El Genio médico-quirúrgico (1872-04-30 00:00:00), página 10

Los gases y vapores contenidos en un espacio cerrado obran gran con fuerza sobre las paredes del recinto que los comprime. A semejanza de los vapores de todos los líquidos, el vapor de agua, mantenido en un espacio cerrado, posee una fuerza enorme de presión.

Si se hace hervir agua en una olla exactamente cerrada por su tapadera, el vapor que se forma en el seno del líquido, después de algunos minutos de ebullición, venciendo el peso de la tapadera, la levanta y se esparce por el aire.

Si en una bomba metálica hueca se echa una pequeña cantidad de agua, se cierra exactamente con un tapón de tornillo metálico el orificio de la bomba, y se somete en este estado a la acción de un fuego vivo, el vapor formado por la ebullición del líquido en el interior de este espacio, no hallando ninguna salida para esparcirse en lo exterior, rompe con violencia la cubierta metálica y arroja á larga distancia sus fragmentos con peligrosa y terrible explosión.

Estos hechos, por nadie ignorados, atestiguan con suficiente claridad el gran poder mecánico de que está dotado el vapor de los líquidos comprimidos en un espacio cerrado; pero es evidente que se puede sacar un partido ventajoso de esta potencia, cuando sin llegar al límite an que produce sus destructores efectos, es dirigida por la inteligencia y el arte. Vamos á examinar los medios que se emplean para sacar partido en las máquinas de que se trata, de la fuerza inherente al vapor del agua hirviendo.

Si se ajusta á una caldera llena de agua, que puede elevarse al grado de la ebullición por medio de un urnillo, un tubo que conduce el vapor que se desprende de la caldera á un cilindro metálico hueco, recorrido por un émbolo que sube y baja en su interior rozando exactamente sus paredes, es indudable que el vapor que llegará por el tubo á la parte inferior del cilindro situada debajo del émbolo y abriendo un tornillo de escape, se permite al vapor que llena este espacio esparcirse por la atmósfera; y si abriendo al mismo tiempo otro tubo se hace llegar nuevo vapor por encima del émbolo, la presión de este vapor, ejerciéndose de alto á bajo, empujará al émbolo hasta el fondo, pues no habrá ya debajo de él resistencia capaz de contrariar el esfuerzo del vapor. Si se reanueva continuamente esta llegada alternativa de vapor por debajo y por encima del émbolo, dando cada vez salida al vapor contenido en la parte opuesta del cilindro, el émbolo impulsado alternativamente sobre sus dos caras, adquirirá un movimiento continuo de elevación y descenso en el interior del cilindro.

Fácil es ahora comprender que si la palanca sujeta al émbolo en su parte inferior, se halla fija por la superior al manubrio del árbol giratorio de un taller, la acción continua del vapor, imprimirá al árbol un movimiento continuo de rotación, movimiento que puede luego comunicarse por medio de algunas correas y garruchas, á las numerosas máquinas ó útiles distribuidos entre las diferentes partes de una fábrica.

Muchas máquinas de vapor están construidas con arreglo á la simple aplicación del principio general que acabamos de exponer. Se denominan máquinas de alta presión, y se reducen á un cilindro metálico en el que el vapor oprime alternativamente las dos caras opuestas del émbolo y se espacie luego en el aire.

Hay, sin embargo, otro modo de sacar partido de la fuerza elástica del vapor. Todo vapor se condensa, es decir, vuelve á su estado primitivo en el momento en que queda expuesto á una temperatura inferior á la del lugar en que se verificó su formación. Partiendo de este principio, en vez de espeler el vapor, después de cada oscillación del émbolo, se condensa en el interior del mismo, y hé aquí cómo esta condensación determina un efecto mecánico.

Si en vez de dejar que se pierda en la atmósfera el vapor de una máquina cuando ya ha producido su efecto, se conduce á través de un tubo á un espacio que se enfría continuamente, sirviéndose de una corriente de agua, el vapor, al llegar á ese espacio, se condensará y volverá á pasar al estado de líquido, formándose á consecuencia de la condensación, el vacío en el interior del cilindro.

No experimentando ya resistencia por debajo, el émbolo obedece fácilmente á la presión que el vapor ejerce sobre su cara superior, y desciende hasta el fondo del cilindro. Si se repite constantemente este juego alternativo, la llegada del vapor por debajo del émbolo, su condensación en un recipiente aislado, la llegada de nueva cantidad de vapor por encima del émbolo, su condensación y así sucesivamente, ocasiona una subida y bajada continuas del émbolo dentro del cilindro; estos efectos se transmiten luego como de ordinario, al árbol motor por la varilla del émbolo. Esta segunda especie de máquinas es conocida bajo el nombre de máquinas de condensador baja ó de presión.

Anteriormente, las máquinas de vapor se dividían en máquinas de baja presión y de alta presión, ó mejor aun, en máquinas de condensador y sin condensador; pero semejante división está hoy abandonada.

Atendiendo al género de servicios que prestan las máquinas de vapor, se dividen actualmente en cuatro clases: 1.a las máquinas fijas que se emplean en talleres y fábricas; 2.a las máquinas de navegación, 2.a las locomotoras, y 4.a las locomotoras móviles.

Los antiguos ignoraron completamente que en el vapor de agua, sometido á un fuerte calor, residúa una fuerza elástica á propósito para ser utilizada como agente motor: la creación de estos poderosos aparatos mecánicos pertenece exclusivamente á la ciencia moderna.

En el siglo XVII fué descubierto, merced á los trabajos de Otto Gericke y Pasoul, el gran fenómeno de la gravedad del aire, y entonces se demostró la presión ejercida por la atmósfera sobre todos los cuerpos colocados en la superficie de la tierra.

Pues bien; merced á una aplicación del principio de la presión del aire, fué inventada la primera máquina de vapor que funcionó en la industria.

El ilustre Huygens concibió el pensamiento de