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Um motor a vapor é um motor térmico que realiza trabalho mecânico usando vapor como fluido de trabalho.

O uso de água fervente para produzir movimento mecânico remonta a mais de dois mil anos, mas os dispositivos iniciais não eram práticos. O inventor espanhol Jerónimo de Ayanz e Beaumont patenteou em 1606 o primeiro motor a vapor. Em 1698, Thomas Savery patenteou uma bomba de vapor que usava vapor em contato direto com a água bombeada. A bomba de vapor de Savery usava vapor de condensação para criar vácuo e extraía água para uma câmara, e então aplicava vapor pressurizado para bombear ainda mais a água. O motor atmosférico de Thomas Newcomen foi o primeiro verdadeiro motor a vapor comercial usando um pistão, e foi usado em 1712 para bombear uma mina.

Em 1781, James Watt patenteou um motor a vapor que produzia movimento rotativo contínuo. [1] Os motores de dez cavalos de potência da Watt permitiram que uma ampla gama de máquinas de fabricação fosse acionada. Os motores poderiam ser instalados em qualquer lugar onde fosse possível obter água e carvão ou combustível de madeira. Em 1883, motores que poderiam fornecer 10.000 hp tornaram-se viáveis. [2] Motores a vapor também poderiam ser aplicados a veículos como motores de tração e locomotivas ferroviárias. O motor a vapor estacionário era um componente chave da Revolução Industrial, permitindo que as fábricas localizassem onde a energia da água não estava disponível. Os motores a vapor são motores de combustão externos, onde o fluido de trabalho é separado dos produtos de combustão. Fontes de calor não-combustão como energia solar, energia nuclear ou energia geotérmica podem ser usadas. O ciclo termodinâmico ideal usado para analisar esse processo é chamado de ciclo Rankine. No ciclo, a água é aquecida e transforma-se em vapor dentro de uma caldeira operando a alta pressão. Quando expandido através de pistões ou turbinas, o trabalho mecânico é feito. O vapor de pressão reduzida é então condensado e bombeado de volta para a caldeira. No uso geral, o termo motor a vapor pode se referir tanto às usinas de vapor integradas (incluindo caldeiras etc.) como locomotivas a vapor ferroviárias e motores portáteis, ou pode se referir apenas ao pistão ou ao maquinário da turbina, como no motor do feixe e no motor a vapor estacionário. Dispositivos especializados, como martelos a vapor e condutores de estacas de vapor, dependem do vapor fornecido por uma caldeira separada. Os motores a vapor do tipo pistão alternativo permaneceram como fonte dominante de energia até o início do século XX, quando os avanços no projeto de motores elétricos e motores de combustão interna gradualmente resultaram na substituição de motores a vapor alternativos em pistão, e a ascendência do vapor turbinas na geração de energia. [4] Considerando que a grande maioria da geração elétrica mundial é produzida por motores a vapor do tipo turbina, a "era do vapor" continua com níveis de energia muito além dos da virada do século XIX.