A A A rd rs A a m. A A A nd e ah 3 ae La eya corr Y eye EN qe MN S A Pa de A > AU pad ds E SEP 28 1927 MEMORIAS DE LA REAL ACADEMIA DE CIENCIAS || EXACTAS, FISICAS Y NATURALES DE MADRID MADRID IMPRENTA DE LA VIUDA É HNO DE DON EUSEBIO AGUADO calle de Pontejos, 8 1881 sep 28 1927 MEMORIAS REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS, FÍSICAS Y NATURALES MADRID ) A Ñ Ed > : Ñ 7 de O O 6 ' É " “4 0 ] ' . Ñ k . EN » y ñ 0% e f A pl he m E % Í mo Ñ rl í ; ' 4 F ) rm 0 Dl sn sy J $ e GN A A A a í ¿5Y DEE ' Í ME 1 0 ' ' Ye 1 a ll IS A mM es 1 Señala ke A E OS | MAA E PY MEMORIAS DE LA REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS, FISICAS Y NATURALES DE MADRID MADRID IMPRENTA DE LA VIUDA É HIJO DE DON EUSEBIO AGUADO calle de Pontejos, 8 1881 Publicado por acuerdo de la Academia. a ULA A AAA 4 0 E él , 4 a Ma y E: . dy EL SECRETARIO GENERAL, + [ANTONIO AGUILAR. ¿3 Y ; ' ñ q EN es da y E ' ' M0 , 3 e y U z ] z j J e | 7 Ú Vilar Y) h 3. 1 cn IA 106 PA ba UNA a RN E = MTS y OS E ' : hn 40804 MOVILIZACION DE LA AAA DEL MAR AUT APROVECHAMIENTO DE LOS MOTORES IRREGULARES, COMO LAS MAREAS Y LAS OLAS POR EL INTERMEDIO . DEL CATRE” COMPRIMIDO, CON VARIAS APLICACIONES EOI EDO AD O BIN OT Y RODRIGUEZ Individuo correspondiente de la Academia Española, Corresponsal de la Academia de Ciencias exactas, fisicas y naturales, Honorario de la Academia de Bellas Artes de Cádiz, ex=-Jefe de Seccion del Observatorio de Marina de San Fernando, ex-Secretario del Senado, de la Asamblea Nacional y del Congreso, ex-Ministro de Fomento, etc. La Academia no adopta ni rehusa las opiniones de sus individuos: Cada autor es responsable de lo que contengan sus escritos. SEMPER PARATUS lo HO MENO IN MENTE DI PERSUADERE CHE DI FAR PENSARE. CIALDI. ro q q , eS A y yA 02 ; 4 AS 1 5) TARA MASA D $e Virál i 1 iio MIN CAÑO bl í 1 we hs Ñ E ¡Ud ¡sy Y ¡NN ro A MAT AA y S . rs JIM TS coinipimad e Y uo de dee e ve, r in A MAN ANO ld LIO nl TN |! A de al E EN AUN CUAL ANS A ; , aii AO load poor nod: 1, WS Í í : 01 Aid ¿eottiadiLd AD ] y MY A ci | o ll 2 Ad : ñ A > 0 TT, pc + A WG É > AAN ú cono AT ; o La : 7 e lol Avda ANNA AN Ah e: pe el ai Ni e p ¿bibi td ad O 5 . Í y md cp Miel qroas 6 pla teoty JAJA ¡Labra e le 005 AURA YN O á mt al yivitas JM me y DU cd o DALIA AA : . O LL j 4 5 As y db mo ¡ ds A ad abia tv AAC NO : Lo HA mA Fu a he 311 dee dee rra e RINA l ¡mad Ñ g

A aida era A | iia dle VAN A Oj NE nh A ES a od ano: OE a O pana EA e ive ps SU MEA AI Y a Eu Em sos A A AT vrai o AÑ abr ali eta pea; Mu MORAS ERA PEA y Md sl PA de ' Ñ 0 > ¿0 DA ¡ade 0 Pi, re o lA A Tun TT A als dira DU ' NA A. MIA A: 0] y Tr E E O $ ho A e á 00 1/1 PLAN DE LA OBRA. Si el objeto de este trabajo es principalmente proporcionar medios de reco- ger y movilizar las fuerzas del mar, comprimiendo, á este fin, el aire atmosfé- rico, ¿no será oportuno, ó cuando ménos cómodo, tener á la vista los principios científicos que deban servir á la resolucion del problema? ¿Qué son las mareas, pues? O bien, ¿qué es lo que de ellas se sabe? ¿Qué conocimientos tenemos de las olas? ¿Cuáles son las leyes de la compresion del aire? ¿Cuáles sus aplica- ciones? Y, puesto que en la época actual las empresas industriales desdeñan trabajos no productivos de beneficiosa renta al capital, ¿no será conveniente averiguar si la utilizacion de la inmensa é inagotable fuerza del Océano pre- senta probabilidades siquiera de razonables rendimientos? ¿No será tambien oportuno averiguar si la fabricacion del aire comprimido es barata ú onerosa? Hé aquí los asuntos de que tratará la primera parte de esta obra, en la cual compilaré, lo más metódicamente que me fuere posible, cuanto sobre el asunto he logrado allegar y recoger de los mejores autores, sin atreverme á otra Cosa, y eso rara vez, queá agregar algunas indicaciones mias sobre esa materia ina- gotable (1). ¿Cómo se comprime el aire en la actualidad? ¿Cómo parece conveniente comprimirlo, dada la naturaleza irregularísima de la fuerza motriz de las ma- reas y de las olas? y (1) Alles worin man sich ernstlich einlásst, ist ein Unendliches.—GOETHE. 10 En la segunda parte de este estudio trataré problemas tan complicados, desarrollando en todos sus detalles los varios teoremas y múltiples soluciones cinemáticas que han acudido á mi imaginacion, distintos de los que se hallan en uso actualmente. Dada ya la existencia de nuevos medios para comprimir el aire (indepen- dientes por supuesto de toda fuerza motriz), ¿cómo aprovechar la especialísima y sui generis de las mareas y las olas? Y, ya conexionada con los medios de compresion, potencia tan excepcional é inextinguible, ¿cómo se utilizará el aire que resulte percondensado por su agencia? En una tercera parte describiré los receptores especiales que me han ocur- rido para recoger la ruerza DEL MAR, trasformarla luego en aire comprimido, movilizarla y distribuirla despues, y, al fin, utilizarla en los centros de la industria. PARTE DEMUMERA. ——=R A — PRELIMINARES SOBRE LA FUERZA DEL MAR Y LA CONVERSION EN AIRE COMPRIMIDO. ' es Y ho , de MA e E ' ] + 5% ñ SAMA HTAAN 112 ADA ds SA . > 4 ¿E > y - > ESE h 2d 2 úl A ] m o A ACC Pajaro e o 25058 08 MOLES VIO AL JAM IA o DUAS ¿A Ñ i . ' 4 e A . MN A, 150.06 , Ñ LIBRO L LAS MAREAS EN GENERAL. FAMAMao MA 2ARAAAM A OBand La . a A ; y he E EN SN Las mareas son una fuerza sumamente irregular de los grandes Océanos (1). En nuestras costas españolas del Atlántico nunca se elevan las aguas en las pleamares mayores á la altura de 5 metros, mientras que en Saint-Maló (Francia) suben algunas veces más de 12; en el canal de Bristol casi 20; más aún en la bahía de Fundy (Canadá, entre New-Brunswick y Nova-Escotia), donde, segun muchos autores, se verifican las mareas más altas del mundo; en la costa de Chile solo se levantan 2 metros; en el Seno Mejicano es apenas sensible la marea; que las elevaciones y depresiones de las grandes superficie marítimas en el Ecuador no llegan á 1 metro por término medio general. Los vientos estorban ó favorecen el flujo y el reflujo, tanto que en Buenos- Aires la diferencia puede llegar á 3'/, metros. En un punto de Inglaterra, durante una borrasca deshecha el 8 de enero de 1869, no hubo pleamar, fenó- meno único en su especie recordado por los autores. La presion barométrica tambien influye en la altura 1 6 2 decímetros, y á veces más. En Brest, una depresion de 25 milímetros en el barómetro, se tra- duce por una elevacion de 40 centímetros en la pleamar; en Liverpool por una de 25 centímetros, y en Lóndres por otra de 17: en general, á barómetro bajo, altura mayor de la comun en la pleamar. Regularmente, segun Dansy, á 1 milí- metro en la columna de mercurio, corresponden, inversamente, 14,7en la marea, como promedio de un gran número de observaciones. En Cartagena las varia- ciones del barómetro se hacen muy sensibles. Hasta en el mar Báltico, en el lago Superior, en el Mediterráneo..... donde las mareas son muy poco nota- bles (2), se perciben bastante los efectos del viento y de las fluctuaciones del barómetro, especialmente en los golfos angostos del Adriático y en el Estrecho de Messina, donde las mareas son fácilmente perceptibles. En Llanes (España, Oviedo) dura el flujo lo mismo que el reflujo; en Riva- (1) Verdaderamente el Atlántico, el mar del istmo de Suez se notan más las mareas Artico y el N. del Pacífico son grandes golfos mediterráneas, con particularidad al Oriente del Océano único del hemisferio del Sur. y al centro. (2) Véase el apéndice. Desde la apertura 16 desella crecen las aguas 8 horas, y menguan 4; en Tinamayor invierte la creciente solo 2 horas, y muchas la vaciante; frente á la villa de Avilés la creciente dura 8 horas, y la vaciante 4'/., y además en esta villa son muy notables los efectos del viento cuando sopla del tercero ó del cuarto cuadrante, pues llegan hasta 5 metros las mareas vivas, que regularmente no pasan de 3 '/,. En Brest (Francia) el mar emplea 16 minutos más en el movimiento de subida que en el de bajada; en el Havre (Francia) la marea alta permanece estacio- naria una hora, y durante otra solo varía de 8 á 10 centímetros (1). En la isla de Haiti (Océano Pacífico del Sur) es la marea de 1 á 4 de la tarde. En las islas de la Sociedad la marea alta es invariablemente á medio dia y áú media noche, y la altura y la depresion son tan uniformes, que los habitantes, en vez de preguntar qué hora es? preguntan qué agua hay? Tanta es la regu- laridad, que les sirve de reloj (2). Donde existen dos mareas diarias, la diferencia entre dos consecutivas suele ser solamente de decímetros. Sin embargo, hay parajes en que es muy consi- derable esta diferencia, como sucede en Singapur (3). En la bahía de Manila no hay más que una pleamar y una bajamar cada 24 horas, excepto dos ó tres dias despues del primero y del tercero cuartos de la luna, y en los dias de una sola marea bajan las aguas durante 6 á 7 horas, y están subiendo de 18 á 19; el día de la conjuncion la primera marea alta se verifica á las 10*- 23": despues de medio dia, y las aguas suben de 6 á 7'/, piés sobre el nivel de la marea baja de sizigia equinoccial: la segunda marea ocurre de 11 4 12'- despues; pero el mar, en una primera ascension, se eleva solo como 1 metro, entonces se paran las aguas, y se quedan así estacionarias, hasta que al cabo de 2 ó de 3 horas empiezan de nuevo á subir la altura que les cor- responde, desde donde se repiten los mismos fenómenos en los dias siguientes (4). En Mindanao se observan grandes diferencias respecto á la marea en pun- tos no distantes: Davas, puerto el más oriental de las observaciones hechas en 1876, siempre tuvo dos mareas por dia lunar; en Pollok, que le sigue en situa- cion, faltó una de las mareas durante tres dias solamente; en Zamboanga se hizo ya más sensible la falta, pues se observó durante 16 dias; y por último, en La Isabela se acentuó tanto, que fueron más los dias de una sola marea que los de dos. Además, al acercarse las cuadraturas próximas á los equinoccios, era tal la desigualdad diurna en las horas de las bajamares de Zamboanga, que entre la creciente y la vaciante de la mayor pleamar se pasaban 18, 19, 20 6 más horas, y solo 7, 6, 5..... entre la creciente y vaciante de la menor pleamar (5). (1) Estos datos están principalmente en- (4) CLaubio MonTERO, Anuario de la Di- tresacados del Almanaque marítimo para 1869, — rección de Hidrografía, año 1. por el Sr. D. Martin Ferreiro (del Dep. Hi- (5) Datos de la memoria del capitan de drog. de la Marina). fragata D. Fabian Montojo sobre las mareas (2) Arcimis, Telescopio moderno. de Mindanao. (3) FERNANDEZ FoNTECHA, ÁAstr. Nún?. 17 En el puerto de Tonquin, entre China y Cochinchina, hay una marea cada 24 horas. La creciente empieza cada dia unos tres cuartos de hora despues que el anterior, de modo que á los 15 dias está atrasada la pleamar desde la una de la tarde hasta las doce de la noche, despues de lo cual no sigue el mismo atraso, sino se adelanta de día en dia, hasta coincidir con la hora del paso del sol y de la luna por el meridiano. Desde marzo á octubre la pleamar sucede despues de mediodía, y en los meses restantes antes. En la costa de Inglaterra, desde Portland hasta Southampton, presentan las mareas el fenómeno de dos pleamares sucesivas, con muy corto intervalo. En el puerto Poole (Inglaterra) hay cuatro mareas al dia, de modo que la creciente dura 3 horas, y otras tantas la vaciante. Regularmente las mareas equinocciales son las más pronunciadas del año; pero en Manila las solsticiales son más altas. Todas estas diferencias tan notables, y muchas otras más extraordinarias todavía para los que están únicamente acostumbrados á los fenómenos de al- guno solo de los puertos donde el mar sube y baja dos veces cada 24 horas, son resultante compleja de la multitud de causas y concausas que gobiernan las mareas. Hasta hace muy pocos años no se daba explicacion ni aun de la generalidad de los fenómenos: que ni los conocimientos astronómicos, ni los datos de la geografía, 11 las leyes de la física, n1 los métodos matemáticos aplicados á los hechos eran suficientes á elaborar una teoría satisfactoria. Hoy los fenómenos están ya mejor deslindados y metódicamente distribul- dos, y, á mi entender, los problemas á que el estudio de las mareas da lugar, pueden hallar una buena clasificacion en los tres grandes erupos siguientes: Génesis de la Marea, Mecanismo de su Propagacion, Y esencia de su Energía. mn CAPÍTULO. I. CUESTION ASTRONÓMICA. Desde muy antiguo vislumbraron los observadores una gran conexion entre los fenómenos del flujo y del reflujo, por una parte, y las culminaciones del sol. y de la luna, por otra. Las de la luna con especialidad se hicieron más patentes que las del sol (1). En efecto, muy poca atencion al fenómeno de las mareas basta para hacer ver que en nuestras costas Atlánticas las pleamares se producen, en general, cada 12 horas 25 minutos; y las bajamares consecutivas en 1guales intervalos de tiempo; de modo que cada gran depresion oceánica se verifica unas 6 horas 12 minutos despues de la mayor elevacion inmediatamente anterior. Descubierta la América, y explorados todos los mares, bien pronto se supo que (en general y prescindiendo de particulares casos) habia casi al mismo ins- tante dos pleamares diametralmente opuestas en un mismo meridiano; de manera que si la tierra estuviese toda cubierta de agua, y solo una isla se irguiera sobre los mares, un observador situado en el pico sobresaliente creeria ver á la marea venir de Este 4 Oeste con una velocidad de 1.666 kilómetros por hora, 6 463 metros por segundo: este observador encontraría una segunda pleamar á las 12 25" de haber pasado por la primera; y en los espacios de tiempo intermedios habria dado con la correspondiente bajamar, etc. (2) um cansa in sole lunaque, dice Plinio. Lucano (1) Se sabe que Pytheas de Marsella, grie- en su Pharsalia habla de las playas inciertas go, 320 años antes de Jesucristo, habia obser vado las mareas en Inglaterra, y parece que las habia atribuido á la luna, segun se des- prende de Plutarco. Strabon dice, conforme á Posidonio, que el movimiento del Océano imita al de los cielos, pues presenta un movi- miento diurno, uno mensual y otro anual; que las elevaciones y depresiones son mayores en los novilunios y plenilunios..... Julio César, en los Comentarios, al referir el paso del canal de la Mancha, habla de la accion de la luna como de cosa conocida. Plinio y Séneca atribuyeron el fenómeno á la accion combinada del sol y de la luna; Ve- de Francia, que pertenecen unas veces á la tierra, y otras pertenecen á la mar: Lucano in- dica como causas el viento, el sol y la luna: mas él se resigna á la ignorancia que «los dioses han querido imponer á los hombres.» Sin hablar de las causas de las mareas, menciona ya Herodoto las del mar Rojo. Tambien habla de esos movimientos del mar Diodoro de Sicilia. Quinto Curcio pinta la admiracion de Alejandro cuando vió los es- tragos del pororoca en el Indo, etc. (2) Znglish Cyclopedia. 19 Ahora bien: el intervalo entre dos culminaciones sucesivas de la luna se verifica en un espacio oscilante entre 24 407 y 25"; y así, el tiempo que média entre cada dos pleamares seguidas tiene evidente conexion, ó por lo ménos coincide alero con las apariciones diurnas de la luna. Además, en alpgu- nos puertos la pleamar concurre precisamente con el tránsito de nuestro saté- lite por el meridiano: verdad es que en otros precede á la culminación (1), y en los más se verifica despues. En Ostende, Blankenbere, Roompot, Ipswich, Lough, Killyleagh, Kir- cubbin, Quoile, Wrabbuess, etc., etc., la pleamar casi coincide con la presencia de la luna en el meridiano. En Glasgow y en Greenock regularmente precede la pleamar al tránsito del satélite (2). Pero semejante anticipacion es fenómeno relativamente raro. Constantes observaciones han demostrado que, en general, y prescindiendo de multitud de anormalidades, las mareas máximas de siziguas se verifican en nuestras costas de España unas 36" despues de la conjuncion ú oposicion del sol y de la luna, pero en Lóndres se retardan 60", en la costa O. de Irlanda 48, y en la costa S. O. de la misma isla 44 (3). En Manila unas veces la pleamar se anticipa al paso de la luna, y otras veces se retrasa durante el mes lunar (4). IL Además de las periódicas variaciones diuunas de la altura de los mares, bien pronto hubo tambien de notarse periodicidad en otras variaciones de altura cada mes, dependientes de la situacion de los dos grandes luminares. En un mismo lugar, á la luna nueva y á la luna llena (es decir, cuando (Il) Esta es solo apariencia de precesion, como despues se verá. La llamada edad de la marea, ó sea el re- traso de la hora en que la pleamar de sizigia se verifica y el dia en que sucedió la sizigia, porla misma causa, aumentar notablemente la intensidad ó neutralizar su accion.—(FE- RREIRO, A /manaque Marítimo para 1868.) (2) Estos dalos están compulsados en va= rios autores, pero con mayor especialidad es- expresa el tiempo invertido por la onda en lle- gar á nuestras costas desde el inmenso mar del Sur. Este retraso es distinto del que se lla- ma establecimiento de puerto. Llámase establecimiento de puerto el re- tardo de la mayor marea respecto del paso de la luna por un puerto en los equinoccios, re- tardo que no es el mismo para cada locali- dad, pero sí constante para cada una. Téngase aquí presente que se habla de los retardos periódicos, porque accidentalmen— te suele anticiparse tambien ó retrasarse el gran flujo, segun reinan vientos más ó ménos favorables á su ascenso ó descenso, así como, tán entresacados de The English Cyclopedia y del segundo Anuario de la Direccion de Hidro- grafía. (3) Para hallar este retardo en cualquier localidad, basta observar el dia y hora en que sucede la marea de mayor elevacion próxima á una sizigia, y la diferencia entre esta hora y la del paso de la luna por el meridiano el dia de la conjuncion, será el retardo que se busca. (Anuario de la Direccion de Hidrogra— fía, año IT.) (4) Francisco CARRASCO, CLAUDIO MoN- TERO, Anuario de la Direccion de Hidrografía, año V. 20 los centros del sol, de la luna y de la tierra se encuentran aproximadamente en un mismo plano, ó sea en las sizigias), las aguas de los mares se elevan y deprimen mucho más que en los restantes dias del mes lunar; y, así, en la época de las sizigias, se dice que las mareas son mareas vivas. Entre luna nueva y luna llena (ó entre luna llena y luna nueva), esto es, en las cuadraturas, cuando la línea tirada del sol á la tierra forma ángulo recto, aproximadamente, con la que va de la tierra á la luna, esas elevaciones y de- presiones de las aguas son notablemente ménos pronunciadas que en las sizi- gas, y entonces las mareas se denominan mareas muertas. La amplitud, pues, de la marea va aumentando considerablemente desde las cuadraturas á las sizigias, y disminuyendo desde las sizigias á las cuadraturas. 11. Pero no todas las mareas de sizigias son iguales. La experiencia hace ver que las mayores mareas suceden generalmente hácia las épocas de los equinoccios, y las menores en los solsticios, por lo que á las mayores mareas del año se las suele llamar mareas equinoceiales. Vemos, pues, que en las mareas hay que estudiar: Las variaciones en altura diurnas, Las mensuales, Y las anuales; Sin olvidar que, como antes se ha dicho, en todos estos fenómenos la direc- cion y la fuerza de los vientos y la presion atmosférica, suelen alterar consi- derablemente los resultados medios de largas y seguidas observaciones. IV. Difundida la doctrina de la eravitacion universal, se creyó fácil la expli- cacion de casi todos los fenómenos de las mareas DIURNAS, MENSUALES Y ANUALES. Estando la tierra cubierta por las aguas, y no habien- do atracciones del sol ni de la luna, la parte líquida sería concéntrica de la sólida, por no haber, en tal suposicion, masas perturbadoras de la atraccion del centro de la tierra. Claro es que, por el movimiento de rotacion de la tierr: causador de los dias y las noches, no podria afectar la for- ma regular esférica la parte sólida del planeta ni tampoco la fluida; pues los efectos de la fuerza centrífuga harian tomar á ambas masas la forma de un esferoide, mas ó me- nos regular, achatado por los polos. Pero, existiendo, ade- más de esta causa de perturbacion constante de parte de la fuerza centrifuga, atracciones de todos los cuerpos celestes entre sí, la de la 21 luna, con especialidad, debia amar hácia su centro el agua de los mares, por lo cual estos tomarian la forma de un elipsoide. LUNA — A A a O a a Mig. 3,2 Pero, como la atraccion no podia limitarse al agua solamente, puesto que la luna tambien habia de llamar hácia sí toda la masa de nuestro planeta, esto haria por necesidad que la tierra se colocase hácia el centro de las aguas, to- mando, por consiguiente, esta posicion (1). Fig. 4,* La teoría supondria, pues, que la Intumescencia más próxima á la luna habia de ser más alta que la intumescencia más distante, y que apenas habian de ser sensibles las mareas en los polos: suposiciones ambas que no están con- formes con la realidad de los hechos observados, si bien es cierto (en general, y pasando por alto el sinnúmero de anormalidades patentizadas por la expe- riencia) que existen casi simultáneamente dos pleamares y dos bajamares á la distancia de 12% 25". Lo dicho respecto de la luna debe tambien entenderse respecto del sol, con la sola diferencia de la intensidad de los fenómenos, toda vez que la atraccion (1) Brande dice: «La atraccion de la luna sobre las molé- culas del agua oceánica más próximas al saté- lite, debe disminuir la gravitacion de las mis- mas hácia el centro de la tierra; y, por consi- guiente, si estas moléculas tienen libertad de movimiento, se elevarán sobre el nivel gene- ral hácia el lado de la luna. Por otra parte, siendo la atraccion lunar sobre las moléculas más distantes del satélite mucho menor que su atraccion sobre las del centro de nuestro planeta, la resultante final de la gravedad de las más distantes tendrá menor intensidad, y por tanto las moléculas del hemisferio terres- tre opuesto á la luna se elevarán tambien al mismo tiempo que las del hemisferio que la mira.» 2) solar, á causa de la distancia en que el astro central se encuentra de nosotros, ha de ser ménos eficaz que la de la luna, no obstante la insignificante masa del satélite (1). En el caso de las sizigias se verifica con mayor empuje el fenómeno de las > SOL Fig. 5.2 o mareas (llamadas entonces vivas ó de sizigias), por sumarse las atracciones del sol y de la luna; pero en el de las cuadraturas, neutralizándose en parte esas atracciones, el aguaje será ménos intenso (estas mareas se llaman muertas, ó de cuadraturas). En todo caso, la marea sería una resultante de las atraccio- nes de los dos luminares (2). BerxouILLI, pues, en su notable Tratado del flujo y reflujo de la mar, fandándose en el principio de la atraccion universal, y suponiendo á la tierra formada de capas concéntricas de densidad homogénea, y por todas partes cu- bierta con las aguas, probó que la figura de equilibrio de toda la masa ácuea bajo la influencia de la luna, debia ser la de un elipsoide, cuyo eje mayor estu- viese dirigido hácia nuestro satélite. Y lo mismo respecto del astro central. La luna y el sol, pues, producirian cada uno de estos elipsoides, y la accion (1) La atraccion de los planetas es tan pe- (2) Se calcula que la marea solar es á la (queña que puede considerarse como nula. lunar: : 1:2,353. 23 reunida daria como resultante el elipsoide especial, causa de cada ma- rea (1). V Si, pues, no era sumamente difícil colegir primero, que existe realmente la virtus tractoria quee in Luna est, de Keplero, y, como si dijéramos, razonar despues, correlación entre las mareas y las posiciones de los dos grandes lumi- nares, se necesitó de todos los recursos de la ciencia moderna para atinar siquie- (1) Véase la siguiente forma de demostra= cion que trae el Sr. MonroJo en su obra Ma- reas de Mindanao. «Sea EZ NON”"la tierra, y Z Q el Ecuador. Supongamos al sol y á la luna casi en línea durante la conjunción más próxima al solsti- cio de invierno, en que ambos astros están cer- ca de sus máximas declinaciones australes. Sea ABC D el elipsoide cuya figura afecta la superficie de las aguas, á consecuencia de las acciones de los dos astros; y sea bs Y s' el que se formaria por la sola accion del sol. Un observador situado en la latitud del punto M, describirá, en virtud del movimiento de rota- cion de nuestro planeta, el paralelo Y G, y sentirá sus pleamares en 7” (5, y sus bajamares Las bajamares Y y y le serán de una misma altura, por estar ambos puntos equidistantes de los vértices A y G. Los ángulos horarios correspondientes á los arcos 9 F' y F' Y, ambos iguales entre sí, serán mayores que los correspondientes á los arcos Y (7 y G y, tambien iguales entre sí, lo cual quiere decir que la creciente y la vacian- te de la mayor pleamar en A durarán más tiempo que la creciente y la vaciante de la menor pleamar en (. Ahora bien: 6 ó 7 dias despues de esta conjuncion estará la luna en su primer cuar— to, próximamente en el Ecuador; y, como el movimiento del sol es muy lento, se puede admitir que el elipsoide especialmente pro= Fig. 6.? en Y y y. si se supone fijos tanto al sol como á la luna. La figura evidencia que la pleamar será en 7, de mayor altura para él que en (7, por estar el punto /” más próximo al vértice A del elipsoide. que el punto ('al otro vértice (7. ducido por el astro central, permanece siendo el mismo )s 0' s' de la figura, mientras que el de la luna tendrá, en tal caso, su eje mayor próximamente en el Ecuador y perpendicu- lar al plano de la figura. Y entonces el observador situado en el 24 ra con la razon de las complicadisimas anormalidades y excepciones que per- turban la generalidad de los fenómenos. Parece que, si no hubiera continentes, el momento de la marea, así la solar como la lunar, sería el instante de la culminación del astro respectivo, como en Ipswich, Ostende, etc., etc. Pero ¿por qué en unos casos precede, segun pasa en Glasgow? ¿Por qué en :asl todos se retarda? ¿Por qué en unos se anticipa y se retarda cada mes lunar, como en Manila? ¿Por qué en otros parajes no hay más que una marea las más de las veces, como en La Isabela? (Mindanao.) ¿Por qué no invierte en todas las costas tanto tiempo la creciente como la menguante? ¿Por qué en el Archipié- lago filipino es mayor la gran pleamar mensual en el plenilunio que en el no- vilunio? (1) ¿Pueden ser racionalmente generales y dignas de fe, teorías elabo- radas en el supuesto de no haber continentes? (2) vVL Lo que por de pronto hubo de requerir poderosamente una explicacion fueron los fenómenos llamados retardacion de la marea lunar respecto de la solar. La luna pasa por el meridiano de un lugar cada 24 horas 50 minutos y 28,32 segundos, mientras que el sol se presenta sobre el mismo meridiano cada 24 horas. Suponiendo, pues, que en la época de una conjuncion ó de una oposicion de ambos luminares, coincidan las dos mareas que cada uno de ellos hubiera podido producir separadamente, es óbvio que la marea causada por la luna se retardará al dia siguiente 25 minutos 14,26 segundos, con respecto á la marea causada por el sol. (Estos 25" 147,16 son el exceso de medio dia lunar sobre medio dia solar). paralelo 7 (G/ sentirá sus bajamares en pun= tos próximos á 7" (7, y la altura de la baja- mar en el punto 7” (más próximo que otro alguno del paralelo al vértice s' del elipsoide producido por la accion del sol) será mayor que la de la otra bajamar en G”. Y las alturas de las pleamares serán igua- les. Cuando la luna llegue á la oposicion, esta- rá próximamente en su máxima declinacion Norte, ó sea en posicion casi igual y opuesta á la que tuvo en la conjuncion; y, por tanto, el elipsoide resultante de las acciones de los dos astros será casi el mismo que el de la figu— ra: el observador tendrá su mayor pleamar en / y la menor en (7 (lo mismo que en la conjuncion), solo que entonces. cuando es- taba en 7, resultaba la luna en su meridiano inferior, y ahora la observa en su meridiano superior. A la cuadratura siguiente habrá una me- nor bajamar en el mismo punto (7; pero en el primer cuarto aquella bajamar era orien— tal, y en el último tiene que ser occidental.» (1) Carrasco, MONTERO, Anuario de la Di- reccion de Hidrografía, año V. (2) Anuario V. Contra lo que en muchas ocasiones dice la experiencia, en el hemisfe- rio del Norte, y en la estacion de verano, las mareas de la tarde deberian ser siempre ma- yores que las de la mañana, y al contrario en el invierno, pues el vértice del elipsoide ácueo pasa por la tarde al Norte del Ecuador, y por la mañana al Sur. 25 Continuando estas retardaciones de 25' 14”,16, sucederá que, en las cua- draturas, la altamar producida por. la luna coincidirá con la bajamar corres- pondiente á la accion del sol. Y, habiendo en las aguas dos tendencias, una á subir, y otra á bajar; no siendo iguales estas tendencias; y resultando pre- ponderante la de la luna, la elevacion de las aguas obedecerá á la diferencia de las acciones lunar y solar; y de aquí que las aguas se elevarán en las cuadra- turas mucho ménos que en las épocas de conjuncion ú oposicion, en que vuel- ven á coincidir las mareas del sol y de la luna. De aquí tambien la ya citada evidente distincion (hecha desde muy antiguo) entre mareas vivas y mareas muertas. Y de aquí, finalmente, que si tal dia como hoy sube la pleamar hasta una altura de 4”, á la semana siguiente solo podemos contar con una altura bastante menor (de 3", por ejemplo). Pero las retardaciones patentizadas por la experiencia no se verifican de conformidad con estos datos astronómicos (1). La ciencia de los astros se encuen- tra en desacuerdo con el establecimiento de cada puerto. Para cada localidad son generalmente distintos los intervalos entre la plea- mar y la correspondiente culminación de la luna (ó del sol); y siempre es ma- yor el intervalo entre la culminacion del sol y la marea solar, que entre la culminacion de la luna y la marea lunar. Además, la marea de la luna se avanza sobre la del sol, dependiente el fenómeno de la mayor velocidad comunicada á las moléculas por la preponde - rante atraccion que la luna ejerce sobre ellas. En Filipinas los fenómenos pre- sentan acaso la discrepancia mayor, puesto que las mareas se anticipan y se atrasan con respecto al tránsito lunar. vIL. Ya en nuevos caminos, pronto se echaron de ver otras causas más que llevar en cuenta, astronómicas puramente. La retardacion varía con la posicion de la luna relativamente al sol, la declinacion de la luna y las distancias de este luminar respecto de la tierra. Por la elipticidad de las órbitas terrestre y lunar no son uniformes las dis- tancias que nos separan del sol y de nuestro satélite. De consiguiente, cuando cualquiera de los luminares está más próximo á la tierra (perigeo), siendo mayor su fuerza de atraccion, la onda fluxial levantada por el astro debe resultar de mayor elevacion que la ordinaria; y, naturalmente, cuando el astro esté más distante (apogeo), la elevacion de la pleamar será menor. Así, pues, para que ocurran las pleamares máximas del año se requiere la reunion de todas estas condiciones: (1) Compulsados de varios autores, y tomados de The English Cyclopedia. Que el sol esté en el Ecuador; Que la luna esté en su perigeo; Que en el plano de la eclíptica esté la luna próxima al sol, Por esto las máximas mareas se verifican en los equinoccios, y en los solsti- cios las mínimas. Pero, tratándose de la marea, debemos siempre estar dispuestos á admirar alguna anormalidad extraordinaria. Y en efecto, como ya hemos observado, las mareas más altas en Manila son las solsticiales. 1863. Equinoccio de primavera... Solsticio de veranmo........ Equinoccio de otoño. Solsticio de invierno. , For 7 » 8 » CS » Por otra parte, las elevaciones del agua marina, con respecto á una línea 0, es en algunos lugares mayor durante medio año, cuando la luna está sobre el horizonte, que cuando está debajo; y durante el otro medio año ocurre el fenó- meno en un órden inverso (2). VIII Si la doctrina de las mareas se iba en general engrosando y enriqueciendo, mientras más y más ponia á contribucion preciosos datos de la astronomía, era (1) Francisco CarRasco, CLauDIO MON- TERO, Anuario de la Direccion de Hidrografía, año V. (2) Hé aquí algunos datos suministrados por observaciones fidedignas (Hag1. Cycl.). En Brest, cuando los astros están en con juncion ú oposicion durante los solsticios, la retardacion llega á 41% 515,69; pero durante los equinoccios es solo de 37" 385,15. Y, por otro lado, cuando los astros se ha= llan en cuadratura durante los mismos sols licios, la retardacion asciende á 67" 275,49, y en los equinoccios llega hasta 83" 165,34, En el mismo Brest la pleamar ocurre 1 dia 0,48 despues de la conjuncion ó la oposicion durante las sizigias equinocciales; al paso que en las cuadraturas de equinoccio las pleas se verifican 1 dia 0,51 despues del momento de la cuadratura, y 1 dia 0,51 en los solsticios, Pero en Lóndres las más altas mareas ocurren 2 dias despues de la conjuncion ó de la oposicion del sol ó de la luna, mientras que En Liverpool es solo de 1 dia 0.68 — Bristol » » DS 6,67 — Dundee » IS OS Y hay más: en las sizigias, lo mismo que en las cuadraturas, las retardaciones respecto al tránsito de la luna vienen á ser casi igua- les, mientras que de la conjuncion al primer cuarto, y de la oposicion al tercero, el inter= valo se aminora (6, lo que es lo mismo, la pleamar se adelanta): al paso que del primer cuarto á la luna llena, y del tercero á la luna nueva, el intervalo se agranda (6, lo que es lo mismo, la pleamar se retrasa). 27 lo cierto que solamente algunos hechos recibian una como imperfecta explica- cion-del-sobre-poco-más-ó-ménos de sus circunstancias, mientras que im- portantísimas cuestiones continuaban permaneciendo en la más completa oscu- ridad. ¿Por qué no hay dos mareas en todas partes? ¿Por qué en algunas hay cuatro, como en Poole? ¿Por qué el flajo no dura tanto siempre como el reflujo? ¿Por qué durante el flujo se quedan paradas algunas veces las aguas en Filipinas? ¿Por qué las mareas sirven de reloj ú los habitantes de las islas de la Sociedad? ¿Por qué los aguajes son enormes en algunas playas é insignificantes en otras? ¿Por qué la marea se adelanta en ciertos parajes á las culminaciones de la luna? ¿Por qué hay retrasos, si bien evidentemente modificados por las posiciones equinocciales y solsticiales, apogeas y perigeas? ¿Por qué en ciertas localidades hay anticipacion, coincidencia y retraso? ¿Por qué las mareas equinocciales no son en todas partes las más altas? ¿Por qué hasta 30, 40, 50, y muchas veces hasta 60 horas despues de producidas, no llegan á nuestras costas europeas las ondas de la marea producidas al Sur de la Australia, habiéndose movido en el intervalo en toda posible direccion, y con toda clase de velocidad, desde 10 ú 100 millas, y mucho más por hora? (1) Y — mientras todo esto quedaba sin explanacion plausible, —á medida que adelantaba el conocimiento de los fenómenos marinos se presentaban antiguos y tremendos problemas nuevamente ante la ciencia, exigiendo teoría que diese cuenta de su periodicidad. 1 PororocA. El pororoca (voz brasileña; en francés barre de flot, 6 barre, 6 mascaret; en portugués pororoca y macareo (2); en inglés bore y boar; Springwelle y (1) Las objeciones anteriores no son de Reis Goncalves Vianna, eminente filólogo lis- aquellas irregularidades que se dejan nor- malizar aplicando coeficientes oportunos de correccion. Verdad es que la marcha de la luna no es regular, que no se conserva Cons- tantemente á la misma distancia de nuestro globo, que pasa de un lado á otro del Ecuador, que, á pesar de estarse estudiando hace 2.000 años su movimiento, la teoría lunar está to- davía incompleta: pero, con todo, las anorma- lidades observadas son de esencia diferente, y no caben dentro de los límites de error pro- pios de una teoría no acabada. (2) La etimología de la palabra portuguesa MACAREO ha sido objeto de exquisita investi- gacion por parte de mis amigos los Sres. Joa- quim Filippe Nery Delgado, de la Seccion de Trabajos geológicos de Portugal, y Aniceto dos bonense. Hé aquí lo que en carta de 1.” julio 1879 me comunica Vianna: «Nas costas de Portugal náo se conhece o phenomeno a que os indios bravos do Pará ou Maranháo chamaram pororóca, e os francezes mascaret. Parece por tanto, que náo haverá termo portuguez pelo qual seja reconhecida= mente designado. Acha-=se todavia nos nossos chronistas da Asia, e em outros escriptores portuguezes, uma palavra que, pela sua apparente relacao morphologica e ideologica com o vocabulo francez mascaret, é digna de attento reparo, se, como parece, foi por esses escriptores em— pregada como denominacáao d'aquelle pheno- meno, observado na India: e é macaréo. 