The Beam Engine
Паровой двигатель с балансиром стал ключом к промышленной революции, превращая пар в механическую энергию. Вода, превращаясь в пар, расширяется в 1700 раз — один стакан воды даёт 400 литров пара, создающего давление, способное сдвинуть тяжёлые грузы. Ранние инженеры, не умея безопасно работать с высоким давлением, увеличивали диаметр поршня: удвоение диаметра даёт четырёхкратный рост силы, из-за чего цилиндры были размером с комнату — достаточно, чтобы в них встал человек.
Чтобы усилить эффект, использовали атмосферное давление: когда пар в цилиндре охлаждали, он конденсировался, создавая вакуум, и атмосфера толкала поршень вниз. Этот принцип, вдохновлённый опытом Отто фон Герике с магдебургскими полушариями (их разрывали 16 лошадей!), позволил получить мощность без высокого давления. Двигатель Уотта, установленный в пивоварне Уитбреда в 1785 году, имел цилиндр диаметром 64 см, маховик 4,3 м и выдавал 15 л.с., заменив 20 лошадей. Он работал 102 года, сжигая 40 кг угля в час — и стал символом новой эры.