Biografia de Thomas Newcomen, inventor de motores a vapor

Thomas Newcomen (28 de fevereiro de 1663 a 5 de agosto de 1729) era um ferreiro de Dartmouth, Inglaterra, que montou o protótipo para o primeiro motor a vapor. Sua máquina, construída em 1712, era conhecida como "Motor a Vapor Atmosférico".

Fatos rápidos: Thomas Newcomen

Antes da época de Thomas Newcomen, technolog do motor de vapory estava em sua infância. Inventores como Edward Somerset, de Worcester, o vizinho de Newcomen, Thomas Savery, e os franceses O filósofo John Desaguliers estava pesquisando a tecnologia antes de Thomas Newcomen começar sua experimentos. Sua pesquisa inspirou inventores como Newcomen e James Watt a inventar máquinas a vapor práticas e úteis.

Thomas Newcomen nasceu em 28 de fevereiro de 1663, um dos seis filhos de Elias Newcomen (d. 1702) e sua esposa Sarah (d. 1666). A família era solidamente de classe média: Elias era um proprietário livre, armador e comerciante. Depois que Sarah morreu, Elias se casou com Alice Trenhale em 6 de janeiro de 1668, e foi Alice quem criou Thomas, seus dois irmãos e três irmãs.

Provavelmente, Thomas serviu como aprendiz de um comerciante de ferro em Exeter: embora não haja registro disso, ele começou a negociar como ferreiro em Dartmouth por volta de 1685. A evidência documental faz com que ele compre quantidades de ferro de até 10 toneladas de várias usinas entre 1694 e 1700, e emendou o relógio da cidade de Dartmouth em 1704. O Newcomen tinha uma loja na época, vendendo ferramentas, dobradiças, pregos e correntes.

Em 13 de julho de 1705, Newcomen casou-se com Hannah Waymouth, filha de Peter Waymouth, de Marlborough. Eles tiveram três filhos: Thomas, Elias e Hannah.

Thomas Newcomen foi auxiliado em sua pesquisa de vapor por John Calley (c. 1663-1717), um homem de Brixton, Devonshire. Ambos estão listados na patente do Atmospheric Steam Engine. John Calley (às vezes soletrado Cawley) era um vidraceiro - algumas fontes dizem que ele era encanador - que trabalhou como aprendiz nas oficinas da Newcomen e continuou trabalhando com ele depois. Juntos, eles provavelmente começaram a trabalhar no motor a vapor no final do século XVII e, em 1707, Newcomen expandiu seus negócios, contratando ou renovando novos arrendamentos em várias propriedades em Dartmouth.

Nem Newcomen nem Calley foram formados em engenharia mecânica, e eles se correspondiam com cientistas Robert Hooke, pedindo-lhe para aconselhá-los sobre seus planos de construir um motor a vapor com um cilindro de vapor contendo um pistão semelhante ao de Denis Papin. Hooke desaconselhou seu plano, mas, felizmente, a mecânica obstinada e sem instrução manteve seus planos: em 1698, Newcomen e Calley fizeram um cilindro experimental de latão de 7 polegadas de diâmetro, selado com uma aba de couro ao redor da borda do pistão. O objetivo dos primeiros motores a vapor, como os experimentados pelo Newcomen, era drenar a água das minas de carvão.

Newcomen era considerado um excêntrico e um intrigante pelos habitantes locais, mas sabia sobre o motor a vapor inventado por Thomas Savery (1650–1715). Newcomen visitou a casa de Savery em Modbury, Inglaterra, a 24 km de onde Newcomen morava. Savery contratou Newcomen, um ferreiro habilidoso e um vendedor de ferro, para forjar um modelo funcional de seu motor. Newcomen foi autorizado a fazer uma cópia da máquina Savery, que ele montou em seu próprio quintal, onde ele e Calley trabalharam para melhorar o design da Savery.

Embora o motor que Newcomen e Calley construíram não tenha sido um sucesso total, eles foram capazes de obter uma patente em 1708. Isso era para um motor que combinava um cilindro de vapor e um pistão, condensação de superfície, uma caldeira separada e bombas separadas. Também mencionado na patente foi Thomas Savery, que na época detinha os direitos exclusivos de usar a condensação de superfície.

O motor atmosférico, como projetado inicialmente, usou um processo lento de condensação aplicando água de condensação ao exterior do cilindro, para produzir vácuo, o que, por sua vez, fazia com que os golpes do motor ocorressem em intervalos muito longos. Mais melhorias foram feitas, o que aumentou imensamente a rapidez da condensação. O primeiro motor de Thomas Newcomen produzia 6 ou 8 golpes por minuto, melhorando para 10 ou 12 golpes.

O motor de Newcomen passou vapor através da torneira e subiu para o cilindro, que equilibrava a pressão da atmosfera, e permitiu que a haste da bomba pesada caísse e, pelo maior peso que atua através da viga, levante o pistão para a posição adequada posição. A haste carregava um contrapeso, se necessário. A torneira então se abriu e um jato de água do reservatório entrou no cilindro, produzindo um vácuo pela condensação do vapor. A pressão do ar acima do pistão o forçou a descer, novamente elevando as hastes da bomba e, assim, o motor funcionou indefinidamente.

O tubo é usado com a finalidade de manter a parte superior do pistão coberta de água, para evitar vazamentos de ar - uma invenção de Thomas Newcomen. Dois galos de medida e uma válvula de segurança foram construídos; a pressão usada era dificilmente maior que a da atmosfera e o peso da própria válvula era normalmente suficiente para manter o tubo abaixado. A água de condensação, juntamente com a água de condensação, fluía através do tubo aberto.

Thomas Newcomen modificou seu motor a vapor para que ele pudesse alimentar as bombas usadas nas operações de mineração que removiam a água dos poços das minas. Ele acrescentou uma viga no teto, na qual o pistão estava suspenso em uma extremidade e a haste da bomba na outra.

Thomas Newcomen morreu em 5 de agosto de 1729, em Londres, na casa de um amigo. Sua esposa Hannah sobreviveu a ele, ela se mudou para Marlborough e morreu em 1756. Seu filho Thomas tornou-se fabricante de sarja (tecido) em Taunton, e seu filho Elias tornou-se um comerciante de ferro (mas não um inventor) como seu pai.

A princípio, o motor a vapor de Thomas Newcomen era visto como uma reformulação das idéias anteriores. Foi comparado a um motor de pistão alimentado por pólvora, projetado (mas nunca construído) por Christian Huyghens, com a substituição do vapor pelos gases gerados pela explosão da pólvora. Parte da questão pela qual o trabalho do Newcomen não foi reconhecido pode ter sido que, comparado aos outros inventores da época, o Newcomen era um ferreiro de classe média, e os inventores mais instruídos e de elite simplesmente não podiam imaginar que essa pessoa seria capaz de inventar algo Novo.

Mais tarde, foi reconhecido que Thomas Newcomen e John Calley haviam melhorado o método de condensação usado no motor Savery. O inventor e filósofo francês John Theophilus Desaguliers (1683-1744), escreveu que o motor a vapor do Newcomen foi amplamente utilizado em todos os distritos de mineração, particularmente na Cornualha, e também foi aplicada à drenagem de áreas úmidas, ao fornecimento de água às cidades e aos navios propulsão. O primeiro locomotiva a vapor foi inventado na primeira década do século XIX, baseado em parte na tecnologia da Newcomen.

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