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O motor a vapor, também chamado de máquina a vapor e turbina a vapor, é um tipo de máquina térmica que explora a pressão do vapor. Todas as máquinas térmicas funcionam baseadas no princípio de que o calor é uma forma de energia, ou seja, pode ser utilizado para produzir trabalho, e seu funcionamento obedece às leis da termodinâmica. Embora a invenção do motor de combustão interna no final do século XIX parecesse ter tornado obsoleta a máquina a vapor, ela ainda hoje é muito utilizadaː por exemplo, nos reatores nucleares que servem para a geração de eletricidade.
No caso da máquina a vapor, o fluido de trabalho é o vapor de água sob alta pressão e a alta temperatura. O funcionamento da turbina a vapor baseia-se no principio de expansão do vapor, gerando diminuição na temperatura e energia interna; essa energia interna perdida pela massa de gás reaparece na forma de energia mecânica, pela força exercida contra um êmbolo.
História
A primeira máquina a vapor relatada, foi a eolípila (também chamada de "bola de vento"), criada por Heron de Alexandria no século I. Em 1698, Thomas Savery, engenheiro militar inglês, criou um motor que leva seu nome que poderia ser utilizado dentro das fábricas, sendo considerado uma das evoluções iniciais da revolução industrial. Em 1712, Thomas Newcomen projetou uma nova máquina que poderia ser utilizada dentro de minas de carvão, a qual, apesar de mais lenta que as anteriores, podia tanto elevar água quanto cargas mais pesadas e tinha um custo de capital muito menor (uma vez que substituía os cavalos que eram usados no trabalho). Em 1769, Joseph Cugnot criou um triciclo movido a vapor, que é considerado o primeiro carro a vapor construído. O veículo de Cugnot envolveu-se naquele que é tido como o primeiro acidente rodoviário motorizado da história. Todavia, foi no ano de 1777 que o motor a vapor mais importante foi criado, quando James Watt, fabricante de instrumentos londrino, aperfeiçoou o motor a vapor de Newcomen.