28 Vorfluth en aleman), es un súbito y especial levantamiento de las aguas mari- nas en la entrada de aleunos rios á las mareas vivas de equinoccio. Las aguas marinas en la pleamar se alzan de repente algunos metros sobre el nivel de las aguas fluviales, y rompen con asordante estrépito y fiera velo- cidad rio arriba hasta excepcional distancia de la desembocadura. El fenómeno requiere: Até hoje os lexicographos portuguezes, na sua maioria, tem dado mascaret, macréc, mac= querée, como a origem do vocabulo macaréo; é em Constancio, a par de umas elymologias inadmissiveis por absurdas, vé-se tambem cascaret, o que é evidente erro typographico por mascaret. Os inglezes denominam o phenomeno, ob- servado por exemplo no Severn, pela designa= cáo local de eagre ou hygre, vocabulo certis- simamente germanico (inglez antigo eúyor, égor). O mesmo phenomeno presenciado na foz do Indo é pelos inglezes chamado bore, voz a que geralmente se dá origem indiana, sem comtudo se citara lingua vernacula de que foi tomada. A edicáo americana do grande diccionario de Webster (1876), dá-lhe etymo- logia germanica (alto allemáo antigo burjan, purjan). Achamos uma e outra contestaveis. A coincidencia de fórma e significacao entre o vocabulo citado e o francez barre, castelha— no e portuguez barra, tornmam talvez mais provavel a sua identificacio. (Vejam=se: Penny Cyclopedia, s. v. bore,e o Etymologisches Woórterbuch der Romanischen Sprachen de F. Diez, s. v. barra, á qual é dada origem celtica, cymbrico bar, etymologia repetida pelo sr. Brachetno Dictionnaire Btymologique de la lan- gue francaise. Os lexicographos portuguezes dao, como dissemos, o vocabulo macaréo como originado do francez mascarel, macrée. Bluteau, porém, e náo sei se mais algum, dicem ser voz asia— tica, inculcando provavelmente que é termo da India. Em nenhuma das linguas arianas vernaculas, porém, parece existir, que eu sai- ba; sendo por outro lado inteiramente incom- pativel com ellas, e assim tambem com as Dravidicas, um suffixo eo, reo ou areo. Arabi- co ou iraniano, pelas mesmas razdes, nos pa- rece tambem evidente que náo é. Temos por tanto a mesma singularidade que com o vocabulo inglez lore. Sáo dados bore e macaréo como termos da India, mas náo se diz a que idioma pertencem. Julgamos por tanto que um e outro sáo designacdes eu- ropéas, applicadas por escriptores europeus ao phenomeno observado na India; provavel- mente, porque nas suas linguas respectivas designavam já esse phenomeno, ou outro si- milhante, com estes vocabulos. * Resta-nos examinar a derivacao franceza de mascaret ou macrée, aqual apparentemente resolveria a questao. A primeira dúvida que se nos apresenta é a identidade de origem dos dois vocabulos mascaret e macrée. Maucrée parece ser uma palavra d'essa for= macáo frequentissima em quasi todas as lin guas romanicas: tem a fórma de um participio passivo feminino como arnée, issue, etc.; em castelhano armada, salida, partida; en portu— guez awmada, saída, chegada; em italiano ve- duta, caduta, ete. Náo encontramos, porém, processo racional, mediante o qual um subs- tantivo d'essa formacáo podesse provir ou dar origem a est'outro vocabulo mascaref, o qual além d'isso tem um s, que d'esse modo seria injustificavel. Os dois vocabulos sao por tanto de origem diversa, e náo sabemos qual. (Vid. Littré; e Jal, (+10ss. Nautique.) Seria, porém, algum d'elles o etymon do portuguez macaréo? Creemos que nao. Examinemos primeiromacrée. Abstrahindo mesmo do a da syllaba ca de macaréo, que, com quanto admissivel como separando os dois elementos do diphtongo consonantal cr, é phe- nomeno raro na lingua portugueza, a qual fa- vorece os diphtongos de subjunctiva 7, sendo esta uma das suas particularidades phoneti- cas: mesmo abstrahindo do « intercalar, di- zemos, como é que o vocabulo feminino de formacáo participial macrée daria para o por— tuguez o vocabulo masculino macaréo? Macrée só poderia dar, mesmo porimitacao conscien- le, macrée, ou se quizerem ainda m4caré, Como murée comparado a maré, permanecendo por tanto feminino. (Vid. Brachet, s. v. maree.) Examinemos agora mascarel. Aqui a deri- yacáo é ainda mais improvavel. Temos pri- 29 1.2 Que el rio desagrie en un extendido estuario, inundable en las mareas VIVas; 2.” Que el estuario se angoste gradualmente; Y 3.2 Que tambien se estreche el rio. La invasion de las aguas del mar en las mareas vivas equinocciales empuja hácia tierra considerable volúmen de la masa líquida por la ancha entrada del meiro a queda do s, que nada justifica, depois a terminacio eo, substituindo el. Mascare! tem o typo de um diminutivo como archet, guichet, follet, etc. A origem do radical MUasc.... 47..... essa é que cumpriria averiguar. A terminacáo diminutiva de mascaret, po- rém, suggere-nos uma conjectura. Assim como no vocabulo francez, a termi- nacáo portugueza é tambem un sufíixo, (4760, formando substantivos, e que, com quanto raro, encontramos em fogaréo de fogo, masta— reo de masto ou mustro, e nos vulgares, pova— réo de povo, cacaréo de caco. Esta comparacao conduz-nos a um vocabulo maco, que parece náo existir na lingua, ou pelo menos náo ha- versido recolhido, se alguma vez existiu, mas que pode ser o italiano, macco, de origem in- certa, dando os derivados maccare, smaccare, portuguez esmagar, e cuja significacio parece ser originariamente a de choque ou pressáo violenta, determinando divisáio minima, des- truicio. (Vid. Diez, Ef W?0., 1.* parte s. v. MACCO.) Seja ou nio bem cabida a derivacáio, o que em todo o caso nos parece assente é que os tres vocabulos mascaret, macrée e macaréo sao independentes entre si, e que as suas coinci- dencias de fórma e funccao sáo apenas for— buitas. O vocabulo macaréo, que, actualmente pelo menos, parece designar vaga enorme, no dia- lecto dos homens do mar portuguezes, está auctorisado pelas passagens classicas, que vamos transcrever das citacoes feitas nos dic—- cionarios de Moraes e Fr. Domingos Vieira, e por outras, que accrescentamos. CODA da enchéete da maré, que era com tamanha corrente $ macareo.» (Francisco de Andrada, Chronica de el=rei D. Joáo 11, par te 3.?, cap. 16, p. 23 v.) —«este macareo, ou fluxo da maré he táo veloz, quenáo ha cavallo, por ligeiro que seja, a que a maré náo alcan- ce. quando entra pela planicie da praia (Joáo de Barros, Decadas da Asia, 3.*, liv.5.2, cap. 1)— «£ depois quando a maré torna a encher vem com tata soberba, fazendo vin macareo tio me- donho, que parece que quer encapellar toda a cidade.» (Diogo do Gouto, Decadas, 6.*, liv. 4.?, cap. 3.”, p. 72.) «E querendo eu por coriosidade experi- mentar a ligereiza d'este macaréo me pus na praya, em vm bom ligeiro caualo Arabio (em parte que só aquella pequena onda da resaca podia chegar). E em vendo vir o macareo com grande terremoto htúa grande distancia, lhe pus as pernas, mas antes de vin tiro de pedra passou por my como ym rayo, deixandome bem molhado.» (Diogo do Couto, Decadas, 6.*, MA CAPAS Di 12) «Entretanto Vasco Pirez de Sampaio pro- seguindo sua viagem, tambem em servico de Soltam Badur, chegou a foz do rio Indo, hum dos mais famosos da Asia. Surto aqui Vasco Pirez, vazou á maré mais de meia legoa, € fica- ráo os navios em seco, pelo que foi avisado que os despejasse, para que ficassem livres quando tornasse a montate d'agoa; porque se estivessem carregados, se perderiao, por trazer grande forca enchendo com macaréo: $ por tanto elle mandou aboiar a artelharia, para o que foráo postos sobre ella os mastos, « ver gas dos navios.» (Joio de Barros, Decada 4.”*, liv. 6.*, cap. 15, p. 368.) «Chama-se macareo aquelle impeto, com que para esta costa (da India transgangetica) enchem, e vazáo as agoas do mar. Tal he a for- ca, tamanhoo arrebatamento, eviolencia, com que descem, e sobem, que de qualquer postu- ra, que colhem os navios, se náo he com a proa direita, e muito cuidado contra a corren te, de nenhum modo escapáo de Trabucados.» (Fr. Luiz de Souza, Historia de S. Domingos, parte 3.*, liv. 5.9, cap. 9.” p. 353.) Deduz-se por tanto das passagens citadas, especialmente da ultima, a significacáio clara do vocabulo macaréo em portuguez, devendo restringir-se o seu emprego, qualquer que seja a origem d'elle, a designar o phenomeno a que no Brasil se chama pororóca, e no Sena mas corel. 30 estuario: allí se agolpa el mar, y forzosamente se levanta y acumula, por no poder caminar desembarazadamente hácia la angostura del estuario, 11 mucho ménos hácia la boca del rio, bastante más estrecha aún. La marea, creciendo siempre, sigue desde mar á dentro empujando hácia la playa el agua marina que ya ha penetrado en el interior de la tierra; y, cuando el flujo llega á la embocadura del rio, el acúmulo y exceso de las aguas marinas ha adquirido ya wna elevacion irresistible sobre el nivel de las aguas fluviales descendentes hácia el mar; y, por tanto, el flujo, como una catarata, las atropella y les pasa por encima con la furia de un torrente desatado. En el Severn (canal de Bristol) el pororoca adquiere una elevacion de 9 piés (en este rio el agua de la marea cre- ciente puede subir 18 piés en hora y media); en el Bramaputra, de 12; en el Indo, de 9 (y bien experimentaron los barcos de Alejandro Magno (1) lo terrible de las mareas de este rio): en la bahía de Fundy la elevacion del pororoca excede á la del Severn. La terrible catarata es particularmente colosal en el Amazonas, á la confluencia del Ariguari (2). Durante los tres dias contíguos á los novilu- nios y plenilunios equinocciales, la marea, en lugar de invertir 6" para llegar á su máxima altura, llega á ella en el espacio de muy pocos momentos. Enton- ces se ve una ola de 4 á 5”, luego una segunda, despues una tercera, á veces una cuarta, que se siguen sin interrupción, abarcando de orilla á orilla. Y en el Guana y el Capin (cerca de Pará), y tambien en el Meary (Maranháao) lle- gan repentinamente las tres ó cuatro intumescencias gigantescas, corriendo una tras otra con inconcebible y vertiginosa celeridad, trastornando terrenos considerables, arrancando de cuajo árboles corpulentos, y destruyendo cuanto se halla en aguas de poca profundidad. Este pororoca desaparece en cuanto pasa de los parajes estrechos y encuentra mucho fondo (3). Los indios de aquellos parajes son los que han dado al espantoso fenómeno el nombre ono- Deseoso de mayor noticia, pregunté al se- ñor D. Eduardo Saavedra, y éste me mani- fiesta lo siguiente con fecha 31 de julio 1879: «Hevisto en el Diccionarioárabe la palabra a son imitaciones onamatopéyicas que por azar coinciden con lo bore y boar. En cuanto á hygre, la etimología con el ho- landés agger, gran aguaje, parece evidente, por más que los Diccionarios ingleses omitan esta etimología. El pororoca tambien se produce donde no hay rio, si la situacion de las ensenadas ó re- codos de las costas presenta situacion análoga maschor (transcrita con la ortografía castella- á la de las desembocaduras fluviales: así suce- na), que significa turgidum mare. Me parece de en L'anse du Mont=Saint-Michel, Francia. que debe ser ese el orígen de macareo ó mus 11) «Los soldados-dice QuiNTO CURCIO-SC CUT eo.» quedan aterrados viendo naufragios en medio Los filólogos ingleses no conocen tampoco dela tierra, y todo un maren el seno de un el orígen de lore; hay quienes lo hacen deri- var de o dore, taladrar; otros de loa”, oso, lo que no pareceria improbable, pues tambien el fenómeno se denomina bow"s head, cabeza de oso; otros, en fin, juzgan que bore y boa rio.» Es raro que solo exista de este pororoca la descripcion de QuiNTO CURCIO. (2) Véase la descripcion de La Condamine. (3) Datos entresacados de The English Cy- clopedia. 31 matopéyico de pororoca. El macareo del Sena, que ocurre con la mayor pun- tualidad en los novilunios y plenilunios equinocciales, es de una imponente y majestuosa rapidez en Quillebeeuf, donde la catarata marina, con una anchura de 10 kilómetros y una altura de 2 4 3”, avanza con la velocidad de un caballo á escape (1), haciendo retroceder las aguas fluviales hácia sus fuentes, atacando el suelo, moviendo la barra, y tragándose á veces grandes extensiones de férti- les terrenos, mientras, en general, y hasta en la extrema desembocadura del Sena mismo, en el Havre, en Honfleur, en Berville, el flujo, como de costumbre, va ascendiendo por grados insensibles. Un dia ó dos antes del efecto máximo, el macareo es todavía muy de temer. ¿Qué origina, pues, la periodicidad del pororoca? ¿Cómo no se habia adver- tido antes esa periodicidad? ¿Cómo las Sociedades científicas de Lóndres y de París, que desde el siglo pasado tenian ya noticia por La Condamine del espan- toso fenómeno en el Amazonas, no habian logrado dar con la clave de los desas- tres que se repetian á sus puertas, ya en el dore del Severn y del Humber, ya en el mascaret del Sena y el Dordoña, ocurridos muchas veces á la luz del sol más puro, en medio de la calma más completa, en la ausencia de todo viento y de toda tempestad ni aun en los límites del horizonte, y sin que, al ruido tre mebundo ocasionado por la irrupcion de las líquidas montañas, se mezclasen las fulminaciones del rayo ni los estampidos del trueno? X. Hasta bien entrado el segundo cuarto de este siglo XIX todo el arsenal cien- tífico concerniente á las mareas, consistia en estas hipótesis, alguna indecisa- mente formulada: 1. Formacion de un inmenso elipsoide constituido por las masas líquidas de los Océanos, en virtud de las atracciones de la luna y del sol: sumadas en las conjunciones y oposiciones: restadas en las cuadraturas: mayores en los equinoccios: menores en los solsticios: susceptibles en todo caso de modificarse por las varias combinaciones de situacion de los dos luminares en el Ecuador y fuera de él; en el apogeo y en el perigeo: 2.” Inmovilidad relativa de las protuberancias del elipsoide líquido, á causa de la lenta traslacion de la luna en su órbita, y más aún del aparente movi- miento solar: 3.” Necesidad, sin embargo, de asignar, de marea á marea, un período (1) El mascaret del Sena ha sido preciosa dela inundacion, y no la precede sino algu— y repetidamente descrito por Babinet. La ve- nos instantes. Los grandes trabajos hechos locidad es de 8á 9” por segundo entre Yan- desde 1850 en la parte inferior del rio para ville y Rouen: la hora del macareo es la del encauzarlo han cambiado en muchos parajes principio de la marea, que anuncia la llegada las circunstancias de este macareo. 32 mayor de 24 horas, por virtud de la translacion orbital de muestro satélite, solo en cierto modo supuesto estacionario, para computar perentoriamente los efectos de su atraccion: 4.” Induccion teórica de que los efectos atractivos de la luna y del sol fuesen instantáneos, por lo cual las horas de las mareas debian ser las de los pasos de la luna por el meridiano superior é inferior en las sizigias: 5.” Necesidad imprescindible, sin embargo, de admitir perturbaciones en las inducciones teóricas: . 6. Presuncion de que las anormalidades pudieran atribuirse á la forma irregular de los mares y de los continentes: Y 7.” seguridad de que el viento y la presion barométrica podian introdu- cir en los fenómenos modificaciones de importancia. Nada habia que oponer á estas hipótesis: ellas daban cuenta de la genera- lidad de los hechos; pero las circunstancias especiales no se dejaban explicar por las atracciones combinadas del sol y de la luna, ni por el viaje de las playas hácia la línea de atraccion que causa el elipsoide ácueo resultante de aquellas atracciones. Así, pues, mi los primitivos trabajos de Newton, ni los más modernos y más notables de Bernouilli, Euler, Lagrange, Laplace, Lubbock, Whewell y Airy (grandes obras del genio, sin embargo) lograron hacer coincidir la rebeldía de ciertas particularidades con los resultados de las fórmulas: de modo que la teo- ría solia permanecer en desacuerdo con hechos bien comprobados de la expe- riencia, sl es que esos hechos no se quedaban totalmente sin explicacion nin- guna en buen número de casos. No parece sino que los cálculos estaban hechos para mares encantados, como decia el famoso D. Jorge Juan, y no para los que surcan los marinos y conocen los habitantes de las costas. La mecánica celeste de las mareas habia sido analizada y explanada de una manera satisfactoria, tanto para los astrónomos como para los físicos matemá- ticos; pero su mecanismo telúrico (la propagacion de las mareas por las costas de nuestro globo) permanecia sin explicacion (1). Y es que solo en la GENERA= cion de la marea producen efecto las atracciones del sol y de la luna, que ape- nas influyen en la subsiguiente PROPAGACION. (1) Report of the 6. meeting of the Briz matical physicists, but their terrestrial me- tish Association. chanism—the propagation of tides along the The celestial mechanics of the tides had surface of the globe—remáained without ex- been analysed and explained in a manner planation, satisfactory both to astronomers and mathe- CAPÍTULO IL CUESTION TELÚRICGA. Mucho tiempo se pasó antes de ser distinguidos y clasificados los varios movimientos principales de la mar, con especialidad el permanente movimiento fluxial de las aguas, efecto de la atraccion luni-solar y de la rotacion terrestre, contrapuesto al movimiento de las olas, producto accidental de los vientos, las depresiones barométricas, la evaporacion en los golfos ecuatoriales, etc. En 1834 empezó Scorr RusseLL sus investigaciones sobre estos dos movi- mientos de las ondas, y en 1836 fueron confirmados sus descubrimientos por una comision de la Asociaciacion Británica. En 1843 expuso RussELL sus teorías yy experimentos sobre aguas remansa- das, y en 1863 Bazin sus observaciones sobre aguas tranquilas y cor- rientes (1). 106 Todo el mundo se ha entretenido alguna vez observando con gran deleite las ondas que se forman en un estanque, cuando un cuerpecillo cae sobre su tranquila superficie. Todos igualmente han visto que esas ondas se extienden en circulos concéntricos, y que avanzan hasta muy lejos en el agua serena de un canal; y todos, en fin, cuando prévios conocimientos han preparado ó ilus- trado su observacion, han echado de ver, con cierta sorpresa, que una hoja, una ramilla, un corpúsculo flotante en aquel agua remansada, sube y baja con las ondas, pero no camina con ellas, sino que permanece fluctuando en su sitio, indiferente al viaje de la undulacion. Esas undulaciones son, pues, más bien tremor que movimiento (2). (1) Véanse estas obras magistrales, que se- Recherches hydrauliques, deuxiéme par- guiré fielmente en cuanto diga sobre lason- tie, H. BaziN. das solitarias. Report on waves. made to the (2) Ya el mayor ingeniero de su siglo, el meetings of the British Association, 1842— famoso pintor, músico y poeta LEONARDO DA 1843, Jomx Scorr RUSSELL. Vixc1, hace 400 años, es decir, 2 siglos antes 3 34 Este temblor del agua, producido por el viento, ó por un sólido al caer so- bre un estanque, consiste principalmente en ascensos y descensos de las mo- léculas líquidas, pero de ninguna manera en transporte, translacion ó viaje de las moléculas mismas. Así, un péndulo se mueve suspendido de un punto en teramente fijo. Y así como, separado el hilo á plomo por mi mano de su posicion de reposo y equilibrio, continúa, despues que yo lo suelto, moviéndose largo tiempo in- dependientemente de mi voluntad, de la misma manera continúan en el agua los circulos concéntricos despues de haber llegado al fondo la piedrecilla que les dió orígen. El péndulo y las moléculas del agua continúan oscilando, obe- dientes á dos fuerzas: la perturbacion que los sacó de equilibrio, y la fuerza de la gravedad. El que, habiéndose embarcado por primera vez, ve venir contra el buque olas animadas de la enorme velocidad de muchas millas por hora, siente con sorpresa (no bastante á calmar su espantada tribulacion) que el buque cabalga vallardamente sobre las gigantescas oleadas; y ve, con cierta tranquilidad, que pasan en seguida por debajo y se alejan rápidamente, sin desviar de su curso á la embarcacion, ni ofenderla en lo más mínimo. «¿Cómo es que, si está bajando la marea, las olas, sin embargo, suben por la playa?» suelen preguntar los campesinos. ¿Cómo es que el movimiento de la onda líquida es diferente y con- trario al movimiento de los cuerpos? ¿Cómo la masa puede no separarse de un lugar, y moverse, sin embargo, en ella una undulacion? ¿Será que la ola no es lo que parece? ¿Es, en efecto, una ilusion, una apariencia, y no una realidad de translacion? En esta clase de undulaciones, pues, nunca hay ascenso de una molécula líquida, sin subsiguiente descenso de la misma; nunca descenso sin ascenso 1m- A Fig. 7,2 mediato, nunca convexidad sin concavidad gemela: jamás es único, antes bien siempre es múltiple, este agitarse de las aguas en subir y bajar contínuamente: Jamás se ve una intumescencia sola, ni tampoco una cavidad única; sino una de Newrox, á quien se supone el primero che per Ponda fatta sotto loro per Vaceresci- que haya tratado del movimiento de las on- mento di circoli, non si partono perd dal loro das, decia lo siguiente: sito; essendo adunque questo tale risentimen- «E che quello io dico ti si faccia pit mani- to di acqua piutosto tremore che movimen= festo, poni mente á quelle festuche che PELO Véase CiaLbI, sul moto ondoso del loro leggerezza stanno sopra Pacqua, e vedrai mare, pág. 61. 35 6rEY numerosa de elevaciones y depresiones de la superficie; por lo cual esta cla- se de agitaciones líquidas ha recibido de Scorr RusseLL el expresivo nombre de -GREGARIAS. Las ondas se siguen siempre unas á otras con maravillosa regulari- dad: toda molécula situada en la cresta de una onda desciende de su elevada posicion para volver otra vez á ella, y el tiempo que invierte en una primera undulacion, es igual al que emplea en otra segunda, en otra tercera y en cada una de las siguientes; y además, ese tiempo que una molécula emplea en la oscilacion es igual al tiempo que en el mismo estanque, y en las propias cir- cunstancias, invierte otra molécula cualquiera en su ascenso y descenso indivi- dual; de modo que como sucede en las oscilaciones de los péndulos de una mis- ma longitud, las ondas de una misma amplitud verifican sus ascensos y descen- sos en tiempos iguales é independientemente de la altura (1). (1) Llámase altura por la mayor parte de Pero, cuando la amplitud es la misma, los autores la distancia vertical que sube y como en ab=a0'b', entonces la ascension de baja cada molécula. cada molécula y su descenso requieren el Fig. 8,? Por tanto, altura =12/4'=/2''h"”. mismo tiempo, independientemente de que Llamase por muchos amplitud la distan- lasalturas h'Y»' y 4%'"%'* sean ó no iguales. cia de cresta á cresta en las ondas gregarias. Por tanto, la molécula a sube y baja en el AY 8 ¿ e... .annrlo no ——= Y a” y Por tanto, amplitud =»'Ya=ab=bc=. ... mismo tiempo que la «', aunque las altu- WU =a br =Db'c'=.... ras h'“kY no son iguales á 2” »%, pero 36 Su velocidad de transmision (nótese esto bien) es independiente de la profun- didad del fluido. En la superficie de los líquidos la forma de estas ondas es la de cicloides elongadas—más ó ménos—pero nunca la de la cicloide misma, porque las on- das se rompen en cuanto se acercan mucho á esta forma, que parece ser su límite. Las moléculas, pues, en estos experimentos no viajan, por más que undu- len; como en un campo de trigo las doradas espigas, agitadas por el viento, remedan las undulaciones de los lagos, sin separarse del lugar donde están fijas Sus raices. Si, pues, llamamos positivo al subir, y negativo al bajar, en toda undula- cion producida por el viento ó por el choque de un cuerpo sólido sobre la super- ficie de las aguas, tendremos siempre, durante el tremor del líquido, un perío- do positivo y otro negativo, sucediéndose ambos repetidamente y á intérvalos regulares, pero sin movimiento real de translacion. La undulacion de las espigas es una individualidad fantasmagórica: la for- ma subsiste, pero la espiga que está ahora en la cúspide no es la que estará en el inmediato instante, ni la que estará luego m1 despues mientras dure la misma undulacion. El movimiento de las ondas no es el transporte de la materia, sino el movimiento de un movimiento, como RussELL dice con suma profundidad; es la transferencia del tremor de una molécula á la inmediata, y de esta á la si- guiente, y de la 3. 4la 4.*....., sin la transferencia material de ninguna; la emigracion de la forma sin la peregrinacion de la substancia; la transmision de la fuerza sin el viaje del ajente. 111. Ha recibido el nombre general de vibracion todo movimiento alternativo, en opuestas direcciones, de las partículas de un medio elástico, al rededor de un centro de equilibrio, cuando ese equilibrio resulta perturbado por una causa cualquiera suficiente. : Asi, los movimientos alternados de un lado para otro que se observa en las ramas de un diapason cuando emite su sonido, ó bien los de una cuerda tiran- te en un instrumento IMÚSsIco..... , se llaman por todo el mundo vibraciones. Pero el movimiento alternado, ó de columpio de un péndulo..... se denomi- na más especialmente oscilacion, y se refiere como voz técnica á la accion de la gravedad. La palabra oscilacion supone, por tanto, cierta relativa lentitud, no en el mismo tiempo que la 2*; porque, si dasaccidentalmente en cada onda fuera desu bien ahora son iguales las alturas /'" AY y posicion de equilibrio hidrostático, es lo que hh", mo lo son las amplitudes a) y 2“B. sellama porlos autores VOLÚMEN DE LA ONDA, El número de partículas líquidas coloca- 37 comparada con los rapidísimos y diminutos movimientos de vaiven (imposibles casi siempre de ser apreciados con los ojos) resultantes de la elasticidad de las partículas de un cuerpo, ó de los íntimos y escondidos elementos de un medio cualquiera: para esos, pues, se ha reservado el nombre genérico de vibra- ciones. Así, por tanto, los círculos concéntricos producidos en el agua por la caida de un sólido, se llaman más propiamente ondas de oscilacion (1). La vibracion, pues, —y en su caso especial la oscilacion—supone que un sistema cualquiera de moléculas sale de su posicion de equilibrio en virtud de una fuerza suficiente, afectada de cierta direccion, y que, luego, las moléculas del sistema, por virtud de fuerzas existentes en el mismo, recorren en direc- cion opuesta un cierto espacio para volver á su posicion de equilibrio, pasan de esa posicion en virtud de la velocidad adquirida, caminan nuevamente en sen- tido contrario otro espacio igual al anterior hasta consumir toda la velocidad que llevaban..... , repitiendo alternativa é indefinidamente los mismos movi- mientos de ida y vuelta, mientras no sean detenidas sus idas y venidas por fuerzas exteriores al sistema, IV. Esta clase de ondas era la única estudiada hasta que Scorr RussELL empezó sus trabajos (2); de los cuales resultó que, además de las ondas oscilatorias (6 vibratorias) en que las particulas oscilan pero no viajan, existe en los líquidos otra clase importantisima: onda sui generis diferente en su origen, sus fenó- menos y sus leyes, de las ondas vibratorias y oscilantes, únicamente estudia- das hasta 1834. (1) Pero no es simplemente el movimien= deja de entrar en el cilindro desde el momen- to de ida y vuelta de las partículas ó de las partes de un cuerpo lo que constituye en ge neral una vibracion. El émbolo de una má- quina vertical de vapor cuando va hácia ar— riba á presion plena con creciente velocidad hasta tocar en la tapa del cilindro, ó cuando luego baja en las mismas condiciones, está animado ciertamente de un movimiento de vaiven, pero nadie lo confundirá con lo que en matemáticas se entiende por vibracion. Sin embargo, supongamos ahora que el vapor to en que el piston ha adquirido fuerza bas- tante para llegar á la tapa, de modo que toda la fuerza ascensional se haya gastado antes de que el piston comience á descender, y en tal caso, ya tendremos algo á lo cual podrá aplicarse con cierta propiedad el nombre de vibracion. Véase English Cyclopedia. (2) BiboNE en 1823 habia ya hecho estu- dios sobre las lomas líquidas de que se habla—- rá despues, pero sin comprender que eran un conjunto de ondas solitarias. 38 Supongamos un canal horizontal, de seccion rectangular, A B, y lleno de agua en reposo. Fig. 10. Si inyectamos repentinamente en él una pequeña masa de agua mm, le- vantando la compuerta C, veremos inmediatamente producirse un fenómeno singular. Una onda, en alto relieve, sobresaliente, una verdadera protuberancia, una gibosidad simétrica, de una perfecta regularidad, y enteramente lisa, camina con rapidez sorprendente sobre el agua tranquila del canal, sin dejar tras sí cavidades ni señal alguna de su tránsito, sin fenómeno ninguno por delante que anuncie la proximidad de su llegada, y sin alteracion ninguna en su forma, aun despues de recorrer grandes espacios. A Fig. 11. En vano aguarda el observador que la gibosidad descienda al nivel del líquido, para convertirse luego en cavidad, como sucede con las undulaciones que estamos acostumbrados á contemplar en las aguas remansadas cuando un grave al caer turba su equilibrio. Protuberancia, gibosidad, ó alto relieve al principio, protuberancia, gibo- sidad ó alto relieve continúa siendo despues, y protuberancia ó gibosidad per- manece todavía al cabo de mucho tiempo; siempre con admirable simetría en sus contornos, siempre adelantando con velocidad uniforme en el supuesto canal 39 de fondo horizontal, y siempre con tan tenaz autonomía y aptitud á recorrer, sin cambio ni alteracion, grandísimas distancias, que Scorr RusseLL hubo de calificar de extraña y singular LONGEVIDAD esa persistencia á caminar sin cam- bio ni modificacion (1). «No puedo dar mejor idea del fenómeno—dice el mismo Scorr RusseLL (2) — que describiendo las circunstancias en que se me apareció la primera vez. Yo estaba contemplando el movimiento de una barca, por un canal estrecho, de la que dos caballos tiraban rápidamente. De pronto, habiéndose parado el barco, no sucedió lo mismo con la masa de agua que él llevaba puesta en movimiento, antes bien ésta se acumuló hácia la proa en violenta agitacion; pero, en seguil- da, dejando de golpe á la barca tras de sí, se lanzó á caminar hácia adelante con gran celeridad, adoptando la forma de una sola y única gibosidad redon- deada, lisa y de contorno perfectamente determinado. La onda continuó su marcha por el canal, sin que su forma ni su velocidad pareciesen experimentar cambio ninguno. Yo la perseguí á caballo, y la encontré avanzando siempre con una velocidad de 8 49 millas por hora, y conservando todavía su figura inicial —(como unos 30 piés de base a h, y 1'/, de altura c 2). »La altura de la onda empezó luego á disminuir; y, despues de haberla seguido todavía 1 6 2 millas, se me perdió en las sinuosidades y recodos del canal.» (1) La gibosidad líquida puede producirse aparece siempre que en un punto se aumen- acabando de introducir en el orígen del canal ta rápidamente el volúmen del agua de un un cuerpo sólido que ya tuviese en el agua su - canal. Pig. 12. parte inferior, ó bien moviendo paralelamen- (2) Report of the 14'" meeting of the te á sí mismo, y perpendicularmente á la di- British Association for the advancement of reccion del canal, una superficie plana de la science, held at York in September 1844, misma seccion. En general la onda solitaria London, 1845. 40 Lo esencial y distintivo de esta onda es, por tanto, su carácter de protube- rancia móvil, su existencia enteramente en relieve, sola, y sin acompañamiento de otras ondas oscilatorias, y su gran longevidad y aptitud para propagarse sobre la superficie del agua remansada. Scorr RusseLx por esto le dió la signi- ficante denominacion de onda soLrrarta, con lo cual hubo de distinguirla gené- ricamente de las gregarias ú ondas de oscilación, en que, á una elevacion del líquido sigue siempre una depresion próximamente igual, de tal manera que el agua oscila de abajo para arriba y de arriba para abajo á iguales distancias próximamente de su nivel primitivo de reposo. vÍ Supongamos ahora que el canal donde se halla remansada el agua, sea tambien rectangular, pero de fondo no ya horizontal, sino suavemente inclinado. Si inyectamos, como antes, una pequeña masa de agua por la parte de más fondo, se formará tambien la gibosidad solitaria; pero, á medida que avanza hácia el extremo de menor profundidad, irá experimentando notables modifica- ciones. Al partir, cuando camina sobre una gran profundidad, presenta la forma lisa y de perfecta simetría que ya conocemos; mas, con el decrecimiento de la profundidad, se va acortando la base de la onda solitaria y aumentando su al- tura; su forma se hace cada vez más aguda, la cresta empieza á inclinarse li- geramente hácia adelante; y, en fin, cuando la profundidad del agua en el canal se aproxima á ser igual á la altura de la onda sobre el primitivo nivel del agua remansada, la cresta se rompe súbitamente, deshaciéndose de pronto en espu- ma, y desapareciendo la perfecta lisura de la forma que hasta entonces habia conservado. (Fig. 1.2%, lám. 1.?) La onda solitaria no puede, pues, propagarse sino sobre una profundidad de agua algo superior á su altura (1). (1) En algunos casos, si no se toman pru- de la onda solitaria, da lugar á fenómenos dentes precauciones, la agitacion, producida que parecen complicar el análisis de las ob- por la súbita inyeccion del agua causadora servaciones. La onda solitaria parece seguida frente á la páb. 40. Cambios de forma sucesivos de una misma onda solitaria, á medida que disminuye la profundidad del agua en el canal == Aspecto de la onda inicial en grandes profundidades Page muvel del líquido en Peposo Aepresentacion de una onde nefativa y de las greparias que siempre la siguen y acompañan A peces === ÓN AAA Aspecto de la onda inicial cuando avanza haciendose espuma en poca profundidad. MESE X—_——_———_—— —_—_—————_ _—_ __ _——_ —-_»z__o _>PE +z A A A 27 Ds SRT > 230 EA a RA TEARS ES “< MM Ae ¿Se producirá tambien la onda solitaria en un canal rectilíneo, rectangular y suavemente inclinado, cuya agua no esté estancada, sino corriendo? Sí: se produce. Y ¿cuál es el efecto, si el sentido en que la onda se propaga es el mismo de la corriente, ó bien en contra suya? Cuando la onda solitaria camina en el mismo sentido que la corriente, conserva bastante bien sus caractéres; pero, cuando avanza en sentido contrario, pierde más pronto su regularidad de for- mas, y su altura disminuye mucho antes que en agua remansada: alteraciones tanto más pronunciadas cuanto mayor es la velocidad de la corriente. VIII. Hasta ahora la proyeccion de la masa de agua causadora de la onda solita- ria era única é instantánea. Pero imaginémonos que á una primera proyeccion siguen otras varias, de segundo en segundo, todas introducidas en el canal durante un espacio de tiem- po inapreciable, y entonces tendremos una série de ondas muy próximas y to- das en alto relieve, que se propagarán una tras otra, y en la hipótesis de una profundidad uniforme del canal tendrán todas la misma altura y la misma velocidad. Si el fondo no es horizontal las crestas se inclinarán hácia adelante. (Véase la lám. 1.