1. 끓는 물: 물은 끓는점에 도달하여 증기로 변할 때까지 보일러에서 가열됩니다. 보일러는 증기의 높은 압력과 온도를 견딜 수 있는 밀폐된 용기입니다.
2. 증기 생성: 물이 끓으면 증기 거품이 형성되어 보일러 상단으로 올라갑니다. 그런 다음 증기는 피스톤이 움직이는 원통형 챔버인 실린더로 향하게 됩니다.
3. 증기압: 증기가 실린더를 채우고 피스톤에 압력을 가합니다. 증기압은 증기가 가하는 단위 면적당 힘입니다. 증기의 온도와 부피가 높을수록 증기가 가하는 압력도 커집니다.
4. 피스톤 이동: 증기압이 피스톤을 밀어서 피스톤이 직선 운동을 하게 합니다. 피스톤은 피스톤 로드에 연결되고, 피스톤 로드는 크랭크샤프트에 연결됩니다. 피스톤이 움직일 때 선형 운동을 회전 운동으로 변환하여 기계에 동력을 공급하는 데 사용됩니다.
5. 배기 밸브: 피스톤이 스트로크 끝에 도달하면 배기 밸브가 열려 사용된 증기가 실린더에서 방출됩니다. 이는 실린더 내부의 증기와 외부 대기압 사이의 압력차를 일정하게 유지하는 데 도움이 됩니다.
6. 왕복 운동: 피스톤은 실린더 내에서 앞뒤로 움직이며 교대로 증기를 밀어내고 배기 밸브를 통해 증기가 배출됩니다. 이 왕복 운동은 크랭크샤프트를 구동하고 동력을 생성하는 것입니다.
요약하자면, 증기기관의 피스톤에 가해지는 압력은 끓는 물에 의해 생성되는 증기압에 의해 발생합니다. 증기는 피스톤에 힘을 가해 선형 운동을 회전 운동으로 변환하여 다양한 기계 및 장치에 동력을 공급합니다.
