Thomas Newcomen: Biografia e Invenções - Ciência - 2023

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Thomas recém-chegado (1664-1729) foi um inventor e ferreiro de origem inglesa considerado um dos seus fundadores da Revolução Industrial, um processo histórico de transformação que se estendeu pelas esferas social, cultural e econômica, tudo impulsionado pelos inúmeros avanços tecnológicos que vieram à tona na segunda metade do século XVIII.

Um grupo de mentes privilegiadas, incluindo Thomas Newcomen, é creditado por imaginar, desenvolver e testar com sucesso inúmeras máquinas que apoiaram a atividade humana de diferentes aspectos. O uso da tração animal começou a acabar e a substituição de trabalhadores em tarefas perigosas ou repetitivas começou.

Uma das atividades da economia que precisava progredir com urgência era a mineração. Os altos custos de produção devido à lentidão nos processos de extração do mineral, o perigo iminente a cada metro que descia em uma mina com pouca iluminação, com ar viciado e inundada com lençóis freáticos, eram desafios a serem superados.

Thomas Newcomen conhecia bem o meio ambiente e graças à observação detalhada que fez dos processos da época, conseguiu conceber uma forma de dar uma mão àqueles que clamavam pela sua ajuda desde o fundo de poços inundados, em meio a condições de escavação muito deploráveis. . Graças a isso, Newcomen é considerado o pai da Revolução Industrial.

Biografia

A maioria dos historiadores concorda que ele nasceu na Inglaterra em 12 de fevereiro de 1663 em Dartmouth, uma área pertencente ao condado de Devon, em uma família de comerciantes.

Embora seja verdade que não há registros extensos que falem dos pais de Thomas Newcomen, sabe-se que seus nomes eram Elías e Sarah Newcomen.

Elías era um comerciante, lojista e dono de barco proeminente e habilidoso. De sua mãe, Sarah - que deixou o plano terreno quando Thomas era apenas um menino - muito pouco se sabe.

Um tempo razoável após a morte de sua mãe, seu pai se casou novamente com Alice Trenhale, que por fim assumiu a educação do futuro inventor.

Young Newcomen

Ainda jovem (início da década de 1680), foi contratado como aprendiz de engenheiro para depois se dedicar à comercialização de ferro.

Ele buscou o apoio de um amigo de infância chamado John Calley, e com ele fez uma parceria para abrir seu primeiro negócio de hardware, uma tarefa pela qual ele pôde conhecer muitos dos proprietários de minas da região.

Influenciado por este interessante e lucrativo meio, aprendeu o ofício de ferreiro sem descuidar dos estudos de engenharia, estudos que lhe forneceram as ferramentas necessárias para desenvolver a máquina que lhe deu entrada na história.

Pastor Newcomen

Newcomen era um pregador leigo e referência para todos que o procuravam na igreja batista local; em 1710 tornou-se pastor de um grupo local dessa corrente.

Suas conexões dentro daquela igreja permitiam que ele tivesse acesso a pessoas de diferentes níveis socioeconômicos; entre essas pessoas estava Jonathan Hornblower (pai e filho), que se envolveu financeiramente com Thomas, permitindo que este expandisse o escopo de sua futura máquina.

Paralelamente à sua vida religiosa, às suas atividades comerciais e aos seus estudos, desenvolveu uma curiosidade pelo funcionamento de certas máquinas da sua época, especialmente a máquina a vapor do engenheiro e inventor inglês Thomas Savery.

Savery, também nascido em Devon, construiu e patenteou em 1698 uma máquina que, de acordo com os critérios de Newcomen, não aproveitou todo o seu potencial. Posteriormente, esse inventor desenvolveu uma máquina a vapor atmosférica que envolvia a transformação de muitos dos processos realizados naquela época.

Últimos anos

Após o surgimento da máquina Newcomen, a história de seu inventor tende a desaparecer com o tempo. Não há registros precisos das causas de sua morte, mas ela ocorreu em 5 de agosto de 1729 na casa do pastor batista e amigo Edward Wallin quando Newcomen tinha 66 anos.

Invenções

Maquina de vaporatmosférico

A invenção pela qual Thomas Newcomen ganhou seu maior reconhecimento foi a máquina a vapor atmosférica.

Esta máquina surgiu da análise e combinação das ideias levantadas na construção de seus antecessores: a do inglês Thomas Savery em 1698 e a do francês Denis Papin em 1690. Embora seja verdade que funcionaram, Newcomen se propôs a otimizar a força de trabalho resultante da utilização de vapor.

Com a colaboração de seu sócio John Calley (mecânico de profissão) e com o conselho de Robert Hooke (físico inglês), Newcomen tentou encontrar uma solução para um problema que identificou: o alto custo da utilização de cavalos para bombear água do fundo dos tanques. minas de estanho.

