Porque demorou tanto tempo a inventar o motor a vapor?

Porque há uma enorme lacuna entre a teoria e a prática.p>P>As pessoas já brincavam com o poder do vapor há séculos antes da invenção das máquinas a vapor práticas. No primeiro século AD, um filósofo, Herói de Alexandria, inventou o primeiro dispositivo a vapor conhecido, o aeolipile. Pode ter sido algo parecido com isto:

Então isto significa que os romanos estavam a uma distância de ter locomotivas a vapor? Não, não significa. Não estava mais perto de uma máquina prática do que um avião de papel está de um 747. O problema do aeolipile é que era um brinquedo caro. Era essencialmente uma chaleira giratória, poderosa o suficiente para se mover, mas já não é mais, feita de metal forjado de forma dispendiosa, incapaz de fazer um trabalho real.

Invenções semelhantes surgem ao longo dos próximos séculos. O palácio imperial bizantino do Magnaura é famoso pelos autómatos, alguns dos quais foram provavelmente conduzidos por jactos de vapor, e um filósofo otomano mencionou a manipulação de um cuspo com palhetas sobre uma fogueira e a utilização de um jacto de vapor para o transformar em kebabs.

Mas tal como o aeolipile, todos eles são, mais uma vez, brinquedos caros. Saber que a força do vapor pode empurrar as coisas é uma coisa, mas transformar esse efeito em uso prático, fazer um trabalho real a um preço competitivo com força muscular e rodas de água, requer muito trabalho e lidar com muitos detalhes. Até ao início da era moderna, construir uma caldeira grande, de metal pesado, suficientemente forte para suportar pressões úteis de trabalho, requer uma metalurgia que simplesmente não existia, ou pelo menos teria sido impraticável (por exemplo, o ferro fundido só foi inventado no início da modernidade). Havia também uma compreensão insuficiente das propriedades dos materiais, levando em conta a expansão e contração com as mudanças de temperatura, e os motores a vapor úteis exigiam algum design inteligente para aproveitar cada pedaço de calor produzido pelo combustível.

TL;DR: demorou tanto tempo para inventar o motor a vapor porque os inventores precisavam saber muito mais do que apenas "jatos de vapor empurram as coisas".