L’UOMO
E
LA MACCHINA
La macchina di Savery
• Struttura
• Funzionamento
• Ciclo ideale
• Ciclo reale
• Rendimento
Struttura
Discarica
Cisterna
Caldaia
Miniera
Funzionamento
Fase I
L’acqua viene introdotta nella caldaia, attraverso la valvola A, dove
viene portata ad ebollizione, cioè trasformata in vapore.
Fase II
La cisterna, inizialmente piena d’acqua, viene messa in collegamento
sia con la caldaia (valvola B) sia con la discarica (valvola D),mentre la
valvola di collegamento con la miniera (C) rimane chiusa. A questo
punto il vapore proveniente dalla caldaia, esercita una pressione sulla
superficie dell’acqua della cisterna, che viene spinta nella discarica.
Fase III
Quando il vapore occupa tutto il volume del cilindro, si chiudono le valvole D
e B e si apre la valvola C. Il vapore nella cisterna dunque inizia a raffreddarsi,
aiutato anche da un getto di acqua fredda; in questo modo si viene a creare un
vuoto parziale all’interno del cilindro e l’acqua nella miniera viene spinta
dalla pressione atmosferica nella cisterna.
Fase IV
Quando il cilindro è pieno d’acqua, si chiude il rubinetto di collega
mento con la miniera, si riaprono gli altri due e si ricomincia il ciclo.
Ciclo ideale
Ipotesi
Trasformazioni
macchina, si mescola il meno possibile
con il vapore.
pressione pA, corrispondente all’espansione
quasistatica del vapore, dal volume iniziale
al volume finale.
Il lavoro W ideale si può dunque ricavare calcolando l’area del ciclo
1) L’aria contenuta all’interno della
alla temperatura TA e
(rettangolo sul un’isoterma-isobara
piano PV):
2) L’acqua che viene pompata dalla miniera
deve
che–siViniz)
un’isocòra
relativa
alla•fase
W rimanere
= Δp • ΔVseparata
= (pA –dall’acqua
pB) • (Vfin
= Qg (Dh1
+Dh2)
ΔV di
= QghΔV
ottiene dalla condensazione del vapore,
condensazione di parte del vapore, quindi al
in modo da poter seguire il ciclo
suo raffreddamento e alla diminuzione della
termodinamico di una data quantità di
pressione al valore pB (il volume è
vapore, anche quando in realtà ne
considerato costante).
introduciamo di nuovo.
un’altra isoterma-isobara alla pressione pB
3) Il vapore deve lavorare in modo
reversibile, quindi secondo
trasformazioni quasistatiche vicine in
ogni punto a posizioni di equilibrio.
e temperatura TB relativa alla
condensazione del vapore (trasformazione
quasistatica).
un’altra isobara, cioè la trasformazione
reversibile ideale, che consiste nel riscaldare
nuovamente il vapore fino alla temperatura
iniziale.
Ciclo reale
• Fase I - il vapore si espande, come previsto dal ciclo reale, a temperatura e pressione quasi
costanti. La temperatura e la pressione sono, però, più alte di quelle calcolate a causa delle
resistenze nei tubi, delle dispersioni di calore e della condensazione di parte del vapore;
• Fase
– la trasformazione
è ancora
un’isocòra,
il pompaggio
si innesca
ad una
temperatura
In II
conclusione
anche senza
calcolare
l’area delma
ciclo
reale è evidente
che essa
è maggiore
inferiore
a quella
prevista,
a causapur
degli
attriti;
di quella
prevista
per sempre
il caso ideale,
avendo
fornito lo stesso lavoro effettivo: il
• Fase
III
–
in
questa
fase
il
comportamento
della
macchina
si discosta
nettamente
da quello
lavoro in più è stato evidentemente dissipato nell’ambiente
quindi, non
è più utilizzabile.
previsto
a livello teorico
le trasformazioni
che avvengono
non
possono
piùsiessere
La macchina
reale haedunque
un rendimento
inferiore di
quella
ideale;
può notare
approssimate
con
trasformazioni
reversibili:
infatti
l’acqua
che
entra
nella
beuta,
si della
trova a
infatti che una macchina di Savery ideale che lavorasse a temperature e pressioni
temperatura
ambiente
e provoca un
abbassamento
dellaeffettivamente
temperatura del
vapore.