%) ASA 2 A A Tig."15. ER A TN Fig. 16. de ondas oscilatorias ó gregarias, producto de Por otra parte, muchas veces, cuando se la agitacion y de los salpicones del agua in- inyecta en el orígen del canal demasiada yectada, pero que nada tienen que ver.conla agua, la onda solitaria toma, por supuesto, gran onda, desde luego su forma y su camino, pero, des- 12 Pero, si en vez de sucesivas inyecciones intermitentes, la introduccion del agua fuera contínua, entonces la proyeccion propia é individual de cada ins- tante haria nacer su correspondiente onda solitaria, y la cresta de cada una estaria (en general) tan próxima á la de la anterior y á la de la subsiguiente, que el conjunto de todas presentaria el aspecto de una balsa, tonga ó loma de agua que se deslizara rápidamente sobre la superficie del agua en reposo; es decir, que, si la salida del líquido es contínua, las ondas individuales de la série caminarán tan próximas unas á otras, que se reunirán sus crestas en una sola planicie móvil y elevada sobre el nivel del agua en reposo. E E A PA E PA higa MI: La base de esta loma ó reunion de ondas solitarias, no tendria ya longitud determinada y precisa, como antes, sino que sería tan elongada cuanto durase la introduccion del agua que le hubiera dado nacimiento. Pero la experiencia presenta un hecho inesperado. La altura de la onda inicial es bastante mayor que la elevacion de la estepa de agua que la sigue, cuando la profundidad del canal es grande, ó exígua re- lativamente la cantidad del agua introducida; en cualquiera de las cuales con- diciones, los contornos de la onda inicial (6 sea la que marcha á la cabeza de la propagacion) son perfectamente regulares, lisos y redondeados. Pero, á me- dida que la loma de agua se adelanta sobre aguas ménos profundas, empieza á hacerse más y más aguda en su vértice; un como hervidero poco pronunciado se deja ver en la cresta, que aparece inclinada hácia delante; y, en fin, cuando la profundidad es muy pequeña, la tendencia á formar burbujas se va acusando rápidamente, hasta que, en cuanto ya no hay fondo bastante, la cabeza de la loma líquida acaba por convertirse ruidosamente en una barra de espu- ma. (ig Mean) Estas apariencias sucesivas se producen con un mismo caudal de agua continuamente inyectada si, por causa de la inclinacion del fondo, va dismi- nuyendo progresivamente la altura del agua en el canal, ó bien si, no varian- do la profundidad de éste, se aumenta gradualmente el caudal de la inyeccion. Por supuesto, en el agua tranquila del estanque no se nota ningun signo precursor de la llegada de la onda inicial de la loma líquida; pero por detrás el embarazándose del agua sobrante, da lugará rarse desde luego, y se apartan más y más á ondas—resíduo /residuory wwares), que siguen medida que caminan. La onda, no pudiendo á la primera con menor altura y menor velo- - ser más alta que el fondo, se deshace del so- cidad; de modo que todas estas ondas, bien brante líquido. por una especie de análisis que juntas al principio, comienzan á sepa- espontáneo. 43 agua queda animada de una cierta velocidad en el sentido de la propagacion de la planicie móvil. Esta velocidad de la planicie de la loma es fenómeno digno de gran consi- sideracion. IX. Figurémonos ahora un canal de agua en reposo: establezcamos en él una corriente, dejando salir el líquido por uno de sus extremos; y supongamos que, cuando está ya el fluido en movimiento, interceptamos totalmente y de pronto la salida (1), dejando, por ejemplo, caer una compuerta. El líquido se eleva inmedia- tamente contra el obstáculo, perdiendo su velocidad, y, sobre el nivel natural de la tranquila corriente que habíamos establecido, se alza una loma de agua, como en el caso anterior, la cual se propaga en contra de la direccion de la corriente; y, mientras la ya elevada agua se remansa y la líquida tonga se propaga hácia lo alto, continúa fluyendo sin visible modificacion la corriente que viene desde arriba. La altura de la onda inicial de esta loma es en agua profunda un poco más alta que el plano líquido que la sigue. Pero, si poco despues de interrumpida la corriente y de formada la loma de agua que marcha canal arriba, se levanta la compuerta para permitir de nuevo el tránsito del agua, entonces la loma líquida toma una longitud finita, que continúa por supuesto su propagación en contra de la corriente, como antes. 2 ———> (Corriente. de A ORO APPO, SANTO A AA A LA pS "Fig. 18. La propagacion de esta loma limitada y aislada va retardándose progre- sivamente y la altura decreciendo; de suerte que, al cabo de algun tiempo, la tonga movible viene á desaparecer, aunque no tan pronto que no pueda recor- rer largos espacios —(más ó ménos segun las circunstancias de la corriente y del canal).-—Los cuerpecillos flotantes en la corriente experimentan violentas sacudidas cuando llegan al sitio en que se encuentran la corriente que baja y la (1) No es absolutamente preciso que la que aparezca una loma de agua caminando corriente quede del todo interceptada. Basta contra la corriente, cualquier disminucion súbita del gasto. para 4h loma que sube; y, si afectan la forma de barquichuelos, quedan tumbados y en- vueltos por el agua en el movimiento ascensional con que trepan bruscamente á lo alto de la loma (1). pS Veamos otro caso de gran aplicacion á las mareas. Si, establecida una primera corriente en un canal rectangular algo incli- nado, la interferimos con las aguas de otra segunda corriente en sentido opuesto, entonces se forma acto contínuo en el punto de encuentro una loma de agua, que se propaga canal arriba, como la marea en la parte marítima de un rio. Si el volúmen de agua de la corriente que sube es inferior al de la que des- ciende por el canal rectangular, entonces esta corriente arrastra á la segunda, pero no sin dejar por eso de formarse una loma líquida que marcha canal arriba, constituida á expensas de las aguas del canal, como en el caso en que fueron sú- bitamente detenidas por el brusco descenso de la compuerta. Pero si el volúmen de la segunda corriente es superior al del canal, entonces, sin dejar tampoco de formarse la loma ni de propagarse aguas arriba, constituyen la tonga líquida, no solo las aguas descendentes del canal, sino que la engrosan las de la cor- riente que sube. Por último, si la masa de la segunda corriente es igual á la del canal, quedará ésta completamente detenida y remansada en toda la longi- tud de la loma que se forme. XI. Estas ondas solitarias y lomas en alto relieve se pueden mirar como posi- tivas, respecto de las depresiones de que vamos ahora á hablar. Si en vez de dar nacimiento á la onda solitaria introduciendo súbitamente en el canal un cuerpo sólido, ó bien un cierto volúmen de agua, retiramos del fluido un sólido préviamente sumergido en él, ó bien dejamos escapar una pe- queña masa del líquido existente (y al cual, aunque no es preciso, supondremos en reposo para mayor facilidad), entonces obtendremos un hueco ó cavidad, que se propagará por el canal de un modo semejante al de la propagacion de la gibosidad, protuberancia ú onda solitaria en alto relieve que acabamos de describir. (Véase lám. 1.2, fig. 2.*) La similitud no es completa, sin embargo. Esta cavidad ú onda en hueco (que llamaremos negativa en oposicion á la onda en alto relieve) no puede obtenerse nunca sola (6 4 lo menos hasta ahora no han logrado producirla ni RusseLL ni Bazix). Siempre va acompañada de (1) Estos experimentos fueron hechos la enel tomo XXX de las memorias de la Aca- primera vez por BipoNkE en 1823, y publicados demia de Turin. 45 ondas de oscilacion. Además, la onda negativa no parece dotada de la singu- lar longevidad de la positiva, puesto que no le es dado recorrer sin alteracion sensible distancias considerables. Nunca coexiste con una positiva. No son mitades gemelas. Por último, sus formas no aparecen nunca acusadas y pre- CIsas. XII. Binoxk experimentó en canales de algunos metros de longitud; RusseLL no siempre sobre grandes masas de líquido; Darcy y Bazrw produjeron siem- pre las ondas solitarias en canales de centenares de metros y de gran profun- didad (1). No puede, pues, quedar duda acerca de la realidad de las ondas solitarias, tanto respecto de las en alto relieve, cuya propagación constituye un fenómeno bien definido, y cuyas leyes se formulan fácilmente; cuanto de las negativas, no tan acusadas, ni por consiguiente tan fáciles de estudiar. Scorr RusseLL estudió las ondas solitarias producidas en aguas tranquilas: Bazix las observó, así en aguas remansadas como en aguas corrientes; y, no solo hizo experimentos relativamente á las solitarias, positivas y negativas, sino tambien relativamente á los acúmulos ó conjuntos de las solitarias que constituyen las lomas líquidas, —indefinidas ó finitas—sobre las cuales ya ha- bia publicado Binoxe muy estimables observaciones. Bazix se limitó á determinar la velocidad de propagacion de las ondas soli- tarias; pero RusseLL no se ciñó á la sola determinacion de su velocidad, sino que dirigió sus investigaciones ¡obra admirable del genio! á la forma y natu- raleza de este extraño movimiento de undulacion. (1) Los primeros experimentos de Darcy y Bazin se hicieron en un canal rectangular de 2 metros de ancho y de 432" de longitud, con una ligera pendiente de 1*'/, por 1000 en el fondo; las profundidades del agua variaron desde 0,682 á 0,307 metros en la extremidad mas profunda, las cuales quedaban reducidas en la opuesta, por causa de la pendiente del fondo, á 0,441 y 0,066 metros. Iguales observaciones se hicieron en el Ca- nal de Borgoña: unas en un tramo deseccion rectangular y de 6,50 metros de ancho por 2,40 metros de profundidad; y otras en un tramo de la vertiente del Saona, cuya seccion, aunque irregular, puede reducirse á un tra- pecio de 10 metros de ancho en el fondo, con taludes inclinados de 2 de base por 1 de altura, suavizados en su parte inferior y cor tados casi verticalmente á la altura ordinaria de las aguas. (Véase PEREZ DE LA SALA, Cons- trucciones en el mar, y BAzIN, 0p. Cit.) 46 Xul. ¿Cuál es, pues, la ley de esta propagacion? Llenemos de líquido rojo, y de igual densidad que el agua, el espacio com- prendido entre la pared PP" del canal, y la compuerta C: levantemos luego Nivel del agua tranquila Fig. 20. súbitamente la compuerta, y nos encontraremos que el líquido de color habrá tomado la posicion siguiente. c Ad Si comparamos, pues, ambas figuras entre sí, Fig: 21. bd = h E Í veremos que el prisma primitivo abde ocupa ahora la posicion defy; y que el primitivo centro de gravedad z ha bajado á colocarse en z'; 6, o que es lo mis- mo, 3 ha bajado un espacio igual á bd + "a dg ='/. 09. 47 A priori (1), pues, y dada la casi carencia de rozamientos, por la gran mo- vilidad de las moléculas líquidas, podemos suponer que la velocidad de z al llegar á 3" debe ser la final de un grave que hubiese descendido en el vacío la mitad de la altura /g, esto es: Velocidad = y y(U+h):; donde y desiena la conocida constante de la gravedad = 9,81; Hla profundi- Y) 8 8 dad del agua remansada en el rectilíneo canal rectangular, y h la altura del prisma abcd causador de la onda solitaria. Ahora bien: supongamos sólida el agua, y que el líquido del canal seá un paralelepipedo maop sin adherencia con el fondo ni lás paredes. Insertemos entre la compuerta e y el gran paralelepípedo maop el sólido abde, hi Fig. 24. y es evidente que, si por la extremidad 2% o no existe impedimento, la gran viga de hielo 1mn20p habrá viajado hácia la derecha toda la distancia ca, que- dando luego en reposo, verificada la insercion. (1) ¡Cuán fáciles son los a priori, despues ¡Predecir el descubrimienio despues de de genios como Scorr RussELL! hecho! ¡Ser profeta del pasado! 48 Y, si la masa de hielo no fuese contínua, sino que estuviera constituida por un gran número de pequeños paralelepípedos rectangulares 11 p'p,mm"p"p, MS o WAPO". ss. entonces cada uno de los planos mp,mp',m'p",.... habria viajado hácia la derecha la misma distancia ca, —ni más ni menos, —perma- neciendo despues del reposo inalteradas las primitivas distancias 21m, MM", MM... de los paralelepípedos. Pero, si la enorme viga de hielo no pudiera viajar hácia la derecha, y, sin embargo, insertásemos entre ella y la compuerta el mismo prisma abdc, en- tonces, por la impenetrabilidad de la materia, habria tenido que producirse una elevación ó protuberancia en la masa del hielo que antes de la insercion Fig. 25. Il | ALLOMIrAs ll se hallaba junto á la compuerta, siendo el volúmen de la protuberancia pre- cisamente igual al del prisma desplazador abdc. Ahora bien: insertemos tambien esta primera protuberancia entre el pris- ma abcd y el resto del gran paralelepípedo; y, si tampoco este se mueve, no Fig. 26. podrá verificarse esta segunda insercion sin que se produzca á la derecha otra segunda protuberancia de igual volúmen; por manera que, para un observador distante, la apariencia de la protuberancia habria viajado; aunque la gibosidad se halle compuesta ahora por moléculas distintas de las de antes (puesto que 1 49 las constitutivas de la primera protuberancia se encuentran ya en reposo, por hipótesis, á la distancia ca+ca de la compuerta). El espectador, pues, verá el viaje de una forma, pero no echará de ver los movimientos verdaderos de las moléculas materiales, substratum de esa forma. Con hielo la figura de las protuberancias podria ser varia, yy permanecer. Pero, con líquido, la gibosidad no puede tener otra figura más que la de la onda solitaria, segun la hemos descrito repetidamente: el equilibrio hidrostát1- eo y la undulacion hidrodinámica lo exigen así. | El prisma, pues, causa de la undulacion: 1.” Se encuentra, al caer, con otro prisma líquido contiguo; 2.” No pudiendo llevárselo hácia adelante, lo adelgaza, elevándole una parte de la masa igual á su volúmen; 3.2 Y, en el lugar desalojado, se aposenta y establece, en reposo, definitiva y fijamente el prisma causador. Ahora bien: la parte que del primer prisma del canal elevó el primitivo prisma causador de la undulacion, se halla, despues de elevado, sin condicio- nes hidrostáticas de equilibrio: por fuerza habrá de descender tanto como el primitivo prisma que lo elevó, y, necesariamente, habrá de producir otra eleva- cion igual en el nuevo prisma inmediato, adelgyazándolo tambien, y aposentán- dose en el espacio desalojado..... y así sucesivamente. Las fuerzas y movi- miento de cada seccion vertical del canal no son, pues, más que repeticiones de las fuerzas y movimientos de la seccion primaria, génesis de la onda: cada seccion vertical recibe el impulso primitivo: se adelgaza y eleva, lo transmite, y entra acto contínuo en reposo en el lugar desalojado. ¡Por manera que la ondulacion solitaria no es más que una forma precio- sísima de conservacion y transmision de la energía: un vehículo de la poten- cia almacenada en el prisma primario causador del movimiento! ¡Fulguracion del genio de Scorr RusskLL! (1) Así, pues, puede transmitirse la fuerza á lo lar- (1) Seguramente el lector, en los felices pidamente el movimiento del 1.1 naipe al2.”, años de su niñez, habrá hecho Reqimienros yde éste al 3.”, y del 3. al 4.”..... y asi suce- DE CARTAS; y, soplada suavemente la prime- Sivamente hasta el último. Fig. 28. ra, habrá visto con indecible júbilo caer En este infantil entretenimiento hay un muertos todos los soldados, trasmitiéndoserá- ejemplo notable: 1.” de transmision de fuerza 1 530 go de un canal hasta muchas leguas de distancia con la celeridad de un tren expreso, y almacenarse de nuevo si, cuando llega la undulacion al otro Y) NN AI WN pl A de Fig. 31. Fig. 32. extremo, se represa el líquido dejando caer otra compuerta; y así, anúloga- desde el primer naipe hasta el último, 2.” de — soluto de cada naipe, despues de su avance propagación rápida de unaundulacion, 3." de y despues de la comunicacion del impulso re- avance y translacion, especialmente dela cres- — cibido. ta de cada carta, 4.” del inmediato reposo ab- 51 mente, puede tambien devolverse la fuerza al punto de partida, caso de ser en él necesaria nuevamente; y solo se habrá perdido, ¿2 transitu, una pequeña Fig. 33. cantidad de la potencia, por razon de los rozamientos y de la viscosidad del agua. En la onda solitaria tendremos, pues: 1. Transferencia de una forma por espacio dilatado; 2.” Transmision de fuerza á erandísimas distancias con velocidad pasmosa en funcion solo de la profundidad que tenía el líquido en reposo y de la altura sobre éste de la cresta de la ondulacion. á la de un grave, despues de recorrer la mitad de la altura, contada de la cresta al fondo en un canal rectan- gular (1), V=Vy(H+h) = 3.2 Translacion (2) real de todas y cada una de las moléculas á una distan- cia igual al cuociente del volúmen del agua, causa de la undulacion, partido por la seccion del canal: , E Ñ Volúmen. Distancia de translacion= —=— Seccion. 4.” Volúmen de la onda solitaria, siempre ijgual al volúmen del prisma pri- (1) The velocity of the wave is one of the (3) Esta translacion, en el caso de la onda great constants of nature; and is to the phe- nomena of the fluids what the pendulum is to solids,—a connecting link between time and force. (Engl. Cyclop.) (2) Por esta razon denominó Scorr RusseLL en 1843 definitivamente ONDA DE TRANSLACION á SU ONDA SOLITARIA, la cual se conoce en la actualidad más bien por la se- gunda denominacion que por la primera. Obvio es que este movimiento de translacion de la materia es diferente del movimiento de transmision de la fuerza (óseala undulacion). solitaria, no será observable sino tomando grandes precauciones de experimentacion (ta- les como sumergir en el canal corpúsculos de igual densidad que el agua, tenidos de co- lor, etc.). Pero la translacion se hará visible sin esfuerzo en el caso de una loma líquida, por ser esta una série de ondas solitarias muy próximas; y ya hemos hecho notar (final de la Seccion vin) que la planicie móvil sigue á la cabeza de la loma, animada de una cierta patente velocidad. 92 mario causador de la undulacion; por lo cual la onda tiene definida forma y necesaria dimension: así, pues, si disminuye la base tiene que aumentar la al- tura, y vice- versa. Prisma a bc d, cantidad constante. = base < altura. COROLARIOS. 1.2 La velocidad de la propagacion de la onda, siendo funcion de la pro- fundidad del canal y de la altura de la cresta, es independiente de la forma de su generador y de la celeridad mayor ó menor del originario impulso. El que solo vea la onda ya formada no podrá decir cómo se originó, si por inyeccion de un líquido, ó introduccion de un sólido, de prisa, despacio, etc. 2. En igualdad de fondo, á mayor altura de cresta corresponde mayor velocidad de propagacion. A cresta insignificante, velocidad correspondiente solo á la profundidad del canal. En canales diferentes y cresta insignificante, las velocidades son entre sí como las raices cuadradas de las profundidades: VW: V': :VH: VH 3.” El volúmen de la onda, de consiguiente, jamás se halla constituido por las moléculas mismas del prisma causador de la undulacion, sino por otras, y luego otras, y otras despues, y..... 4.” Jamás las moléculas de la onda en una estacion A son las de otra esta- cion B, ni las de ésta las de otra tercera estacion C, etc. ¡Peregrinacion, pues, de una forma sin su substancia! ¡Transmision de una fuerza sin el viaje de su agente! 5.” La onda lo mismo hace sentir su accion en la superficie que en el fonda del canal (1). 6.” En una seccion vertical de moléculas líquidas, perpendicular á las pa- redes del canal rectangular, cada molécula tendrá dos movimientos : Uno hácia adelante, Otro hácia arriba al empezar, y hácia abajo al concluir: vista. Suponed una onda de 10 piés (3,04) de amplitud de cresta á cresta. Pues si des- (1) Este es uno de los principales caracte res de la onda solitaria (ó de translacion,como la llaman hoy los más de los autores). Las ondas oscilantes ó gregarias, por el contrario, hacen sentir su accion á cortísima distancia de la superficie. Arry dice: «En las olas de no mucha amplitud, el movimiento disminuye (á medida que se desciende) con un grado de rapidez, que nadie puede imaginar á primera cendeis otros 10 piés bajo la superficie, vereis que la agitacion del agua no llega á */;,, de la de la superficie: y, si todavía bajais otros 10 piés más, la agitacion se encontrará disminui- da 500 yeces más, y así en progresion geomé- trica.» 53 Cada molécula, pues, describirá una curva, cuya concavidad mirará hácia el fondo del canal. Fig. 34. La sagita de cada una de estas curvas disminuye con la distancia al fondo, donde la sagita es cero. Pero la excursion de translacion es igual para todas las moléculas en tiempo y en espacio (1). 7.2 Si cada seccion vertical de moléculas líquidas se avanza paralelamente á sí misma, entonces un plano sólido muy delgado y de igual densidad que el agua, inmergido perpendicularmente á la longitud del canal, no podrá estorbar la propagacion de la onda (2). (1) Todas las moléculas que constituyen el plano vertical a )cd e..... llegan en el mis- mo instante los á planos verticales a' b'c' d'..., DANA etc., lo cual quiere decir, que la molécula a ha tenido que caminar más que la 0, y más aún que la C....., y mucho más que lt Ahora se comprenderá que cuando los niños forman regimientos de cartas, hay. como en la onda solitaria, propagacionde una undulacion, transporte de las moléculas de eZ DE en OCRE A y E Fig. 35. cada naipe, y reposo subsiguiente; pero que en el modo del movimiento no hay analogía; pues, despues del transporte, las hileras verti- cales del líquido vuelven á quedar verticales y á las mismas distancias primitivas del fon- do, mientras que las de los naipes quedan en reposo perpendicularmente á la posicion ini- cial, y á otras distancias del plano de la mesa que los sostiene. Todos los puntos 4 BC D..... han descrito cuartos de círculo, de radio diferente, pero en el mismo tiempo. (2) If floating spherules be arranged (when the water is in repose) in one vertical plane at rightangles to the direction of transmission and carefully observed during transmission, it will be noticed that the spherules remain in the same plane during transmission, and repose in the same plane after transmission. It_ is further found that a thin solid plane, transverse to the direction of transmission, and so poised as to float in that position, does not sensibly interfere whith the motion of translation and transmission. (Scorr RUSSELL.) 3 pos NE Hemos establecido solo en virtud de consideraciones € priori la fórmula V=Vy (EFD; Pero ¿que dice la observacion? Pocas veces se ha confirmado tan satisfactoriamente un principio, como la experiencia ha corroborado la importantísima ley de Scorr RussuLL. La conformidad de la fórmula con los hechos, especialmente con los obser- vados en grande por Bazix, es todo lo rigorosa que puede apetecer la más exi- gente experimentación. La fórmula, sin embargo, no aparece tan exacta para las ondas negativas; pero los desvíos pueden racionalmente atribuirse á las di- ficultades de la observacion, y á la produccion de las ondas oscilantes que siempre la acompañan. La velocidad, pues, de las ondas positivas y negativas en agua remansada es por consiguiente, segun dicen los experimentos, V=VW¿(HEh); de donde se deduce que, si en un canal producimos primeramente una onda negativa, y despues una positiva, ésta alcanzará muy pronto á aquella, lo que confirma la experiencia (1) efectivamente. Esta fórmula resulta tambien exacta para las lomas líquidas, siendo enton- ces h la altura inicial de la intumescencia, ó sea la de la onda que marcha á la cabeza de la planicie, y no á la altura de ésta. Ahora bien: para un observador que se moviera con la misma velocidad de una corriente en la extremidad más alta de la cual se hubiera inyectado de pronto una masa líquida bastante á producir una onda solitaria, la velocidad aparente de la protuberancia ó alto relieve sería V=Vg (4 +»); pero, para otro observador situado en la márgen del canal, la velocidad absoluta resultaria V=VWg(H +4) +0, siendo UY la velocidad de la corriente. (1) Siseencuentran en direcciones opues- tranquilidad si son iguales, ó bien resulta una tas una onda positiva y obra negativa, se anu- onda equivalente á la diferencia cuando son lan respectivamente. y el agua recobra su desiguales. (La SaLa, Construcciones en el mar. 55 Así lo ha confirmado satisfactoriamente la experiencia. Para onda que marchase subiendo contra la corriente, la fórmula deberia ser V=Vy(B + h)—U, y, aunque no tan conforme con los datos de la observacion, ha resultado en todo caso bastantemente aproximada. Ahora bien: cambiando el sieno de / para las ondas negativas, tendre- mos que, en general, la velocidad de las ondas estará bien representada por la expresion V=vV9(H =%M)=+U, donde, cuando U/ sea cero, tendremos el caso de las ondas positivas ó negativas en aguas remansadas. Esta expresion general, bastante probable prima facie, no podia, sin em- bargo, ser evidente para Bazin, y necesitaba tambien la sancion de la experien- cia, porque este infatigable observador habia ya descubierto —por medio de laboriosísimas mediciones — que las moléculas de la corriente de un canal no marchan todas animadas de una velocidad idéntica (1). Las curvas de los filetes de igual velocidad en una seccion vertical y per- pendicular á la direccion de la corriente, afectan cerca de las paredes del canal la forma de éste, pero tienden á formas cerradas á medida que los filetes se acercan hácia el eje. (1) Véase la primera parte de la admirable obra Recherches hydrauliques. 56 La curva más gruesa y más oscura es la de la velocidad media = V. Las otras curvas indican velocidades iguales á La velocidad mayor está en el centro: las escabrosidades de las paredes retardan la marcha de las moléculas contíguas: éstas algo ménos las que las tocan; éstas á las inmediatas bastante ménos, etc. La velocidad máxima se encuentra tanto más lejos de la superficie cuanto mayor es la profundidad del agua en movimiento con respecto á su anchura, Y así, mientras que en un canal ancho y somero la mayor velocidad está muy poco por debajo de la superficie, en un canal cuya profundidad difiere poco de la anchura, los filetes de mayor velocidad se encuentran ya hácia el centro de la seccion. Esto debia ciertamente modificar los fenómenos; y, en efecto, la conformi- dad entre la observacion y el cáleulo no es, como hemos hecho notar, tan completa en aguas que se mueven como en el caso de aguas tranquilas. La desigual velocidad en los diferentes puntos de la seccion puede, pues, alte- rar—y á veces altera de un modo muy sensible—los resultados del cálculo. La discrepancia empieza á observarse cuando la onda solitaria se propaga contra la corriente; y se hace tanto más visible cuanto mayor es la rapidez del agua. (Ya hemos dicho que el alto relieve móvil pierde no solo la admirable regularidad que lo distingue en aguas tranquilas, sino tambien su aptitud á recorrer dilatadas distancias.) La dificultad es todavía mayor para las ondas negativas: la seccion de un canal trapecial (1) hace conjeturar una influencia de caracter desconocido; la al- tura de la loma parece igualmente introducir perturbaciones: tambien influye el rozamiento del líquido..... todo en virtud de leyes que no se han podido aún determinar. Sin embargo, la fórmula (rigorosamente exacta para la onda posi- tiva en el caso especial de un líquido estancado) aparece siempre bastante sa- tisfactoria para todos los demás (2). (1) De experimentos especiales hechos por sus experimentos hácia esta modificacion exi- RussELL resulta que la forma no rectangu- lar de la seccion transversa de un canal mo- difica la fórmula Vy(H=Ñ 1), pues es necesario poner para 4 la profundi- dad media de la seccion transversa, y no su profundidad máxima, cuando se trata de ca— nales triangulares, parabólicos, etc. Bazix no ha dirigido especialísimamente gida por la seccion transversa de un canal no rectangular, aunque algo ha trabajado en es- te sentido. (2) Dela fórmula se deduce que U y(H=+ h) podrán llegar á ser tales que la onda cese de avanzar. Tambien se deduce, como conse- cuencia, que podrá avanzar más fácilmente cerca de los bordes del canal, donde la velo- cidad de los filetes líquidos es menor. El ro- zamiento y la forma de la seccion modifican á veces este resultado, estableciendo una Pr e di Hay un caso al cual no cabe aplicar las fórmulas; porque las velocidades que da el cálculo son demasiado grandes comparadas con las resultantes de la observacion, desde que, faltando fondo, hace espuma la onda que se propaga hácia la parte más somera de un canal inclinado. La experiencia tambien ha confirmado que detrás de la cabeza de una loma líquida se establece un movimiento de traslado ó viaje de las moléculas en el sentido de la propagacion. El nivel del agua no puede desde entonces estar horizontal; y, en efecto, la experiencia tambien hace ver una cierta inclinacion en el sentido del movimiento: por lo cual la superficie de la loma presenta, en circunstancias normales, una suave concavidad, tanto más pronunciada, cuan- to mayor es la masa de agua, causa de la planicie, ó menor la profundidad del canal. Que la onda solitaria debe sus propiedades al hecho de extenderse hasta las partes más profundas del canal el movimiento causador, parece brillantemente evidenciado por la observacion de que, cuando un bote se mueve en un canal con ciertas condiciones, la onda que lo acompaña se propaga, si se pára el bar- co, primeramente con la velocidad que este tenia, yy por consiguiente sin rela- cion ninguna con la profundidad; pero, un poco despues, cuando ya la eleva- cion superficial se ha hecho sentir hasta el fondo, como la de un cuerpo que cae, entonces, y solo entonces, la onda se pone á caminar conforme á la ley de RussELL. : Por último, si la masa primaria causadora de la undulacion, al hundirse en el canal, no hace más que almacenar su energía en una segunda masa de agua equivalente, desalojándola de su posicion, levantándola conforme á las le- yes de la hidrodinámica, y aposentándose acto contínuo (la primaria) en el sitio desalojado, para establecerse definitivamente allí en perfecto reposo; si la segunda masa hace lo propio con otra tercera, y la tercera con otra Cuarta..... sin tregua é indefinidamente, no debe ya admirar de modo alguno la gran longevidad de la onda solitaria; porque, atendida la casi perfecta movilidad de los líquidos, no puede perderse en estos desalojes, elevaciones y aposentamien- tos sucesivos, más que la insignificante energía que, in transitu, deban con- sumir, tanto la escasa viscosidad del líquido, como sus rozamientos con el fondo y las paredes. compensacion entre la menor profundidad y Profundidad del canal Velocidad de la onda el rozamiento, y la menor rapidez de la cor- rectangular. solitaria. riente. Véase La SaLa, constr. en el mar. S S ¡ A 2!/, pulg. ingl. Corresponden 2*/, piés por ScorT RUussELL, para fijar puntos de refe- * 2 Pulg. mgl. LOrresp PLE rencia en la memoria respecto de la fórmula segundo. . 15 piés ingls. » 15 millas por == y(H+h), hora. 90 brazasingls. » 90 millas por produce los números siguientes. hora, 38 Por último, digamos que las ondas de translacion se cruzan y compenetran sin cambio de ningun género, del mismo modo que se atraviesan los círculos producidos en un estanque por la caida de leves piedrecillas. Xx: Estos seductores experimentos, —ya de por sí sobrado interesantes como lujosas anexiones á los crecientes dominios de la Verdad, —han acrecentado su excepcional importancia por su fácil é inmediata aplicacion á los fenómenos del mar. Por de pronto la ley de Scorr RusskLL ha servido para explicar el pororoca, haciéndolo salir de las oscuras regiones de lo excepcional. Supongamos que la marea sea una série de ondas solitarias, una gigantes- ca loma líquida. Cuando sobre el estuario formado por las aguas fluviales en la desembocadu- ra de un gran rio, llega el primer alto relieve de una gigantesca serie de ondas solitarias procedentes de alta mar, tiene este alto relieve líquido que disminuir necesariamente su velocidad, por ser esta, como ya sabemos, igual á la de un grave despues de haber recorrido la mitad de la profundidad que el agua tenga. La gibosidad de esta primera onda se hará más aguda (acortando la base y aumentando la altura); lo cual viene á ser lo mismo que si se aumentara de pronto el fondo de la parte marítima del rio. La segunda onda, encontrando ya más fondo, caminará con más rapidez; alcanzará naturalmente á la primera; la engrosará formando un todo con ella; será luego igualmente detenida la masa líquida, suma de las dos; su gibosidad comun acortará de base y crecerá de altura, contribuyendo así á aumentar el fondo: la tercera onda alcanzará por tanto á las dos anteriores..... y así sucesivamente. De este modo, pues, por la parte inferior de la loma marítima, lo somero de los fondos detiene el avance de las aguas oceánicas; pero, por la parte su- perior, continuando la velocidad de la marea, el agua se atropella sobre sí mis- ma; y cuando llega á formar un frente abrupto, escarpado, y como cortado á pico verticalmente, la monstruosa mole líquida se precipita sobre las aguas fluviales, como una furiosa catarata semoviente, con la fuerza de una avalan- cha irresistible, y con un estrépito espantoso que se oye á muchas millas de distancia (1). (1) Es notable que BREMONTIER, fundán= hubiese dado (1809—Recherches sur le mouve- dose en consideraciones independientes dela men! des ondes) una explicacion semejante, al ley de Scorr RusseLL, no descubierta aún, tratar del macareo del Dordoña. 59 Y, como si esto no fuera ya bastante, puede acrecentarse la intensidad del fenómeno si, mientras tanto, las olas de la superficie del mar, producidas por los vientos, conservando su individual velocidad, alcanzan y hasta se adelan- tan al conjunto ó loma líquida de las ondas solitarias, engrosando así su des- tructor caudal. Elevándose de este modo más pronto y con más empuje la mole delantera ó de vanguardia, y detenida su parte inferior más poderosamente que en aguas más profundas lo habria sido, la onda de translacion—así exage- rada—invade dislocadamente las márgenes, cada vez más y más someras para tamaña elevacion de las aguas de alta mar; la marcha de la loma se entorpece; las olas la alcanzan; la montaña líquida se ireue tremebunda; las siguientes olas de alta mar le saltan por encima; y, desde la tajada cresta de la retardada loma, caen estas olas como desde lo alto de un ingente malecon, sobre las de- tenidas aguas del rio, y cuanto encuentran al paso en su carrera de muerte queda instantáneamente destruido y sepultado con vertiginosa rapidez (1). Cuando por el efecto de una disposicion local llegan á encontrarse dos po- rorocas que siguen distintas direcciones en una misma masa de agua, enton- ces ellos se atraviesan y compenetran, continuando cada cual su marcha dis- tinta é individual cual si no se hubiesen atravesado (2). Como decisiva comprobacion de la influencia del fondo en los fenómenos del pororoca, se ha observado que nunca son más terribles sus estragos que en la época del estiage. El macareo del Sena es, pues, mucho más violento en el equinoccio de otoño que en el de primavera, porque por octubre el caudal del rio es pobre, y por marzo se halla engrosado con las lluvias y avenidas de sus afluentes. VIE ¡Cuántos habrán sido los hombres que en la larga série de los siglos han estado contemplando las olas de la mar, para adivinar la causa que hace des- hacerse en espuma ruidosísima tanto lujo de fuerzas iracundas al llegar á la humilde arena de las playas! ¡Cuántos hombres habrán dicho como Lucano: «Yo me resigno á la igno- cristalinos que lo reproduzcan, en virtud de distintos poderes de refraccion ó polariza— (1) La teoría del pororoca ha servido de base para la explicacion de varios fenómenos acústicos antes inexplicados, como el doble estampido de una sola arma de fuego oido á gran distancia, ó bien la aceleracion de un sonido sobre otro. En óptica no se ha descu- bierto aún lo análogo; pero, como la produc— cion del pororoca depende de circunstancias externas á la naturaleza intrínseca de las on das, no es imposible que existan sistemas cion. Véase The English Cyclopedia. La influencia de la profundidad es tanta, que durante el pororoca del Indo los barcos. en el centro del rio, están relativamente exentos del riesgo seguro-que en las orillas los amenaza. (2) V. Bazin, Riech. Hydr, 60 rancia que los dioses han querido imponer á los hombres.» Y sin embargo, la clave del enigma estaba contenida en una bien sencilla fórmula: V=/y(1+=NMNTH U. Pero ¡para determinar á y se necesitaba un Newron! ¡Y para aplicarlo un RusseLL! ¡Y para saber que tanto movimiento de las olas se convierte en ele- vacion de la temperatura, la pléyade de hombres eminentes que han eviden- ciado la teoría mecánica del calor; Rumrorb, Grove, Mayer, JOULE.....! El fenómeno más frecuente en las orillas del mar—la llegada de las olas y su fraccionamiento en espuma estrepitosa—es una série incesante é infatiga- ble de pequeños pororocas. El pororoca tiene que descender de su trono de horrores para reducirse al rango de un fenómeno vulgar. Las olas de alta mar son ondas eregarias ó de oscilacion, consistentes en una mitad negativa á la cual sucede siempre su gemela positiva..... Pero, en cuanto el fondo disminuye, la parte negativa se acorta y se retar- da, la positiva crece y se acelera, y el doble fenómeno continúa hasta que, irguiéndose la engrosada intumescencia hasta una altura de equilibrio inesta- ble, rellena y colma la ya reducida cavidad, y el conjunto de las masas líquidas avanza sobre las riberas como onda solitaria, experimentando, por insignifi- cante que sea su masa, los efectos del decrecimiento de la profundidad. La parte inferior sufre un retardo en su marcha, la parte superior se levanta so- bre la parte retardada: de ahí la elevacion de la ola, lo abrupto de su frente, y, cuando la cresta avanza más que la base, su giro ó revolucion sobre sí mis- ma, con ó sin penacho de crinada espuma; y, en fin, su dilatacion y esparci- miento ascensional sobre la suave rampa de la arena. Así, pues, aunque las olas en alta mar sean ondas gregarias ó de oscilacion, todas se convierten en ondas solitarias cuando llegan á la orilla (1), cuya ex- tension (á veces de muchos centenares y miles de metros) se encuentra toda cubierta de ondas de translacion, sin que entre ellas se descubran los grupos oscilantes de las ondas gregarias. Por esto el agua de las olas, clara en alta mar, se hace turbia en las costas; y por eso las olas tempestuosas acarrean á las playas, arenas, guijarros, detritos, plantas marinas, esponjas, restos de embarcaciones naufragadas, conchas, mariscos y cadáveres; lo que no harian, á ser siempre pregarias y nunca de translacion. Las olas, como ondas de oscilacion, no conmoverian más que la superficie de los mares; pero como ondas de translacion remueven hasta el fondo. Mien- (1) Junto á las orillas, la marcha de las y que transportan; y esto sucede, tanto más olas se retarda y altera, no solo por el obs- notablemente cuanto más se acercan á la ori- táculo que les pone el lecho del mar, sino lla.