La Gaceta industrial (1865-05-27 00:00:00), página 6

cede cuando hay enfriamiento, al que acompaña siempre una condensación.

Si no temiéramos apartarnos de nuestro objeto, pondríamos de manifiesto en el aire que nos rodea, un gas sometido á las mismas leyes, es decir, cuyas moléculas no pueden ser mantenidas á su distancia respectiva sino por medio de un gasto considerable y continuo de esa fuerza especial, que se llama calor. Por lo que hace al aire atmosférico, el origen ó depósito único de dicha fuerza está en el sol, y si un día este astro dejara de producir calor, nadie duda de que el aire atmosférico, enfriándose cada vez más, acabaría muy pronto por condensarse y tomar la forma líquida, que á su vez pasaría al estado sólido.

Limitémonos, sin embargo, á dejar sentado que solo para crear el vapor de agua y mantenerlo en ese estado, es indispensable emplear continuamente una gran fuerza que forzosamente se traduce en un gasto de consideración.

Ahora bien, una vez producido y separado del líquido generador, el vapor de agua no tiene más propiedades útiles que las que poseen todos los gases, y en particular el aire que nos rodea, que es el más económico de todos. Los gases lo mismo que los vapores se dilatan con el calor, y si se impide su dilatación adquieren y trasmiten presiones proporcionales á los volúmenes que tenderían á ocupar; ese es el único papel que juega el vapor en las máquinas, que puede, por lo tanto, ser suplido por el aire atmosférico, y como este es gratuito, puede economizarse por este medio todo el trabajo que se emplea actualmente para crear el vapor de agua.

Oreemos necesarios algunos números para apreciar debidamente la importancia de este trabajo preliminar.

En las máquinas ordinarias de alta presión el vapor de agua trabaja á la temperatura de 153° y á la presión de cinco atmósferas, habiendo absorbido en pura pérdida, al estado de calor latente, 498 calorías. Y como el vapor sale de la máquina sin haberse condensado, lleva consigo todo su calor latente, de manera que todo el trabajo empleado para producirlo se pierde en el momento en que se disipa en la atmósfera.

Otra causa de gasto muy importante también, es que el agua no puede ser calentada sino indirectamente, es decir, por el intermedio de calderas ó recipientes en que está contenida, y una gran parte del calor producido por la llama del combustible se escapa por la chimenea del hogar sin producir otro efecto que el de activar el tiro. En los hogares más perfeccionados y mejor construidos, difícilmente se puede utilizar y trasmitir al agua más de la mitad del calor producido por el combustible, de manera que allí donde funcionan máquinas de vapor, se pierden en la atmósfera cantidades inmensas de dinero, así por el tubo de salida del vapor, como por el agujero de la chimenea, con grave detrimento de la salubridad y de la riqueza pública.

Teniendo en cuenta todos los elementos, en cuyos detalles no podemos entrar en este momento, por medio de cálculos basados en la experiencia se llega á descomponer del modo siguiente, el efecto producido por el carbon de piedra quemado en el hogar de una máquina de vapor de alta presión. De 1,000 kilogramos de combustible consumido, 500 no sirven más que para calentar los ladrillos del horno y de la chimenea, y para mantener la corriente continua de aire que produce el tiro; 284 efectuan el trabajo de la vaporización, y no producen más que el calor latente indispensable para la existencia del vapor; 90 producen el calor, no latente, que queda todavía en el vapor en el momento en que se escapa después de haber producido su efecto; y 26 tan solo se emplean para producir el trabajo realmente trasmitido por el vapor al pistón y á los órganos de la máquina. De manera que el trabajo disponible producido no es más que 1/38 del que podría producir el carbon de piedra, y como el pistón y los diversos órganos de la máquina de vapor absorben además para moverse una parte de dicho trabajo disponible, resulta que el trabajo ó efecto útil realmente producido apenas alcanza el 1/50 del trabajo teórico.

Tenemos, pues, que la producción de la fuerza, que es el principio de toda industria, es sin embargo la industria más atrasada, pues exige un gasto tan fuera de proporción con el resultado, que el ánimo se contrista involuntariamente al pensarla, y recuerda á pesar suyo al salvaje que corta el árbol para coger el fruto, ó al hombre de la leyenda que pega fuego á su casa para cocer un huevo.

Renunciando al empleo del vapor de agua, y sustituyéndole con el aire caliente, se economiza desde luego todo el calor latente que contenía el vapor, ó sean 384 unidades sobre 1,000, puesto que el aire está naturalmente al estado gaseoso, sin que haya necesidad de aplicarle fuerza alguna para mantenerlo en él. Adoptando además para este aire, en lugar del caldeo indirecto por medio de calderas ó recipientes, el caldeo directo por medio de su paso al través del carbon y de la llama, se economizará también todo el calor que no servía más que para producir el tiro, ó sean 500 unidades sobre 1,000; pero es preciso tener en cuenta que en este caso hay que suplir la corriente de aire necesaria para producir el tiro, y tomar el aire calentado que acaba de servir la mayor cantidad posible de calor para utilizarlo de nuevo, sin lo cual habría por este lado pérdidas correspondientes á la de 90 unidades sobre 1,000, que lleva el vapor al estado de calor sensible, y mucho más considerable en su proporción.

El punto capital en las máquinas de aire caliente es, pues, la utilización del calor del aire dilatado. Limitándose á elevar la presión de una masa de aire por una elevación de temperatura, y aprovechar la fuerza que desarrolla al dilatarse, habrá una pérdida considerable, puesto que dicha masa de aire, una vez recobrada su presión inicial, posee todavía una elevada temperatura, y como el calores en este caso el único productor de la fuerza, sigue de ahí que solo se hubiera utilizado una pequeña fracción de la fuerza disponible. Es necesario, por lo tanto, tomar á la masa de aire que contiene todavía calor sin presión, la mayor cantidad posible de dicho calor para hacerlo obrar sobre una nueva masa de aire. Comprende perfectamente que es imposible quitar al aire todo el calor y aprovecharlo por completo, pero teniendo en cuenta, como antes hemos dicho, que las dos economías que se realizan con el aire caliente, se elevan á 884 unidades por 1,000, hay en esta cantidad con que atender á las imperfecciones inevitables sobre todo en los principios de toda invención.

Los inconvenientes inherentes al principio mismo en que descansan las máquinas de vapor, y que antes hemos mencionado, son conocidos desde largo tiempo; pero puede tanto la rutina en el espíritu humano, que se ha tardado mucho en hacer tentativas para sustituirlas con otras máquinas. Se habla creído por mucho tiempo, bajo la fé de una expresión vulgar que se encuentra todavía en algunos escritos mal llamados científicos, se había creído, decimos, que la fuerza residía en el vapor mismo, y se estaba muy lejos, por lo mismo, de pensar siquiera en suprimir ese precioso agente; pero esto es un error, pues no puede hablarse de la fuerza del vapor sino en sentido figurado, como se habla del movimiento del sol, el vapor no tiene por sí mismo fuerza ninguna, no es un motor, sino un intermediario que se limita á trasmitir la fuerza desarrollada por el calor, único agente que la produce. Cada caloría ó unidad de calor contiene en gérmen 420 kilogramos