macchina
reale, fornirebbe
un rapido
lavoro maggiore
di quello
fornito:
Questa ulteriore diminuzione della temperatura provoca, una condensazione del vapore
maggiore di quella richiesta per mantenere la differenza di pressione necessaria per far
superare il dislivello, e si ha quindi, una diminuzione di pressione non voluta che serve solo ad
accelerare il pompaggio. Non è più possibile dunque definire una linea, sul piano PV, che
rappresenti la trasformazione subita dal sistema, poiché è impossibile riconoscervi uno stato
di equilibrio, e quindi una pressione W
caratterizzante
quello stato, ma solo un’area da
ideale = Δp • ΔV
individuare mediante l’uso dei dati sperimentali, in cui avviene una trasformazione reale. Si
possono misurare le temperature corrispondenti a diversi valori di volume occupato dal
vapore, ma e necessario tenere conto del fatto che esse non corrispondono alla temperatura
del vapore, che non è in equilibrio termico, ma solo alla temperatura di quella parte di vapore
che circonda il termometro;
• Fase IV – il sistema viene riportato rapidamente alle condizioni iniziali chiudendo la valvola
di comunicazione con la miniera e aprendo il rubinetto della caldaia.
Rendimento
Il rendimento dunque si può calcolare come:
η = W/Q
Per avere poi un termine di confronto, si può calcolare il rendimento della macchina
reversibile che lavori su un ciclo di Carnot tra le stesse temperature di funzionamento:
In generale, comunque, l’efficienza della macchina di Savery è molto bassa e pari
a circa il 2% della corrispondente macchina di Carnot.
La prima rivoluzione industriale
Introduzione
Elementi che
la determinarono
Settori coinvolti
Divisione del lavoro
Introduzione
Periodizzazione
Localizzazione
Periodizzazione
Localizzazione
Tra il 1750 e il 1780
Inghilterra
Elementi
che la
determinarono
Rivoluzione
agricola
Sviluppo
demografico
Rivoluzione
tecnologica
Situazione
politica
Capitali
Rivoluzione
Sviluppo
Situazione
Capitali
demografico
tecnologica
politica
Rivoluzione
agricola
Grazie al fenomeno delle enclosures, il possesso delle terre si
Lo
Lasviluppo
stabilità delle
politica,
scienze
il rafforzamento
e l’atmosferadel
illuministica,
ruolo del Parlamento
di fiducia nella
e la
concentrò nelle mani di pochi grandi e medi proprietari terrieri, con la
Daragione
6vivacità
milioni
e nel
della
di progresso
abitanti
societàdel
civile,
permise
1740rendevano
sidipassò
passare
agli
leda
istituzioni
oltre
utensili
14 milioni
azionati
inglesidel
più
dalla
1830
I costituzione
capitali provenivano
proprietari
terrieribasate
ed in seguito
daisalariale.
mercanti
di ampie dai
unità
di produzione,
sul lavoro
forza
per aumento
dell’uomo
dinamiche
natalità
a emacchine
più
dovuta
aperte
sempre
alla
allemancanza
innovazioni,
più complesse.
di carestie
rispetto
Fondamentale
e aabbassamento
quelle fu la
cheGli
constessi
il proliferare
deicon
commerci
aumentarono
le lorolericchezze.
proprietari
i loro capitali
impiantarono
prime
continentali.Inoltre
scoperta della macchina
età dei
la politica
matrimoni
a vapore
coloniale
ediaumento
Watt
rese
brevettata
degli
disponibili
stessi.
nel vasti
1775 mercati
e dei telai
di
manifatture. Ci fu un esodo dalle campagne alle città per trovare
approvvigionamento
meccanici. e smercio.
lavoro.
Settori coinvolti
Industria
Trasporti e vie
di comunicazione
Commercio
Trasporti eCommercio
Industria
vie di comunicazione
Il settore trainante della rivoluzione industriale fu sicuramente quello tessile che generò
di prodotti
meccanici
(fusi, telaidegli
e simili)
e questofa
produsse,
a propria
volta, un
Ildomanda
cospicuo
aumento
del volume
scambi,
perdere
al commercio
aumento della domanda di ferro e acciaio, quindi di prodotti minerali. Come osservo Marx
Con
la“lamacchina
a vapore
si trasformarono
anche
iindustriale,
trasporti,
siasi con
il suo
carattere
periodico
e metodo
lo trasforma
in un’attività
che
va
nel
Capitale
trasformazione
del
di produzione
di una
sferacostante
porta
sé un’analoga
nelle
altre sfere…Così
filatura
ferroviario
chetrasformazione
marittimo,ed
favorendo
il traffico
dellemeccanica
mercicommerciale
e ha
piùreso
tardi
sempre
più perfezionando
articolando
e lalacircolazione
necessaria la tessitura meccanica ed ambedue hanno provocato la rivoluzione chimicoanche
persone.
non
riguarda più solo le
mercidelle
di lusso
ma i generi di consumo di
meccanica della candeggiatura, dello stampaggio e della tintoria... La rivoluzione
massa
e non più solo
l’Inghilterra
maunatutte
le colonie.mezzi di
nell’industria
e nell’agricoltura
hanno
reso necessaria
rivoluzione…nei
trasporto e comunicazione”.
