Denis Papin

Denis Papin

Biografía
Nacemento	22 de agosto de 1647 Chitenay, Francia
Morte	26 de agosto de 1713 (66 anos) Londres
Datos persoais
País de nacionalidade	Reino de Francia
Educación	Université d'Angers (pt)
Actividade
Campo de traballo	Física
Lugar de traballo	Marburgo Londres
Ocupación	matemático , profesor universitario , enxeñeiro , inventor , físico , médico
Empregador	Universidade de Cambridge
Membro de	Royal Society Academia Prusiana das Ciencias Academia francesa das ciencias
Profesores	Christiaan Huygens
Lingua	Lingua inglesa e lingua francesa
Familia
Parentes	Isaac Papin (pt) (curmán entregue) Nicolas Papin (en) (tío)
Premios  Hommes illustres (en)

Denis Papin, nado en Blois o 22 de agosto de 1647 e finado arredor de 1712, foi un físico e inventor francés.

Denis Papin naceu no seo dunha familia protestante. Sábese moi pouco da súa infancia e mocidade pero como a educación en Blois estaba a cargo dos xesuítas suponse que foi alí onde recibiu as primeiras leccións de Matemáticas. En 1660 ou 1661 comezou estudos de Medicina en Angers -segundo algúns en París- e xa doutor trasladouse a París para exercer a Medicina ocupando o seu tempo libre no estudo da Física.

Huygens trasladouse en 1670 á corte de Lois XIV para presidir a Academia das Ciencias francesa chamado por Colbert quen anos antes, en 1666, a fundara. Huygens tomou ao seu cargo dous axudantes, Leibniz e Papin, este último ao que puido coñecer na universidade de Angers ou, con máis probabilidade, foi presentado a Huygens pola esposa de Colbert, natural de Blois e coñecida por facer uso da súa influencia para axudar aos seus paisanos. Os dous axudantes trabaron naquel tempo unha amizade que se prolongaría o resto das súas vidas.

En 1674 Huygens entregou na imprenta de París Les nouvelles expériences sur le vide, avec la description des machines qui servent à les faire (As novas experiencias co baleiro coa descrición de máquinas que serven para logralo) traballo que se publicou o ano seguinte asinado por Huygens e Papin nas Transaccións Filosóficas en Londres. En devandito traballo modificábase a bomba de aire de Otto von Guericke transformándoa nun rudimentario «motor de explosión».

Na primavera de 1675 Papin abandonou Francia e dirixiuse a Londres cunha carta de recomendación de Huygens para Boyle. A política relixiosa de Lois XIV -iniciada coa invasión de Holanda en 1672- que culminou coa revogación do Edicto de Nantes, promulgado en 1598 por Henrique IV e que garantía a protección dos protestantes franceses, impediu que Papin volvese pisar chan francés. Segundo Boyle, Papin dirixiuse a Inglaterra para dedicarse aos seus estudos favoritos, mais o máis probable é que se vise impelido ao exilio aínda antes da revogación do Edicto pola crecente persecución relixiosa que sufrían os protestantes.

A través de Boyle entrou a traballar como titor na casa dun amigo de Oldenbourg, primeiro Secretario da Royal Society. Os anos seguintes traballou primeiro no laboratorio de Boyle no desenvolvemento dunha arma de aire comprimido e no perfeccionamento da bomba sen carga e posteriormente ás ordes de Hooke, quen sucedera a Oldenbourg. O 16 de decembro de 1680 foi elixido membro da Royal Society a instancia de Boyle e ao ano seguinte presentou ante esta institución a súa marmita, a primeira ola a presión, que incorporaba unha válvula de seguridade, que aínda que é probable que se utilizase con anterioridade con algún outro propósito foi Papin quen primeiro a empregou para controlar a presión do vapor.

En 1682 marchou a Italia para traballar como Director de Experimentos na Academia que a semellanza da Royal Society fundara Ambrose Sarotti en Venecia pero tralo fracaso da aventura por problemas financeiros retornou a Londres en 1684, de novo á Royal Society. En 1687 presentou unha das súas invencións consistente na transmisión neumática da enerxía a grandes distancias, mais non quedou satisfeito co resultado dos seus experimentos e ese mesmo ano aceptou o cargo de profesor de Matemáticas en Marburg (Alemaña) que lle ofreceu Carlos Augusto, Gran Conde [Landgraf, lat. Comes Magnus ou Comes Principalis] de Hesse-Kassel, para o que traballaría en Kassel uns anos tras abandonar o ensino en 1695. Ese ano publicou unha recompilación dos seus inventos De novis quibusdam machinis dedicando capítulos separados da obra a distintos nobres alemáns coa perspectiva de conseguir fondos sen demasiado éxito.