—CiaLpr. tambien por los materiales de que se cargan, 61 tras las olas son vaivenes oscilantes, los buques no tienen por qué temerlas; pero, cuando se hacen translaticias (precisamente en las cercanías de los bajos fondos), arrastran á los barcos contra los escollos y los arrecifes, donde suelen irresistiblemente encallar ó hacerse trizas. XVII. No solamente la fórmula V=VWy(H +h)=U explica el eterno rompimiento de las olas, y la excepcionalmente gigante pe- riodicidad del pororoca, sino que tambien da razon, así del paralelismo de las ondas con las playas de las ensenadas y bahías, como igualmente de las des- viaciones de esta coincidencia, fenómeno bastante general. pela all Supongamos ondas que se mueven desde alta mar en la direccion de la flecha A: donde haya fondo suficiente continuarán en su misma direccion; pero, donde disminuya, se retardará la marcha, y las olas parecerán compañías de soldados haciendo variaciones de frente; de tal modo, que pueden acercarse á la orilla opuesta segun la flecha B, es decir, en direccion enteramente contra- ria á la inicial 4. Esto se ve en Cádiz con frecuencia, 62 Pero concibamos una costa tajada á pico: Si avanzan en direccion normal al plano del papel, las olas al pasar junto á ella, no cambiarán de velocidad, puesto que la profundidad del fondo no varía; y, por consiguiente, tampoco variarán de direccion, como en el anterior ejemplo. XVIII. Sin embargo, pudiera modificar el sentido de la marcha la reflexion de la onda en la costa. Y aquí hay que notar otra diferencia entre la undulacion so- litaria y las gregarias. Para éstas el ángulo de reflexion es igual al de inci- dencia. Para aquella no siempre. Solo se verifica la igualdad entre el ángulo incidente y el reflejo cuando es nulo ó muy agudo el ángulo formado por la Fig. 40. direccion de la onda y una normal al plano reflejante. S1 la onda solitaria choca con el plano en direccion perpendicular, entonces se refleja por completo, y retrocede marchando en direccion contraria, sin experimentar ninguna otra modificacion ni en su amplitud, ni en su altura, ni en su velocidad, ni en su 63 energía. Lo mismo sucede si la direccion de la propagación y la de la normal son casi paralelas; pero, cuando la perpendicular al plano reflejante y la direc- cion de la onda son muy divergentes, entonces la igualdad no se verifica, y la reflexion cesa de ser total á 45”: la masa reflejada es bastante menor que la incidente; y á 60” toda reflexion es imposible, porque, en vez de la reflexion, aparece un nuevo fenómeno, la acumulacion lateral del agua. El líquido se acumula en el punto de contacto; aumenta allí el fondo; la onda se acelera, por consiguiente, y toma una forma curva, como manifiesta la fig. 40. Y hé aquí por qué en ciertas costas la marea deja atrás la onda de que for- ma Cuerpo, y se aparta de la direccion general. XIX. Siendo la profundidad elemento necesario de lavelocidad en la onda solitaria ó de translacion. la velocidad habrá de ser índice seguro de la profundidad (1). Si, pues, en un canal rectangular, profundo 4, piés, la onda solitaria Ca- mina á razon de 12 piés por segundo; si luego el canal, haciéndose somero, por ejemplo de 2 piés de profundidad, solo permite á la onda marchar con una ve- locidad de 2 piés; si despues el canal vuelve de pronto á ser más hondo, por ejemplo 8 piés, lo cual hace que la onda se acelere, adquiriendo de repente una velocidad de 16 piés por segundo; y si todo esto ocurre por necesidad, entonces, inversamente, cuando observemos una velocidad de 12 piés, de 8 6 de 16, deberemos deducir que la profundidad del canal, es respectivamente de 4*/,, de 2 ó de 8 piés. Ahora bien: considerando á la marea como onda solitaria, y midiendo su velocidad, se ha encontrado, dice Bamiver, que la profundidad del Canal de la Mancha entre Plymouth y Boulogne es de 60". Y agrega: «La prodigiosa ra- pidez de las ondas de la marea en las mares profundas (600 kilómetros y más por hora) ha permitido, como si dijéramos, sondar los Océanos, dándonos por término medio 4.800 metros de profundidad para el Atlántico y 6.400 metros para el Pacífico.» (2) Así, antes de conocerse por mediciones directas, se sospe- (1) Tambien la longitud de la onda es otro Fundándose en datos obtenidos durante índice de la profundidad. La onda en 4 piés de agua tiene una longitud de 8 yardas; en 2, de 4; en 8, de 16. La altura de la onda es, por tanto, otro índice seguro, pero muy difícil de medir. (2) Véase Mouvements de la mer, BABINET. Pero no se olvide que estos números repre— sentan términos medios, no extremos. Por ejemplo, al Este de las Carolinas ha sondado EL CHALLENGER 8.307”. la expedicion del mismo CHALLENGER, mani- fiesta WiLb que en los lechos del Atlántico y del Pacífico existen inmensos valles á 5.265 metros bajo el nivel del mar. En el Pacífico, al Sur de Asia y alrededor de Australia, la profundidad es de 3.550 metros, y junto al Japon adquiere la de 6.800. El Commander W. S. ScuLey of the U. S. Steamer Zssezx ha verificado una série de son- deos desde San Pablo de Loanda, Africa, has- 64 chó que en el fondo del Atlántico se elevaba abruptamente el lomo de una sierra submarina que se extiende ú todo su largo de Norte 4 Sur (1). XX. Cuando la onda generada en un canal estrecho entra en un ancho recep- táculo de igual profundidad, la onda se difunde lateralmente y su altura dis- minuye al esparcirse fuera de la línea de su genera- cion, A. Y, á4 medida que la difusion progresa, dismi- nuye la velocidad, porque la profundidad de agua para la onda se aminora al difundirse, contándola, como es debido, desde la cresta al fondo. La onda entonces describe una curva, que parece tener los caractéres de un arco de elipse. Ahora bien: si la marea es una onda análoga á la solitaria ó de translacion, esto explica (2) por qué pre- senta tantas diferencias, en orillas opuestas y cerca- nas, la marea que entra en el mar Germánico por el Fig. 41. canal de la Mancha, y en el mar de Irlanda por el canal de San Jorge (3). ta Cabo Frio, Brasil, via Santa Elena. La ma- yor profundidad entre Africa y Santa Elena ha sido de 5.600", y entre Santa Elena y Bra— sil 6.005,5. El perfil de los sondeos orientales y occidentales demuestra que la isla de Santa Elena se eleva perpendicularmente en casi 3.6507, Hay una abrupta pendiente de 1.646” en los primeros 96*/, kilómetros de la costa africana, que se profundiza hasta 5.500" á la distancia de 1.126 kilómetros, en donde ya se verifica un completo cambio de fondo, desde fango hasta coral, roca y arena. ¿ (1) In the Atlantic Ocean from a high southern latitude a broad channel with not less than some 12000 to 15000 f.' can be traced as extending nearly tothe entrance of Davis Strait: a dividing undulating ridge of far depression, on which stand the islands of Tristan d'Acunha, Santa Helena y Ascension, separates this, which may be named the western channel, from a similar one running parallel to the South African continent and which extends to the parallel of the British Islands. It is possible- that certain tidal and, indeed, climatic conditions peculiar to the shores of the North Atlantic,may be traced to this bottom conformation, which carries its deep, canal-like caracter into Davis Strail, and between Greenland, Iceland and Spitz- bergen, certainly to the SOth parallel.— Evans, 46 meeting of the Brit. Ass. p. 173. (2) Tambien explica algunos anómalos fe- nómenos del sonido. (3) La línea de pleamar simultánea, en cuanto toca en Africa y América por Cabo Blanco y Terranova respectivamente, se pro= paga hácia el Este y Norte hasta chocar en las costas europeas, sobre todo en las de Ingla— terra, y allí se bifurca y pierde su carácter general, convirtiéndose en varias ondas loca= les, por decirlo así. Estas ondas locales merecen especial men- cion, no solo por la rareza de su variada mar- cha y por su magnitud, sino por la importan- cia de los sitios que recorren. Su velocidad en estos parajes viene á ser solo de 280 kilóme- tros por hora. Una de las ondas se dirige, costeando, al Sur de Irlanda hácia el Norte por el Canal de San Jorge, y hácia el Este por el de la Mancha y paso de Calais, y la otra entra por el Norte de las Islas Británicas .en el Mar de Alemania 65 XXI. Producida una onda solitaria, supongamos que se dirige hácia un canal cuyas paredes se hacen convergentes, á manera de cuña puesta de canto. El estrechamiento del canal acrecienta la altura de la onda, y la velocidad aumen- ta, por lo mismo que la altura crece: la base se alarea entonces, la cresta se achata, y la onda no rompe ya donde romperia, á no haberse angostado el canal. Esto se explica fácilmente. Cuando una masa se pone en movimiento, ese movimiento es capaz de elevar la misma cantidad de materia á la altura desde la cual debia haber caido para adquirir la velocidad con que camina. Pero, si el movimiento de la masa total se emplea en levantar una masa me- nor, ese movimiento total podrá levantar esa menor masa á una altura bastante mayor. En los canales y bahías que se estrechan mucho, la cantidad de agua que Fig. 42. A marchando hácia el Sur, y en el Canal de San el brazo que separa á Irlanda de Inglaterra, Jorge con la misma direccion: en Lóndres lle- chocando la onda que baja con la siguiente ga la onda de pleamar 48 horas despues de que sube, ocurre una confusion difícil de ex- haber principiado en el Océano Austral yen plicar, habiendo puntos en que las mareas 66 hay que levantar en la parte más angosta es considerablemente menor que la que velozmente penetra por la ancha entrada; y así, la elevacion de las aguas en el interior, es siempre mayor que á la embocadura. Por esto, cuando es muy pronunciada la contraccion de las tierras ante una gran onda astronómica, como sucede en la bahía de Fundy ó el canal de Bristole.os. la elevacion de las aguas es sobremanera sorprendente. En la bahía de Fundy (donde acaso se verifican las mareas más altas del mundo) llega la XX CANAL DE BRISTOL BAHIA DE BRIDGEWATER Fig. 43, pleamar algunas veces á la altura de 20 metros. En Chepstow, sin ser la altura tan considerable, suele ascender á 60 piés ingleses. XXII. En setiembre de 1836, Jarvis, Jovess y Scorr RusseLL, instituyeron obser- vaciones en el rio Dee, —en Cheshire, —para ver si la marea se conducia como una onda solitaria. La experiencia respondió afirmativamente, en los casos más son muy intensas, y otros en que recíproca- trion por Noruega y el Norte de Suecia y Ru- mente se anulan por completo. El camino sia es poco interesante, y aun menos cono- restante de la onda de marea hácia el Septen= cido.—FERREIRO. 67 dignos de fé. Las estaciones de observacion distaban 5'/. millas inglesas, y la profundidad média del canal de Dee era de 3 piés á marea baja. Las orillas distan 500 piés. En mayo de 1837 se hicieron nuevas observaciones en el rio y brazo de mar de Clyde, en Escocia, por Logan, Dexuam, NicoL, KyLeE, Scorr RussELL y otros varios excelentes experimentadores. Los observatorios fueron 9. La distancia recorrida por la onda de la marea, 18 millas. Los resultados, despues de discutidas las observaciones, fueron Velocidad de la onda q . Velocidad de marea Profundidad segun la fórmula segun la observacion. media del rio. V Jg(H+h) 20 millas por hora. 25 plés. 19,3 millas. S, 1 » 5 » 8.6 » 15 » OS o XXII. La influencia del fondo está probada experimentalmente por otro medio efi- caz y en gran escala: ahondando en 12 millas de longitud el lecho de un rio de marea, se consiguió que la onda astronómica ó fluxial caminase á razon de 15 millas por hora, cuando antes caminaba solo á razon de 10. (Hng. Cyel.) XXIV. Hay causas locales de perturbacion accidental. Los cambios que ocurren en las costas y las playas, por efecto de los acar- reos de arenas y de fangos, ó por las erosiones contínuas de las riberas y los fondos, se han encontrado tambien de grande influencia en el retardo ó acele- =racion de las mareas. Mientras más someras se hacen las costas, más tarda la marea; mientras más profundas, más se acelera la llegada del gran flujo. OSA Vemos, pues, que considerando á la marea como una onda ó loma líquida de las descubiertas por Scorr RussELL, es posible explicar: La rompiente de las olas; Su conversion desde ondas pregarias en ondas de translacion; El caso excepcional del pororoca; El cambio de frente y giros de las undulaciones marinas; Su paralelismo con las playas; Sus desvíos de este paralelismo; 68 Su conformidad ó desconformidad con la ley general (4 la cual obedecen las gregarias) que hace al ángulo de reflexion igual al de incidencia; La dependencia entre la velocidad de las mareas y la profundidad de los Océanos; La difusion de la marea cuando entra en anchos mares por canales estre- chos, y. por consiguiente, la notable diferencia de altura de las aguas en costas fronterizas; Su acumulacion y elevación considerable en senos y bahías cuneiformes; Las diversas fases de su velocidad en los rios de marea; El aumento de celeridad de la onda astronómica si se ahonda el cauce de los rios; Y, por último, los retardos ó aceleraciones accidentales de las mareas, por efecto de los acarreos de arenas y de fangos, ó de las erosiones de las costas. Pero ¿todas estas numerosas coincidencias, que ninguna otra hipótesis ha logrado explicar en modo alguno, son de naturaleza tal que nos autoricen justi- ficadamente á considerar la propagacion de la marea como obediente á la ley de las ondas y lomas solitarias? La analogía nos seduce hácia una contestacion afirmativa. La prudencia científica nos recomienda todavía la abstencion. Por una parte los trabajos analíticos referentes á la marea deben mirarse más bien como ejercicios de altas matemáticas que como investigaciones físicas (1). Y estos trabajos prescinden de la onda Russeliana. Véase el apéndice á este libro. (1) The greater part of the investigations of M. Poisson and M. Cauchy under the name of «wave theory» are rather to be regarded as mathematical exercises than as physical in- vestigations. (Scorr RUSSELL.) «La question si difficile et encore si peu approfondie des mouvements ondulatoires qui se produisent dans les liquides.....» (CLAPEYRON, DuPIn, PONCELET, COMBES, Mox1w, Comisarios de la Academia de Cien- cias de París, para informar sobre les Recher— ches hydrauliques de BAz1x.) «Malheureusement les forces de Panalyse moderne v'ont pas prévalu contre les difficul- tés de la question.» (Los MISMOS.) «Por desgracia tanto la teoría de la ola, como su parte experimental, es muy poco conocida.» (PEREZ DE La SaLa, Construc.) «Los estudios matemáticos nada pueden enseñar que prácticamente sea aplicable á nuestro objeto.» (EL MISMO.) «Physicists well know the complication of tidal phenomena, and, if one may be per- mitted to say, the imperfection of our tidal theory.» (Evans, 46 meeting of the British Association, pág. 118.) Segun BERNOUILLI, premiado en 1740 por la Academia de París, en el elipsoide Oceáni- co el agua se mantiene en equilibrio entre las atracciones hácia el centro de la tierra y las fuerzas perturbadoras de la luna y del sol. The results of that theory are found to differ greatly from the observed phenomena..... 1t has been found that the observed accelera= tions and retardations and also the absolute elevations of the water, in very few cases agree withthe results of theory..... The theo- ry, moreover, indicates that the difference between two consecutive tides ought to be very considerable in Europe; whereas they are known to be nearly equal to one another. 'Engl. Cyclop.) 69 Por otra parte, los trabajos de experimentacion, aunque hechos en número prodigioso y con toda la escrupulosidad científica apetecible, se refieren á tan reducidas clases de fenómenos, que son á todas luces insuficientes para una eran generalización (1). XXVI. Si las inmensas extensiones oceánicas al Sur de Australia, «water, water everywhere and not a drop to drink,» son el orígen de la inmensa onda general de la marea, y si esta onda es per se una onda colosal de translacion, claro es que su velocidad habrá de ser variable, acelerándose ó retardándose con la pro- fundidad mayoró menor del fondo de los mares; y, como la velocidad del océano varía segun su configuracion geológica, de aquí que la velocidad de la onda astronómica de translacion nunca haya de ser de movimiento uniforme. Ni tampoco podrá ser de direccion fija, por efecto de sus continuos choques y Segun LapLACE, la expresion de la alti- tud de una molécula de agua sobre el nivel medio, en consecuencia de la perturbación producida por el sol y la luna, resulta de 3 elementos. El 1.?no depende de la rotacion de la tierra, y puede despreciarse; el 2. de- pende de la rotacion y del ángulo horario del cuerpo perturbador, é indica la marea diur— na; y el 3." depende del duplo delángulo ho- rario anterior, y consecuentemente represen ta la marea semidiurna.—De esta teoría dice PEREZ DE La SaLa: Desarrollada por LAPLACE, aunque con bastante oscuridad y algunos errores, ha resistido á los esfuerzos heghos posteriormente á su autor, por otros varios, para completarla, y no ha salido del estado de oscuridad é imperfección primitivas, en el que todavía se encuentra. Ary ha calculado las mareas en confor midad con la teoría de las undulaciones: pero sus resultados, discutidos por Scorr RUSSEL (Report of the forteenth meeting of the British Association) distan mucho de la rea- lidad.—Todas las teorías (las de BERNOUILLI, LAPLACE y AIRY) concur in showing that the difference between the diurnal aud semi- diurnal tides is greater in middle latitudes, and small at the equator and poles, and «in this respect» they are at variance with the actual phenomena. From observations it has been found that this difference is as great at certain places near the «quator as near the latitude of either tropic: it has also been found to be great al PETROPAULOWSKI and in NORFOLK SOUND, While in Europa it is small. (British Cyclop.) (1) La conoscenza delle correnti, delle maree, delle onde, del terribile affratellamen- to de'flutti, la notizia della resistenza de'ma- teriali che s'impiegano nelle costrutture idrauliche sono studi appena abbozzati. (CraLpr, sul moto ondoso del mare. Si la teoría ha sido impotente hasta hoy. tratando de explicar fenómenos tan compli- cados como los que se presentan en las olas, no lo son menos los experimentos practica— dos. (PEREZ DE LA SALA, Construcciones en el mar.) There is one great feature common to all oceansand which may have some significance in the consideration of ocean circulation, as affecting the genesis and translation of the greal tidal wave and other tidal pheenomena of which we know so little, namely—that the fringe of the seaboard of the great continents and islands, from the depth of a few hundred feet below the sea level, is, as a rule. abruptly precipitous to depths of 10000 and 12000 ft. This grand escarpement is typic ally illustrated at the entrance of the British Channel, where the distance between a depth of 600 ft. and 12000 ft. is in some places only ten miles. Imagination can scarcelly realize the estupendous marginal features of this common surface-depression. (Y. J. Zoons. 46 meeting, 113.) 70 múltiples reflexiones los quebrantados escarpes de las montañas subma- rinas. ¿Qué dice acerca de esto la experiencia? Nada verdaderamente que se oponga á la gran hipótesis de que la ley de la onda solitaria, aplicada á la marea, explica las perturbaciones del elipsoide lí- quido formado por las atracciones de la luna y del sol. Hasta 36, 40, 50 y más horas despues de producidas, no llegan á nuestras costas europeas las mareas del sur de Australia, despues de haber avanzado, durante el intervalo, en toda clase de direccion por las reflexiones experimen- tadas en las costas, y con toda suerte de velocidades desde 10 á 100, y más millas por hora. La onda astronómica de marea mejor estudiada es la de los océanos indico y atlántico; y, del conocimiento de las horas de pleamar en diferentes localida- des, se Aenube que la cima de esta onda avanza desde los mares situados al sur de Australia, hácia la bahía de Bengala y hácia el Golfo Pérsico; por lo que es sucesivamente la pleamar más y más tarde mientras más al norte están situa- das las costas. lia S 24 AV | | iu] q0 E ; ab mi ya o AN a E /) 7; DA. 7 e Fig. 44. La cima de una sola y misma onda se extiende desde enfrente del Mar Rojo á lo largo de la costa oriental de Africa hasta el Cabo de Buena Esperanza, don- de esta onda se junta á la que va hácia el norte del Atlántico; por lo cual, 4 su vez, la marea en cada puerto de las costas occidentales de Africa y de Europa se verifica más y más tarde, como igualmente en las costas orientales del norte de América. La onda, pues, que en cierto momento estaba en el Cabo de Buena Esperanza llega 15 horas más tarde á Brest y á la costa occidental de Irlanda. Por otra parte, una misma cúspide de onda, avanzando directamente de Este á Oeste, se extiende de Rio-Janeiro á las Islas Falkland; y, por la for- 71 . 7 ma de la América del Sur, la pleamar es cada vez más tarde, mientras más al Sur de Cabo Frio se encuentran las localidades, como si la onda caminase de Norte á Sur, aunque no es esa precisamente su direccion, segun evidencia el diagrama que antecede. En la costa occidental de América la onda viaja de Norte á Sur entre Aca- pulco y el estrecho de Magallanes, mientras camina en direccion Norte desde Acapulco hácia California. En el Océano Pacífico la onda marcha de Este á Oeste; pero la altura de la onda es solo de algunos pocos piés en las islas del mar del Sur. La onda pareceria moverse de Este á Oeste, por causa de la rotacion de la tierra, si esta estuviese enteramente cubierta de agua. Y así sucede en el Gran Océano. Pero, al dar en las costas, experimenta desviaciones considerables, como la que hemos visto caminando con direccion al Sur desde Acapulco hácia el estrecho de Magallanes, y, en cierto modo, desde Rio-Janeiro al mismo es- trecho. En las orillas del Atlíntico europeo (y baste este ejemplo entre tantos como pudieran aducirse) la onda llega á los límites de Irlanda, Inglaterra, y el De- partamento de Finisterre en Francia, con direccion de Oeste á Este, y enton- ces cambia su curso de un modo muy notable. Una primera parte continúa avanzando por el Canal en su primitiva direccion: otra segunda sigue hácia el Norte lamiendo las costas de Irlanda y Escocia; y otra tercera, chocando con el Cabo Finisterre, gira hícia el Sur, hasta la bahía de Vizcaya. Basta echar una ojeada sobre el mapa anterior para ver la influencia que en la direccion general de la onda astronómica ejercen las variaciones de frente que experimenta su mole al encontrarse con las costas. Pero donde más se ve la influencia de la posicion de las tierras con respecto á la gran masa líquida de los océanos, es en la direccion Norte que desde el Mediodía de Australia llevan las aguas del hemisferio Sur. En efecto, situados hácia el plano del Ecuador (de un modo muy general) los centros de atraccion de los dos grandes luminares, llamarian hícia ese pla- no, si la tierra estuviese sumergida en el seno de los mares, las aguas de am- bos hemisferios, desde los polos y las zonas templadas en opuestas direcciones y con la misma cantidad de movimiento, dada la misma profundidad. Pero, como del hemisferio Norte no pueden venir considerables masas líqui- das en todo el espacio ocupado por el inmenso continente asiático, las aguas del hemisferio Sur avanzan desde Australia al Ecuador; y, no encontrando nada que las estorbe, pasan del Ecuador, en virtud de la velocidad adquirida, y si- guen hácia el Norte en el Atlántico, con la vária direccion y vária velocidad que acabamos de estudiar más al por menor. Estudiando el mapa que antecede, se ve que, aun cuando la marea parezca 72 adelantarse á la culminación de la luna ó coincidir con ella, jamás hay en rea- lidad más que una ilusion de coincidencia ó adelanto; toda vez que la marea procedente del hemisferio austral llega á nuestras costas con muchas horas de retraso. La coincidencia sienifica que la marea ocurre despues de un giro completo de la luna, ó de giro y medio, ó de dos giros, etc., etc. Si en España los establecimientos de puerto son de 1 4 3 horas despues del tránsito de la luna, es porque la marea tarda 36 á 38 horas en llegar desde Australia 4 nuestro litoral, y, sí en las Islas Británicas varian mucho, es por- que la marea austral tarda en tocar la costa S. O. de Irlanda 44 horas, 48 la costa O., y no toca en Londres hasta las 60 horas, etc., etc. Por último, la hipótesis Russelliana tiene el mérito de hacer intervenir en el fenómeno de las mareas, fuerzas tan Importantes como la gravedad y la rotacion terrestre. La atraccion de la luna, cuando está sobre nuestras cabezas, disminuye muy levemente el peso de los cuerpos. Instrumentos de suma sensi- bilidad únicamente, como el tasímetro de lbisox ó el péndulo horizontal de ZOLLNER, podrán hacer apreciable esa disminucion (que, segun Basrver, solo afecta al peso de dos hombres robustos en el peso de un grano de trigo). Pero imaginemos elevada esa simiente, y concibámosla cayendo en el vacío desde la altura de 2.000 metros hasta la mitad de la profundidad de algunos mares; y los efectos de esa calida ya no nos sorprenderán, si los concebimos transformados en la enorme celeridad de la marea. XXVII. Como se ve, estos conocimientos generales de la marcha, direccion y velo- cidad de la marea que nace al Sur de Australia, aunque muy apreciables, y confirmatorios de la hipótesis Russelliana, ó, por lo ménos, no invalidantes de ella en modo alguno, están muy lejos de ser todavía lo que requiere de la in- vestigacion científica el establecimiento de una teoría general, segun número y medida: son cualitativos, no cuantitativos. La actual ciencia reclama para hacer depender científicamente de la in- fluencia del fondo la velocidad de la marea, nada ménos que sondar y triangular geodésicamente todos los Océanos; y bien se comprende que ningun observa- dor, reducido á sus solos recursos individuales, haya podido allegar hasta el dia tan múltiples elementos. Solamente á numerosas estaciones permanentes de observacion, tocaria reunir los extensos materiales necesarios para demostrar experimentalmente que las propiedades de la onda de translacion, modificando los datos astronómi- cos, son ó no son bastantes á explicar las rebeldes anomalías de las mareas. ¡Problema en todo caso digno de preferente solicitud! Pero, sin que al desasosiego de la investigacion hayamos podido aún sus- 13 tituir el descanso que da la posesion de una verdad conocida y comprobada, lícito nos es ya conjeturar, con bastantes caractéres de justificada induccion científica, sl los hechos observados y ya permanentemente adquiridos á la ciencia, son Casos particulares de una gran ley general. Las atracciones de la luna y del sol deben dar, y dan, por resultado en la direccion de los astros una doble elevacion de las aguas en los grandes Océa- nos, la cual, á no haber continentes, constituiria el elipsoide líquido de Brr- NouILLI. Pero, como los continentes existen, estas grandes masas de tierra, interponiéndose, é interfiriendo los efectos de la atraccion, impedirán durante la rotacion diurna el descenso natural que las aguas deberian efectuar, segun la complicada resultante de esas mismas atracciones y de la fuerza de gravedad propia de nuestro planeta. Tendremos, pues, sin cesar aguas en alto, sacadas violentamente por la rotacion de la tierra fuera de la línea de la atraccion astronómica; y estas masas líquidas, fuera ya de su centro de gravedad por efecto ineludible de tales inter- ferencias, bajarán en cuanto les sea posible, á colocarse en la profundidad del próximo Océano, segun la ley de Scorr RusseLL y en conformidad con la expe- rimentacion; Fig. 45. y, una vez verificado el descenso, se producirá la onda solitaria con arreglo á la energía propia de la caida de un grave, y se propagará con la velocidad de la fórmula Russelliana. Y, sucediendo esto mismo en todos los Océanos, la marea será una compleja resultante de tantas atracciones astronómicas, dislocadas por ur) 14 las anfractuosas formas de las costas y los fondos sinuosos de los mares ¡efecto final de otros efectos multiformes, capaz de aturdir la imaginacion! (1) Y, como si esto no fuera ya casi inaccesible, hay que agregar aún á los fenómenos exclusivamente propios de las mareas, los movimientos de las aguas oceánicas en masa desde el Sur hácia el Norte, por efecto del exceso de la evapo- racion sobre la precipitacion en el hemisferio continental, ó, lo que es lo mismo, el exceso de lluvias en el hemisferio marino sobre la evaporacion: si hay un constante movimiento de montañas de hielo —á veces de millares de piés desde el Norte al Sur —¿de dónde viene el agua que rellena el vacío? (2) Pues hay mas: falta todavía que llevar en cuenta la influencia de la alta presion barométrica al Norte y al Sur del Ecuador, comparada con la baja pre- sion de las zonas ecuatoriales; y, como slesto fuese poco (3) aún, hay que com- putar los efectos del calor que producen las enormes corrientes de golfo en el Atlántico y el Pacífico (4). En verdad, cualquier estudio sério es infinito, segun ha dicho Goethe. (1) Léanse con la atencion que merecen las siguientes palabras de una profunda sín— besis: «No es posible concebir una masa fluida separada de su posicion de equilibrio que no transmita undulaciones al través de ella. Las atracciones del sol y de la luna determinan elevaciones aisladas en cada uno de los ma— res, que, á su vez, desarrollan ondas parciales, influyéndose mútuamente con más ó ménos energía, segun las circunstancias; siendo en definitiva la marea una resultante de todas estas ondas parciales que dan orígen á com-= binaciones muy variadas, y que difieren en cada punto.»—(PEREZ DE La SaLa, Consir. en el mar.) (2) WyviLLkE Thomsom, jefe de la comision científica del Challenger, dice: «I am every day more fully satisfied that this influx of cold water into the Pacific and Atlantic Oceans from the southward, is to be referred to the simplest and most obvious of all causes, the excess of evaporation over precipitation of the land hemisphere, and the excess of precipitation over evaporation in the middle and Southern parts of the water hemisphere.» Y Evans dice: «Icebergs have been fallen in with in the entire circumference of the Southern seas, and they are pushed in the South Atlantic Ocean as far as the 40th parallel of latitude, in the South Indian to the 45th parallel, and in theSouth Pacific to the 50th parallel.» (46 meeting of the Brit. Ass.) Esto acusa un movimiento de los mares australes hácia el Norte. (3) James Ross, when at Port Leopold in the Arctic seas, found that a difference of pressure of 0.668 of an inch in the barometer produced a difference of 9 inches in the mean level of the sea. The Ocean is a water barometer on a vast scale of magnificence. When we consider the exceptionally low barometricpressure prevailingin the Southern seas, and the comparatively low pressure of the equatorial ocean-zones as compared with the areasof high pressure in the Oceans North and South of the equator, these characteristic conditions of atmosferic pressures cannot exist withoutpresumably affectingthesurface conditions of adjacent waters. —(Evans, 46 meeting of th B. A. 176.) (4) The unbroken range of Ocean in the Southern hemisphere is much shallower than in northern seas; it has no features approaching in character those grand abyssal depths of 27.000 and 23.500 feet found respectively in the North Pacific and North Atlantic Oceans, as the greatest reliable depths recorded do not exceed 17.000 or 17.500 feet...... Both abyssal areas in the N. Pacific and in the N. Atlantic have this in common: the maximum depths are near the land: the sea XXVIII. Llegados á este punto, podemos sintetizar nuestras siguiente: inducciones del modo El sol y la luna hacen de las aguas un elipsoide (1); La rotacion de la tierra obliga á pasar las costas por la línea astronómica que produce cada protuberancia elipsoidal, constituida á cada momento por distintas moléculas de agua marina (2); D La diversa profundidad de los mares da cuenta de las diferencias de velo- cidad en la marcha de la gran onda astronómica, que podemos mirar como una inmensa loma de ondas solitarias (3); La forma de los fondos, con sus choques y sus múltiples reflexiones, ilustra en cuanto á los cambios de la direccion de las aguas; Y los vientos y cambios atmosféricos explican las turbulencias de las olas, 6 undulaciones de oscilacion; las cuales, experimentando cerca de las playas la influencia de la disminucion de la profundidad, se convierten en pequeñas ondas solitarias, al romperse en las rocas ó en la arena. XXIX. Tenemos, pues, ya en cierto modo ciencia cualitativa; pero ¿podemos lison- jearnos de poseer, en cuanto á las mareas, verdadera ciencia cuantitativa? Con pesar tiene el físico que responder negativamente, toda vez que, hoy por hoy, es de más importancia el mareógrafo para la determinacion de los aguajes en cualquier litoral, que las más laboriosas fórmulas del análisis mate- mático. surface temperature has the maximum de- gree of heat in either Ocean and two of the most remarkable Ocean Streams (Florida, Gulfand Japan) partially encompass them. (Evaxs, 46 mecting, 172.) (1) La enorme mole de la protuberancia camina con relativa lentitud, y se deforma y reforma en razon de las velocidades, men- sual de la luna y anual del sol, con arreglo á sus respectivas posiciones y distancias apo- geas y perigeas, (2) Para un observador distante, la forma del elipsoide permanece constante (modifica- da solo por las posiciones del sol y de la luna, que podemos despreciar tratándose de obser- vaciones inmediatas); pero las moléculas del agua marina, que constituyen esa forma elip- soidal, arrastradas por el giro diurno de la tierra, no son las mismas de un momento á otro. Aquí la forma subsiste, pero la materia viaja. (3) Generadas las protuberancias por las atracciones del sol y de la luna, estos astros. si se asimilan las mareas á lomas de transla- cion, no tienen luego influencia sobre la sub— siguiente propagacion del movimiento, puesto que la velocidad es independiente del im- pulso generador (que en este caso puede con— siderarse igual á la altura de la protuberan- cia elipsoidal). 