PÁRA

Ano, máte pravdu, pára vlastně není nic jiného než voda v jiném skupenství.

Ale z hlediska v užívání energie hrála a hraje přece jen podstatnější roli. Také proto, že k výrobě páry z vody je třeba další zdroj energie - palivo. Páry se také jako zdroje energie začalo užívat mnohem později než samotné vody, i když jistě už starověkou hospodyňku napadlo nad hrncem s vařící polévkou, že pokličku zvedá nějaká síla. Dlouho se však pára používala jen k očistě těla v lázních (proslulý stavitel labyrintu Daidalos v ní prý uvařil krále Minoa, který ho pronásledoval až na Sicílii), po vynálezu římského jezdce Gaia Sergia Orata v 1. století př. Kr. i k vytápění lázní římským "ústředním topením" -hypocaustem. Ale to jsme předběhli. Už o dvě století dříve v tehdejším středisku věd a umění Alexandrii se mechanik Ktesibios a proslulý Archimedes (287-212 př. Kr.) zabývali využitím tlaku vody i páry pro pohon různých strojů, mechanismů i hříček. Pozoruhodných úspěchů na tomto poli dosáhl na přelomu 2. a 1. století př. Kr. Heron Alexandrijský: jeho mechanismus na otevírání chrámových dveří sice sloužil k ohromení věřících nadpřirozeným úkazem, ale v podstatě šlo o obyčejný teplovzdušný motor. Ve svém díle Mechanika pak popsal i jednoduchý parní stroj.

PARNÍ STROJ

Myšlenka ovšem na dlouho zapadla. A tak teprve od 17. století došlo k znovuoživení pokusů využít silu páry. Ital Giovanni Branca (1571-1645) přišel už roku 1629 s principem parní turbíny. Ovšem vývoj se měl až do konce 19. století ubírat jiným směrem. Hlavní zásluhu na tom měl autor tlakového hrnce Francouz Denis Papin ( 1647 - 1712/14). Hrnec se užívá v nepříliš změněné podobě dodnes, zato Papinův atmosférický parní stroj doznal postupně změn tolik, že by ho autor už těžko poznal.

Parní stroj - motor průmyslové revoluce - našel nejrůznější využití.

V jeho stopách kráčeli především Angličané: autor "ohňového stroje" Thomas Savery (asi 1650 - 1715) a jeho mladší krajan Thomas Newcomen (1663-1729) se svým "přítelem horníků". V obou případech šlo rovněž o atmosférické parní stroje, to znamená, že píst vykonával práci, pouze když na něj působil tlak atmosféry. Další nevýhodou byla i prodleva, po kterou musel být ochlazován, nemluvě už o nadměrné spotřebě paliva. Díky ní byl chod strojů mimo doly prakticky nemožný. A tak dlouho očekávaným motorem průmyslové revoluce (ta, jak jistě víte začala v lehkém průmyslu, textilnictví) se stal až jednoduchý, ale o to geniálnější vynález dvoučinného parního stroje Jamese Watta (1736-1819).


Předcházel mu už Wattův jednočinný stroj s kondenzátorem ochlazujícím páru, ale rozhodující zlom přineslo teprve využití obou pohybů pístu pro práci.

PÁRA A POHYB

I když ani Francouzi nezaháleli a Nicolas Joseph Cugnot (1725-1804) vyzkoušel svůj parovůz už v roce 1769, štafetu si Angličané nenechali vzít. Zdokonalený Wattův parní stroj aplikoval Richard Trevithick ( 1771-1833), průkopník využití vysokotlaké páry, na lokomotivu. Rozmach železniční dopravy poháněné parou pak zásadně ovlivnil úspěch Georga Stephensona (1781-1848),jehož lokomotiva Rocket dosáhla na svou dobu fantastické rychlosti (až 60 km/h). Věk páry na železnicích a vůbec v dopravě, ale především při pohonu strojů v továrnách charakterizuje 19. století. Už ve 20. letech 19. století spočítal francouzský fyzik Nicolas Carnot ( 1796-1832), že maximální účinnost parního stroje může teoreticky tvořit necelých 20 % (v praxi však byla mnohem nižší!).

Cugnotova parní tříkolka - praotec automobilu.

 

Vzducholoď poháněná párou.

Ale ani nástup elektrické energie a spalovacích motorů neznamenal konec páry, jak by se mohlo na první pohled zdát. I když v automobilové dopravě parní automobily nakonec prohrály (na počátku 20. století ovšem dosahovaly rychlosti 100 km/h a rychlostní rekord 200 km/h překonal jako první parní vůz, nikoliv auto se spalovacím motorem), díky vynálezu parní turbiny Charlese Parsona (1854-1931) z roku 1884 i jeho méně známého švédského kolegy Carla Gustava de Lavala (1845-1913) má dodnes pára základní podíl na výrobě elektřiny. Jak elektrárny na fosilní paliva, tak i atomové vyrábějí elektřinu prostřednictvím parogenerátorů. Účinnost stoupla z 5 % na počátku století až na téměř 35-40 % dnes.

Papinův hrnec - předchůdce parního stroje Svůj triumf slavila pára především na kolejích
Řísmké lázně s hypocaustem. Božkův parní člun.