Divisione del lavoro
Condizioni di lavoro
DIVISIONE
Condizioni
DEL
di lavoro
LAVORO
L’uomo
incominciò
a lavorare
in fabbrica
e amolto
dipendere
macchine
Le condizioni
di lavoro
createsi risultarono
quindi
gravose,dalle
e, soprattutto
nell’industria
e, in base
tessile,
ad una
ci fu largo
crescente
impiego
divisione
di donne edel
di bambini
lavoro,che
imposta
furono sottoposti
dalla a
livelli disumani
di sfruttamento.
La condizione
operaia era
caratterizzata
dalla
complessità
meccanica
del processo
produttivo,
cominciò
ad eseguire
estrema precarietà del posto di lavoro ed era aggravata da tutti i problemi connessi al
solo
l’operazione
parzialegliaffidatagli
come dice
Marxinnel
Capitale:
processo
d’inurbanamento;
operai eranoe costretti
ad abitare
situazioni
di
“lasovraffollamento,
stessa maggior
del lavoro
diventa
unae tortura,
quanto la
in facilità
case fatiscenti
vicino alle
fabbriche
in pessimeincondizioni
igieniche.
Facile
ebbero, comelaconseguenza
questaogni
situazione,
le teorie
macchina
nondivulgazione
toglie al lavoratore
fatica, maditoglie
interesse
al
socialiste e il sorgere di nuovi mezzi di azione e lotta politica (sindacati).
lavoro”.
La seconda rivoluzione industriale
Introduzione
Aspetti generali
Conseguenze
Introduzione
Periodizzazione
Localizzazione
Periodizzazione
Localizzazione
Tra la seconda metà del XIX
secolo e gli inizi del XX
Europa e Stati uniti
Aspetti
generali
Sistema
economico
e
finanziario
Politica
Colonialismo
e
imperialismo
Industria
Divisione
del lavoro
La società:
il
consumismo
e
la società
di massa
La società:
Sistema
Colonialismo
il Divisione
consumismo
economico
Industria
Politica
edel
imperialismo
elavoro
ela
finanziario
società di massa
Con l’uso sistematico delle macchine e la standardizzazione della produzione, la fabbrica,
Declino
deisviluppo
valori della
libera
concorrenza
eformato
nascita
grandi
Il unità
processo
di
affondò
proprie
radici soprattutto
scoperta
da
produttiva
semplice,
divenne
unlesistema
complesso,
da delle
unnella
gran
numero di
Il
progresso
consistette
nel
consumo
messo
alla
portata
di
tutti.
La
“processi
meccanici
interconnessi”,
ognuno
dei
quali
doveva
essere
sincronizzato
e
reso
consorzi
(cartelli o pools),
di consociazioni
due nuove fonti(holdings),
di energia: dei
il petrolio
e l’elettricità.
Nessundelle
settore
I maggiori
produzione
stati
industriale
Europei,
ed
alla
il ricerca
commercio
di prestigio,
di raddoppiarono
materie prime ee di
funzionale
agli
altri (catena
dimondiale
montaggio).
Protezionismo,
concentrazioni
per
(trust)
cui
l’industria
fra
imprese
nazionale
indipendenti.
cresce
In
favorita
questo
modo,
dai
dazi
produttivo
rimase
estraneo
all’ondata
di
rinnovamento
tecnologico
degli
Inaumentò
questo
quadro
si
affermò
lo
scientific
management,
l’organizzazione
scientifica
del
lavoro
nuovi mercati
anche di
il livello
vendita,
medio
si lanciano
dei salari.
nellaCiò
conquista
provocòdei
unacontinenti
domanda
ultimi
decenni
dell’800,
madi
gli
sviluppi
interessanti
sigoverni.
concentrarono
aumentando
doganali
il ebisogno
dalla politica
capitali,
didall’ingegnere
sostegno
le più
imprese
diretto
perdei
operare
avevano
industriale,
introdotta,
teorizzata
e diffusa
americano
Frederick
W. Taylor,
sempre
Africano
più forte
ed dei
Asiatico,
beni
di
forti
massa
della
(abiti,
potenza
scarpe,
dei
mobili,
loro
eserciti.
ecc.)
che
da cuiQuesto
prese
il nome
di “taylorismo”.
inbisogno
industriedelle
relativamente
“giovani”
come
quella
chimicae ofinanza
come quel
banche.
intreccio
fra industria
fu
Esso incominciarono
mirava ad ottenere un
costoprodotti
della manodopera
e ea venduti
mantenere,nei
allonegozi.
stesso tempo,
adbasso
essere
in serie
particolare
ramo
della
metallurgia
dedito
alla
produzione
dell’acciaio.
definito
dagli
economisti
marxisti
col
nome
di
capitalismo
finanziario.
un alto livello dei salari e si prefiggeva di raggiungere questi due obbiettivi attraverso una
maggiore produttività. Esso venne attuato nell’industria automobilistica da Henry Ford.