16 Pero, una vez dirigidos los procedimientos de la observacion por los estudios anteriores, y obtenidos, en su virtud, suficientes datos experimentales, el in- geniero puede ya con seguridad científica utilizar permanentemente la FUERZA DE LOS MARES, cierto de no haber de encontrar fenómenos inesperados, ni de tener que luchar con casos nuevos ni de excepcion. Hasta cierto punto puede modificar la velocidad y direccion de la marea. XXX. Los analistas, sin embargo, continuan atendiendo mas á las fórmulas que á los datos de la observacion. Para mares encantados parece que trabajan. Ver- dad es que desde Young estan introduciendo en sus expresiones un elemento no astronómico: la friccion. Verdad tambien que los admirables y novísimos análisis de Ferrel coinciden mejor que los de Laplace y de Airy con las reali- dades de la naturaleza; pero todavía el mareógrafo sirve mas (esta es mi opi- nion) que las mas laboriosas integrales atestadas de constantes no conocidas aún. ÁAdhuc sub judice lis est. (Véase el Apéndice.) Las teorías no son más que presunciones. Cuando los hechos les dan la razon, entonces dejan de ser teorías, y pasan á perpetuidad á ser leyes inflexibles. Cuando los hechos no caben en las teorías, entonces mueren éstas en los pan- teones del olvido. Por eso el espíritu científico moderno dice al aventurar una explicacion primera de numerosas anormalidades: «No tomeis esto por verdad inconcusa y establecida; pero, mientras no hallemos otra cosa mejor, séanos lícito opinar que esto, Ó no repugna, ó pudiera ser verdad. Establezcamos he- chos, y cada cual tenga libertad para hacer sus inferencias, sin estar obligado á aceptar las de los demas. » Hecho es, que las atracciones del sol y de la luna no bastan á explicar la propagacion de la marea; hecho es, que la velocidad de la onda fluxial es in- mensa en mucho fondo, yy menor en los parajes de poca profundidad: las coin- cidencias con la hipótesis de RusseLL son muchas. .... Los casos á que esa hipó- tesis no alcanza y que las fórmulas tratan de abarcar son innumerabies..... SL no hay motivo aún para una gran síntesis, reconozcámoslo así, y esperemos. La mercancía que nada cuesta es la esperanza. XXXI. Ahora bien: dado que existe esta FUERZA PODEROSA Á ORILLAS DE TODOS LOS OCÉANOS, ¿en qué consiste? ¿cuál es su esencia íntima? ¿Es referible á las poten- cias ya conocidas, como el calor y la gravedad? ¿O será acaso una energía $4 generis? CAPITULO 111. CGUESTION DINÁMICA, Maver (1) y TyynaLí (2) han sido quizá de los primeros á sostener, con verdadero fundamento científico, que la potencia de los mecanismos movidos por la marea se deriva de la rotacion terrestre. Supongamos un molino puesto en movimiento por la accion de la marea, y que el roce de las piedras se utilice en desarrollar calor. Supongamos tambien otro molino idéntico, cuyas piedras, empleadas asimismo en producir calor, estén movidas por un salto de agua procedente de la cumbre de un monte. ¿Es igual el orígen del calor producido tanto en un caso como en otro? No, ciertamente. El calor del primer molino—el de la marea —se obtiene á expensas de la rotacion de la tierra; mientras que el del segundo — el del salto de agua —procede del calor solar, que, en forma de vapores, eleva las aguas de los Océanos hasta la cima de la más altas montañas (3). Quizá algun dia una portentosa síntesis nos haga saber que TODAS LAS FUERZAS hoy estudiadas no son más QUe MODOS DIFERENTES de una sola y misma ENERGÍA UNIVERSAL; pero, aun entonces, habremos de convenir en que el calor del un molino corresponde á una manifestacion de la Energía, distinta de la manifestacion correspondiente al calor del otro, IL Ahora bien: si la energía de la rotacion terrestre se emplea en producir movimientos industriales utilizando las mareas, no podrá ménos de suceder que la rotacion terrestre disminuya (4). No se produce un movimiento sino á costa de la energía residente en otro. En la industria no hay más que transformacion. Si, continuando sin variacion y tal como está ahora todo el régimen telú- (1) Dynamik des Himmels. ro 618; pero en él se supone fija á la marca (2) Heat as a mode of motion. en la línea de los astros causadores del elip- (3) Id. id. soide, y se prescinde—á mi entender sin ra- (4) Esta doctrina se halla sostenida en un zon—de su propagacion como onda fluxial. interesante artículo del Zagineering, núme- 78 rico, un vasto recipiente — caleta, bahía Ó ensenada—se llena y se vacía suce- sivamente en las mareas, armónicamente con la rotacion de nuestro globo, óbvio es que, dada esta hipótesis, no habrá absorcion de energía capaz de re- tardar el movimiento diurno de nuestro globo. Pero tampoco la industria habrá utilizado trabajo ninguno procedente de semejante receptáculo. Mas vamos á otro caso distinto. Durante el tránsito del recipiente á través de la intumescencia de la marea, hemos aprisionado en él una gran masa de agua; con lo cual obligamos á la rotacion terrestre á que saque esa masa líquida fuera de la posicion que, en otro caso, ocuparia respecto de la luna, ó, mejor dicho, respecto de los dos luminares causa de la onda fluxial, á los cuales po- demos suponer en conjuncion para mayor sencillez. Pero semejante porcion líquida no puede apartarse de la posicion que natu- ralmente ocuparia respecto de esos astros, sin contrariar los efectos de su atrac- cion. Esta atraccion luni-solar tenderá á retener el agua de la ensenada en la region de la intumescencia del elipsoide marino; y, si la tierra, sin embargo, saca con su poderosa rotacion, tanto al recipiente como al agua en él aprisio- nada, fuera de esa region de la intumescencia fluxial, no podrá haberlo hecho sin consumir alguna parte (por mínima que sea) de su inmensa fuerza de rota- cion; y, por tanto, sin haber retardado alguna cosa su movimiento diurno, al caminar con el agua represada en direccion negativa á la de la atraccion. Pero, continuando cautiva el agua durante más de media rotacion diurna, en el hipotético recipiente, de modo que pueda irse de nuevo acercando (por causa de la rotacion de la tierra) hasta la misma region de donde fué arrebatada, en- tonces, INVERSAMENTE, al venir aproximándose la masa ácuea á la línea de accion de los astros, la atraccion de ambos luminares llamará hácia sí el líquido confinado en el recipiente: y éste, por causa de semejante traccion, ejercida á la par por el sol y por la luna sobre la mole prisionera, acelerará la rotacion de nuestro globo en una cantidad precisamente igual á la de la anterior retarda- cion. Por tanto, ningun cambio podrá experimentar el giro diurno de nuestro globo, si al período negativo sigue inmediatamente otro positivo. Verdad es que tampoco se habrá obtenido trabajo alguno industrial proce- dente del agua contenida en el hipotético receptáculo. Ahora bien: determinémonos á utilizar industrialmente la marea. Al efecto aprisionemos agua en la ensenada, al pasar por debajo de la gran intumescencia fluxial: resistamos, á expensas de nuestra pujante rotacion pla- netaria, las atracciones del sol y de la luna; y, cuando la tierra, al cabo de 6 horas de movimiento, haya llegado al meridiano donde todo es bajamar, ha- gramos mover con el agua de nuestro recipiente cualquiera clase de mecanis- mos: produciremos trabajo; y la potencia así obtenida y utilizada será precisa- mente el equivalente exacto de la energía robada á la rotacion con la cual nuestra tierra resistió á las atracciones que el sol y la luna ejercieron sin re- sultado sobre la mole aprisionada. 719) 0 Porque no hay que confundir al motor inmediato con su orígen: la fuerza que á las 6 horas haya movido la maquinaria, indudablemente será la gravedad del líquido marino. Pero la gravedad en este caso (como en todos) es un motor secundario. El hombre que con sus músculos levanta el peso que sostiene la marcha de un reloj, es el motor primario del peso: que el cuerpo no es motor por sí, sino por la elevada posicion en que los músculos lo han colocado. El calor solar que, evaporando las aguas, las hace subir en nubes á lo alto de la atmósfera para fijarla en nieves y lluvia, es el orígen de la abundante fuente de trabajo mecánico que se obtiene de los rios. Y la rotacion de la tierra que lleve 4 donde hubiere bajamar el líquido de la marea tomado de lo alto del elipsoide, ó sea del vértice de la intumescencia fluxial, es incuestionablemente el motor primario de la energía almacenada en el agua del mar, y en aquel sitio aprovechada, como energía de la: gravedad. Por tanto, todo efecto indus- trial obtenido de las mareas será un equivalente de la pérdida de rotacion diurna. Saturno devoraba á sus hijos; pero los mecanismos de la civilizacion, hijos de la rotacion terrestre, devorarán á su madre. Utilizar la marea será re- tardar el movimiento diurno de nuestro globo. TIL. Desgraciadamente la estadística ve próxima la desaparicion del tesoro de carbon existente como fuerza disponible en las entrañas de nuestro globo. Desgraciadamente tambien es óbvio á la induccion científica que, si no hay efectos de compensacion, la continuacion, durante miriadas de siglos, del apro- vechamiento de la marea, acerca inevitablemente á la inmovilidad la rotacion diurna. No habrá dias y noches como los de ahora. Pero la conversion del diamante negro en ácido carbónico es inminente, al paso que vamos; mientras que la energía almacenada en nuestro rotante globo es tan colosal, que bien podemos considerarla por ahora como inextinguible!! ¿Qué puede consumir de esa inmensa fuerza de rotacion toda la industria de la huma- nidad durante ciclos astronómicos que aturden la fantasía? Nada. Esa poten- cia puede durar tanto como las causas cósmicas que nos mantienen en nuestro actual estado, y hasta pudiera dar lugar á que se rehiciera el carbon que ahora CONSUMIMOS. IV. Pero, de todos modos, la industria humana se uniria para parar la rotacion de nuestro globo á una poderosa causa natural de retardacion. La marea se compara constantemente á un freno poderoso, aun por aquellos que no se cul- dan de la hipótesis Ruscelliana; pero, si la gran onda astronómica tiene las 80 propiedades de la onda solitaria, y todo el mar posee un movimiento real de translacion, entonces, efectivamente, habrá de considerársela como un freno constituido de dos mitades de agua, dentro de las cuales gira la tierra, siendo el amordazamiento efecto de la gravedad. Y, como ningun freno funciona sin desgastar, raer ó desintegrar la superficie á que amordaza, de aquí que el ero- sivo poder de las aguas ecuatoriales haya de ser colosal, como efectivamente se le supone desde antiguo (1). Sábese que los movimientos de la luna están sujetos á una ligera acelera- cion, apenas perceptible en el transcurso de un siglo: Hartey descubrió esta aceleracion secular, igual á 11” en longitud, computando varios eclipses obser- vados por los antiguos astrónomos caldeos: LarLace explicó dinámicamente este fenómeno: Apams, en 1853, descubrió que era necesario aplicar una correc- cion á los cálculos de LapLace, pero que, aplicada, solo se daba cuenta de '/, de dicha aceleracion; y DeLauxay, en 1866, sugirió la idea de que el fenómeno quedaria completamente explicado suponiendo un retardo en la rotacion terres- tre por causa del rozamiento de la gran onda fluxial de la marea. El 19 de marzo (721 antes de Jesucristo) fué visible en Babilonia un eclipse de luna, que comenzó una hora despues de su salida, dato que no puede conci- liarse con las modernas teorías sino suponiendo que la tierra ha perdido más de sm de su velocidad rotatoria; ó, en otros términos, que, considerada como un cronómetro, anda ahora más despacio que entonces; de modo que, al cabo de un siglo, resultaria atrasada 22 segundos respecto de un reloj que fuese la misma perfeccion (2). La tierra es, pues, un mal cronómetro, y hubo un tiempo en que su velo- cidad de rotacion era mayor que en la actualidad. (1) J. CroLL dice: «El nivel del mar debe de gravedad por la erosion de las montañas, estar deprimiéndose lentamente en el ecua= los acarreos de los rios, las corrientes mari- dor y elevándose en los polos, á consecuencia de la pérdida de fuerza centrífuga resultante de la retardacion que produce la marea en la rotacion terrestre .» «It follows as a consequence from the loss of centrifugal force resulting from the retardation of the Earth's rotation occasioned by the friction of the tidal wave, that the sea level must be slowly sinking at the equator and rising at the poles.»—(Brit. Assoc.. 46 meeting.) (2) Nuwcomz no cree que la tierra puede mirarse como un cronómetro, porque la nu- tacion de la luna, la precesion de los equi- noccios, la influencia retardatriz de las ma- reas y de los monzones. yel cambio del centro nas, la fusion de los hielos polares, y la des- igual contraccion de la corteza terrestre, son causas permanentes de irregularidad. «It is well known that owing to the «tidal retardation» the rate of the Earth's rotation is slowly diminishing, and it is therefore evident that, if we go back for many millions of years, we reach a period when the Earth must have been rotating much faster than now.»—(J. CROLL, 46 meeting Brit. Ass., p. 88.) «Since the 19 march 721 B. C., a day on which an eclipse of the moon was seen in Babylon, «commencing when one hour after her rising was fully passed» the Earth has lost more than www of her rotational velo- city.» —(THompson, 46 meeting B. Ass., p.12.) 81 v. Pero ¿quién será capaz de presuponer lo que nos tiene reservado el porve- nir? ¿Por qué se ha de retardar tanto la rotacion? ¿Por qué no hemos de vis- lumbrar íntegras ó parciales compensaciones? (1) Nuestra época, de cierto, es tan grande en elaborar realidades como en soñar portentos de la fantasía. Verdaderamente las leyes actuales han sido un tiempo atrevidas presuncio- nes; y, sl los límites de lo posible se han ensanchado hasta perderse de vista, demos gracias á los que antes soñaron en traspasar las fronteras de la supuesta imposibilidad. ¿No se negó la existencia de los aerolitos? Hoy se explica por su impacto el calor solar. ¿No se declararon «imposibles» los dibujos de la luz? ¡Pues, en contra de esa imposibilidad de demasiado lógicos académicos, apare- ció la fotografía! ¿No era necesario el dolor? ¡Pues ahí está el cloroformo! ¿No eran invencibles las tiranías del espacio? Pues han desaparecido ante el vapor y la electricidad. ¿Pudo álguien pensar en la fijacion del sonido? ¡El fonógrafo acaba de nacer!!..... ¿Quién soñó nunca en descubrir los soles apagados? El tasímetro acaso descubra esos astros sin luz, que los ojos no podian ulcanzar. Todas estas realidades fueron antes fantasías: y ¿hemos de condenar las fantasías solo por no hallarse anexionadas aún á los dominios de la ciencia, ni relegadas á los abismos del error? Si la verdad se encuentra por su medio, feliz la hora en que se imaginaron; si no se encuentra, el trabajo no resultará per- dido, antes bien será ámpliamente recompensado con nuevos descubrimientos, ni aun sospechados siquiera: así Colon, creyendo llegar á las orillas orientales del Asia, descubrió un nuevo continente; así Volta, pensando que el simple contacto de metales heterogéneos producia electricidad, descubrió la pila de su nombre, instrumento de análisis y síntesis el más potente que posee la Hu- manidad. (1) Haydecierto causas de compensacion. cimiento de la fuerza centrífuga. Pero las cor- Calcúlase que las influencias atmosféricas, y rientes transfieren los materiales del ecuador sobre todo las lluvias, desnudan las monta- á más altas latitudes, lo cual tiende á acele- nas de nuestro globo á razon de 1 pié cada rar la rotacion. 6.000 años. Por de contado que en las regio- «The lowering of the equator by the nes ecuatoriales la erosion es mucho mayor, transference of the materials from the por ser allí las lluvias más intensas y fre- equator to higher latitudes must tend to cuentes: la cuenca del Ganges desciende á encrease the rate of rotation, or, more pro- razon de 1 pié por 2,300 años. Así, las erosio- — perly, it must tend to lessen the rate of tidal nes pluviales rebajan el ecuador tan rápida- retardation.»—(J. GROLL, 46 meeting of the mente como el nivel del mar desciende por British Association.) disminucion de la rotacion, efecto del decre- vi. Pero ¿no podrá suceder que la tierra no retarde su velocidad rotatoria sino que realmente la luna acelere su velocidad orbital? ¿No podrán acaso ocurrir ambas cosas á la vez? Presentemos la cuestion en su límite. ¿Saldrá aleuna vez nuestra luna por Poniente? (1) Juando se observó la primera vez que acortaban los períodos del cometa de Encke, fué atribuida la causa á resistencias contrarias al movimiento come- tario por parte del óter: y entonces apareció, como una paradoja astronómica, la doctrina de que semejantes resistencias pudieran traducirse en aceleracion del movimiento que empuja en sus órbitas á los cuerpos celestes. Pero bien pronto la explanacion se encontró sujeta á dos sérias objeciones: La aceleracion del cometa Iíncke no era uniforme ni siempre ostensible; No habia nineun otro motivo más que ella para sospechar resistencia á los movimientos otbitarios por parte del éter. Pero ¿4 qué podia atribuirse la aceleracion, cuando real y efectivamente se observaba? En el fondo del enigma yacía de cierto alguna causa de anormalidad. Y no bien se han descubierto las Lunas de Marte (2), y (1) Véase Scientific American, núm. 12, vo= lúmen XXXVI. (2) El descubrimiento de los satélites de Marte, y la confirmacion inmediata, se debeá los astrónomos de los Estados-Unidos de la América del Norte, sin duda porque allí se encuentran los mejores anteojos de moderna construccion. AsapH HaLL, del Observatorio de Washington, descubrió el exterior en 11 de agosto de 1877, y el 17 vió á los dos. El 18 su descubrimiento fué confirmado por varios as- trónomos en el mismo Washington; por ALVAN CLARKE en Cambridgeport, Massachussets; y por PICKERING, en Cambridge, Massachussets. Solamente losastrónomos americanos han visto las dos lunas. La exterior se ha distinguido en París por PauLn y Henry Prosper; en Greenwich y en Parsonstown. Probablemente no mide 16 ki- lómetros el diámetro de cada una de estas lunas, que, hasta ahora son los cuerpos más pequeños accesibles á los mejores instrumen— tos. El satélite exterior está á 19.300 kilóme- tros de Marte, y el interior á 5.630. El exte- rior completa un giro en 30'/, horas, y el interior en ménos de 8; de modo que sale y se se ha sabido que pone 2 veces en una noche. Las observacio- nes del satélite exterior han hecho corregir el cómputo de la masa de Marte, disminuyén= dola de modo que ahora esta masa se esti- ma= zvod0w le la del sol. Un pasaje de la 7/¿ada hizo que Maban, de Eton College, Inglaterra, propusiera para es- tos satélites los nombres de Azuós y Dóños (Temor y Espanto), nombres de los caballos de Marte (ó de hijos ó servidores del dios, se- gun otros). El exterior, pues, se llama Dimo y Fobo el interior.—(Sc. American Sup., pá= gina 1.109; y Nineteenh Century. Tambien Observations and Orbils of the Satellites of Murs. Washington. Segun este folleto, Dimo da una vuelta á Marte en 1.262429, dia medio solar, y Fobo en 0,3189244. Las 2 lunas se mueven casi en el plano del ecuador marcial.) Segun ArciMis, Telescopio moderno, Fobo gira Anaco de Marte en 7, 39", 30% de tiempo marcial. La duracion sae del dia solar de Marte es 241, 39M, 355, El satélite exterior de Marte, Dimo, ha sido observado por A. A. CommoN, de Ealing, la mañana del 22 de setiembre 1879, con un nuevo reflector de vidrio cubierto de plata, 83 Fobo la luna interior, tiene un movimiento tan rápido y excepcional que da 3 vueltas alrededor de su planeta por cada rotacion diurna de éste, el ante- rior enigma hubo de tomar las más sérias proporciones, porque semejante velo- cidad comprometeria gravemente la hipótesis nebular de LapLacr, si causas su- ficientemente poderosas no hicieran conjeturar que puede haberse acortado el rádio orbital de esta luna interior, acelerándose así su movimiento de transla- cion alrededor de su planeta. Y Dootrrrik acaba de sugerir una explicacion admisible, y aplicable tam- bien al cometa de Encke. Dejando á un lado la hipótesis de la resistencia por parte del éter, vehículo de la luz, DooLrrrrk acude á esa bien conocida forma de materia existente por los espacios interplanetarios, en cantidad probablemente bastante 4 producir las aceleraciones observadas; á saber: la materia y la masa de las estrellas fugaces, bólidos y uranolitos. Cada año encuentra la tierra en su marcha orbital 400.000.000 de aero- litos, como un minimo nada exagerado (1). Cálculos fundados sobre su apa- rente magnitud les dan un diámetro de 24 á 36 metros; y, suponiéndoles —lo de 26 pulgadas inglesas. El ángulo de su po= sicion difiere + 1”,8 del deducido segun los elementos del Profesor AsapH HaLL. Vature. (1) Herrick, astrónomo americano, esti- ma que el número total de estrellas fugaces, visibles en toda la atmósfera en un dia, es, sin duda, superior á 2.000.000. Pero, como valiéndose de un pequeño anteojo, pudo dis- tinguir 250 veces más uranolitos que los per- ceptibles á la simple vista, resulta que hay que contar por millones los meteorosque cada hora entran en nuestra atmósfera, y por mi- les de millones los correspondientes al curso de un año.—(Arcimis, Telescopio moderno.) Proctor no va tan lejos; pero en una con- ferencia aseguró en Lóndres á principios de -1871, que la tierra, mientras forme parte de nuestro sistema cósmico, 20 cesará en acrecer su magnitud por los centenares de miles de cuerpos extra-terrestres que anualmente se incorpora, y que en un año no bajarán de 400.000.000, desde el peso de un gramo al de una tonelada, sin contar los de mayor tama- ño, como uno de 15 toneladas caido en la América del Sur. Jomn Hammes, de Oskaloosa, Iowa, vió la noche del 12 de noviembre de 1878, en la re- gion de la luna denominada Baco, Barocio y Nicolai, una como erupcion gaseosa de un volcan, la cual durócosa demedia hora; fenó- meno que SavuEL Gary explica manifestan= do, que si un uranolito de los grandes que han caido en la tierra, atraido por la luna, se precipita sobre ella con toda su tremenda ve= locidad cósmica, no retardada allí por una atmósfera densa como la que rodea á la tier- ra, el solo calor del golpe convertirá en vapor al meteoro; vapor que para un astrónomo terrestre, testigo casual del hecho, presentará todas las apariencias de una erupcion volcá- nica; y esto, naturalmente, y sin necesidad de acudir á la hipótesis de que aún viven gran- des energías en el seno de nuestro satélite— considerado como muerto por los más de nuestros astrónomos, á pesar de los esfuerzos de otros en propagar lo contrario. La verdad es que algunos fenómenos pa- recen demostrar la existencia de fuerzas in- teriores en la luna. ¿Gómo, si no, explicar, por ejemplo, el hecho siguiente? El 27 de mayo de 1877 Hermann J. Kern observó una modificacion en la luna (en el lugar de su centro, conocido por el Mare Vaporum, punto perfectamente explorado y conocido, como apenas sensible á las libraciones del astro). La observacion ha sido confirmada por otros muchos astrónomos de nota, especialmente por el veterano selenógrafo ScHmIbt. La pri- mera explicacion del fenómenosugirió la idea de un volcan nuevamente abierto por las fuerzas interiores del satélite, no muertas lo- davía. 8h que seria evidentemente mucho suponer—una densidad igual á la del hidrógeno (sustancia la más ligera que conocemos), la tierra, durante los últimos 100 mi- llones de años, se habria asimilado una masa de orígen cósmico igual á 53551 de gu mole. La enorme cantidad de materia cósmica que este no exagerado cálculo supone, implicaria resistencia bastante á cambiar la órbita terrestre desde un óvalo exagerado á su curva elíptica actual. Y, en efecto, de observaciones á distantes períodos se ha inferido que la excentricidad de la tierra se halla su- jeta á una lenta pero constante disminucion (1). vIL Esta materia uranolítica parece de una copiosísima abundancia; porque no solamente acude al llamamiento de la tierra desde 600 á 700 puntos diferentes del espacio, sino que, además de los de órbitas cerradas ó elípticas, existen me- teoros cuyas trayectorias son parabólicas é hiperbólicas, lo que supondria cons- tantes inmigraciones de uranolitos procedentes de remotas regiones, situadas en las profundidades sidéreas (2); uranolitos que, por el sentido inmediato del tacto, nos hacen conocer la distante materia de los espacios celestes, con la que, como dice HumboLDr, solo estamos en comunicacion por la óptica, el cálculo y el raciocinio, y la misteriosa fuerza de la eravitacion universal. La historia recuerda muchos anormales oscurecimientos del sol, algunas veces tan considerables que las estrellas eran visibles en medio del dia durante períodos de semanas, meses, y aun años. Erman, HumBoLDT y SCHNURRER Men- cionan los más notables, y el primero explica el fenómeno por la interposicion de nubes cósmicas de apiñados uranolitos entre nosotros y el sol (3). (1) La disminucion de la máxima ecua- delos astrónomos modernos considera la luz cion del centro se estima por siglo en 17,6. Cantidad considerable de materia cósmica indica tambien la existencia de la luz zodia— cal, que durante centenares de años se verá en el cielo occidental por marzo y abril, y en el cielo oriental por setiembre y octubre; ex- plicada por CasixI I como el reflejo de la luz solar desde innumerables cuerpos dimiuutos que giran alrededor del sol; por HerSCHELL como las más densas partes del medio resis- tente que retarda la marcha de los comelas, cargado acaso con residuos robados á las co- las de millones de estos cuerpos al pasar por su perihelio: por EuLer como un anillo alre- dedor del sol, semejante al que rodea á Sa- turno; y por Jones como un anillo nebuloso cuyo centro es la tierra, y se halla circunscri- to dentro de la órbita lunar. La mayor parte zodiacal como una continuacion de la atmós- fera del sol. (2) Las grandes lluvias aisladas, cuyo re= greso se desconoce, y que quizás no vuelvan á repetirse, se explican por el paso de una nube cósmica introducida recientemente en nuestro sistema, y que procede de los abismos del infinito.—(Arcimis, Telescopio moderno.) De la discusion de las curvas de 247 come- tas, deduce el astrónomo americano H. A. NEWTON, que el orígen de estos cuerpos debe colocarse en los espacios interstelares, con= firmando así la hipótesis de LaPLACE, contra la del filósofo KaNr, que suponia á los come- tas formados de la materia de la nébula so- lar. —(American Jouwrnal of Sc. and Arts.) (3) PLurarco y Dion Cassio dicen que el sol estuvo más pálido que de costumbre du- 85 Entre los muchos elementos que constituyen los aerolitos, no se ha encon- trado ninguno que no se halle en la tierra. De modo que, en términos genera- les, podemos llegar á la grandiosa conclusion de que la inmensidad está poblada de los mismos materiales que constituyen el muy humilde globo que habita- mos: —razon de más para creer que los más recónditos movimientos de los mundos invisibles se ajustan á las leyes conocidas de los movimientos visibles. Examinadas al microscopio las materias pulverulentas del aire procedentes de los sedimentos de la nieve de los Alpes, han descubierto 'Tissawbiér y Mru- nier, entre los objetos atraidos por el iman, numerosas esférulas, notables por la regularidad de su forma, enteramente iguales á las esférulas que se obtienen cuando quemamos hierro metálico en el aire; de donde han deducido que, cuando entra en nuestra atmósfera el hierro meteorítico, se producen multitudes de estos minutísimos corpúsculos. La costra de los meteoritos contiene granos redondos iguales á esas esférulas sedimentarias. Estas, además, contienen nickel, solemne testimonio de su orígen meteórico. La sonda saca de los abismos del Océano, y más particularmente del Pací- fico, numerosos nódulos, muy irregulares en forma, consistentes en peróxido de hierro y peróxido de manganeso, depositados en capas concéntricas alrededor de una matriz arcillosa. Si la arcilla roja del fondo de los mares se diluye en eran cantidad de agua, y en la dilucion paseamos un iman, éste sale con una porcion de esférulas de hierro metálico, y algunas veces de nickel. Semejante polvo magnético se tiene por polvo cósmico, compuesto de impalpables meteo- ritos. El exámen espectral del sol demuestra que el vapor de hierro es el más abundante en la atmósfera solar, al cual siguen el nickel y el magnesio, luego el calcio, despues el aluminio, el sodio y el hidrógeno, y por último, el man- saneso, el cobalto, el titanio, el cromo y el estaño. Dejando á un lado las in- ducciones hechas últimamente por Lockyek sobre la unidad de la materia, Corxu, habiendo observado que el hierro, el mickel y el magnesio abundan rante un año, cuando la muerte de Julio diem dire nigrescebat.» El 12 febrerode1106 el César (44 antes de Jesucristo). Una oscu- ridad de 2 horas precedió al terremoto de Nicomedia (22 de agosto de 358). Dos años despues en todas las provincias orientales del imperio romano hubo «caligo a primo aurora exortu usque ad meridiem. » Cuando Alarico apareció ante Roma, la os- curidad era tal, que se veian las estrellas du- rante el dia. Se mencionan largos períodos de palidez del sol en 536, 567 y 626. En 934 el sol perdió su ordinaria luz durante muchos meses. En 29 de agosto de 1091 el sol estuvo oscurecido 3 horas: «Fuit eclipsis solis 11 kal. octob. fere tres horas: sol circa meri- sol se ennegreció y se vieron muchos meteo- ros, y el 5 de febrero anterior se vió una es- trella desde la 3.* á la 9.?” hora del dia, que distaba del sol solo pié y medio (quizá el co- meta observado en China bajo el signo Pis- cis (?)) En 1206 hubo completa oscuridad du- rante 6 horas. En 1547, de abril 23 á 25, segun dice KEPLERO con referencia á GEMMA, el sol apareció como de sangre, y las estrellas fue- ron visibles á medio dia. Ninguna de estas ofuscaciones del sol pu= dieron ser efecto de un eclipse. (Véase J. KR. Hixp en Valure.) 86 tanto, insinúa (con todas las reservas propias de la verdadera induccion cien- tífica) que los aerolitos, en su mayor parte, están formados de hierro combi- nado con '/,, de nickel; que en el hierro meteórico la liga es Casi pura; que en los lito-meteoros el hierro y el nickel están mezclados con silicatos de magne- sio de composicion varia; y que tales hechos pudieran aducirse en apoyo de que la capa absorbente del sol está principalmente constituida por la volatilizacion de la lluvia de uranolitos atraidos por la gran masa solar. Las esférulas de polvo magnético se han encontrado no solamente en los sedimentos de la nieve de los Alpes, sino en arenas varias y en estratos muy anteriores á la aparicion del hombre en la tierra; por manera que, conforme á datos puramente ceológicos, parece que nuestro elobo ha estado recibiendo materiales de orígen cósmico durante un pasado incalculable. VIII. Ahora bien: DooLrrrie estima.que la tierra—tipo de la instabilidad, por más que todos la llamemos tierra firme—(1) lejos de haber nacido con su masa ac- tual, la ha más que doblado desde que comenzó su carrera. Doorirrik además estima que cae en la tierra mayor número de aerolitos á vanguardia que á retaguardia de la marcha orbital, y es, por tanto, presumible que el encuentro de estos cuerpos sea orígen de resistencia bastante para acor- tar Jos rádios orbitales y acelerar las velocidades de translacion. Pero, por otra parte, engrosada con los uranolitos la masa de los planetas y de sus lunas, debe acrecentarse su mútua fuerza de atraccion. Y, por insignificante que pueda concebirse el efecto de la lluvia anual de las estrellas fugaces, preciso es conceder que, siendo real y perenne, como lo es esa caida, alguna disminucion asignable del rádio.orbital de las lunas, y aleun aumento de su velocidad de translacion habrá de concebirse como admi- sible en suficiente número de siglos (2), (1) Este año se cumplen 1.000 de la ruina de Pompeya y Herculano. Lo que llamamos tierra firme es realmente el tipo de la insta— No es imposible que la temperatura del espacio sea variable en la extension del sis- tema solar (En91. Cycl.), y que las condicio bilidad, porque bajo los constantes esfuerzos en actividad de la contraccion, la costra ber restre se mueve constantemente, y se pliega y deforma sin cesar. Unas partes se hunden y otras se elevan. todo irregularmente; y, cuando una se hunde, el mar deposita en ella los sedimentos que hallamos en las séries de las rocas. Sedimen- Los se están formando todavía por las conchas y los esqueletos de los animales que viven en el mar, y cuyos restos se van al fondo.— (SC. AM. nes del enfriamiento terrestre sean distintas al Norte que al Sur, y por tanto diversa nece- sariamente la contraccion de la corteza del globo en ambos hemisferios, boreal y austral, La erosion de las regiones ecuatoriales y el transporte de los detritos por las corrientes marinas, están constantemente variando el centro de gravedad de nuestro planeta. (2) El profesor WiscnuLL ha sostenido antes que DooLrrrrk la doctrina de que las eslrellas fugaces han representado un papel muy imporlante en la determinacion de las 87 Ahora bien: caminando la luna interior de Marte más rápidamente que la superficie del planeta, sucederá que los habitantes de Marte verán salir su sa- télite por Poniente y ponerse por Levante. E. Y á esta velocidad y á esta apariencia deben estar predestinados los saté- lites de todos los planetas, si las causas hoy en acto continúan como hasta aquí. Y, entonces curiosos cambios están reservados á la tierra, á no cesar la lluvia meteórica; porque, de continuar suficientemente, saldrá tambien nues- tra luna por Poniente para ponerse por Levante. Pero antes pasará una época, quizá larguísima, en que la luna ha de invertir un dia justamente en dar vuelta á la tierra, ocupando, por consecuencia, una posicion invariable en el cielo, visible así á medio globo únicamente, é invisible al otro; y, durante este largo período, sería muy posible que entrase el satélite en la sombra del planeta, y se mantuviese eclipsado tiempos de enorme duracion; ó quizá, interpuesto entre el sol y la tierra, eclipsara luengos años en determinados puntos la fuente del calor y de la luz. Para la admision de semejantes fenómenos, hay solo que suponer la conti- nuacion, como hasta aquí, del enjambre uranolítico. Pero DooLrrrik no puede ménos de admitir discretamente que, á pesar de lo pasable de la hipótesis, pue- da ser la lunilla de Marte una excepcion en el sistema solar (1), sin que nunca las lunas de los otros planetas lleguen á poseer tan rápida translacion. ¿Por qué? Porque, segun este profesor, los aerolitos pertenecen con mucha probabilidad al sistema de nuestro sol, y no entran en él desde más remotas extensiones side rales; y, siendo así, su número debe ser finito, y de ninguna manera imagota- ble. Tal vez ya esté cautivo el mayor número; y, en tal caso, la aceleracion do los movimientos orbitales debe llegar gradualmente á un no distante término. El peligro que por este concepto hubiera de correr la estabilidad de nuestro sis- velocidades planetarias. Otro profesor de los Estados-Unidos, Parsons, tambien ha soste- nido la misma doctrina. Pero DooLITTLE ha sido el primero en explicar por ella: 1.” La falta de coincidencia entre el plano ecuatorial del sol y las órbitas de los planetas y de sus planos ecuatoriales; 2.” Las excentricidades de las órbitas pla- netarias: 3. La rapidez de Fobo, luna interior de Marte; 4.” Y las irregularidades de los períodos del cometa Encke. La historia de esta concepcion merece conservarse, por ser una de las más impor tantes contribuciones de la época moderna. á la antiquísima ciencia de la astronomía. (1) A pesar de lo escasas que resultan las observaciones de Fobo, se sospecha que su excentricidad es considerable, lo que, á re- sultar cierto, constituiria una séria dificultad á la hipótesis de un medio tan resistente como es necesario admitir para dar cuenta de su enorme velocidad de translacion. De cualquier modo, la gran hipótesis ne- bular de LapLACE no basta á explicar la rapi- dez excepcional de Fobo. 88 tema astronómico, habria entonces de cesar, aunque nuestros remotísimos des- cendientes dejaran de gozar el hoy anormal espectáculo del nacimiento de la luna por el lado de Occidente. Pero, si el enjambre uranolítico está lejos de agotarse todavia; si las regio- nes ultrasolares reemplazan indefinidamente el número colosal que á cada ins- tante cautivan los astros de nuestro sistema; si las grandes velocidades de translacion de cada una de las lunas interiores de Júpiter y de Saturno, pueden fundadamente presentarse como una nueva sugestion de que tanto la una como la otra van aproximándose lentamente á los remotísimos tiempos en que hayan de girar más de prisa aún que las superficies mismas de sus planetas respecti- vos (1); si todo inclina acaso á imaginar que tambien nuestra luna llegará á salir por Occidente, y sl todavía en tan distante época estuviesen en el estado líquido las aguas de nuestros mares..... entonces el freno que formase el elip- soide de las mareas en los futuros Océanos, amordazadas contra los fondos por la fuerza de la gravedad, aceleraria la rotacion de nuestro globo, convirtién- dose así gran parte de la velocidad de translacion de nuestro satélite en acele- racion sensible de nuestra rotacion diurna. e Y aquí tocamos á otra gran causa de parcial compensacion. Imaginemos de nuevo el receptáculo en que, al atravesar por debajo de la línea de atraccion luni-solar, causa de la onda oceánica, represábamos una eran masa de agua para aprovechar luego su fuerza motriz. Como el líquido aprisionado no puede salir de la esfera de atraccion de la luna y del sol sino en virtud de la potente fuerza rotatoria de nuestro globo, éste necesariamente ha- brá de retardar su giro diurno. Pero la accion tiene que ser recíproca. 