As súas invencións máis importantes, ademais da marmita, chegarían na época que transcorreu en Alemaña. Alí desenvolveu para o Conde un submarino, unha catapulta, unha máquina para elevar a auga, e outras invencións, pero Carlos Augusto envolvido en guerras non andaba sobrado de fondos e non podía proporcionarlle a Papin o diñeiro necesario para os seus gastos e tras cada demostración dun invento perdía o interese e volvía aos seus asuntos.

En 1690 presentou a súa primeira máquina de émbolo na que substituíu o explosivo utilizado por Huygens por vapor de auga para lograr mediante a súa condensación o «perfecto baleiro» e en 1707 presentou o seu «Novo xeito de elevar a auga pola forza do lume» en alusión ao traballo de Thomas Savery publicado en 1705 e que pretendía perfeccionar.

Permaneceu en Alemaña até 1707 cando en contra da opinión de Leibniz retornou a Inglaterra. Con todo a situación que se atopou alí era moi distinta da de dúas décadas antes. Boyle falecera e a presidencia da Royal Society estaba ocupaba por Isaac Newton ante o cal a súa amizade con Leibniz non era a mellor carta de presentación.

A última noticia que se ten de Papin é unha carta escrita a Hans Sloane datada o 23 de xaneiro de 1712. Segundo algunhas fontes Papin puido trasladarse con posterioridade a Alemaña e falecer alí entre 1714 e 1716 pero é dubidoso que puidese facerse co diñeiro necesario para custear a viaxe de volta.

• La manière d'amolir les os, et de faire cuire toutes sortes de viandes en fort peu de temps et à peu de frais; Avec une description de la Machine dont il se faut servir pour cet effet, ses propriétez & ses usages, confirmez par plusieurs Expériences. París, Estienne Michallet 1682. Descrición da marmita.

Nouvelle manière pour lever l'eau par la force du feu. Kassel, Jacob Estienne, 1707.

O título da publicación —Nova maneira de elevar a auga por medio do lume— alude ao traballo publicado dous anos antes por Thomas Savery.

Dimensións xerais da máquina:

O xerador de vapor (A) ou «retorta» -como o chama Papin polo seu parecido co instrumento químico dese nome- ten un diámetro máximo de 20 ou 21" (508 ou 533,4 mm) e unha altura de 26" (660 mm) cun volume total en torno a 150 litros. A retorta ten un tubo (C) na parte superior polo que se fornece a auga e que está durante a operación da máquina pechado pola válvula que permite, desprazando o peso, regular a presión do vapor no interior da retorta. Un segundo tubo comunica a retorta a través da billa E co cilindro.

O conxunto está encerrado nunha obra de ladrillo que diminúe as perdas de calor. O aire quente da combustión evacuase pola parte superior do forno mantendo quente a retorta e o tubo (B) de alimentación da bomba. A bomba ten un diámetro de 20" e unha carreira de 16" (406 mm) co que en cada embolada desprázanse 200 libras de auga (uns 90 litros). A través de G introdúcese a auga de alimentación.

O pistón (F) é oco para que flote na auga e no seu centro ten un oco cilíndrico (I) cuxo propósito é habilitar o espazo necesario para poder introducir unhas barras de aceiro a lume que manteñan o vapor quente. Desde un punto de vista mecánico o pistón non é tal senón un mero separador de auga e vapor cuxo propósito é evitar a condensación do vapor de modo que o funcionamento da bomba non é esencialmente distinto daquel descrito por Herón de Alexandría no que o aire quente presionaba a superficie libre de auga.

Funcionamento

O ciclo da máquina de dúas etapas contrólase mediante as billas E e n e as válvulas automáticas S e T.

• Coas billas pechadas e o pistón no punto morto superior ábrese a bila E (que fai as veces de válvula de admisión) impulsando o pistón na súa carreira descendente e elevando a auga a través do tubo M (coa válvula T aberta) até o depósito elevado N.
• Alcanzado o punto morto inferior péchase a billa E e ábrese a billa n para evacuar o vapor do cilindro. A válvula T péchase polo peso da columna de auga impedindo o retorno da mesma e ábrese a válvula S enchendo a bomba de auga a través do conduto G.

A auga do depósito elevado pode utilizarse para mover unha roda (como calquera muíño hidráulico) ou ben para alimentar as fontes do palacio.

• En 1885 Aimé Laussedat entón director do Conservatorio de Artes e Oficios de París e membro da Academia das Ciencias impulsou unha subscrición nacional para erixir unha estatua na honra de Papin. A obra en bronce realizada polo escultor Aimé Millet e situada no Conservatorio foi inaugurada en 1887.
• Numerosas rúas e prazas levan o seu nome en Francia.
• Centro Denis Papin de Oignies que aloxa o museo vivente do ferrocarril (Lle musée vivant du chemin de fer).

• Ola a presión
• Máquina de vapor

• Robert H. Thurston, A History of the Growth of the Steam-Engine. Nova York, D. Appleton and Company, 1878 [1].
• Denis Papin, Nouvelle manière pour lever l'eau par la force du feu. Kassel, Jacob Estienne, 1707. Bibliothèque nationale de France.