A
gõzgép feltalálója és az elsõ
gõzgép.
Denis Papin, a
matematika professzora otthon
felejtette vacsoráját a tûzhelyen. Pedig
igazán
finomnak ígérkezett az a marhaszelet, amelyet
saját
tervezésû kuktafazekában fõzött. Ezt az
edényt
ugyanis szorosan le lehetett zárni, így a
beletöltött
vízbõl melegítés hatására
több
atmoszféra nyomású gõz keletkezett. Ez
pedig, a
tudós tudta jól, mindent megpuhít.
De a
tûzhely már kialudt, a gõzfazék is hideg
volt. A
parókás professzor bosszúsan
próbálta
levenni az edény fedelét. Nem ment! Valami
láthatatlan
erõ a fazékra szorította a fedõt.
Denis Papin nem
azért volt híres francia tudós- bár
jelenleg a német marburgi egyetem vendégprofesszora-,
hogy ne ült volna le gondolkodni. Újra elfelejtve
vacsoráját, azon kezdett tûnõdni, milyen
tudományos
magyarázata lehet ennek a jelenségnek. S egyszer csak
rádöbbent a megoldásra. A fazékban
nyilván
lecsapódott a gõz, megint víz lett belõle,
és
így légüres tér keletkezett. Hát
persze! Ez a vákuum valósággal magára
húzta a fedõt. Hiszen a környezõ
levegõ nyomása,
ha nem is érezzük, nem csekélység: tíz
méter magasra képes felnyomni egy függõleges
csõben a vizet. Tehát ugyanez az
egyatmoszférás
nyomás telepedett rá a fazékra. Papin most
már
lázas gyorsasággal szõtte tovább
gondolatait.
Mi lenne, ha a fedõ lemozdulhatna lefelé, egészen
az
edény aljáig? Akkor a megfoghatatlannak tûnõ
légnyomás munkát végezne! Egy
újfajta
gépezetben tehát csak vákuumot kell nyerni a
lecsapódó gõz segítségével,
és
a levegõ ereje máris kézzelfoghatóvá
válik. 1687-ben Denis Papin így találta fel a
légnyomásos dugattyús gõzgép
mûködési
elvét, és haladéktalanul nekiállott
egy kísérleti modell megszerkesztésének.
6,5 cm átmérõjû hengerbe vizet
töltött,
majd dugattyút illesztett fölé és a
készüléket melegíteni kezdte. Amikor a
víz
forrni kezdett, a keletkezõ gõz felnyomta a
dugattyút a
függõleges hengerben. Ekkor rögzítette a
dugattyúrudat, és egy kis szelepen át kiengedte
a fölösleges gõzt a hengerbõl. Így a
dugattyú
fölött egy atmoszféra nyomású
levegõ,
a dugattyú alatt egy atmoszféra nyomású
gõz helyezkedett el. Most jött a nagy manõver!
Lezárta
a szelepet, és türelmesen várt, amíg a
henger kihûl, és a gõz lecsapódik benne. A
dugattyú
alatt nemsokára vákuum keletkezett. Ekkor a professzor
kihúzta a dugattyú
rögzítõszegét,
és a légnyomás abban a pillanatban -ravaszul
munkára kényszerítve- lenyomta a dugattyút
a henger fenekére.
Modellkísérleten próbálta ki Papin, hogy a levegõ nyomása miként fogható munkára. Vizet töltött egy fémcsõbe (1.), ebbe dugattyút illesztett, lenyomta a víz felszínéig, miközben a levegõ a biztonsági szelep furatán át kiszökött (2.). Eztuán egy pálcával lezárta a furatot (3.), és melegíteni kezdte a vizet (4.). Amikor a gõznyomás feltolta a dugattyút, a tudós egy másik pálcával rögzítette a dugattyúrudat (5.), majd várt, amíg a henger kihûl. A gõz lecsapódása nyomán légritka tér keletkezett a hengerben (6.), majd amint kihúzta a rögzítõpálcát, a külsõ légnyomás nagy erõvel lökte a henger aljára a dugattyút (7.).
Az elsõ gõzgép tehát egy modell volt, amely a gõz lecsaódásakor keletkezõ térfogatcsökkenést használta ki. Mivel Denis Papin találta fel a légnyomásos dugattyús gõzgép mûködési elvét, õt tekintjük a gõzgép atyjának. Számtalan elképzelése volt gõzgépekrõl, ezen kívül a robbanómotor mûködési elvét is õ találta ki (Lõporgép). Hiába minden zsenialitása, a század legnagyobb és legértékesebb feltalálója nem tudott olyan mûködõképes gépeket készíteni, amelyet eladhatott volna. Nyomtalanul eltûnt London egyik nyomornegyedében. Utolsó fennmaradt levele, melyet barátjának írt:
"Lehangoló helyzetben vagyok, minden erõfeszítésem ellenére csak ellenségeskedést vonok magamra. De nem félek, és bízom a Mindenható Istenben."
London,
1712. Június