51 la luna y el sol (en conjuncion) atraen la gran mole del agua, ésta atraerá á su vez la masa de ambos luminares. Ciertamente nos es lícito despreciar por com- pleto la atraccion del líquido sobre el enorme volúmen del gran astro central; pero, por insignificante que queramos suponer la influencia de la mole repre- sada sobre la masa de nuestro satélite, siempre habremos de concederle alguna cantidad asignable, y perceptible al fin en períodos de larga duracion. Y ¿cuál será sobre la luna el efecto de esta atraccion del líquido aprisionado? El aumento de la velocidad orbitaria del satélite. Así, pues, la rotacion de la tierra, si la civilizacion utilizara sistemática- mente la marea como fuerza motriz, se convertiria, por una parte, en trabajo (1) Recuérdese que Saturno efectúa su mer satélite de Júpiter emplea 1 dia telúrico rotacion en 10% 30", y que Mimas, su primer 18" en surevolucion, mientras el planeta gira satélite, invierte 22" en darle vuelta. El pri- sobre sí mismo en 9! y 557. 89 mecánico recogido en los talleres de la industria humana, y por otra en tra- bajo astronómico exteriorizado en aceleracion del movimiento de la revolucion de la luna alrededor de nuestro globo. La Energía gastada en esta aceleracion (distinta de la meteórica imaginada por DooLrrrLk) permanecería almacenada, como en un volante colosal, en la masa misma de nuestro satélite; y, si la luna llegara algun dia á viajar alre- dedor de nuestra tierra con velocidad mayor que los puntos mismos de nuestra superficie, entonces esa preciosa provision de energía, procedente en parte de la constante atraccion de las moles represadas, sería devuelta por la luna á nues- tro globo en aumento de su rotacion diurna. XI. De todos modos, así como el carbon de piedra ha de tener un fin, tambien la rotacion de la tierra cesará en evo remotísimo. Pero ¡inmensa es la Energía de que en las mareas podemos por miriadas de siglos disponer! ¡Y, sin embargo, ahí continúa esa exuberante potencia á orilla de los Océa- nos, enteramente inútil para el bien de la Humanidad! E péndo al one in l ma s e lee ario rebeca o e mr na A El CATAN O A Y. mb é o a NE Cee A AO on part ¿UL STAR be bin 07 E A AO al TON Ani ña ab cod rcad ño] MÍ Pq A A Al > Ñ ¿ei LAA ¡ola RA e dlpalaná" ds O" abiorilor ive AN Ava AT Ni el cl q) h . ar k for y b dy ] E We h Sa A aC qu $ ; Y M1 y fi Mt la ie MN Cae lar ¡ueizá Arhen + ami Ny iran al e 5: ig AMARO arta CU Li A AD ya O R i . A f 2. Sil ns do) ani 6h o aerid AY dc goto unmidee tits fal abril] Al eb sd la 1-0 MU mba L e Le 4 ¿E ! Eh Ñ e 2 O q o de , ES NN 167 > p % . aa . e 2 o APÉNDICES AL LIBRO L ——_— ALA — lñ MAREAS EN EL MEDITERRÁNEO. El Mediterráneo —peninsula inmensa de agua—aunque considerado por varios autores como un mar sin mareas, es suficientemente extenso para que le afecten de un modo sen sible las atracciones de la luna y del sol. Por tanto, posee una verdadera, si bien no consi- derable marea, eminentemente suya, osten— sible, por supuesto, á los habitantes de sus costas, aunque se haya sostenido por algunos lo contrario. Sin duda los atentos observadores habrán desde muy antiguo echado de ver periodici- dad en la recurrencia de los cambios de nivel, bastante á identificarlos en cierto modo con los de las mareas atlánticas. Pero la exigúidad de los ascensos y descensos de las aguas en las mareas mediterráneas, y la gran magnitud relativa de las influencias perturbadoras y accidentales, habrán dado siempre tal carác— ter de irregularidad á los fenómenos, que su análisis y estudio habrá presentado constan- temente dificultad casi insuperable. No han existido, pues, sistemáticas inves- tigaciones sobre el asunto hasta la aparicion en 1874 de la obra de STAHLBERGER, premiada por la Sociedad filosófica de Hungría, esta- blecida en Buda—Pesth. Las observaciones se empezaron en 1868, y duraron 3 años, en Fiume, puerto situado en el golfo de Quarnero, al fondo del Adriático, en el /¿ttorale húngaro. [1) Las anormalidades son sorprendentes en mu- chos casos. Por ejemplo, leo en 27 Avisador Mala gueño: «El lúnes se notó en el puerto un fenómeno digno Sobre las mareas observadas en Fiume lie- nen influencia la posicion de nuestros dos grandes luminares, la direccion y fuerza del viento y las fluctuaciones del barómetro. STAHLBERGER divide los fenómenos en 2 clases: Movimientos periódicos del agua, produ— cidos por causas cósmicas; Movimientos no periódicos, producidos por la influencia de agentes atmosféricos y locales (1). En tiempos de calma (y hasta cierto punto en tiempos revueltos) las observaciones acu— saron indisputables signos de periodicidad con apariencias de 2 especies: Unas veces acusaban 2 bien definidos má- ximos y mínimos cada dia, á distancia próxi- mamente de 6 horas; Y otras veces solo un máximum y un mí- nimum, perfectamente definidos, cada 24 ho- ras. Estos 2 tipos, antes de manifestarse dis- tintamente, se confundian en toda clase de gradaciones. Los movimientos periódicos dependen del sol y de la luna. La variacion semimensual de la marea mediterránea difiere de la atlántica. Hay una altamar y una bajamar cada 24 horas próximamente, con más frecuencia que nuestra usual marea oceánica de 6 horas de flujo, y otras 6 de reflujo. de llamar la atencion. En el intervalo de Y minutos hubo un flujo y reflujo en la marea, movimiento muy perceptible y verdaderamente extraño.» El tiempo de la máxima bajamar avanza 2 horas cada mes sobre la marea media. Como resultados generales, deben anotarse los siguientes. Máxima variacion diaria en Fiume.. 0,825 Mio rio de 0,259 Vaniacion medias 00099 Como casos excepcionales deben tomarse en consideracion los que siguen: Máxima elevacion en Fiume el 26 de diciembre de ISO O 30 Mínima en 11 de enero de 1869 bajo el cero sobre el cual se contó la máxima del 26 de diciembre 1870. 0,482 Diferencia de niveles (máximo y mí- O) ysddobe o tadbonds osados 30 Como se ve, la diferencia entre los casos extremos es de bastante consideracion. 92 VieNTOS. Dada la forma del golfo de Quar- nero, es evidente que los vientos del Sur ha- rán entrar mucha agua en la especie de calle- jon sin salida donde se halla Fiume, al paso que los del Norte tenderán á arrojar el agua fuera del golfo. La direccion de los vientos tiene que ejercer, y ejerce, considerable in- fluencia en los aguajes. BarómETRO, Cuando el peso de la atmós- fera en una parte del mar Mediterráneo di- flere del peso en otro punto algo distante, la diferencia de las presiones atmosféricas lien- de á equilibrarse con la diferencia de niveles de las aguas, á razon de 13 */, centímetros de mayor altura de agua, donde el barómetro acu- sa un descenso del centímetro demercurio (1). En el mismo Mediterráneo son notables las mareas en Túnez y Trípoli, en donde lle- gan á 2 metros cuando los vientos favore= cen (2). IL. MAREAS EN EL LAGO SUPERIOR. En el Lago Superior (América del Norte) se habian notado desde hace mucho tiempo mo- vimientos de elevacion y depresion en las aguas. Atribuyéronse á correspondientes des- censos y subidas en la columna barométrica; pero un análisis más detenido ha hecho ver que los cambios de la presion atmosférica no son bastantes á dar razon del total de los fe- nómenos. JOHN SMITH los ha estudiado con esmero, y sus observaciones le han llevado á con- cluir: 1.2 Que los movimientos son análogos á los de las mareas atlánticas, y dependientes, por tanto, del sol y de la luna: 2, Que, elevadas las aguas en una orilla, parte la onda de marea hácia la opuesta; y de allí rebota en opuesta direccion hácia aquella de donde partió (?). No he podido proporcionarme datos sobre este interesantísimo retroceso, que, en escala colosal, confirmaría, á ser inconcuso, los ex- perimentos de Bazin y las presunciones teó- ricas de SCOTT RUSSELL. TI. MAREAS DEL LAGO MICHIGAN. En el Report to the Bureau of topographical Engineers, correspondiente á 1863, están los resultados de las observaciones dispuestas por el coronel Graham en Chicago, cerca del extremo Sur del lago de Michigan, de eneroá (1) Véase la obra de STAHLBERGER Az Arapaly Piumei y el periódico Vatwre, núm. 290. julio de 1859. Estos resultados indican la exis- tencia de mareas muy poco pronunciadas. so- bre las que ejercen grandes influencias los vientos y las presiones barométricas. Y) FEKNANDEZ FONTECHA, Ástr. Náutica. O 93 Vr DIFERENTES CLASES DE ONDAS. Scorr RusseLL dividió las ondas del agua en 4 órdenes, segun expresa el inmediato cuadro. Llamó libres á las que todavía siguen pro- pagándose, despues de cesar la causa que las originó: por ejemplo, las olas del mar, que continúan aún despues de calmar el viento. Llamó forzadas á las ondas que se suceden sin interrupcion por la accion contínua de su agente; como las mismas olas cuando prosi- gue el viento que las levanta. Dió el nombre de estacionarias á las undu- laciones que al parecer no avanzan; como las que se producen en agua corriente cuando el sentido de la propagacion es contrario á la marcha del líquido. Un viento perezoso produce arrugas en el espejo de un lago, las cuales no tienen fuerza para propagarse. Una delicada punta, pasea— da sobre la superficie líquida de un recipien- te, origina tambien finísimas arrugas, efecto, en un caso como en otro, de las fuerzas que en hidrostática producen los fenómenos de la atraccion capilar. Estas ondas, que agitan los fluidos á pequeñísima profundidad y que ce- san con su causa, constituyen las ondas del tercer órden. En el cuarto órden colocó RussELL la mo- dificacion invisible que sufre un líquido, cuando á través del mismo se propaga el so- nido engendrado en el seno de su masa; mo- dificacion dependiente de las fuerzas mo- leculares que determinan la elasticidad del flúido. Hé aquí el cuadro: SISTEMA DE LAS ONDAS EN BL AGUA. ORDEN. des 2. Designacion. [Onda detranslacion [Ondas oscilatorias. [Ondas capilares. Caractéres .. [Solitaria.......... IGregarias......... [Gregarias...... «... ) Estacionaria. .... Negar POSTES. oa. A Dt WEOEZA dao. > BOSItINA ios Especie. .... TC at Variedad.... Forzada . 3. 4. Onda corpuscular. Solitaria. e dE BOrz ada Hervidero de unaí La onda de marea. A a contenta Ejemplos .../¿La onda sonora del Olas del viento... ..... | Encrespamiento del EtooDeV. Onda sonora en el agua. Ondasdentadas. Ondas del céfiro. .....»o A A AA A A A A A A A A A A A A a a TT. Principalmente cuida Scorr RusskLL de distinguir el movimiento de propagacion en las ondas, y el movimiento real de cada mo- lécula: todo movimiento undulatorio, para él, está compuesto de dos elementos distintos; la figura de la onda y el cambio de lugar de las partículas. Su atencion especial se dirigió al transporte de esférulas inmergidas en el lí- quido, iguales á él en densidad; y, en virtud de sus observaciones, estableció lo siguiente. Cuando las undulaciones son muy largas comparadas con su altura, puede determi- narse aproximadamente el movimiento de cada esférula dividiendo la amplitud de la onda (distancia de cresta á cresta) en un nú- mero cualquiera de partes iguales, y dividien— do tambien en el mismo número de partes 9% la circunferencia de un círculo de diámetro igual á la altura de la onda, como demuestra el siguiente diagrama. 8 7) 6 b5) : DS 4 aa AS . (e) [en] 2 1 ES 10 Ne] . =) — 10 lap) (> — (2 pS O» 00 a] Ne) (22 [7] [7] . [er] [en [er] [0.0] (> Jo) 10 = = [=] [= = [=) ==] E) Así, pues, en la onda de translacion se le vanta de su lugar cada molécula superficial, subiendo en tiempos iguales alturas desigua- les, representadas por los cosenos 1, 2, 3 del diagrama, y al mismo tiempo se transportan hácia adelante en la direccion del movimien= to de la onda, hasta quedar depositadas de- finitivamente en reposo, á una distancia de su primitiva posicion, igual al cuociente Volúmen y 1 ———— , anteriormente explicado. Seccion Las moléculas no superficiales se trasladan todas á la distancia expresada por el mismo cuociente; pero sus cosenos corresponden á círculos de rádios, tanto más pequeños cuan— to más se acercan al fondo, donde el rádio es igual á cero; de modo que la molécula del fondo se traslada en línea recta horizontal. No hay, pues, retroceso ni oscilaciones. El transporte es todo en la misma direccion, y la eficacia de la translacion horizontal resulta idéntica en toda la profundidad del fluido, lo mismo en el fondo que en el medio ó en la superficie de cualquier plano de moléculas vertical y perpendicular á la direccion del canal; de modo que todos los planos vertica— 4 3 2 1 EAS o « E Ñ ERAS DD = ES ES c Da: G [0,0] A " 0 ER MAS SIMON - TS 318,3 SS > 3 les de moléculas se trasladan paralelamente á Volúmen si mismos la cantidad , mientras Seccion que, al mismo tiempo, se verifican las escur= siones verticales correspondientes á cada par- tícula, segun su distancia al fondo. La translacion comienza cuando la parte delantera de la onda llega á colocarse en la vertical de un plano vertical cualquiera de partículas; éstas aumentan su velocidad de translacion hasta que la cresta de la onda les pasa por encima, y, desde este instante, el movimiento de translacion se va retardando, hasta que, al fin, las partículas quedan en un perfecto estado de reposo, lo cual se verifica cuando la parte posterior de la onda ha ter minado su tránsito por la vertical del plano en que las partículas se encuentran. La onda solitaria tiene de base una longi- tud próximamente igual á 6 veces la profun= didad del flúido, cuando la altura de la cres- ta es reducida, de modo que la longitud de la onda no difiere sensiblemente de la circunfe— rencia rectificada de un círculo cuyo rádio fuese la profundidad del flúido. Naturalmente A+ disminuye cuando au- menta la altura de la onda, pues, como sabe- mos, el volúmen de ésta es una cantidad cons- tante igual al prisma (ú objeto equivalente) causador de la undulacion. La altura de la onda se acrecienta, cuando, ya puesta en ca- mino, se estrecha el canal en que se propaga: y se aminora cuando ha recorrido mucho ca- mino ó el fondo aumenta. Si la diferencia de profundidad en los la- dos de un canal es muy considerable, una parte de la onda—la correspondiente al poco fondo—prosigue durante todo el período de la propagacion, rompiéndose y deshaciéndose en espuma sin cesar, como demostrando que en tales condiciones una onda contínua es imposible. En general, cuando una onda se ha disgregado en espuma, por falta de calado suficiente, la masa de agua que la constituia, forma casi en el acto otras ondas más peque- ñas, las cuales siguen el movimiento de pro pagacion, para romperse á su vez cuando la profundidad viene á faltarles. Esto es aplica— ble á las olas del mar sobre las playas, —don- de el fenómeno es muy comun. Como la velocidad de la propagacion de las ondas solitarias depende de la profundi- dad del fondo, es natural que la velocidad sea mayor, como lo es, en las mareas vivas que en las muertas, y en las equinocciales más aún que en las solsticiales: hecho de impor tancia en ciertas localidades, que no siem- pre aparece tenido en cuenta al determinar el «establecimiento de puerto.» Descubierta por RusseLL—inglés—la ley Va a+ h), los franceses cuidaron de hacer notar que LAGRANGE, cinéndose al caso de un canal poco profundo y horizontal, habia ya dicho, que, siendo las undulaciones, p07 enci— (1) Sin quitar su mérito á LAGRANGE, es preciso reconocer, con verdad, que hay una inmensa distan— cia entre ver un caso particular, y producir en toda su generalidad un gran sistema, como el de RUSSELL, que ha podido luego suministrar principios para La construccion de canales; La navegacion por ellos; La mejora de los rios de marea; La navegacion por eilos; La perfeccion de las tablas de marea; Y la mejora de la arquitectura naval. Pues es de saber que, segun sean las ondas pro- 95 ma y por debajo del mivel, infinitamente pe- queñas, la velocidad de la propagacion resul- taría igual á la de un grave descendente de una altura igual á la mitad de la profundi- dad (1). Otros ingenieros (reconociendo real y efec- tivamente la diferencia en el modo de apare—- cerde la onda solitaria y los fenómenos de las gregarias) desean, sin embargo, nuevas obser- vaciones, hechas con la mayor escrupulosidad científica, á fin de averiguar si hay ó no un lazo comun entre todos los órdenes de on- das, —reducidos entonces á casos particula- res de una ley general (2). : No es improbable que una síntesis abarca- dora dé con el ligámen apetecido; pero el gran número de hechos, ya comprobados, perma- necerá como adquisicion definitiva, indepen- dientemente de las fórmulas que los hagan entrar en leyes más generales. Siendo el agua incompresible, pero capaz deformas infinitas, ningun paralepípedo recto de agua puede disminuir su base horizontal sin aumentar su altura vertical, ni aumentar su altura sin disminuir su dimension hori- zontal; porque, en general, no puede haber cambio visible de forma sin alteracion de la relativa posicion de la materia, y sin una un- dulacion en los flúidos. Las atracciones del sol y de la luna producen, pues, movimientos considerables en el Océano, que necesaria mente se han de traducir en ondas, cuya ley de propagacion parece muy natural que esté regida por la gran constante y de la gravedad, y cuya velocidad dependa de la profundidad del fondo de los mares. Hay quienes lo creen así, fundándose en hechos que resultan sobrado concordantes ducidas por un buque al cortar las aguas, así se faci- litará ó dificultará su movimiento. (2) Sobre esto se expresa P. DE LA SALA como sigue: «Las olas nunca son ondas de translacion ó de primer órden, pero se convierten en ellas cuando se acerca el momento de romper sobre la playa.....» ¿sto es una prueba más, que confirma las dudas emitidas, relativas á la diferencia radical que Scorr RusseLL establece entre los dos órdenes de ondas, y hace sospechar exista una relacion entre ellas, y un tránsito de la una á la otra, ligado por una fórmula comun, segun propone Arry, con términos predomi- nantes en cada caso, para parecer meras coincidencias; pero hay tambien quienes se abstienen, temerosos de una precipitacion que la ciencia siempre ha condenado: el deseo por ambas partes es in- mejorable, y plausible la actitud de todos. 96 Ve El Instituto hidrográfico de los Estados- Unidos ha publicado hace poco, como Apén- dice al informe de 1874, relativo á la triangu- lacion de las costas (United States coast survey report,1874) las investigaciones que sobre las mareas ha llevado á término el eminente hi- drógrafo WiLLIam FeRREL, Miembro de aque- Ma Academia Nacional de Ciencias. Este Apéndice constituye por sí solo una obra notabilísima, fruto de muchos años de labo- riosísimos estudios, y cuantos tengan interés en estar al corriente de los últimos progresos hechos en la parte especulativa y matemática de la complicada cuestion de las mareas, de- ben apresurarse á consultar tan elaborado libro. El objeto del autor es más bien telúrico que astronómico, puesto que en la obra hace resaltar prominentemente los efectos de la friccion de las aguas en los fondos oceánicos y en las costas. Para el autor el problema es, por supuesto, hidrodinámico y no estático: es dependiente en parte de las circunstancias terrestres, y en parte de la perturbacion luni- solar; y, por tanto de la convexidad y rota- cion de nuestro planeta, las irregularidades del fondo del mar y de los perfiles litorales, las resistencias de los flúidos, y las distancias variables del sol y de la luna. WiLLiam FERREL, en una introduccion de mano maestra, pasa revista á los trabajos de sus predecesores (2): hace notar la insuficien— cia de las hipótesis hidrostáticas de NEWTON, (1) Es muy de notar que la fórmula V g(H +h) no es una teoría, sino la expresion deunaley, comun á muchos hechos; y, por tanto, que noimplica la admi- sion de hipótesis ninguna especial, como, por ejem- plo, el movimiento en círculode las moléculas, base, en que muchos autores fundan la teoría de las ondas. (2) NEWTON, Principia, lib. 11, prop. 24, prop. 36, prop. 19, prop. 37. BERNOUILLI, Traité sur le Flux et Reflux de la mer. MACLAURIN, De causa physica Fluxus et Re- fluxus maris. ¿Qué nos corresponde hacer? Aguardar aun. Esperemos, pues el fallo, que no tardará en dar el impasible juez de la imparcialidad: EL TIEMPO (1). BERNOUILLI y MACLAURIN; eleva á EULER SO bre sus competidores, por haber abandonado la teoría del equilibrio, y querido tratar la cuestion como un problema de movimiento de flúidos; encomia los trabajos de LAPLACE, por haber considerado el asunto hidrodiná- micamente, si bien echa de ménos en sus complicadas ecuaciones la influencia de la friccion; encomia más aún los originales re sultados de YounG, hechos sin noticia, Ó, por lo ménos, sin gran conocimiento de los de sus antecesores, y en los cuales aparece ya por vez primera el rozamiento como necesa= ria componente de la marea; califica los tra= bajos concienzudos hechos por ArryY de va= lioso suplemento á la teoría de LAPLACE; y, despues de hacerse cargo de las estimables y laboriosas séries de observaciones llevadas á término y discutidas por LuBBOCK, WHEWELL, Frrz Roy y THompPsoN, el académico ameri- cano manifiesta que la tendencia general del rozamiento en todos los casos, segun los re- sultados obtenidos por YouxG en sus expre- siones analíticas para las mareas con cons- tantes desconocidas, y el efecto absoluto de esa tendencia cuando la constante de la fric- cion es conocida, segun las conclusiones de AirY para casos especiales, han explicado muchas particularidades, no accesibles á la teoría de LAPLACE, quien supone mareas sin rozamiento sobre un elipsoide de revolucion: y sin embargo, á pesar de tanto esfuerzo, tan- to ingenio y tanta ciencia, en todo cuanto EuLEr, Inquisitio physica in causam Fluxus et Refluxus maris. LAPLACE, Mécanique Céleste. YOUNG, Encyclopedia Britannica. AIRY , Encyclopedia Metropolitana: Tides and waves. 2 Division, vol. v. Phil. Trans., vol. CXXXV. LubBOockK, Phil. Trans,, for. 1831 y siguientes. WHEWELL, Phil. Trans., for. 1836 y siguientes. Firz Roy, The Weather Book. TEOMPSON and Tarr, Natural Philosophy. concierne á los resultados cuantitativos, la teoría de las mareas permanece, hoy por hoy, casi en el mismo caso en que LapLaCE la dejó, comparada con los casos reales que la natu— raleza ofrece. Muchos fenómenos permanecen aún sin explicacion, y entre ellos el más rebelde pa- rece ser la retardacion de la marea máxima uno á dos dias despues del momento de la máxima fuerza luni-solar. Los efectos de la friccion obtenidos por YOUNG y AIRY SON sin duda pertinentes, pero no parecen adecuados para dar cuenta de tan considerable cantidad de retardo, á ménos de admitir que la cons— tante de la friccion es, contra toda razon, de- masiado grande, y dependiente, en tal caso, de condiciones peculiares y raras, que no po- demos suponer pertenecientes á todas las partes del Norte del Atlántico Una verdadera y exacta teoría de las ma- reas deberia suministrar materiales para de- ducir la masa de la luna en conformidad con los datos astronómicos. Y una buena aquila— tacion de esta teoría de las mareas sería el que de las observaciones hechas en todos los puertos, se dedujese siempre la misma masa lunar. Pero, como es sabido, ni la teoría hi- drostática, ni la hidrodinamica de LAPLACE, en que se prescinde del rozamiento, ofrecen determinaciones, no digamos más exactas que las astronómicas, pero ni aun siquiera, en oca- siones, lo suficientemente aproximadas que fuera preciso para servirles de confirmacion. El hidrógrafo americano no se propone for- mar un completo tratado de las mareas y de sus aplicaciones prácticas, sino un suplemen- to á los trabajos hechos hasta la aparicion de su obra, y no hay parte de la doctrina en que no obtenga nuevos resultados, ó no presente con mayor lucidez y concision los obtenidos. Débese éxito tan importante á la minuciosi- dad con que FerreL ha llevado en cuenta los efectos del rozamiento, computando más (1) FrerREL reivindica para sí la prioridad de es- tas ideas, citando el volúmen vi de los Proceedings de la American Academy of Avts and Sciences, diciembre 13 de 1864, un año antes de que DELAUNAY leyese ante la Academia de Ciencias de París (Comptes rendus, 11 diciembre 1865) su estudio sobre la aceleracion secu- lar del movimiento orbital de la luna, que, no pu- diendo ser totalmente explicado por el cambio secular de la excentricidad de la órbita terrestre, necesitaba, para reconciliar la teoría con la observacion, la ac= Y completamente las resistencias friccionales: pero, por mucho que haya conseguido, que- dan aún por obtener soluciones cuantitativas absolutas, aplicables á todos los casos reales de la naturaleza. Y el autor mismo se ve obli- gado á comparar el presente estado de la teo- ría de las mareas, al de la astronomía de ha- ce 2000 años, en que era necesario determinar por la observacion toda irregularidad de mo- vimiento en la marcha del sol, la luna y los planetas, sin que la teoría fuese capaz de Megar á esas irregularidades, partiendo de unos pocos datos suministrados por la obser vacion. WiLLiam FERREL halla en el rozamiento de la marea con los fondos de los mares la causa de la retardacion de la rotacion terres - tre, pero sus fórmulas determinan solo la cualidad del efecto, no el quantum. La acele— racion secular del movimiento orbital de la luna es, en parte, una apariencia negativa, correspondiente á la retardacion positiva de nuestra rotacion planetaria; y, puesto que la accion y la reaccion son iguales y contrarias, la pérdida de la rotacion terrestre por la ac- cion de la luna debe dar por resultado á su vez un retardo real en la revolucion de nues= tro satélite (1). La accion retardatriz de la tierra sobre la rotacion de la luna alrededor de su eje, esá la de la luna sobre la rotacion terrestre, como los cuadrados de las masas, ceteris paribus, y por consiguiente, como 1 á más de 6000, Suponiendo, pues, una primitiva fluidez en la luna durante largo espacio de tiempo, nuestra atraccion planetaria produciria gran- des mareas en nuestro satélite, las cuales poco á poco irian disminuyendo la velocidad rota- toria lunar, hasta que el período de la rota— cion llegara á coincidir con el de la revolu- cion, como actualmente sucede. De este modo la accion de todos los planetas sobre sus sa télites debe haber hecho que los períodos de rotacion de estos sean iguales á los de reyo- cion de otra causa retardatriz, al fin encontrada en la marea, ó á ella atribuida. El efecto de la accion retardatriz de las mareas sobre el movimiento orbital de la luna fué primero indicado por BERTRAND en un estudio presentado á la Academia de Ciencias de París en 26 de Enero de 1866. Las conferencias de DELAUNAY Sur le valentisse= ment du movrementderotation dela terre datan de 1866, lucion, hasta presentar cada luna á su pla- neta el mismo lado siempre. El efecto de las mareas, retardando la ac— cion terrestre, se halla contrariado por la con- traccion, efecto del enfriamiento, que acorta el radio terrestre, segun Four1Er, 7 milíme- tros por siglo. La obra de FeERREL muestra un gran pro- greso en la teoría matemática y en la influen- cia de la friccion, como se evidencia por el gran número de correcciones hechas y de errores descubiertos y remediados en las teo- rías de los insignes geómetras que han con sagrado, aunque sin todo el fruto apetecido, la perspicuidad de sus fórmulas á la oscura cuestion de las mareas. La mejora matemática consiste en presen- tar las expresiones analíticas de las mareas en formas que tienen el menor número posi- ble de constantes desconocidas: y en esto FerrEL ha logrado mejor su objeto que los analistas sus predecesores. Pero todavía la teoría está muy lejos de coincidir con la rea— lidad, y las discrepancias no pueden atri- huirse á los naturales errores de la observa= cion. Como prueba, véanse los siguientes resultados que el cálculo de las mareas da para la masa de la luna (1). 1 Segun las mareas de Brest.. p= — (2) ” 18.0 1 ME == 77.4 1 y = Fatal 1 y = 62.5 1 Segun las mareas de Boston. p.==-— Í 81.7 Segun las mareas de Liver- 1 PO do coousodoryconboosa MESS 70.4 (1) Las más fidedignas determinaciones astronó- micas por medio de la constante de la nutacion y de las desigualdades de la luna, dan uná masa 1 =(0,01252, = próximamente SO OS l 73.3 Segunlasmareasde Portland 1 IR USIEWA 00 p00 0000000 (1 80.1 Segun las mareas de Fort- 1 POLI A == === 76.6 1 Ls 61.8 Segun las mareas de Kurra— 1 A AA Vena A MA == 716.5 1 1 18.6 1 , == 17.8 Las diferencias referentes á un mismo punto dependen de haberse tomado en cuen ta, ó no, todas las constantes, especialmente las de la friccion. WiLttam FerrEL atribuye lo excepcional de las mareas septentrionales del Atlántico á oscilaciones marinas producidas porla accion luni=solar en la direccion de los paralelos de latitud: y tan hostil se muestra á la doctrina de una onda progresiva procedente del Océa- no del Sur y dirigida hácia el Norte, que no vacila en afirmar rotundamente, que, si exis- tiera un dique desde el Cabo de Buena Espe- ranza á la punta Sur de América, las mareas continuarian siendo lo que hasta aquí en el Norte del Atlántico. Vemos, pues, que la ciencia especulativa ha salido ya de aquella época en que sola- mente se tenian en cuenta los datos astronó- micos. Hoy las condiciones fisicas y telúricas tienen entrada en las fórmulas antiguas, y los datos de la observacion se acumulan en séries sistemáticas y de inmenso valer. Ningun tra- bajo es perdido; y, si no hay teoría definiti- (2) LAPLACE habia deducido, no llevando en cuen- 1 ta la friccion, — . E 1) va, la esperanza nos dice que la habrá. ¿Bus- camos soluciones? Es que vienen. No aparece, pues, que exista aún caudal suficiente de observacion para una teoría de— finitiva. Cada dia se presentan nuevos hechos, ó por lo ménos se vislumbran nuevos órdenes de fenómenos, inesperados á veces. ¿No hay motivos para creer que el nivel de los Océa- nos es en el Norte más alto en nuestro in- vierno que en nuestro verano? ¿No es de es- perar que el casquete de nieves del hemisferio austral vaya, con cada corriente de aire rela= tivamente caliente que hácia él se dirija y se condense, aumentando de un modo conside— rable durante el largo ciclo de 10.000 años, resultante de los movimientos encontrados del eje de la tierra y de la línea de los ápsi- des? ¿Sabemos lo que la denudacion de los continentes y los acarreos de los mares con= tribuirá, unida á la mayor fusion de los hie— los boreales (por ser ahora el verano 8 dias mayor para el Norte que para el Sur) á variar la posicion del centro de gravedad de nuestro elobo? ¿No ignoramos por completo lo que cede la corteza terrestre, bajo las atracciones del sol y de la luna, así esté el interior lleno (1) Ueber unsere jetzige Kenntniss der Gestalt und Grósse der Erde, por JOHANN BENEDICT LISTING: Gotinga, 1872. 99 de un líquido en fusion, ó se conciba entera— mente sólido, ó bien sean sólidos, tanto el centro por la enorme presion interna, como la costra exterior por el mayor enfriamiento, y líquido el intermedio? ¿No se ha calculado, puesto que no hay material infinitamente rí- gido, que una envoltura de la rigidez del ace- ro, y con 500 kilómetros de espesor, cederia como si fuese caoutchouc á las agencias de la fuerza centrifuga y de la atraccion luni-solar? ¿Qué influye en las mareas esta deformacion del globo? ¿Cuál es su absoluta rigidez? La subida y bajada de las aguas ¿es una diferen= cia entre las oscilaciones ácueas y las terres- tres? O ¿es enteramente sólida la tierra, y tan rígida que la atraccion luni-solar no la defor- ma en nada á cada instante? Ni aun sabemos tampoco en absoluto cuál es la longitud del radio de la tierra: solo nos consta que, mientras mejor se la mide, y con más exactas triangulaciones se hace el cóm- puto, más y más aumenta la longitud del ra= dio, y mayor tambien resulta el achatamiento. Al empezar el siglo, el radio de una esfera de igual volúmen que el esferoide terrestre, se estimaba — 6369284 metros; hoy se compu- ta = 6370000 (1). Neue geometrische und dynamische Constanten des Erdkórpers, por el mismo; Gotinga, 1878. Es sumamente interesante el siguiente cuadro en (que LISTING compara los “Resultados obtenidos en este siglo. A A A A A AAA A A A A ________ _ —— —— —— | Radio de una Semi-eje | esfera de igual volúmen que el mayor correspondiente Semi-eje Achatamiento |elipsoide de ro- meridiano. polar, polar. tacion. 1XOS. AUTORES. Metros. Metros. Metros. ISO ADELAMBRE 2100 oia telas 6375653 6356564 1 : 334 6369284 SO INVADE CES ratas t aaa siete ala 6376896 6355833 1 : 302,781 6369868 ISSO SCA MIDE ora lalo lalalala oia takezs 6376945.4 6355520.9 1: 297,648 6369796 ESO Ao On aso 6377490.5 6356184.3 1: 299,33 6370380 ME ll Eos Oran conca o gsi 6377397.16 6356078.96 1: 299,153 6370283 IO AGTARKE contatti jee 6377935.8 6::5652] 1: 297,72 6370790 IBIS EA RE ato aorao ca atltala afelajeie lali 6378293.7 6356618 1 : 294,26 6371060 IST CARA lille ios 6378253.6 6356614.4 1: 294,754 6371032 LSO ACTARRE cion maria et 6378288.2 6356620.1 1: 294,36 6371057 ie ados naaistoas 6378245.2 6356643.3 1 : 295,26 6371036 ISE 7 CLARKE. o ocres aas 6378206.4 6356583.8 1 : 294,989 6370990 SOS MEISCHER => canes ace pe 6378338.3 6356229.6 1: 287,5 6370960 1872 UCERO po Ab OIDAPOÓ 6377365 6355298 1: 289 6370000- El achatamiento se consideraba enton= 1 1 SE BO ======2 6 331 288,48 En lo que va de siglo ha resultado el radio medio de la tierra aumentado casi en 1?/, ki- lómetros, lo que corresponde á un aumento de volúmen de más de 5.000 millones de ki- lómetros cúbicos: que. si fueran repentina- ces = En la segunda de las citadas obras, fundándose LisTING en las mediciones pendulares, estima el 1 achatamiento = 3 288,48 (1) Die Wassermasse, welche durch Ebbe und Fluth binnen 24 Stunden von Ost nach West um die Erde durch alle Meridiane bewegt wird, kann auf 100 mente agregados á la tierra en forma líquida, la inundarian de tal modo, que dejarian su- mergidas montañas como el Rigi, de 1.800 me- tros (1). ¿Qué cantidad, pues, se pone en los cálculos puramente teóricos de la marea, como constante del radio terrestre? ¿Cuál para la constante de la gravedad? Sabemos aún muy poco. 250 Cubik-Meilen veranschlagt werden, ein Volumen, welches man úberraschend gross finden mag in Betracht der Kleinheit der Ursache welche die Bewegung hervorbringt. Eine Wassermenge von diesem Volumen als gleichfórmig bedeckende Schicht zur Erde hinzugefiúgt, wiirde Berge von der Húhe etwa des Rigi unter Wasser setzen. LIBRO TI. LAS MAREAS EN ESPAÑA. Sm CAPITULO 1 AMPLITUD DE LA MAREA. Prescindiendo de casos extremos (Estrecho de Gibraltar, etc.), en España, desde Santander á Cádiz, solo hay diferencias de decímetros en los niveles de las mareas. En nuestros puertos se verifican próximamente cada dia dos plea- mares y dos bajamares. Las aguas suben durante unas seis horas, y, despues de alcanzar su mayor altura, permanecen sensiblemente paradas como media hora. Empieza en seguida el reflujo, que dura menos de seis horas, y, al ocur- viv la bajamar, vuelven á quedarse paradas, como sucedió en la pleamar. Las aguas suben y bajan con mucha lentitud en los momentos inmediatos á la pleamar y á la bajamar. En los intermedios ascienden y descienden con rapi- dez (1). Las mareas mayores se verifican de 36 á 39 horas despues de las si- zigias. El desnivel, en un mismo y determinado punto, presenta entre la pleamar y la bajamar subsiguiente diferencias muy notables, segun que el flujo y el reflujo se verifican en la época de las sizigias, ó en la época de las cua- draturas. Para hacer patente este particular (el más interesante sin duda desde el «punto de vista dinámico é industrial), he formado los estados siguientes, de- mostrativos de las distancias de nivel entre la primera pleamar y la primera bajamar de cada uno de los dias del año de 1869, á la entrada de la ria de Santander (170 metros al S. O. de la Isla de la Torre) (2). (1) FERNANDEZ FONTECHA, Astr. Náut. MARTIN FERREIRO, del Depósito Hidrogra— (2) Estos datos están sacados de los Alma- fico. naques marítimos publicados por el Sr. Don DECÍMETROS. A A ——— Altura Altura de la de la Diferen- pleamar. | bajamar. cias. Enero (1)....| 41 > 36 4() 6 34 39 6 33 37 8 29 31 9 28 38 8 30 | 38 8 30 38 8 30 ea 34 1 22 36 10 26 AO 30 41 5 36 A A 38 2 LS: 40 49 ly 4 38 Febrero....... 