. En su consecuencia, hize construir una máquina como se vé en la lámina XL. y cuya descripción comparada con el Lexicon de Harris hará ver las adiciones que he introducido en ella.
En la obra de Thomas Tredgold titulada Tratado de máquinas de vapor​ se puede leer lo siguiente sobre Santiago Leupold: Por aquel tiempo muchos escritores se ocuparon a dar a conocer en sus escritos las diferentes máquinas que habían sido construidas; pero no mencionaremos lo que nada añadieron de nuevo a lo ya conocido. No entra en este número el ingenioso alemán Leupold, autor de una colección de invenciones mecánicas y a quien debemos los primeros bosquejos de una máquina de alta presión y de pistón, notable por su espita de cuatro aberturas, para la entrada y salida del vapor. Aunque esta máquina presenta algunos inconvenientes como hemos dicho más arriba podría, sin embargo, en ciertos casos prestar buenos servicios, cuando solo se trate de elevar la cantidad de agua necesaria para la rotación de una rueda.
Jonathan Hulls​ propuso en 1736 emplear el vapor como fuerza motriz sobre el agua (pero el citado Denis Papin le había precedido en este camino desde 1690) y concibió un mecanismo ingenioso para transformar el movimiento rectilíneo alternativo del pistón en movimiento circular continuo y propuso una rueda de palas o remos movibles.​
Hasta la época de Watt, no es necesario hacer mención de ninguna modificación radical que cambiase el estado de la industria, pudiéndose citar en compendio a las siguientes personas:
Según palabras de Watt: Él fue mucho tiempo después, el primero que llamó mi atención sobre las máquinas de vapor. Emitió la idea de hacer de ellas diversas aplicaciones, y entre otras, hacer mover las ruedas de los carruajes, pero no continuó este proyecto, y un viaje que emprendió al extranjero le obligó muy luego a abandonarlo completamente.​
Publicó una Memoria (en Trans. at Philosoph.), sobre las mejores proporciones de los cilindros de las máquinas de vapor, notable en su época, por lo siguiente: por contener las primeras investigaciones concernientes a las proporciones de las máquinas.​
Descubrió nuevos principios sobre el modo de manejar los hornos, y dio muchas nociones respecto a la naturaleza y efectos de los combustibles, y a él se deben novedosas investigaciones sobre la combinación del calor sobre los cuerpos (calor latente) y a lo concerniente a la capacidad de los cuerpos para el calor (calor específico), y fueron continuadas sus investigaciones por Irving y Crawford.
Había en Glasgow hacia 1756 un joven a quien la universidad había concedido un local en sus propios edificios y permitiéndole establecer un taller y este artista era James Watt que llegó después a adquirir gran celebridad.
Watt, nos dice que hacia 1761 hizo, con auxilio de la olla de Papin, diversos ensayos sobre la fuerza de vapor, y construyó una especie de máquina adaptando a la cobertera del digestor una manga con un pistón sólido, de dos llaves para dar, cuando se quisiese, paso al vapor, por encima o por debajo del pistón.
En el invierno de 1763, tras un parón en sus investigaciones, habiéndose encargado de la reparación de un modelo de la máquina de Newcomen, que figuraba en la colección de la universidad, sin haber podido jamás funcionar convenientemente, reprodujo naturalmente sus ideas sobre este objeto y posteriormente confirmó enteramente la idea que tuvo a principios de 1765: «que si abría una comunicación entre el cilindro que contenía el vapor y otro vaso vacío de aire y de cualquier otro fluido, el vapor, en razón de expansibilidad, se precipitaría en este último vaso hasta que se estableciese el equilibrio, y que por si inyección o de otro modo se conservaba este vaso constantemente frío, el vapor, condensándose a medida que entrase, continuaría esparciéndose hasta la perfecta condensación de todo el que estaba en el cilindro». (Histoire descriptive de la machine a vapeur / R. Stuart, París: E. Lacroix, 1828, Impr. Guiraudet)
A James Watt son debidos pues, muchos de los adelantos introducidos en la máquina de vapor: sugirió la idea de los pistones metálicos perfectamente ajustados, usó los manómetros de mercurio, y adoptó la alimentación por medio de un flotador. Sin embargo, la idea de igualar el movimiento del pistón con el empleo de un volante de inercia, proyecto desarrollado por Fitz-Gerald, y que Watt menciona, fue al parecer ejecutado primero por Mr. Wasbrough, quien se había aprovechado del privilegio tomado en nombre de Steel para la manivela, y después de haber combinando el volante con la manivela lo aplicó a sus máquinas de Bristol, a la de Mr. Taylor en Southampton, y a algunos molinos harineros)​
En este siglo XVIII se instaló una máquina de vapor en la población de Almadén, Castilla-La Mancha: La bomba de fuego de Almadén: instalación de la máquina de vapor para el desagüe de la mina de Almadén, años 1785-1805 / A. Hernández Sobrino, Almadén, 2005.
Bramah inventó la llave de cuatro aberturas, que, girando siempre en un sentido produce el mismo efecto que las anteriores en el movimiento alternativo, y en esta época empezó a ser asunto de importancia para la química y la meteorología el conocimiento y propiedades del vapor, siendo Juan Dalton el que se distinguió en indagaciones de esta especie.​
En 1804 Woolf, modificó la máquina de Watt y la diferencia capital de su máquina de vapor con la del citado Watt consiste en que la de Watt no tiene más que un cilindro donde se verifica por consiguiente la expansión, al paso que la de Woolf tiene dos cilindros: el de vapor y otro mucho mayor donde se hace la expansión y ofrece una ventaja notable desde el punto de vista de economía de combustible.
Por otra parte una modificación de la de Woolf vienen a ser las llamadas máquinas compuestas, que tienen dos o más cilindros en los cuales el vapor actúa sucesivamente sobre los pistones respectivos y la expansión se verifica en un cilindro independiente.
Sadi Carnot, destaca con su obra de termodinámica Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines...,`París, Bachelier, 1824; sobre Carnot: Carnot et la machine à vapeur / J.P. Maury, París, 1986 y L'oeuvre scientifique de Sadi Carnot;.../ E. Ariès, París, Payot, 1921..
Gustav de Laval, inventor de Suecia: La turbina de vapor de Gustavo de Laval:.../ D.G.O. Olsson, Madrid: Viuda e hijos de M. Tello, 1899; A pioneer in high pressure Steam / De Laval Steam Turbine Company, Trenton, 1930.
Durante el siglo XX también se aplicó la máquina de vapor a la aviación.​
Se mejoran los barcos de guerra (y otros tipos de embarcación) con las turbinas de vapor​ y se aplican también en la industria química y petrolífera;​ un ejemplo son los buques mercantes estadounidenses de la Clase Liberty​ construidos durante la Segunda Guerra Mundial.
Se utilizan los generadores de vapor en una central nuclear: Generadores de vapor:..., Madrid: Consejo de Seguridad Nuclear, 1993.​