ماشین بخار و اسب بخار چیست؟

نخستین موتور بخار به این شکل مورد آزمایش قرار گرفت که نتیجه رضایت بخشی داشت، عقیده وات توسط دوستش کورنیشمن تراواتیک دنبال می شد و مراحل کاملتری را طی می نمود. پس از اینکه مورد استفاده این موتورها زیاد شد، وات به واحدی احتیاج داشت که توسط آن بتواند قدرت یک موتور را بیان کند. او مقدار کاری را که یک اسب می توانست انجام دهد، یا به عبارت ساده تر قدرت یک اسب را اندازه گرفت. لذا متوجه شد که با کشیدن طناب از روی یک قرقره، اسب می تواند سطل 68 کیلوگرمی را در مدت یک دقیقه 67 متر بالا بکشد.

وی گفت که این مقدار با بالا کشیدن یک وزنه 75 کیلوگرمی از ارتفاع یک متر برابر است. این سرعت کار را او یک اسب _ قدرت نامید. امروزه یک ماشین مدرن می تواند یک میلیون کیلوگرم زغال سنگ را در مدت یک ثانیه یک متر بالا بکشد. یعنی بیشتر از یک میلیون برابر یک اسب _ قدرت. نیروی ماشین بخار از این جهت که کشتی ها را سریع تر از بادبان حرکت می داد و دارای سوخت (زغال سنگ) ارزان و فراوانی بود مورد استفاده قرار گرفت.

در سالهای بعد، از ماشین بخار در حرکت سریع تر و ارزان تر انسانها و سایر وسایل استفاده شد این امر موجب گردید که دانشمندان به فکر استفاده از این نیرو برای به راه انداختن ژنراتورها، چرخ قطار و چرخ پازنی و اصولا” تمام ابزاری که بوسیله چرخش قادر به انجام کار بودند افتادند.

اولین قدم توسط هرون دانشمند یونانی در 150 سال قبل از میلاد مسیح برداشته شد. وی با عبور دادن بخار از درون یک توپ که دارای دو منفذ بود، موجب چرخش توپ گردید. چون چرخش توپ در جهت عکس خروج بخار بود، اجسام کروی شکلی که در مجاورت بخار بودند شروع به چرخیدن می کردند. این نتیجه گیری سبب شد که چارلز پارسون (1931 _ 1854 ) در ادمه تحقیقات هرون به مدل کامل تری از این موتور دست یابد که بعدها آن را توربین نامیدند. اساس کار یک توربین بخار ساده به این ترتیب بود که با گذراندن بخار آب از سوی یک چرخ دنده ای می توان چرخ را به گردش درآورد و کار انجام داد. به طور کلی یک توربین حرکت مکانیکی را به حرکت دورانی تبدیل می کند.

توربین بخار پارسون بعدها به موتورهای قوی تبدیل شد که قادر بودند نیروی چرخشی ژنراتورهای مولد برق را به حرکت درآوردند. نیروی این موتورها تقریبا” برابر با یک میلیون اسب قدرت بود.

توربین های بخار با تمام محاسنی که داشتند، به خاطر اینکه فقط دو پنجم بخار را به کار مفید می گماردند و تعداد زیادی از حرارت تولید شده از بین می رفت، کم کم کنار گذاشته می شدند. دانشمندان به دنبال کشف موتوری بودند که با سوخت کمتر قدرت بیشتری تولید نماید.

آنها موفق شدند که با سوزاندن مخلوطی از هوا و گاز فشرده ی حاصله از سوختن ذغال سنگ، در درون یک سیلندر گازی تولید نمایند که پیستون را با شدت به طرف پایین هدایت می کند. چون نیرویی در داخل سیلندر وجود نداشت که پیستون را به حالت اولیه باز گرداند، در نتیجه دانشمندان در پی اختراع موتوری با سوخت مایع بودند که قادر باشد پیستون را با همان شدتی که به طرف پایین حرکت می کند، به بالا براند.

منبع: دانستنی های نوجوانان جلد 9