39 | 38 6 32 36 Y 27 (1) Se supone, para medir las alturas, una línea cero (la de la mayor bajamar del mes de octubre). Así, pues, la primera bajamar de enero de 1869 se elevó sobre esa línea 5 decí- metros, y la primera pleamar 41: diferencia, 36 decímetros. (2) Muchos dias no hay dos pleamares y ES DECÍMETROS. A Altura Altura de la de la Diferen- pleamar. | bajamar. cias, l N | Febrero....... 33 11 22 32 14 AS | 31 15 1.16 l 32 | 13 33 | 13 11% 39. 1 Un 36 10 26 37 9 28 38 8 30 38 8 30 [ 5) 7 32 38 8 30 971 Sa TIM l (034 al 320) Lane 8d: |, 1640 415 0 381,187 10420 35 | ¡IAN 39 7 32 | 42 4 38 45 e: 44 LES NETO 44 Po 42 de 1088 39 5 1534 36 8 "138 33 1232 | 30 TA O l ZO 16 18) | (2) | JU | ¡30 16 14 dos bajamares, porque, como sabemos, la luna invierte más de 24 horas entre dos cul- minaciones sucesivas; y porque en nuestras costas gobierna principalmente nuestras ma- reas el tránsito de nuestro satélite por el me- ridiano. DECÍMETROS. | DECÍMETROS. AT" a an 2 A | Altura Altura | Altura Altura de la de la Diferen— de la de la Diferen— pleamar. | bajamar. cias, pleamar. | bajamar. cias. | Marzo......... 32 14 18 AD es 32 13 19 Sá 12 2 31 15 16 35 1131 24 32 15 17 37 9 28 ES 38 fo) 30 SO 10 26 39 IAS 39 A SO | 39 7 32 ¡TAS 4 38 | 39 7 32 43 3 41) ¡MS 8 30 44 2 42 ¡3 10 21 43 3 A4() | 35 12 23 Ed 5 36 33 14 19 41 5) 36 31 16 15 E (5530 9 21 30 16 14 32 12 20 ( 1 ) | 14 30 | 14 16 Esa E ME Eo 36 10 26 29 17 12 38 7 31 30 16 14 42 4 38 EP 14 18 | 44 2 42 | 34 12 22d Labs Jl 44 36 10 26 44 2 42 36 10 26 lt. EL 39 | 38 8111850 36 S 28 ¡NES8 S 30 32 12 20 39 7 32 29 15 14 39 Y 32 Mínima....... 26 17 9 | 38 8 30 AL E 10 36 (1) | 16 36 10 26 83 EAN 35 NS 35 1141 24 | 33 14 19 dl 9 28 | 32 118) 19 38 87 ESO; dl E 39 Z 32 36 10 26 (ESO) 7 32 | 39 7 32 4() 6 34 | 40 6 34 39 7 A 41 D 36 38 8 30 42 4 38 (1) 36 4] 5 36 e A a | TO AA (1) Véase la nota anterior. 106 DECÍMETROS. DECÍMETROS. Tr _ a NS Altura Altura Altura Altura de la de la Diferen— de la de la Diferen— pleamar. | bajamar. cias. pleamar. | bajamar. cias. Mayo.....e0k 38 8 30 TA 4() 6 34 36 A() 5) 39 34 12 22 40 6 34 Juno. EE 32 14 18 3081. 32 30 15 les 37 8 29 01 ARTS 3615] 10 026 30 16 14 34 Jl 23 31 15 16 34 12 22 33 13 20 34 13 21 34 1 ISSN 34 12 1493 36 10 26 1 35 11 24 38 8 30 36 10 26 ¡SS 8 30 UTA! 9 28 39 7 32 MS 8 30 39 7 32 38 fo) 30 38 8 30 | 38 8 30 38 ¡ 37 9 1 ES 36 ro] LN | ¡0501 LO 26 35 10 25 35 34 11 23 3 2 21 34 12 22 Ol 32 (35 LO 36 112 24 | Agosto... 131 VAL 11 O A 37 9 28 31 ISA LG 38 8 30 14] 38 8 30 34 12 22 39 7 32 36 10 | 26 39 8 31 39 E 2 38 8 30 4] ) 36 37 SUS 42 4 | 38 36 10 26 43 3 1540 35 42 4 | 38 33 12 21 41 | Julio 9 E 31 14 17 SM 46 33 31 VA 36 O 30 15 15 A DS 22 31 15 16 3221 14 18 3 A 3 o 33 13 20 ALO 17 35 11 24 SS 22 37 y) 28 SO 24 A 32 SU ie 28 A) 6 34 38 lo] 30 | DECÍMETROS. DECÍMETROS. > | BB __ | Altura Altura | | Altura Altura | dela de la Diferen— | de la de la Diferen- | pleamar. | bajamar. cias. | pleamar. | bajamar. cias. ASÍ... 30 38 8 | 30 | Octubre....... a 103 4() A 39 | IN Il | 45 Jl 44 SS 8 | 30. Máxima...) 410% 0 47 | 9 28 | AD 1 44 3600 HO. | 26 4241 4 38 ALO 25 38 Pu3S 12 Se 35 10 25 SS A 31 13 18 30 O 29 16 13 setiembre.... 30 16 | 14 A A 12 32 15 1 31 16 15 ISS 13 20 32 14 18 36 | 10 26 [315 VS 22 4( 6-34 36! 10 26 42 | 4 38 38 | 8 30 4d A: ¡SO 7 32 44 2 492 39 7 32 44 | Y 39 | | 32 42 | AN O | 39 Y 32 39 6 33 38 | 8 30 35 9 26 3691 10 26 32 12 20 | 13406 30 | 14 | 32 12 20 A A 14 | 31 14 17 15 SL a 15 33 130 20) 30 | 15 15 2 | ML 22 US 37 9 28, || Noviembre. ..[+.37:71 09 28 38 Soy A 6 34 JO a 42 | 4 38 | 40 CAS AA | 43 3 4() | 39 7 32 43 3 40 38 8 30 | 42 4 38 37 9 28 41 5) 36 36 10 26 38 3 11 24 34 | 10 24 | 39 13 19 | 3925/08 19 30 16 14 | 304 10115 15 | 30 MS 29 18 11 Uctubre......| 32 | 30 16 14 | AA | ll 15 16 37 OS | 33 13 20 40 | 6 34 35 11 24 108 zzz JE L E 3 E_ rro prop og EO0ÓK0Ó0 Ñq0 0 QÍÓ$ÍÉ7r]irnrn9%A9A%Ans DECÍMETROS. DECÍMETROS. KA — cn ; = | A Jtura Altura Altura Altura | de la de la Diferen— de la de la Diferen- ' pleamar. | bajamar. cias. | pleamar. | hajamar. cias. Nopiembres 6 lo ecu Dicenbre dl 14: 38 8 30 30 ISA 1 38 7 31 30 16 14 SIG A 32 31 16 | 15 o o 31 32 15 17 ISAMIAS 30 33 13 1520 ST LO 27 35 IIA 35 | 36 LO AE26 34 A | 37 9 178 33 13 20 38 8 ¡| 30 ¡O 14 | 18 39 LO 32 SS 1 20 39 7 15582 | 35 11 24 38 8 30 ¡SCA LO 20 37 9 11628 Diciembre..... 39 " 39 36 CN 40 6 34 35 10-115 lA 5) 36 | 34 125 122 (AL | 4 37 y 34 A 242 O 34 35 125 1625 1139 7 32 | VA 38 | 8 30 36 10 26 ¡5830 38 | 8 30 3301 12 | 106 Para que éntre por los sentidos el resultado de los números anteriores, he formado las curvas de las primeras pleamares y bajamares en cada dia durante un año, segun puede verse en el diagrama que : f m sy a , A .” ». sigue. (Lam. 2.*, Diagrama. 1.) A La línea de Jas pleamares forma una especie y hos ol de eme, cuyo ángulo interno se queda más alto o TN que los trazos inicial a y final £. Varias emes de esta clase, consecutivas, vie- nen á formar las undulaciones de la curva de las 4 *%, E 0 pleamares; y otra sucesion de undulaciones in- E versamente simétricas, forma la curva inferior Fig. 49. de las bajamares. Obsérvese que estos accidentes de una y otra línea se acentúan mucho ménos Frente a la pag. 106. CURVA DE LAS MAREAS EN ESPANA. or_decimetro. Escala _de 1 milimetro Miciembre. Noviembre: [Octubre ¡Setiembre. Agosto. ¡Jubo. ¡Junio. ¡Nayo. ¡Abril. JMarzo. [Febrero. IEnero. DIAGRAMA QUE REPRESENTA Las VARIAS CLASES DE DIFERENCIAS DE NIVEL ENTRE UNA PLEAMAR Y UNA BAJAMAR CONSECUTIVAS DURANTE UN AÑO EN SANTANDER + el mera de 1869 ey Santander de las [4 metros. E la - - mes 7 iniaalajSjal s a l | ! Sn ala Sd JE] | ! e 1 18 T | 1 5h |] aa E Je ¡8 | ll : 5 j E | ¡ml | | | Y E l | l j ] ] T 7 A Hl + El le al = e] pl á 1] T l E ala ñ SNE) | | z AA [E : 4 SOPA Raaaa Mn jaja] AOEEana al paella] Li —h =i. POLE E l y Banana 1 al Al : | ; aaa 1 ! : HOOa: Ml = [| ] Can | DN Ss )' ES Ñ NH p— | E ¡ía! A . ERAS T E - t6Bdl Ss Es 4 metros 3 metros 2 metros lomptro Linea del descenso maximo en Octubre os z > E TS Es A Vr pr de A 109 en los solsticios que en los equinoccios; y en estos mucho más que en los res- tantes meses del año. El diagrama evidencia, en fin, que hay dos clases de mareas vivas: unas más pronunciadas que otras: El límite inferior de las más pronunciadas bajamares oscila en España en- tre 0 y 4 decímetros, y el límite superior correspondiente -—el de las plea- mares —oscila entre 42 y 47 decímetros. El límite inferior de las mareas vivas ménos pronunciadas oscila entre 6 y 8 decímetros, y el correspondiente superior entre 38 y 40. Estas dos clases de mareas vivas se confunden casi en los solsticios. Como hay 2 clases de mareas vivas, hay tambien otras 2 clases de mareas muertas, cuyos límites determina el diagrama claramente. Las diferencias mínimas ocurrieron en 1869 segun expresa el siguiente estado (en decímetros). ¡yy gag ED QQ O 5 Dun AAA o _ R RÓS | Altura Altura Diferencia de niveles | entre las alturas de la pleamar [de la bajamar.[de la pleamar y su bajamar. BMErO........ | 30 14 16 ME A te tao is 30 15 15 E AAA ZAS 16 13 A A .| 26 a 9 Minimum. AI sl 29 17 12 EI A : 29 16 13 TOA UNID, DO. E 30 15 15 NE A O E | 30 16 14 Setiembre... iii mo | 30 10 13 MIELUDLS dq lo 0 o o ed 29 17 12 INOMICIADIO: cren 29 18 11 DAA 30 16 14 110 Los desniveles máximos fueron en 1869 de la magnitudes que se anotan á continuacion, en decímetros. Altura Altura Diferencia de niveles de la de la entre las alturas de la plea- Pleamar. Bajamar. mar y de la su-bajamar. Enerortus ios. bubble 43 3 40 RODEO... 45 1 44 A A 45 1 44 Ally cal 44 2 42 a ia de 42 4 38 JU to RA S 39 i 32 Jia da 27 LES 40 9) 35 OO : 43 3 44) Setlembrers ome a 44 2 42 Octubre ten E 47 0 47 Máximum. Noviembre. snm $ 43 3 40) Diciembre q 41 4 37 11, Como se ve, la diferencia de niveles menor es de 9 decímetros, y la mayor es de 47. Pero esto ocurre una vez sola cada año. Lo importante para el ingeniero es conocer el total de los desniveles igua- les, y á ese fin responde el diagrama segundo de la lámina 2.* "ara su estudio debe observarse que los desniveles pudieran ocurrir de 3 modos: 1. Siendo siempre idéntico el nivel de las bajamares, y variando solo el de las pleamares. 2.” Vice-versa. 3” Variando ambos niveles, es decir, ascendiendo el de las bajamares sobre la línea cero, y deprimiéndose el de las pleamares. ¿De cuál de estos 3 modos ocurre? Solo del último, como evidencia el dia- grama primero de la /dimina 2.* Especificación de las diferencias representadas en el diagrama 2." de la lámina 2.* <— _ _— ——J——————— —— ———————————————— —— ———_ ————————————- _—_——ee—J—e— o ——— = ll 3" [[CORRES-ONDIENTES| a A EN LOS MESES DE SN a A A AT = [| una m (S|[S|S]|S|S|[S|[ElZ|L¡2|S| 2 => [pleamar | bajamar [S [3 [S[=[S|[=|[>5|2|5|S|3 |3 A O al e E 06 IS 4rdec 47 0 | | il 44 45 1 IL 2 43 44 1 1 42 44 245 3 pl 3 40 43 3 1 2 ¡En 1 Ze 38 42 4 2 AL al 2121112 37 4 | 4 | l 36 41 5 2 212 1 MIA 30 40 B) 1 34 40 6 1 112 3 O A 34 SIS 1 33 39 (Dip! Mal 32 39 dl alias talar papa a 32 38 6 1 31 39 8 1 1 31 38 7 1 : 30 39 9 1 30 38 8 Slepeole2e alos | Ss/12/12 [234 | | | | Total de dias en que la diferencia de niveles pasa de 3%...... TOTAL DE DIAS en que ocurre la diferencia de niveles. La > 20 dias en que la diferencia exce- de 4 metros. 114 dias en que la diferencia pasa de 3" y no llega á 4”. => E l MESES. OIE A A NUMERO DE DIAS = A Ss a =s —_—=_ 2 S 3 ES => IE = al = = en que 32 [pleamar | bajamar 2 [SS [212 e NERD — E == 3 de de 2 (e . 221: 13 12 Tocurre la diferencia de niveles. : | ==> AS oyes 37 8 1 1 3 28 37 9 1 [IA AL 2 ACNE ZAS ALA Y7 28 36 8 1 1 | 2 27 37 10 1 1 2 21 36 9 1 1 1 1 4 26 36 10 SOI IFA EA SA E ZMIRSN 2 | 2172 28 25 35 10 1 1 1 ¡Eo 3 l 59 dias en ll que la diferencia pasa l ¡ de2,5 y no llega a3"., — — — ._ — nn IA 24 isos] 1 | 1 24 30 11 SA AZ AS IA] 15 24 34 10 | p1 1 23135 12 1 1 2 23 34 11 1 pon 3 22 31 12 1 1 222 ES IMA ES 15 22 33 11 1 1 21 34 13 1 1 2 21 33 12 1 1 MM al 1 7 20 33 13 3/12 (IL En 2 13 1 14 20 32 12 AL MAPA 65 dias en que la diferencia pasa de 2" y no llega á 2,5. | 56 dias en que la diferencia pasa de 1,5 y nollega á 2". | 14 30 | 16 2 AN ES A 10 14 29 | 15 1 A ] 13 380 | 1 | 1 1 13 29 | 16 1 AE 1 4 12 2 | 17 1] | 1 2 11 29 | 18 | 1 1 10 2 | 17 1 | | 1 9 2 | 1 1 | 1 21 dias de ménos de 1",5. AA A __ __z_ ———_ _ QQQ$EEE-_z- __ _ _zz QS Resúmen de las diferencias. Hay en el año de 4" en adelante. ......ocoooonuo +? 20) mareas. 20 EA A 14 134 mareas. 20 Eayadetmas de q a ss e as 114 58) 193 mareas. E 1 Hay de más de 2” y 14 258 mareas. Ta E O A e Oo ee 314 mareas. Hay de más de 9 decímetros...... . | | a o E El, La) Total de mareas de todas clases..... 335 14 JAY. Por via de amplificacion y comprobacion he formado los siguientes esta- dos (1). Diferencias de desniveles máximos en Santander y Cádiz durante el año de 1870. E gg SANTANDER. —— Á—_— nn Pleamar. | Bajamar. | Diferencia. Enero AA 4] decim 5decim 36/decim Febrero....| 43 3 A() Marzo..... 45 1 44 A 45 1 44. MAYO 201. > 43 3 4() JO. son. 41 5) 36 Moe A0 6 34 Agosto.... 3 3 A) Setiembre..| 45 1 44 Octubre. . 45 1 44 Noviembre. 44 2 42 Diciembre... 41 5 36 Promedio..... 40 | CÁDIZ. — OS Pleamar. Bajamar. 4] decim sdecim (aval 2 45 1 45 11 44, 2 42 4 A() 6 43 3 45 1 A5 1 44 2 2 4 Promedio.... A Diferencia. 3g6decim 42 44 44. 42 38 34 4() 44 44 42 38 40,7 Diferencias de desniveles mínimos en Santander y Cádiz durante el año de 1870. FF E E ERA MORO. sa eo Febrero. ... Agosto. ... Setiembre. . Octubre... Noviembre. . Diciembre. . (1) SANTANDER. Pleamar. Bajamar. 3p4ecim 16 decim 30 16 29 16 30 16 31 15 31 15 31 15 30 16 29 107) 30 16 31 15 31 14 Promedio ....o. Diferencia. | ] 4ecim CÁDIZ. AECA —__—_aann Pleamar. | Bajamar. | Diferencia. 3(ecim 1 gdecim ] 40ecim 29 17 12 2) 16 13 29 17 12 31 15 16 31 115) 16 30 16 14 29 17 12 28 18 10 29 17 12 30 16 14 31 14 1 Promedio 13,5 Estos datos están tomados del Almanaque para 1870 del citado Sr. FERREIRO. 415 Diferencia término medio de desniveles en Santander y Cádiz durante el año de 1870. SANTANDER. | CÁDIZ. Máxima diferencia de niveles, término medio anual. | 4” 41,07 po . . . » . . m Q m9 Mínima diferencia de niveles, término medio anual, 1,46 1,35 5,46 5,42 Diferencia de niveles, término medio anual...... A | 2,13 | ll v, Yo no sé que existan en las costas atlánticas de España localidades cuyas mareas presenten grandes divergencias con las que hemos estudiado, por lo cual me creo hasta cierto punto autorizado para la aproximada generalización siguiente (1): 2,713 al 50,44 Diferencia de niveles, término medio anual en España. ...o..oo... 212 E. A AA A E O OO MA Tengo además otros motivos. La tabla de los «Establecimientos de puerto» en España, publicada por la Direccion de Hidrografía, Anuario 11, contiene las diferencias de nivel en las sizigias y las cuadraturas, las cuales presentan, considerando el asunto muy en general, poca variacion desde el Norte al Mediodía. Hé aquí la tabla. (1) Claro es que hay que dejar á un lado las excepciones que se presentan en ciertas loca- lidades, como en Algeciras, etc. 116 IDA de los establecimientos de los principales puertos y diferencias de nivel de las aguas en las sizigias y cuadraturas, referidas al nivel medio de las mareas bajas de SIZIgias. ELEVACIÓN EN PIES. aa LUGARES. lloras, minutos. En sizigias. En cuadraturas. Cubraltan e e ple 1,47 4,4 1,4 Isa do sb. po casco. 1,49 4,3 1,4 a at O ao Da E po e 1,46 6,4 17 ALOJA es ooo gee e 1,45 8,6 2,8 (Al o Load O ola 0 /Sa E 1,18 12,9 3,6 SNS A AS oe 2,30 13 AU GUC Cas a NS 1: 15 10 Cádiz; Oah AA MR TUE 2, 17 12 Cádiz puerta de los Diques, arsenal... 2,30 13,6 A a RS IotS RSC 1,24 183,7] 3,9 Salmedina, bajo..... O A O 1,217 13,6 o) Cupo o acta 1,30 13,6 3,9 Sada Tr it: 158 13,6 3,9 Ba tr RE NEO 2, 13,6 3,9 Huelva uo aras IAS OS, 2,06 15 Laporta a 2,07 140 Sem 2,30 8,7 Lisboa, dara. 2,30 17,5 MAA O Saa 1,54 Monde gora ista aleta is ste brais , 2,30 7,6 OPDELO acre ar osa el acaso 2,30 10,9 (1) Segun estimables séries de observacion En la costa de Cascaes... 3,80 hechas por la Direccion de los Trabajos Geo- En la costa de Algarbe... 3,80 désicos de Portugal acerca de las alturas de La media de las máximas las mareas dentro del puerto de Lisboa, la amplitudes de 1874 á máxima amplitud es de 4” (máxima verdade- 1876 dan para Faro den- ramente extraordinaria, por lo cual se calcu— trodel puerto (Algarbe). 3,50 la en 37,90 la máxima probable). Fuera de la Villa Real de Santo Anto- barra del Tajo, en Cascaes, la máxima ampli- MO 3,19 tud es de 3,40 (máxima extraordinaria 3,45); En Oporto, y dentro de la en Paco 'Arcos 3,54. En el arsenal de Mari- falce del Duero, una na 3,90. série de observaciones Las máximas amplitudes observadas en dignas de confianza dan esta parte de Portugal son: como máxima ampli- En el arsenal de marina A O a 3:30 (Lisboa)...... A OSOR 4.30 (dudosa). ELEVACIÓN EN PIES. LUGARES. Horas, minutos, En sizigias. En cuadratoras, LAA al A A 3,14 14 12 E AO 3,15 14 12 A A 3,15 14 8,5 ANO AA RR 3 15 10 OU e E CEI e BA 3,20 12 8 Maria. a A y A A 3,20 12 8 AA A, PO 2,20 15 9 COLA AE y MO A ce 2,20 15 9 VEO OLE A A A 2,20 15 9 TOO E E TEO AS 2,20 15 9 SA Md AO 2,20 15 9 MOS de a spa ind RAN 2,45 18 10 Guru MB e 3 18 7 FAO AS A A 3 TADA A A o 15 10 De A 3,20 AE A E E ASIA: 3,15 Canal entre Lisarga y la costa... .... 3 A 3 15 11 A A A 3,30 14 10 IO AMÉN e oo de ajo aran ls te 2,30 12 Parla A ES 3 1/4: 12 CAD A IAS EEN 3 12 6 ana MR 3 1 9 E 230 12 y) A 3,15 10 4 ELO rota es cial aia 2,30 12 849 SA A AN 3 11 EA AAA A AREA ARA 3 14 oe 3 14 San Estéban de Pravia, barra........ 3 14 10 San Estéban de Pravia, poblacion... LS) 14: 10 AVE AT E 3 13 AECA O A AR O 4. 115 AI A A 3 14 EOI o A Ra 3 14 cios Moo a na dara rai 3 14 11 A A A 3 13 6 E EE Dd 3 12 E A A 3 12 A o e e 3 11 6 MO 3 12 arqnera co ao 3 13 6 CA A 3 13 6 A A o. 3 15 il 118 ELEVACIÓN EN PIES. LUGARES. lloras, minutos. add adan Santander e leia 3 13 8 SAM a e o RS lO 3 ES Castro Un dal e 3 13 SOM ORO ELO IICA 3 Porcalein Zea 18 8 A A o a oo 3 13 7 A A SS O oO o OOO 3 12 NMindaca OR 3 12 Peque. 3 12 6 Rio de Artigas ó de Ondarroa........ 3 12 6 MAC UA ss ASE Non 3 11 Dora A E A A ES e 12 LUNA ps A aaa tos e 3 12 Cua e 3 12 Sacra 3 15 7 Pasarela 3,20 115 Pa €. CAPÍTULO IT. PODER DÍNAMICO DE LA MAREA EN ESPAÑA, La fuerza de las mareas se aprovecha hace siglos industrialmente en Espa- ña, con especialidad en la provincia de Cádiz, á las inmediaciones de su bahía. Pero, conocidos los adelantos de la hidráulica, el sistema allí seguido es de los ménos adecuados. Y, no obstante, cada molino produce una gran renta; porque, por malo que sea el aprovechamiento, nada cuesta la fuerza motriz del Océano (1). Hé aquí, en resúmen, cómo proceden los dueños de los molinos. Convierten en estanque una pequeña hondonada de las muchas que se en- cuentran en aquella localidad, producidas por la situacion de los fangos ó por otros accidentes del terreno, ó bien la socavan y disponen artificialmente. Des- tinada á estanque una hondonada, recibe el nombre de «caldera. » Durante la creciente dejan entrar el agua marina en la «caldera: » la repre- san en cuanto empieza la menguante; y, cuando la marea ha bajado lo que consideran suficiente, dejan actuar el peso del agua sobre unas como turbinas, llamadas Rodetes, de industria primitiva, que no carecen de ingenio, relativa- mente. juando por el gasto del agua del estanque y la subida del nuevo flujo, no hay desnivel bastante para el juego de los rodeznos, cesa todo trabajo, hasta que el flujo llena nuevamente la «caldera;» y, por el retroceso de las aguas, al otro reflujo, vuelve á haber desnivel adecuado para recomenzar la tarea. El trabajo es, pues, intermitente: sólo se trabaja durante cuatro Ó cinco horas de cada reflujo. Y no es esto sólo: hay huelga absoluta durante los dias de mareas muertas. En el Loira se ha seguido últimamente el mismo método respecto á la «Caldera;» pero utilizando el peso del agua por medio de excelentes turbinas Fontaine de grandes dimensiones. El objeto ha sido aprovechar la fuerza de las (1) Mi amigo y antiguo compañero en el fía (que se halla en el Apéndice de este libro) Observatorio de Marina de San Fernando, se- sobre la actual utilizacion de las mareas en la nor D. ExrIQUE GarriDo, ha tenido la bon—= bahía de Cádiz. dad de escribir para esta obra una monogra- 120 mareas para achicar los diques. Como en Cádiz, los constructores Fontaine et Brault llenan un depósito durante la creciente; y, á la hora de empezada la inmediata bajamar cuando el agua exterior está más baja que la interior del depósito, mueven las turbinas con la presion del agua represada (1). IL. Sistema mejor que el adoptado en dichas localidades y otras varias es el propuesto por el Dr. Kane hace muchos años, al tratar de los recursos in- dustriales de Irlanda. 1.2 Destinar á estanque una ensenada ó anfractuosidad de la costa. 2.2 Llenarlo de agua á la pleamar, y represar el agua. 3.2 Aguardar á que baje el mar (por ejemplo, 2 piés), y entonces dejar obrar el agua sobre turbinas hasta el momento de Ja máxima bajamar; de tal modo, que el agua gastada por la maquinaria sea la conveniente, ni más ni ménos, para que permanezca constante el desnivel (de 2 piés). 4. Vaciar entonces el agua remanente del estanque en un corto número de minutos, por medio de compuertas suplementarias, establecidas ad hoc. 5. —Incomunicar inmediatamente el estanque con el mar. 6.2 Aguardar de nuevo á que la marea suba (2 piés) sobre el nivel del ya incomunicado estanque, y suministrar á la maquinaria el agua suficiente, ni más ni ménos, á que permanezca constante ese desnivel (de 2 piés). 7.2 Dejar entonces obrar el agua del mar sobre las turbinas hasta el ins- tante mismo de la pleamar. 8.2 Abrir entonces las compuertas suplementarias, y acabar de llenar el estanque en cortísimo número de minutos. Y, ya lleno otra vez el estanque, repetir las operaciones en el órden enu- merado (2). Este sistema posee la incomparable ventaja de regularizar la fuerza motriz: siempre nos será dado hacer que la presion sea igual á un peso de agua cor- respondiente á una altura pre-determinada (2 piés, por ejemplo). Las diferen- cias (sin cesar variables) entre los niveles de las pleamares respecto de los de las bajamares, no pueden ya presentar dificultad con receptores sumergidos (turbinas, por ejemplo). Unicamente habrá que aguardar unos dias más que otros, á fin de obtener, en todo caso, la altura de agua pre-determinada para el funcionamiento de los mecanismos (en las mareas muertas claro es que será (1) Véase Epuisement des formes de carena— — calion industrielle par Armengaud ainé; tome ge: appareils hydrauliques utilisant la force des quinzieme, 1864, marées appligues a Paimberwf, par MM. Fontai- (2) Véase en el Apéndice la traduccion del ne et Brault, constructeurs á Chartres. Publi-- pasaje del Dr. KawE. 424 menester esperar mucho más tiempo que en las mareas vivas, y en éstas ménos que en las intermedias). El Dr. Kane, sin embargo, deja en su sistema un grandísimo vacío: no iudividualiza los medios de utilizar la inmensa cantidad de agua disponible en las mareas vivas, ni de obviar á la cicatera altura de las mareas muertas. Sin duda el genio y la inventiva del autor habrian sabido llenar tan gran vacio; pero es lo cierto que en su obra quedan sin llenar. El sistema posee, además, otra ventaja: su extrema baratura respecto á los gastos de instalacion. 11. El sistema de trabajo intermitente del Dr. Kaxk puede recibir una mejora importantísima, convirtiéndolo en sistema de trabajo contínuo la mayor parte del año, porque, además de la marea, debe utilizarse la poderosa accion del oleaje. Y obsérvese que utilizar la accion de las olas es hacer esclavos de la indus- tria los constantes movimientos de la atmósfera, apenas aprovechados hasta el dia en los molinos de viento. IV Las olas (como las mareas y los demás motores irregulares) no deben uti- lizarse directamente, sino de un modo indirecto, almacenando su fuerza en un receptor elástico que luego la devuelva en su mayor posible integridad. Las olas del Mediterráneo, así, pueden ser (y yo creo que algun dia lo se- rán) un preciosísimo recurso, si se emplean en comprimir aire, para luego lle- var la fuerza en él almacenada donde su necesidad se haga sentir. Posible es, pues, aislar de la fuerza de las mareas, la fuerza de las olas; lo cual nada debe tener de extraño, toda vez que las unas proceden de las atrac- ciones de nuestros dos luminares combinadas entre sí y con la rotacion de la tierra, y las otras proceden de la fuerza de los vientos (que, en parte, dependen, á su vez, de las mismas causas), pero con más especialidad de la evaporación de los Océanos y la rarefaccion del aire ocasionada por el calor solar. NE En las orillas del Atlántico podemos conjugar ambos orígenes de fuerza, y convertir en casi contínuo y tal vez en contínuo el sistema intermitente del Dr. Kane. Sin entrar ahora en pormenores, voy á dar una idea general de esta utili- Zacion. 122 Ante todo se buscará una gran ensenada natural que no sea importante para la navegacion, y se destinará á recibir la cantidad de agua motriz que nos propongamos utilizar para obtener de un modo permanente é industrial grandes masas de aire comprimido. Con sillares de muchas toneladas de E ==, po Ensenada netural peso, se construirá á la entrada un extenso y robusto malecon, cuya altura (en España) sea próximamente de 4*/. metros, donde batirá constantemente el mar. Fig. 50. Este malecon presentará grandes frentes á las olas, pero estará provisto de largos canales sin salida, imitacion en liliputiense escala de la llena de anfrac- tuosidades excepcional bahía de Fundy. £starque de las olas. Fig. 51. El agua de estas angosturas cuneiformes, atropellada por la enorme poten - cia de las olas, se elevará á más altura que ellas en virtud de la velocidad 123 adquirida, asaltará los malecones, y pasará por encima de ellos con la mayor facilidad (Ó penetrarán de otro modo en el estanque, si se adoptan al efecto dis- posiciones adecuadas, de que mas adelante se hablará). Tras este malecon lleno de angosturas se construirá otro, de una altura mayor, y entre los dos constituirán el estanque de las olas. Este segundo male- con cerrará por completo la ensenada, Dentro de la ensenada se construirá una dársena, para establecer en ella con la seguridad debida los aparatos receptores de la fuerza motriz, que se descri- birán en lugar oportuno. El Océano, por medio de un canal, comunicará con la dársena, Pongamos, como ejemplo ideal, la disposicion siguiente: Ensenada para recoger el agua motriz Darsena de la maquinaria Examinemos ahora brevemente los casos que pueden ocurrir, reservando para más adelante su ampliacion. Caso 1.” No hay oleaje. Supongamos vacía la ensenada y vacío el estanque de las olas. Aguardemos á que el Océano haya elevado 1” su nivel sobre el de la vacía ensenada. Abramos entonces las compuertas en 44. El agua marina penetrará en la dársena; pondrá en accion los aparatos receptores existentes dentro de ella; y, despues, por la parte inferior en 2, y por adecuadas tuberías, saldrá de la dársena el agua, extendiéndose por la gran ensenada, desde donde pasará el flúido al estanque de las olas por las compuertas CC. Las compuertas BB es- tarán cerradas. En los últimos momentos de la creciente se abrirá un gran número de com- puertas suplementarias no indicadas en la figura, pero muy fáciles de con- cebir y se llenarán en el menor tiempo posible, tanto la ensenada como el es- tanque de las olas, hasta que el agua llegue á tener en estos grandes depósitos, juntamente con la dársena, el nivel mismo exterior del Océano. Y así termi- nará el periodo de la creciente, cuando no hay. oleaje. Al empezar la menguante, se cerrarán todas las compuertas comunicantes con el mar; cesará todo trabajo, y se aguardará hasta que la marea haya bajado 1" en el Océano y en el canal cerrado por las compuertas 44. En tal instante recomenzará la obra; se dejará entrar en la dársena el agua de la ensenada y del estanque por HE y BB; su presion de 1” moverá la maquinaria, y por de- bajo de las compuertas 44, volverá al Océano por el mismo canal por donde entró. Al fin de la menguante, se dejará salir por las compuertas suplementarias, en el menor tiempo posible, toda el agua restante en la dársena, la ensenada y el estanque. Y así sucesivamente. Caso 2.” Hay oleaje. Supongamos á las olas capaces de suministrar por sí solas toda el agua ne- cesaria para mover la maquinaria. El agua, pues, introducida por las olas está más alta en su estanque que el nivel medio del mar. Se abren entonces las compuertas BB; se cierran las compuertas CC y EE; entra en la dársena el agua de las olas por BB; mueve la maquinaria, y vuelve al Océano por el canal 44. El modo de funcionar es idéntico al que tendria lugar en un mar sin ma- reas, pero con olas, como el mar Mediterráneo. Pero el problema no es tan sencillo como á primera vista aparece, porque, O caso de haber oleaje, pueden ocurrir 3 sub-casos. 1.* sub-caso. El estanque de las olas suministra agua motriz bastante para 125 que la maquinaria establecida en la dársena trabaje constantemente y sin cesar bajo la presion de 1” (6 bien otra presion industrial cualquiera). 2. sub-caso. El estanque suministra más. 3. sub-caso. El estanque suministra ménos. En los dos primeros sub-casos podemos prescindir de las mareas, y nos encontramos á orillas del Océano, en las mismas circunstancias en que nos encontraríamos á orillas del Mediterráneo. El agua entra desde el estanque de las olas á la dársena por BB, mueve la maquinaria, y torna al Océano por el canal A4. Pero en el sub-caso 3.”, cuando las olas no suministren agua bastante pare tanta tarea, el estanque de las olas tendrá que reducirse al papel de auxiliar. En la última parte de la creciente, y cuando esté llena la ensenada por las compuer- tas suplementarias en brevísimo tiempo hasta la altura del Océano, el estanque de las olas cuyo nivel estará más alto, podrá mover las máquinas él solo, ó con sus aguas elevar por CC el nivel de la ensenada, distribuyéndose entre ambos depósitos el exceso del de las olas. Por tanto, en vez de aguardar 4 minutos á la menguante inmediata, para obtener, por el descenso del Océano, el peso predeterminado de 1”, habrá que aguardar bastante ménos para empezar el trabajo en proporcion y razon directa de lo que las olas hubiesen elevado el (en este caso) comun nivel de ambos recipientes (ensenada y estanque). Lo análogo debe imaginarse del tiempo de espera despues de terminado el reflujo é iniciado el flujo subsiguiente. Y hé aquí cómo en los dias de las mareas muertas (cuando la diferencia entre el flujo y el reflujo se reduce en las costas atlánticas de España á poco más de 1") habrá, por efecto del oleaje —siempre que la mar esté picada —una diferencia de niveles mucho mayor; diferencia que acaso llegue, aun en tiem- pos no borrascosos, á llenar por completo el estanque de las olas antes de las últimas horas de la pleamar; y diferencia, que de seguro excederá casi siempre la máxima altura de la creciente, y que subsistirá más ó ménos tiempo despues de iniciada la menguante. Por de contado que en los dias de mar picada los resultados serán sobre manera favorables para aumentar y sostener el máximo nivel de la marea, ¡Ventaja inapreciable! Aprovechando el movimiento de las olas, bien podremos decir que no habrá, en lo general, mareas muertas, ó se compensará su escasez. Las borrascas, que hoy nos aterran, contribuirán al bienestar del hombre, puesto que, por medio de las olas, recogeremos la fuerza de los vientos. Ar No es fácil formarse bien una idea de la fuerza de las mareas y las olas, hasta que, con la pluma en la mano, se hacen cálculos al efecto. Entonces se 126 pasma uno de admiracion al ver la fuerza inmensa que deja perder la Humani- dad, y cobra alientos el ánimo para ver si es posible entregar á la civilizacion tan colosal potencia. Quisiera tener datos bastantes para calcular «con exactitud» la fuerza de las olas; pero, por más diligencias que he practicado, no he conseguido reunir los suficientes. Respecto del poder de las mareas, sí puedo hacer cómputos fundados, con solo utilizar los datos anteriores. VIT. "Tomo por módulo y punto de partida una ensenada de 7200 metros cua- drados, de la cual salga para mover la maquinaria 1 metro cúbico de agua por segundo de tiempo, ejerciendo la presion correspondiente á 1 metro de altura. El nivel de esta ensenada bajará con semejante condicion '/, metro por hora. En efecto: Una hora tiene 3600 segundos; Y, si del depósito de 7200" han salido 3600", claro es que el nivel habrá bajado */,'”. Si el agua del estanque baja '/,” por hora, y el nivel del Océano ha de ba- jar igualmente '/,” por hora, á fin de obtener siempre el mismo desnivel motor, deberemos aguardar á aquellos dias en que las mareas suben 3" (1). Examinemos este caso especial, y él nos servirá de guia para el exámen de los demás. Supongo, pues, m Un estanque de 7200%” y de una altura suficiente. Este estanque puede dejar salir 1"* por segundo, rebajando sólo '/,'"" su nivel cada hora. Supongo además: 1.2 Que la maquinaria consume 1"” de agua por segundo cuando la ma- rea es de 31, 2. Que la maquinaria funciona bajo la presion de 1” de altura. Analicemos: Para que la marea baje 3" en 6", preciso es que baje 0'",50 por hora. Y, para que los aparatos trabajen con la presion de 1”, preciso es que á la pleamar se haya llenado la ensenada, y que dejemos transcurrir las dos prime- (1) Por via de brevedad, supondremos que Pero el error no es grande, por estacionarse la creciente invierte seis horas justas, y otras como media hora la pleamar. tantas la menguante (lo que no es exacto). 127 'as horas de la vaciante á fin de que el agua de la ensenada esté 1” más alta que el agua del Océano. (Supongo que no existe el oleaje.) Nivel en la ensenada. Nivel en el Océano. Fig. 53. Dadas estas condiciones, si la ensenada gasta en mover los mecanismos re- ceptores de la fuerza motriz 1'* por segundo, la diferencia de niveles entre la ensenada y el Océano permanecerá constantemente igual á 1", puesto que la ensenada y el mar bajarán '/,” por hora. Y la ensenada producirá el mismo trabajo teórico durante 4 horas que una máquina de 13,3 caballos-vapor en igual tiempo; porque 1"* de agua (1), cayendo de 1” de altura cada segundo, produce un trabajo 1"> 1000* <1" = 133 os Analicemos otro caso. Supongamos ahora una marea de 27,5, Queremos tambien trabajar con la presion de 1” de agua. q 250" La marea baja cada hora ——-— = 41",66. Despues de llena la ensenada, habrá que aguardar 2,4 para que se establezca entre su nivel y el del mar una diferencia de 1”. Quedarán de trabajo útil otras 3,6. En estas 3",6 se repartirá el trabajo que pueda realizar el agua de la ense - nada, siempre que de ella salga la cantidad de agua necesaria, ni más ni mé- nos, para que su nivel esté siempre 1” más alto que el del Océano. Si en 3,6 baja el mar metro y medio, 25 LE 1" = OS en cada hora deberá deprimirse la ensenada sólo 41,66 (1) El resultado de 13,3 es menor teóri- de agua marina pesa 1026*, y no 1000 como camente del que debe resultar, porque 1"? se ha puesto en el numerador, 128 Ahora bien: cada metro cúbico puede considerarse como formado por 100 ” 2 tongas de 1* de altura y 1" de base. Cada tonga de éstas tiene, pues, 10000 == 1 Qlitros; si el agua de la ensenada tuviese sólo 1* de altura, contendria TPADQUIAES == 72000 tros a 2 toneladas Si la ensenada, pues, en las 3,6 útiles se deprime 41,66 por hora, claro es que el líquido gastado en cada hora constituirá un volúmen igual á IL >< 4166 = 299991,52, Ahora bien: 2999'",52, cayendo de la altura de 1” en una hora, son 299901, 52 3600%E >< Tak 11,11, trabajando durante 3* D) 0 Con el método de estos cálculos está hecho el Esrano adjunto. Las contínuas desigualdades de la fuerza motriz de las mareas quedan así elegante é ingeniosamente convertidas en desigualdades de los tiempos de espera. Tan irregularísimo motor se convierte en regular á costa de irregula- ridades en Jas intermitencias del trabajo. Huelgas no periódicas de los mecanismos compensan, pues, con toda per- feccion la inevitable irregularidad de la fuerza motriz del Océano (ó más pro- piamente dicho, de las atracciones del sol y de la luna). Así, pues, el sistema consiste en dos ideas principales. 1.2 Aguardar á que haya entre la ensenada y el Océano (6 vice-versa) un desnivel de 1 metro (medio de convertir las desigualdades de alturas en des- igualdades de huelga, y trabajar siempre con la misma presion hidráulica). 2.2 Suministrar á la maquinaria sólo el líquido necesario (ni más ni ménos) á mantener esa predeterminada presion de agua marina. VIT. Las mareas no deben aprovecharse en altura sino en extension: siempre nos será posible duplicar, triplicar..... centuplicar el gasto del agua; pero de nineun modo nos será dado decuplar..... centuplicar la altura del flujo. Esta tiene su límite natural: el consumo de agua, no. Por esto, para ensenadas ó «calderas» debemos buscar anfractuosidades del litoral, caletas ó brazos de mar de grandísima extension, pero que, por su expo- sicion á los vientos, ó lo somero de sus aguas ú otros muchos accidentes, no sirvan para abrigo de las embarcaciones, ni otras necesidades de la navegacion ó de la pesca, ni interrumpan ó inutilicen las demás industrias del mar. ¡Y en España abundan tanto! Fuerza en caballos-vapor que representa una ensenada de 1.200" -si la maquinaria funciona constantemente bajo la presion de 1" de altura. Litros de agua Altura de la pleamar sobre la bajamar. ¿EE _ ——— 4500 200 250 300 350 Baja la marea cada hora. 150 —— —9;) 6 200 — 330,33 250 = 440,66 6 300 —— 500 6 350 180.88 6 100 ——— 660,66 6 Hay que aguardar para que haya| 1 metro de presion. 4000 25 = hh 100c AR 33,3 1000 — Mk 41,6 100% 50 Resla de tiempo para el trabajo útil. 6h—4 —=9Qh Resta de agua aprovechable para el trabajo de la maquinaria á una altura de 300 1000 1500 200 2500 Depresion de la útil que resta para el trabajo. que ensenada en cada hora' supone esta depresion á razon de 10 litros por tonga de ] centímetro de altura por metro cuadrado. Caballos—-vapor que representan estos litros caidas cada hora de 1 metro de altura durante el tiempo útil de trabajo. 500 = Die 2h 100 E 1380.08 3h 150€ O 3h,6 200- = 500 ph 2500 = 980,14 1 15,3 300 250 < 720001 330,3 72000 440,66 >< 720001 3500 ><720001 580,14 <720001 66,66 >< 720001 = 18000001 = 23976001 — 29995201 = 36000001 = 1186080! —= 17995201 3600" >< 75% 17995201 36000001 1186080! 