Fabrieken die met stoommachines werkten, konden overal gebouwd worden.Zij waren niet afhankelijk van stromend water. Er kwamen steeds meer fabrieken. Niet alleen voor textiel, maar ook broodfabrieken of machinefabrieken.
Stoom: de eerste industriële revolutie
Ze werden gebruikt in diverse industriële omgevingen, van mijnen tot fabrieken. De introductie van stoommachines resulteerde in betere technologieën en een hogere productiviteit. Dat leidde uiteindelijk weer tot betere motoren.
De ontwikkeling van de (industriële) stoommachine door Savery, Papin, Newcomen en Watt, markeerde het begin van de industriële revolutie; voor het eerst was arbeidsvermogen overal realiseerbaar om machines aan te drijven, waar voor die tijd met handkracht, trekdieren, watermolens en windmolens moest worden gewerkt.
James Watt, de Schot die de moderne stoommachine uitvond. Voor hij zijn uitvinding deed bestonden er al stoommachines, maar Watt verbeterde deze dusdanig dat ze echt goed gebruikt konden worden.
Het eerste patent op een stoommachine werd op 2 juli 1698 verleend aan de Engelse uitvinder Thomas Savery. Zijn Engine to Raise Water by Fire was bedoeld om water uit mijnen te pompen, zodat mijnwerkers dieper konden graven en geen natte voeten kregen.
Door de stoommachine, een uitvinding van James Watt, kon er sneller en efficiënter worden geproduceerd. Naast stoommachines was de komst van stoomtreinen en stoomschepen ook erg belangrijk. Zo werd de eerste spoorlijn gebouwd in Engeland in 1825.
De aeolipile is het vroegst bekende voorbeeld van een stoommachine, uitgevonden door Heron van Alexandrië in de 1e eeuw. De naam is afgeleid van Aeolos (Oudgrieks: Αἴολος) de Griekse god van de wind en het Latijnse woord pila wat 'bal' betekent (gebaseerd op de bolvormige drukkamer).
In 1712 bouwde Thomas Newcomen het eerste werktuig, dat wij tegenwoordig een stoommachine zouden noemen. De machine had namelijk twee onderdelen - een stoomketel en een cilinder met zuiger - die kenmerkend zijn voor een stoommachine.
Thomas Savery patenteerde in 1698 een machine waarmee water uit mijnschachten kon worden gepompt. Enkele jaren later, in 1712, ontwierp Thomas Newcomen de eerste stoommachine die gebruik maakte van een zuiger.
Rendement van een stoommachine
Er geldt dan Q1 – Q2 = W. Alles overziend, kun je zeggen dat een gedeelte van de energie die opgeslagen zat in de kolen, die de stoommachine ingaan, dat is Q1 , omgezet wordt in gewenste energie, W én de warmte Q2. Er geldt dus: Q1 = Q2 + W.
James Watt verbeterde het toestel van Newcomen door met een condensor te werken en stoomdruk te gebruiken in plaats van atmosferische druk. In 1769 vroeg hij patent aan op zijn verbeterde machine.
Dit geïndustrialiseerde Engeland was ontstaan doordat vanaf circa 1750 in verschillende sectoren van de economie een omschakeling van handmatig geproduceerde naar machinaal vervaardigde goederen had plaats gevonden.
Er komt veel kijken bij het laten rijden van de stoomlocomotief. Zo is voor deze reis maar liefst 8000 kilo kolen benodigd en verbruikt de stoomlocomotief 80.000 liter water om daar stoom van te maken. De stoomloc kan zelf maar 35 kuub water meenemen.
De stoommachine van Newcomen, ook wel atmosferische machine genoemd, is de praktisch werkende stoommachine, door Thomas Newcomen (1663-1729) ontworpen in 1712 in het Zuiden van Engeland.
De eerste echte stoommachine is in 1777 ontworpen door de Schot James Watt. De eerste stoomtrein wordt in Wales in 1804 gebruikt bij een ijzermijn. Pas in 1830 rijdt tussen Manchester en Liverpool de eerste echte passagierstrein, ontworpen door George Stephenson. In 1839 wordt de eerste spoorlijn van Nederland geopend.
De eerste machine volgens het ontwerp van James Watt werd opgesteld in een mijngroeve in Cornwall, in 1777. De textielindustrie in Engeland was een van de aanjagers van de industriële revolutie. De textielindustrie was in het pre-industriële tijdperk al geconcentreerd in fabrieken.
In 1875 werden in Tilburg 142 fabrieken geteld. Ook in Twente bloeide de textielindustrie. In deze regio kwam de eerste stoomspinnerij in 1830 en de stoomweverij volgde in 1852. De techniek hiervoor kwam aanvankelijk uit Engeland.
Zijn Aeolipile (figuur 1) bestond uit een ketel gevuld met water, waar een vuur onder gestookt kon worden. Boven die bak was een holle metalen bol gemonteerd , waar de stoom van het water via twee buizen in kon stromen. De bol had verder twee gebogen uitlaatpijpen waardoor de stoom met grote snelheid naar buiten kon.
Rond 1760 begon in de Industriële Revolutie. Eerst kwamen er verbeteringen in de landbouw. Dit noemen we de . De stoommachine werd verbeterd zodat konden worden aangedreven.