No entanto, levou pelo menos 10 anos para chegar a uma solução prática e funcional para sua versão de motor a vapor.

Funcionamento

As máquinas Savery - inauguradas em 1698 - e Newcomen - que viu a luz do dia em 1712 - apresentavam elementos semelhantes, como uma caldeira, tanque de água e até mesmo os fundamentos de operação (criando um vácuo dentro de um espaço vedado pelo resfriamento do vapor de água).

Porém, a principal diferença estava na forma final como as duas equipes extraíram a água do fundo da mina.

Savery motor a vapor

A máquina de Savery tinha dois tubos conectados: um para bombear para o exterior e outro para a água que ficava no fundo da mina.

A caldeira foi aquecida progressivamente e a válvula que ligava ao tanque bombeador foi aberta, este enchendo-se de vapor. Este tanque expeliu o ar que continha para o tubo exterior, passando por uma rudimentar válvula de retenção ou retenção.

O bombeamento foi efetivado pelo resfriamento do tanque de bombeamento pelo lado externo; Para isso, foi permitido que a água corresse sobre ele. Foi nesse momento que o vapor d'água no tanque se condensou e criou o estado de vácuo esperado.

O vácuo aspirava e carregava a água para a válvula de retenção do duto para fora, a válvula da caldeira era aberta uma segunda vez e o vapor pressurizado expulsava a água.

Máquina Newcomen

Na máquina a vapor atmosférica de Thomas Newcomen, o reservatório de vácuo tinha um pistão conectado a um balancim e este a um contrapeso.

Como na máquina anterior, seu tanque foi enchido com vapor quando a caldeira foi ligada e a válvula aberta. A diferença foi marcada pela trajetória a que o pistão foi submetido pela ação do vapor d'água e pela pressão do ar fora da máquina.

Quando o vapor encheu o tanque, o pistão foi forçado a subir e o balancim foi inclinado, levantando a parte que conectava com o pistão e baixando a do contrapeso.

Quando o tanque foi resfriado e um vácuo foi criado pela condensação do vapor, o curso do pistão foi invertido: a parte se moveu para baixo, sugada pela falta de ar e auxiliada pela pressão atmosférica, e o balancim inclinou-se para o outro lado: a pressão caiu. parte conectada ao pistão e a rosa do contrapeso.

Todo esse esquema de movimentação fazia funcionar uma bomba secundária que era conectada a uma linha acionada pelo contrapeso. A bomba secundária era acionada pela máquina a vapor, que finalmente removeu a água do fundo da mina.

Esse tipo de máquina utilizava carvão mineral como combustível comum, por isso era continuamente extraído para atender pela primeira vez a demanda de seu uso na área industrial.

Patente

Newcomen não teve a possibilidade de patentear sua invenção, pois Savery, no momento do registro de sua máquina, obteve uma ampla patente (GB 356 AD) que abrangia todos os “cilindros ou motores para levantar água ou causar movimentos a qualquer tipo de moinho pela força motriz do fogo ”.

Isso não foi uma limitação e ambos os inventores, posteriormente em parceria, trabalharam e instalaram um grande número de equipamentos de bombeamento para minas.

Significado da máquina Newcomen

Desde o momento em que a primeira máquina Newcomen foi instalada até 1733, havia mais de 100 equipes trabalhando em minas em toda a Inglaterra, e o uso desta máquina vigorou por cerca de trinta anos após sua primeira instalação, já que não houve outro inventor que propôs uma ferramenta diferente.

Não foi até 1765 que outro inventor, James Watt, fez melhorias no design original. Isso aumentou significativamente a potência resultante do uso do vapor.

Porém, vale destacar que as máquinas originais prestaram seus serviços por muito tempo após as modificações feitas por Watt, o que fala da eficiência que estas ofereciam a quem as utilizava. Somente quando o custo do carvão passou a ser uma variável de peso, começou a migração para a nova tecnologia.

Referências

A revolução industrial. Obtido em 30 de novembro de 2018 da Wikipedia: es.wikipedia.org
Thomas recém-chegado. Obtido em 30 de novembro de 2018 da Wikipedia: es.wikipedia.org
Máquina Newcomen. Obtido em 30 de novembro de 2018 da Wikipedia: es.wikipedia.org
História: Thomas Newcomen. Obtido em 30 de novembro de 2018 da BBC: bbc.co.uk
Thomas recém-chegado. Obtido em 30 de novembro de 2018 de Famous Scientists: famousscientists.org
Thomas recém-chegado. Obtido em 30 de novembro de 2018 da Encyclopaedia Britannica: britannica.com
Newcomen, Thomas. Obtido em 30 de novembro de 2018 em Encyclopedia.com: encyclopedia.com