Buxar maşını insan cəmiyyətinin inkişafında həlledici rol oynayan valehedici bir maşındır. İstilik enerjisini buxardan mexaniki işə çevirir ki, bu da maşınları, lokomotivləri və hətta gəmiləri gücləndirmək kimi müxtəlif məqsədlər üçün istifadə edilə bilər. Onun işini, növlərini və əhəmiyyətini araşdıraq.
Buxar mühərriki əsrlər boyu Tomas Nyukomen və Ceyms Vatt kimi ixtiraçıların əhəmiyyətli töhfələri ilə hazırlanmışdır. Buxar mühərrikinin əsas prinsipi buxarda yığılan enerjinin mexaniki enerjiyə çevrilməsidir. Bu proses buxar istehsal etmək üçün suyun qızdırılmasını nəzərdə tutur, daha sonra genişlənir və işləyir, adətən bir silindr içərisində bir piston hərəkət edir.
Sadə bir tənlikdən istifadə edərək, buxarın gördüyü işi aşağıdakı kimi təqdim etmək olar: \(W = P \times V\) , burada:
Tipik bir buxar mühərriki bir neçə əsas komponentdən ibarətdir:
Buxar mühərrikləri geniş şəkildə iki kateqoriyaya təsnif edilə bilər:
Buxar mühərrikinin səmərəliliyi onun buxardakı enerjini mexaniki işə nə qədər yaxşı çevirə biləcəyini göstərir. Səmərəliliyi ( \(\eta\) ) düsturu ilə hesablamaq olar: \(\eta = \frac{W_{output}}{Q_{input}}\) burada:
Zamanla buxar mühərriklərinin səmərəliliyini artırmaq üçün bir sıra təkmilləşdirmələr aparıldı, o cümlədən:
Daha müasir mühərriklərin kölgəsində qalmasına baxmayaraq, buxar mühərrikləri tarixən geniş tətbiq sahəsinə malikdir:
Təcrübələri birbaşa burada həyata keçirə bilməsək də, evdə və ya sinif otağında lazımi nəzarətlə əsas buxar mühərriki təcrübəsi yaratmaq mümkündür. Bu, möhürlənmiş bir qabda az miqdarda suyun buxar əmələ gətirənə qədər qızdırılmasını nəzərdə tutur. Buxar konteynerin içərisində təzyiqi artıracaq, daha sonra sadə bir pistonu hərəkət etdirmək və ya təkəri çevirmək üçün istifadə edilə bilər. Bu, iş görmək üçün buxardan necə istifadə oluna biləcəyinin əsas prinsiplərini nümayiş etdirir.
Buxar maşını sənaye inqilabını başlataraq və müasir sənayeləşmiş cəmiyyət üçün zəmin yaradaraq dünyanı bir çox cəhətdən inqilab etdi. Yeni texnologiyalar bir çox tətbiqlərdə buxar mühərriklərini əvəz etsə də, onların arxasında duran prinsiplər termodinamikanı başa düşmək və istilik enerjisinin mexaniki işə çevrilməsi üçün əsas olaraq qalır. Buxar maşını insan ixtirasının və innovasiyanın gücünün sübutudur.