Conseguenze
Urbanizzazione
Il Capitalismo
Contestazioni
operaie
e dottrine
socialiste
La Belle
Epoque
e
il positivismo
Belle Urbanizzazione
Epoque
eepositivismo
Contestazioni
operaie
dottrine socialiste
Capitalismo
Nelle
città Marx
si stava
affermando
la moderna
macchine, dalla
si irradiavano
Nel 1867
diede
alle stampe
il primo società
volumedelle
del “Capitale”,
in cuiquale
preannunciava
la
Tra
la
fine
del
XIX
secolo
e
gli
inizi
del
XX
il
capitalismo
monopolistico
si
i nuovi miti
del ed
progresso,
prosperità, della
felicità
materiale
(Belle
Epoque):
rivoluzione
sociale
il trionfodella
del collettivismo,
fondato
sulla
proprietà
comune
dei beni.
era
affermato
nella
gran
parte
dei
paesi
industrializzati,
determinando
traguardi
questi,
raggiungibili
vastoriforme
numerograduali
di persone.
Soprattutto
le
Non
si trattava
piùche
delerano
socialismo
mirante da
ad un
attuare
e senza
l’usouna
della
La
città
cresce,
dotandosi
di levengono
una
quantità
sempre
maggiore
di
servizi
classi
colte
(intellettuali)
borghesi
abbagliati
da questo
raggiunto
benessere
eche
ale
vasta
violenza
riorganizzazione
che
animava
finoedei
ad
allora
settori
proteste
produttivi,
operaie,
nonché
ma
piuttosto
della
stessa
di un comunismo
società.
Nello
interno
sviluppa
quindi,pubblica,
un movimento
filosofico
dettodella
“positivismo”
che
pone
la
si loro
proponeva
lasitotale
trasformazione
della
società,
per
mezzo
lotta
di classe,
fino alla
stesso
periodo
i paesi
capitalistici
operarono
perfognario,
difendere
le proprie
industrie,
negozi
(illuminazione
sistema
strade
asfaltate,
scienza
linguaggio
comune
perall’eliminazione
la cultura, il nuovo
di unitàdel
della
società
vittoria
del come
proletariato.
Marx
mirava
dellafattore
sfruttamento
lavoro,
che è
innalzando
barriere
doganali,
e
conquistare
nuovi
mercati
per
le
proprie
merci,
ospedali,
scuole,
trasporti
pubblici,
grandi
magazzini,
teatri,
stadi).
occidentale.
Il pensiero
definito
da Auguste
Comte
intorno
metà del questa
secolo
sempre
stato alla
base delpositivista,
profitto dei
capitalisti.
I governi
cercarono
di alla
fronteggiare
attuando
un
rilancio
di
politiche
colonialiste
e
imperialiste
che
furono
alla
XIX,
consistevarando
nell’individuare
un modello
di società
fondato sulla
fiducialenella
situazione,
leggi e riforme
a favore
dei lavoratori,
riducendo
ore discienza,
lavoro,sul
potere “spirituale”
degli
edella
su quello
“temporale”
degli
industriali,
guide
soprattutto
perbase
le donne
dello
e iscienziati
scoppio
ragazzi, migliorando
prima
leguerra
condizioni
mondiale.
igieniche,
economiche,
dell’umanità
sullae strada
del progresso.
culturali
assicurative.
La terza rivoluzione industriale
Caratteristiche
"La rivoluzione informatica è paragonabile a quella industriale del
primo Ottocento. E Internet è paragonabile alle ferrovie: come
accadde con lo sviluppo dei trasporti su rotaia un secolo e mezzo fa,
la rete darà un'enorme spinta ai commerci. Le ferrovie ridussero le
distanze tra i mercati, Internet le annullerà. Il mondo non ha
ancora capito che il Duemila è l'anno primo dell'economia globale."
(Peter Drucker, economista).
FINE
• Tesina di Altan Davide
• Classe 5ªC
• Liceo scientifico statale “Le Filandiere”
• Anno scolastico 2003/2004