Để chứng kiến sức mạnh đáng kinh ngạc của hơi nước, bạn không cần phải tìm đâu xa hơn là sự phun trào của các mạch nước phun hay sự bùng nổ của các luồng khí xảy ra khi dung nham chạm tới đại dương. Con người ban đầu đã chứng kiến những cảnh tượng như vậy và từ lâu đã tìm cách kiểm soát năng lượng thô của hơi nước thông qua công nghệ khác nhau, từ ấm pha trà cơ bản đến nhà máy điện hạt nhân hiện đại .
Bất kể mức độ công nghệ liên quan, năng lượng hơi nước đi đến một nguyên tắc cơ bản: Khi nước được làm nóng đến mức hóa hơi, nước hóa hơi chiếm nhiều không gian hơn nước lỏng. Điều này là do chất rắn, chất lỏng và chất khí được giữ với nhau bằng các mức lực phân tử khác nhau . Trong chất rắn, các phân tử nhỏ gọn. Trong chất lỏng, chúng xa nhau hơn. Và ở dạng khí, giống như hơi nước, chúng thậm chí còn xa nhau hơn.
Nếu bạn đun một lon súp trong lửa , chất lỏng bên trong sẽ hóa hơi và cuối cùng nở ra đến mức lon sẽ phát nổ để giải phóng áp suất bên trong. Khi áp suất này được sử dụng để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể - như quay tua-bin hoặc làm ấm đun nước kêu còi - công nghệ hơi nước đang khai thác năng lượng hơi nước . Các phương pháp làm nóng, chứa, tạo kênh và sử dụng hơi nước đã thay đổi, nhưng nguyên tắc cơ bản vẫn giữ nguyên.
Học cách khai thác sức mạnh của hơi nước là một quá trình dài. Nhà toán học Hy Lạp Hero đã đưa ra lý thuyết về việc sử dụng công nghệ hơi nước vào nửa sau của thế kỷ thứ nhất. Tuy nhiên, phải hơn 1.600 năm trước khi động cơ hơi nước thực tế đầu tiên được tạo ra để thoát nước từ các mỏ và vườn. Kỷ nguyên hơi nước sau đó đã định hình dòng chảy lịch sử bằng cách thúc đẩy Cách mạng Công nghiệp, biến đổi ngành vận tải biển toàn cầu và cách mạng hóa chiến tranh hiện đại.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét cách thức công nghệ hơi nước phát triển qua nhiều thế kỷ và hiểu biết của chúng ta về năng lượng hơi nước đã thay đổi thế giới như thế nào.