18000001 23976001 270000 29995201 =8c4b,88 (durante 3h) 270000 270000 270000 270000 = 6cab,666 (durante 2h) YA cab, 41 (durante 3b,6) = /3cab,33 (durante 4b) =45e2b,5- (durante 4h,3) = /7cab,77 (durante 4b,5) Caballos—vapor , que harian el mismo trabajo en 6 horas de accion constante. Número de dias que la marea alcanza la diferencia de niveles marcados en la 1.* columna. 6cab 66 xXx 9h — 2eab,299 6h : 8cab 88 >< 3h > ————_ = hcab 44 6h á Peab 11536 _— Geab.666 h 43cab 33 Xx 4h A AA 6h 4 5eab 5 4: 15cab,5 >< M3 Edel dh 6h 17cab,77 >< 4b,5 ———— = 1/3c8b,33 Gh | Í ' | | 1 | | | Producto del número de caballos por el de los dias que les corresponden. q€_E-----_z A A A A AAA A A A A A Término medio de caballos-vapor..... 2: Acabo. 58d | 237cab 5 691 459cab 9 701 622cab 2 38d | G44cab, 4 3/4 453cab_3 314 lunaciones 2492cab,8 2192,8 AAA 7eab 9 314 4 0cab Agregando la accion del oleaje, bien podemos pensar que 7200%* representan con exceso, .... 0 a O pr - FE e [ Al NINA E AAA AM ad 4 pod ve prunainy 77 ¡e 1 10414) pros (e . mua a aros! ” ó 20D. e ati Y == AA MEA Or] de Ú E Pirón Ub IA ds : MI agil apooar, qn al da MAA 160 e IN IAE tere > ml bl ye e “dl E (160 O 7 ' ( pa Ga y) ed A A Aa m4 de o rs 2) > 4 > ' q | ) E | - , y y Ps Mw) AGAR E U4 A al mi ce Mam TE ME e £ dt | * "Y - "ur 1 y 3 y o $ má Mi A A a e pad Er E - peto Ll ] alí . 14h 0 sl Mad y MD 1 2 IÓ ld a 1 ij »:) E z Ma Ml «01 A 4 wi ho Mr , e) 4 mp "ia, y 3 wi, Ñ un ) A A A XÉÑ A o A , 4 1 . ] S pued 1 + Ú ' ' . - z , o E * 1 ds > í y - E h el > e Fe E: = eS - - 129 En virtud de los cálculos anteriores, podemos contar con que cada 7200"* de ensenada representan, cuando ménos, la enorme fuerza de 10 caballos-vapor, trabajando grátis dia y noche sin cesar. xa Cádiz es una localidad admirablemente dispuesta por su configuracion geo- lógica para la utilizacion de la FUERZA DEL MAR. Hay una ensenada inútil para las necesidades del comercio, comprendida entre el castillo de Puntales, Punta Laclica, canal de Ureña, rio Arillo y el camino de Cádiz á la torre de Hércules (Torregorda), de la cual ensenada es un croquis la figura siguiente: Portales SR 3 3 S X= NÑ S> a, IS Laclica Pp dl Torre de Hercules Kio Árillo Fig. 54. Esta ensenada mide más de 15000000 de metros cuadrados, y representa por consiguiente una fuerza colosal ¡hoy perdida! 130 El estanque de las olas puede establecerse al Occidente del camino de Cá- diz, construyendo el correspondiente anfractuoso malecon dentro del Océano sobre las rocas que se extienden desde el castillo de la Cortadura hasta más allá de Torregorda. La utilizacion dinámica de esta ensenada sería obra de insignificante costo, comparado con sus naturales rendimientos. En carbon gastaria anualmente una maquinaria de igual potencia más de lo que costaria hacer las obras hidráulicas. Hé aquí el cálculo de la potencia residente en esta hoy inútil ensenada, ¡lena dos veces, y otras dos veces vacia, en el transcurso de 24 horas! Ensenada entre Puntales, Laclica y Torregorda (bahía de Cádiz). Suponiendo (para acomodar los cálculos al módulo de 7200””) que la en- senada tenga solamente 14400000", resultará: a , ) Producto tor Número de dias épmi ¡ Altura Caballos i del Término medio de la pleamar vapor en que número de caballos de trabajando sin 4 opel y la marea alcanza el desnivel ! sobre a mermitencias 24 de los dias que | “allos que representa esta bajamar. seguidas. de la 1,* columna, — | les corresponden. Ei, 150" 4444cb 25 111100 200" 8888" 538 515504 250" (S333en 69 919971 3001 1 70 1244390 390* In 38 1288876 400" 26666» 34 906644 314 lunaciones | 4986491 Término-medio de caballos-Vapor..... A —15880% MBE nana Agregando la accion del oleaje, podríamos contar con 20000 caballos-vapor, trabajando dia y noche sin 20000 cesar, 131 ¡15.880 caballos-vapor trabajando dia y noche sin cesar! ¡Máquina eterna que, por los dias de mar picada, desarrollaria la potencia oratuita de 20000 caballos! ¡Máquina que, una vez construida, no exigiria apenas costo alguno! ¡20000 caballos-vapor trabajando gratis durante una generacion y otra generacion! ¡Hé aquí un átomo de las fuerzas de la luna y del sol combinadas con la de nuestra rotacion terrestre! Y ¡esto está perdido! ¡Y la mayor parte de los séres humanos viven en la abyeccion y la miseria por falta de fuerzas productivas! ¡Por falta de artefac- tos producidos!! ¡Cualquier conjunto de máquinas de vapor capaz de desarrollar la fuerza de 20000 caballos, trabajando sin descansar 24 horas seguidas, costaria en España (1), comprando el carbon á los precios de Inglaterra, un millon de du- ros anuales! No costarian tanto los malecones que cerrasen la ensenada. Y, una vez hechos con sillares de gran mole, pasarian sin deterioro de generacion en generacion. El sitio llamado La Caleta, comprendido entre los castillos de Santa Cata- lina y San Sebastian (antigua naumaquia romana) es utilizable con poquísimo costo, y representa una potencia de muchos centenares de caballos-vapor. Pero el brazo de mar llamado Sancti-Petri está pidiendo materialmente uti- lizacion. El malecon rompe-olas está casi formado naturalmente por las rocas sobre que se levanta el castillo Sancti-Petri y el arrecife Levante: la dársena tiene emplazamiento natural antes de llegar al cerro de los Mártires en 10 metros de fondo, y el canal entero puede recoger la fuerza del Océano hasta el arsenal de la Carraca, cuyas máquinas se moverian por aire comprimido en vez de mo- verse por carbon, y cuyos fangos (que amenazan inutilizarlo) serían removi- dos (2) por la misma fuerza del mar que hoy los acarrea. Este canal representa, con un gasto insignificante (y un parroquiano segu- ro en el arsenal) la enorme fuerza de 6000 caballos vapor trabajando sin cesar. (1) Suponiendo que las máquinas gasten La barra tenía 7,2 pies hace 4 años: hoy tie- 1* de carbon por hora y por caballo, y quela ne 27,2. tonelada cueste 1 libra esterlina, tendríamos Solo la corriente, científicamente dirijida, ha efectuado esta obra colosal, y sin prece- 200005b >< 24k — 480000E por dia. dente ninguno en tal escala. Dirigiendo 480'% >< 365 = 175200'" por año. siempre la corriente del Sancti-Petri en un 175200' >< 100 rs. = 17520000 solo sentido, desde el castillo hacia el arse- nal y la bahía, la limpia de los caños sería (2) Utilizando el sistema con el cualse han cosa facilísima é incuestionable. removido las barras del inmenso Mississipí. 132 E La imaginacion hace ver en las regiones de la posibilidad, hechos que, antes de realizarse, ó que acaso nunca se realicen, parecen visiones de un deli- rante ó sueños de un calenturiento. Desde el banco de «Hazte-afuera» hasta el castillo de San Sebastian hay, paralelos á tierra en el litoral gaditano, y casi en línea recta, una série de arre- cifes y bancos que, unidos por malecones levantados por el mismo aire compri- mido de las represas anteriores, podrían recoger del Océano en el transcurso de una generacion la potencia fabulosa de 500000 caballos=vapor. ¿Imposible? ¡Ah! No. 'Tal vez paradójico, pero imposible, nunca. No solamente estos depósitos (verdaderamente colosales, pero cuya mano de obra pudiera irse encomendando á las mareas de un cuarto de siglo, con solo darles científica direccion), podrian constituir unos receptores inmensos de fuerza, cuya utilizacion convertiria á Cádiz instantáneamente en un emporio de industria y de comercio (sin rival por el pronto, puesto que la fuerza casi nada costaria), sino que tambien servirian de viveros inagotables de ostras y de peces exquisitos, capaces de suministrar alimento rico y delicado á toda la co- marca, y constituir un abundante venero de segura exportacion. ¿Son éstas, ilusiones? No. Yo no lo veré, pero ya lo he visto. Cádiz es una mina de fuerza grátis, y el carbon cuesta muy Caro. Lo que veo en mi interior será algun dia realidad. X. Y ¿por qué he de limitarme á Cádiz?..... Donde quiera que las anfractuosi- dades de las costas atlánticas de España y Portugal determinen una ensenada sin empleo en las industrias marítimas, allí pueden aprovecharse los desniveles sucesivos de las mareas, almacenando en aire comprimido la —hoy enteramente perdida para el mundo —fuerza motriz del Océano. ME sa ¿por qué el amor pátrio ha de encariñarme exclusivamente con la Península Ibérica? ¡Pues qué! ¿No existen anfractuosidades en las costas de todos los Océanos? ¿No hay afortunadísimos países donde las mareas se elevan mucho, como en Saint-Maló? ¿En el canal de Bristol? ¿En rio Gallegos de la Patagonia? ¿Cuál competirá en facilidades de localidad y en altura de mareas con el laberinto de islas y recodos de la bahía de Fundy? APÉNDICES AL LIBRO IL 1 FINAL DEL CAPÍTULO III DE LA OBRA DEL DR. ROBERT KANE TITULADA «THE INDUSTRIAL RESOURCES OF IRELAND.» Hasta aquí me he detenido en enumerar los recursos y aplicaciones del agua de las lluvias; pero ellos están muy lejos de consti- tuir el único orígen de industria mecánica que del agua puede proceder. Queda por con- siderar otro de la mayor importancia. De las observaciones hechas hasta el dia, aparece que alrededor de las costas de Irlan= da sube la marea á una altura que puede es- timarse en 12 piés, término medio. Nuestras mareas son el resultado de la ac- cion de las vastas masas de agua que, levan= tadas sobre su natural nivel, y luego depri- midas bajo el mismo por las atracciones del sol y de la luna, impelen, al ganar su propia posicion en los mares estrechos y en los ca- nales semejantes á los nuestros, enormes can- tidades de agua, ó las retiran de ellos, for- mando verdaderas corrientes como la de los Concibamos un depósito á la orilla de mar y en comunicacion con el mismo por medio de un angosto canal: imaginémoslo sin agua á la bajamar, y tendremos lo necesario para la utilizacion de la fuerza motriz. Si el canal tiene una compuerta, y aguardamos á que la marea suba un poco, 2 piés por ejem- plo; si entonces abrimos la compuerta, y de- Jjamos entrar el agua del mar en tal cantidad que el líquido en el depósito vaya subiendo lo mismo que siga subiendo el Océano, ten dremos, durante todo el resto del período de la subida, una corriente ten el canal con un peso de agua igual á 2 piés. Llénese rápida- mente á la pleamar el depósito hasta que ad- quiera el mismo nivel que el Océano. Ciérre- se la compuerta, y permanezca cerrada hasta que la marea baje.2 piés. Abrase entonces, y el agua del depósito tornará por el canal al rios, aprovechables, por tanto, para producir Océano con el peso de 2 piés hasta que llegue efectos mecánicos. De aquí que el movimien- to de las mareas constituya una gran fuente de fuerza motriz, y que los molinos de marea formen una importante variedad de los mo- linos de agua. En Inglaterra se usan poco, pero entre nosotros los irlandeses, convenien- temente aplicados, pueden constituir una base importante de empresas industriales. Y para que se comprenda, cual es debido. todo el partido que puede sacarse de las mareas, ya que tan escasamente se habla de ellas en los tratados de mecánica, voy á entrar, res- pecto á su aplicacion, en más pormenores de loque, á no ser así, yo consideraria necesario. el momento de la bajamar: vacíese entonces rápidamente el resto de agua que aún reste en el depósito, y quedará listo para repetir la operacion á la inmediata creciente. Analicemos ahora lo que pasa con respec- to al tiempo. Podemos considerar y admitir que la cre- ciente y la menguante duran 12 horas y 20 minutos: y, como la pleamar, término-medio, sube y baja 12 piés en ese tiempo, el movi- miento-medio de la marea es, en ascension (6 descenso) igual á 1 pié en 31 minutos. Pode- mos, sin sensible error, calcular media hora por pié. A la bajamar, cerramos la compuerta 134 despues de haber vaciado el depósito por com- pleto; y debemos tenerla cerrada durante una hora, para que la creciente suba los 2 piés con cuya presion queremos trabajar. Si en- tonces abrimos la compuerta, el agua estará entrando en el estanque durante 5 horas has- la el instante mismo de la pleamar. Lleno en- tonces el estanque por completo —para lo cual bastarán 10 minutos, habiendo á este exclu- sivo fin suficiente número de compuertas adi- cionales—el canal deberá hallarse cerrado du- rante otra hora, hasta que la menguante haya bajado 2 piés. Abierta entonces la compuerta, el agua estará saliendo del depósito durante olras 5 horas, hasta el instante de la bajamar, en que vaciaremos por completo el depósito en otros 10 minutos, haciendo uso al efecto de las compuertas adicionales, Tendremos así, durante 5 horas en la cre- ciente y otras 5 horas en la vaciante, una corriente de 2 piés de carga; esto es, 20 horas en cada 24. Calculemos, pues, la potencia leórica de esta corriente. Tomaremos á este fin como módulo el área de un acre. A la pleamar el agua del depósito tendrá la misma altura que la marea media, es decir, 12 piés. Pero de éstos. debemos su= poner que no se utilizaron mecánicamente los 2 piés que entraron en los 10 últimos mi- nutos. El agua del depósito utilizable como potencia es, por tanto, de 10 piés solamente, El acre contiene, por consiguiente, 435600 piés cúbicos de agua. Esta cantidad entra 2 veces, y sale otras 2, en cada 24 horas; lo que significa que en 24 horas hay aprovechables mecánicamente 48400 toneladas de agua ca- yendo de la altura de 2 piés. Ahora bien: 884 toneladas, cayendo 24 piés en 24 horas, es un caballo dinámico; de donde resulta que la potencia teórica de la marea, utilizada con un peso de 2 piés, es cuatro caballos y medio por cada acre de estanque. 10 acres de de- pósito darán una potencia teórica de 45 caba- llos durante 20 horas de cada 24. Ahora: si esto sucediese como en un rio cualquiera, nada más sencillo que la instala- cion de una rueda de paletas (undersho! wheel, rove hydraulique en dessous), la cual, aprove= chando */¿ de la potencia teórica, daria caba- llo y medio por cada acre de estanque. Pero desde luego se echan de ver dos circunstan— cias que hacen más complicada la construc cion de los molinos de marea y más dificil su aplicacion. Por de pronto, la corriente de la marca cambia de direccion cada 6 horas: á la creciente y á la menguante. Esto verdadera= mente se obviaría con aquellas invenciones mecánicas de varias y sencillas clases, por cuyo medio puede cambiarse la direccion de la corriente, de modo que permanezca sin al- teracion el sentido del movimiento transmi- tido á la maquinaria. Esta no es, pues, una dificultad, por más que haga necesaria la in- troduccion de organismos adicionales. La verdadera dificultad consiste en que el nivel del agua procedente de la marea está cam- biando sin cesar á razon de 2 piés por hora; y, por consiguiente, la máquina, capaz de funcionar á marea baja, estará completamen- te sumergida á marea alta; mayormente, si, en vez de los 12 piés, que hemos adoptado como término medio de la altura de las ma- reas, tenemos que habérnoslas con las mareas vivas, que en nuestras costas de Irlanda al- canzan la altura de 18 piés. Tal es la grandísima dificultad que se encuentra el ingeniero para manejar la ma- rea, la cual regularmente se vencia has- ta aquí por uno de los dos medios si- guientes. El primero consistia en establecer ruedas hidráulicas sobre una base flotante capaz de subir y bajar con la marea misma, de modo que las ruedas tuviesen constantemente su— mergidas sus paletas la misma cantidad, lo cual se obtenia haciendo que la presion del agua actuase sobre un marco suficiente, den— tro del cual se establecia todo el mecanismo de la rueda. Otros ingenieros apelaban al re- curso de situar los extremos del eje de la rue- da hidráulica sobre los pistones de dos pren= sas hidráulicas, en las cuales se inyectaba el agua por la accion de la rueda misma. Las dos ideas son perfectamente prácticas, y de ningun modo costosas; pero resultan de tal modo molestas, y requieren tal vigilancia y tan especial atencion, que sin duda por su causa, han ido cayendo en desuso los molinos de marea establecidos de este modo. El segundo medio consistia en compensar el contínuo cambiar del nivel, empleando pe- culiares formas de ruedas que pudieran fun— cionar aun estando sumergidas totalmente ó en gran parte. Muchas ruedas de esta clase fueron propuestas, y su descripcion puede verse en BELIDOR, BARLOW y otros autores, de que yo considero conveniente hacer caso omiso. Todas tienen el gran mérito de fun— cionar bajo el agua, y la grandísima falta de aprovechar muy poco la potencia. La pérdida 135 en algunas es tan grande, que su aplicacion de la marea. Por cada acre de estanque pode- práctica ha resultado negativa. mos esperar que nos dé, por lo ménos, 3 ca Fácilmente se concibe que yo no puedo ballos, trabajando 20 horas de las 24, diaria recomendar semejantes mecanismos, y que mente. Término medio, pues: cada 33 acres ni aun llamaria la atencion hácia los precio- de estanque con mareas de 12 piés, nos pro- sísimos recursos que pueden encontrarse en porcionarán una máquina de la fuerza de 100 las mareas, á no existir una máquina de in- caballos. vencion moderna, capaz de utilizar, verdade- Ahora bien, consideremos cuántas y cuán- ra y eficazmente, la fuerza motriz de las aguas taslocalidades existen en nuestras costas, que del mar. Esta máquina es la turbina, ya ci-— en su presente estado son perfectamente in- tada á otro propósito. La fuerza de la turbina útiles, y que solo requieren malecones de fácil es proporcional á la diferencia entre la pre- y barata construccion, para quedar converti- sion interna y la externa á su cilindro, sin das en estanques utilizadores de la fuerza del que para nada importe la profundidad en que mar. ¡Cuántos lugares existen, con especiali- se establezca semejante mecanismo. Siempre dad en nuestras costas orientales, donde la su accion es la misma, y devuelve práctica- naturaleza nos presenta inmensas ensenadas, mente una considerable fraccion de la poten- hoy sin uso, como tentando á la industria cia. La turbina realiza, pues, las condiciones á ejecutar lo poco que resta por hacer para necesarias para el buen aprovechamiento de conseguir colosales depósitos de fuerza! nuestras mareas de Irlanda. Balliteigue, Tacumshane y las caletas adya- Si, volviendo á nuestro ejemplo del canal centes de Wexford son vivos ejemplares de y del estanque, colocásemos una turbina de- tales ensenadas: estrechas en la embocadura: trás de la compuerta, y admitiésemos el agua capaces en el interior; formadas por la natura- en el depósito con el peso de 2 piés, la turbi- leza como hubiera podido un hábil ingeniero. na nos utilizaria ?/, á lo ménos de la potencia Locales hay, sin embargo, en que las ma= teórica calculada, y esto igualmente durante reas, complejas por varios accidentes, anulan 5 horas á la creciente, y otras 5ála menguan— las ventajas de la forma. Las ensenadas entre te. Las disposiciones convenientes para llevar Dublin y Drogheda presentan muchos casos el agua á su destino, son de tal naturaleza, — similares. Las áreas comprendidas entre el que ocurrirán de por sí á cualquier ingeniero camino de hierro y la orilla pueden servir de mecánico, y además de tan especial carácter ejemplo respecto á la facilidad de represar en técnico, que no las considero para expuestas esos depósitos las mareas que los llenan y los aquí. vacian. La turbina es, por tanto, la máquina pro- No trato de calcular la potencia mecánica piamente adecuada para el aprovechamiento que puedeutilizarse en estas localidades, etc. TI. UTILIZACION DINÁMICA DE LA MAREA EN CÁDIZ. Mi excelente amigo y antiguo compañe- Para emplear con utilidad como fuerza ro en el Observatorio de marina de San Fer- motriz de una máquina ó artefacto las dife- nando, Sr. D. Enrique Garrido, primer astró- rencias de nivel que producen el flujo y re- nomo del Establecimiento, consultado por mí flujo de las aguas del mar, se aprovecha el sobre el régimen de aprovechamiento de las desnivel que resulta entre las aguas represa- mareas en la bahía de Cádiz, tuvo la bondad das durante el tiempo del flujo, y las libres ó de contestarme con fecha 28 de Noviembre del mar durante el reflujo, de 1873: 1. Represando el agua durante el período de la pleamar en un gran depósito, que debe 1.2 ¿Cuál es la organizacion del trabajopara contener, con algun exceso, el gasto que ori- aprovechar eldesnivel de las aguas de las mareas ginen los aparatos hidráulicos que con ella en la bahta de Cadiz? han de funcionar; 2.” Dejando escapar por saetines, canales, orificios ó vertederos, en cuyo curso se ha de encontrar el aparato motor, el agua represa— da, tan luego como el nivel de esta, respecto del de las libres, exceda en la cantidad sufi- ciente para que funcione dicho aparato; 3. Disponiendo dichos surtidores de agua con portalones de corredera, ú otro aparato á fin de poder aumentar ó disminuir la salida de esta, hasta dejarla en la cantidad necesa— ria para que, funcionando el aparato hidráu= lico con la velocidad requerida, el trabajo que la máquina produzca sea en cantidad y cali- dad el que se apetece; 4. Dando al orificio de desagie la mag- nitud necesaria para que el aparato funcione con desahogo; 5.” Cuidando de que la represa de agua sea lo más abundante posible, para que en las mareas llamadas muertas puedan fun- cionar todos los aparatos hidráulicos que se monten, ó, ya que esto no pueda ser, el ma- yor número de ellos: esto exije que los caños ó piezas que se roturen para constituir el de- pósito, ocupen una gran extension de terre nos en las inmediaciones del local en que se edifique: y para que las obras sean poco cos- tosas es necesario que dichos terrenos sean anegadizos ó de muy poca elevacion: teniendo el depósito gran superficie, el nivel de éste ba- jará poco por el agua gastada en el periodo de trabajo de los aparatos; y en las mareas muer- tas que, como Y. sabe, dan poca diferencia de nivel entre la pleamar y la bajamar, po- drán funcionar todas ó casi todas las máqui- nas, produciendo el mismo ó casi el mismo resultado que en las mayores mareas; 6. Dando á la compuerta ó compuertas de carga de la presa las dimensiones necesa rias para que en las horas de creciente pue- dan llegar las aguas á las últimas piezas del depósito, y adquieran estas en lo posible el nivel de la pleamar; pues si las compuertas son pequeñas, la carga no será la máxima, y el trabajo se resentirá de ello. 2. ¿Trabajan los molinos dwrante toda la lumacion , ó descansan durante las marcas muertas? ¿Cuántos dias? Hay molinos que pueden trabajar durante toda la lunacion con todas sus piedras: otros que, aunque trabajan constantemente, no pueden verificarlo con todo el número de pie= zas durante las mareas algo muertas, ó las muertas, si bien funcionan todas en las mareas 136 vivas; otros, en fin, que, pudiendo tambien trabajar con todas sus muelas en las mareas vivas y con algunas en las algo muertas, no pueden funcionar con ninguna en las muer- tas. Esto depende de la magnitud de la re- presa y del estado de servicio en que se en- cuentren las piezas que la constituyen; por que, abiertas estas en terrenos fangosos, van con el tiempo cegándose con lama, ó subiendo sus fondos; y, si no se han verificado á tiempo las limpias necesarias, disminuye la represa hasta el punto de no tener el agua necesa ria para que funcione ni una sola muela en las mareas muertas. Tanto por dicha causa cuanto porque no todas las mareas muertas lienen la misma magnitud, ya por lo que en sí misma es la marea, ya por el efecto de los vientos que reinan, no se puede fijar el nú- mero de dias que los molinos dejan de traba— jar durante las muertas. En esta localidad, por ejemplo, una marea muerta se convierte en más muerta, como dicen los prácticos, cuando reinan vientos del V.; y se hace algo más viva si los vientos reinantes son del Z. 3.2 ¿Cuál es la disposicion para aprovechar el desnivel? Se represa el agua á la pleamar, y cuando el desnivel entre la represa y el agua libre es el conveniente, se abren la cantidad necesa- ria los portalones de los saetines, para que funcionen los aparatos hidráulicos: un moli- no bien dispuesto puede servir aquí diaria— mente dos períodos de seis horas de trabajo con todas sus muelas; pero, si se trata de aprovechar la creciente y la vaciante, el coste de la obra se hace muy oneroso, y el trabajo nunca alcanza al que puede obtenerse con la organizacion más sencilla. Esta es la opinion de un hombre que tengo por muy práctico en la materia: pero no puedo apreciar el verda dero valor de semejante parecer. 4.2 ¿Qué desmivel es el necesario para que las máquinas funcionen? El desnivel necesario para que funcionen bien las máquinas es variable con la altura de la marea, y yo creo que con la situacion y condiciones que tengan el molino y sus má- quinas: asíes que en mareas de cuatro cuartas (Mamadas así porque la diferencia del nivel entre bajamar y pleamar alcanza esta magni- tud) es suficiente un desnivel de /res cuartas; en las de seís cuartas se necesita un desnivel de cuatro cuartas: y en las de nueve cuartas, que Frente á la pag 137 Nivel «e bajamar Plan del saetin. | a son las máximas de esta localidad, no pueden funcionar las piedras con menos de cinco cuar- tas de desnivel. 5. ¿Durante cuánto tiempo trabajan en la subida y cuánto en la bajada de las aguas? Los molinos movidos por el agua del mar trabajan en tanto que las diferencias de nivel entre las aguas represas y las libres es igual ó mayor que las expresadas en el punto 4.?; y es evidente que dichas diferencias existirán entre las aguas de ambos lados de la presa, desde algun tiempo despues de la pleamar hasta cierto tiempo despues de la bajamar, comprendiendo, por lo tanto, parte de la cre- ciente ó periodo de subida, y parte de la va- ciante ó período de bajada de las aguas. Esto es en el caso de ser suficiente la represa; por— que, si no, ésta quedará vacía durante algun tiempo en que el molino dejará de funcionar- 6.” ¿Qué clase de máquinas son las que utili- zan al desnivel? ¿Son turbinas? ¿Están las pale- tas por debajo del mivel de las bajamares? ¿Siem— pre? ¿Las paletas son curvas ó planas? ¿Obra el agua de dentro ú fuera como en las turbinas FOURNEYRON y FONTAINE? Los motores hidráulicos que por aquí hay son únicamente los que emplean los molinos harineros.—Vea V. el croquis adjunto hecho á la pluma y casi sin escala, pues lo he traza- do sur place. Bb, B, B, B,=po0z0. M,=muela volandera. M',=muela durmiente. A, asiento. t, t,=clavija. O,=prolongacion del eje del rodete, de hierro. E, =eje del rodete. R, R,=rodete. Y» Y, =20TTON. 7,—puente. $, 5, $, $,=saetin. 0. b, 0, b,=ojo de desagie. L, L,=portalon del saetin. P, P.—paredes del molino. P, Pp, p,]pis0 de id. (de madera). h,=cajon de material ó madera. Estas primitivas máquinasson las llamadas rodetes de pozo, en que el líquido obra de la circunferencia hácia el centro: constan de un rodezno de madera de forma cilíndrica con 13 agujero ó centro cuadrangular en el que va implantado el árbol vertical, tambien de ma- dera, que en la seccion de ajuste es de figura octógona:á este arbol se asegura el rodete por una chabeta de hierro que pasa por escopleadu- ras entrelargas abiertas en aquel y en el cubo de éste, y por cuñas que rellenan los espacios resultantes entre las caras del agujero del mis- mo cubo y las del árbol: dicho cubo lleva ajus- tados en posicion inclinada ocho álabes ó pa= letas de madera, curvas por ambas caras, que se aseguran con un aro del mismo material, concéntrico con el cubo, y cierra y fortalece al rodezno: la altura de este aro y la del cubo es generalmente de siete pulgadas, y su diámetro es de una vara: pero yo creo que estas dimen= siones deben variar con el diámetro y peso de la muela que el rodele haya de poner en movi- miento. En el extremo inferior de dicho árbol va ajustada una pieza de hierro llamada yo» ron, que tiene cuatro brazos cónicos en for- ma de cruz; de estos uno sirve de espiga al árbol para facilitar el movimiento, y los otros tres, que aseguran por su ajuste en el árbol la invariabilidad de posicion entre ambas piezas, van remudándose, por cambio de lu- gar de los brazos de ajuste, á medida que el que es realmente gorron se inutiliza á causa de su contínuo rozamiento con el centro so- bre que gira el árbol, el cual es un punto có- nico hecho sobre un tejo de bronce empotra= do en un madero grueso que se llama la puen- te. En el otro extremo del árbol va concéntri- camente ajustada una barra cilíndrica de hierro que sirve para prolongar el mismo has- ta una altura de tres pulgadas sobre la super= ficie superior de la muela fija ó durmiente y para ajustar en su extremo, rebajado á la for- ma rectangularen la extension de dichas tres pulgadas, una plancha tambien de hierro lla= mada clavija que, situada en sentido perpen= dicular al árbol, es la que soporta la muela móvil ó volandera, y la que ha de comunicar á esta el movimiento giratorio del eje. Esta mue- la descansa por su propio peso y equilibrada sobre la clavija, que encaja en una mortaja de su misma figura abierta en la piedra. Para que funcione este rodete se constru- ye un pozo de sillería en forma cilíndrica, cuya seccion trasversal tiene dos ó tres pul- gadas de diámetro más que el rodete, y cuya profundidad debe ser tal que su fondo quede algunas pulgadas más alto que el nivel de las bajamares ó que el fondo del caño en que el molino esté edificado, si dicho caño queda en seco á las bajamares, como sucede en algunos molinos de esta localidad. A una ó dos pul- gadas sobre el fondo de este pozo se coloca como diámetro la puente antes citada, empo- trándola por un extremo, con cojinetes y cu- ñas, en una abertura hecha á propósito en el muro del pozo, y sosteniéndola, como colga= da, por el otro, con una larga barra de hierro que termina en figura de cruz, y encaja por este punto en una muesca hecha al efecto en la cabeza de la puente: el otro extremo de esta barra va conexionado á un tornillo con tuer— ca fija en la cubierta del pozo y al nivel del piso del molino, que sirve para arreglar en altura la posicion de dicha puente. su hori- zontalidad, la verticalidad del eje del rodete, y la distancia de la durmiente, á que se ha de colocar la muela volandera, á fin de que el género molido tenga las condiciones apeteci- das. Al conjunto de esta barra y del tornillo denominan el alivio; nombre no mal aplicado, puesto que con su movimiento se aumenta ó disminuye la distancia que media entre am- bas muelas, y por tanto, el engrane, llamé- mosle así, del picado de la una con el de la otra, lo que, á su vez, aumenta ó disminuye la facilidad de movimiento en la muela vyo- landera. Para conducir el agua de la represa al pozo, hay un conducto llamado saetin, dis- puesto generalmente en forma de tunel abo- vedado, que, partiendo de la cara exterior del muro de presa hácia el depósito, con una abertura de unas tres varas y media de alto por una de ancho, termina en la pared cilín- drica del pozo con unas veinticuatro pulga- das de alto por nueve de ancho. El plan de este saetín, que empieza algunas pulgadas más alto que el fondo de la caldera, es un plano inclinado hácia el pozo con una pen- diente de */,,, poco más ó ménos. La posicion del saetin respecto del pozo debe ser tal, que una de sus paredes se encuentre en el plano tangente al aro del rodete, que es perpendicu- lar al muro de presa: la otra pared, prolonga- da, cortará á este plano y al rádio del rodete que va al punto de contacto, á causa de la forma del saetín. A fin de impedir ó de mode- rar la salida de las aguas de la represa por el saetin, se coloca,entre correderas, á cierta dis- tancia de la boca ó entrada de éste, un porta= lon de madera capaz de subir y bajar vertical- mente por medio de una cuerda que pasa por una polea, pendiente de un arbotante situado en la cara interior de la pared del edificio. 138 La situacion que debe tener la cara supe= rior del rodete respecto del plano del saetin, debe ser tal, que la interseccion de este plano con la superficie lateral del pozo y dicha cara superior, estén en un mismo plano ho- rizontal; y, para evitar que parte del agua que llega por el saetín se derrame y pierda por el espacio que existe entre el aro terminal del rodete,—llamado gwirnalda ó corona,—y las paredes del pozo, se revisten estas hasta la al- tura conveniente con tablas que al mismo tiempo han de quedar casi en contacto con la superficie exterior de dicho aro, en cuanto no lleguen á impedir el libre movimiento del rodezno. Para dar salida al agua que ya funcionó y cayó por la parte inferior del rodete, des- pues de obrar y resbalar sobre los álabes del mismo, hay practicada una abertura en la parte del muro del pozo opuesta al sae/in, que partiendo del fondo en una extension igual al semicontorno del mismo, tiene una altura de 18 6 20 pulgadas: —esta abertura se llama ojo. y conduce inmediatamente elagua gasta= da al caño de desagúe, ó lugar de las aguas li- bres. Para hacer la represa ó carga del depósito ó caldera hay un ojo especial abierto en el mismo muro de los saetines, quelleva hácia la parte opuesta á la de entrada de las aguas una compuerta ó portalon con bastidor de madera que gira sobre un eje horizontal, del cual cuelga, situado en su canto superior; la compuerta funciona como válvula al ejercer el agua su presion: así es que, durante la cre- ciente, estando el depósito vacío, ó siendo su nivel más bajo que el de las aguas libres, el portalon es empujado por estas, las cuales se precipitan por los espacios que deja aquel abierto hácia sus costados y parte inferior: en el momento de la pleamar se equilibran los pesos de las aguas exteriores é interiores; el portalon toma la posicion vertical; descan- sa sobre su marco, y cierra, por tanto, toda salida; y es evidente que en esta disposicion se conservará mientras que el nivel de las aguas interiores sea más elevado que el de las exteriores; y, en consecuencia, no habrá por este punto ninguna salida de agua en tanto duren semejantes circunstancias. Hasta aquí dejo dada idea de todo el me- canismo y construccion que hay bajo el piso del molino. Sobre éste, y refiriéndome á una sola muela, hay el asiento, plataforma de ma- terial en quese fija la muela durmiente, que 139 está asentada sobrela bóveda ó cerramiento del pozo; la cabeza del tornillo de alivio que se mueve con una llave, y que sobresale del pa= vimento algunas pulgadas; el pescante y apa- rato de suspension, que sirve para levantar y voltear. la muela volandera cuando es necesa- rio picar las piedras, y la tolva con su pescan— te, cuyo mecanismo es tan conocido, que me parece inútil explicarlo. Con lo que llevo dicho creo haber expues- to lo necesario para que V. comprenda todo el mecanismo de los molinos harineros de esta localidad. Es muy sencillo, pero no hay duda de que si, en vez de emplear rodetes, se hiciese uso de turbinas, se obtendria mayor cantidad de trabajo útil con igual consumo de agua; pero los actuales rodeles son poco cos- tosos, simples para la transmision del movi- miento á la muela, y fáciles de comprender por las personas, generalmente no instruidas en mecánica, que los manejan: además se encuentra quien los componga en todas estas localidades, lo que no sucederia con las turbi- nas, en que hay piezas delicadas. 71.2 ¿Desde Puntales hasta la punta de La- clica el fondo que forma la canal es de arena, fango, cascajoó roca? El fondo de la canal que va desde Punta- les hasta la Punta de Laclica es, en su gene- ralidad, de lama ó fango muy suelto; pero frente al derruido fuerte denominado Fort Lowis en el Trocadero, hay puntos en que se sonda algun cascajo. Los fangos, propiamen— te dichos, no se encuentran sino en el canal del Sancti Petri y en sus derivados, desde las proximidades de los diques del arsenal para adentro, etc. In. OTROS MEDIOS Además de los rodeznos, existen en In- glaterra molinos que se mueven por una rue- da de paletas. Tambien existen pontones-molinos: son unas grandes lanchas, ancladas en caños es- trechos, por donde pasa la marea con gran velocidad: en estas lanchas está sostenida IV DE UTILIZACION. una rueda vertical de 3á 5" de diámetro, con 124 24 palas de 2 4 5M de anchura. Estas palas entran en la corriente la cuarta parte del radio de la rueda; y, actuando sobre ellas la marea, produce un movimiento circular contínuo en el eje de la rueda, que luego se aprovecha industrialmente. SALINIDAD DEL AGUA DEL MAR, En los cálculos para evaluar la fuerza que representa un estanque de 7200 metros cuadrados, he supuesto igual á 1 la densidad del agua del mar. Los autores difieren mucho sobre este punto, por causas fáciles de asig— nar. Hé aquí algunos datos. 1440 Grados de salinidad del agua del Atlántico segun las observaciones del Challenger. E HH nan NN Latitud 38%, 3' N. - DIES : Profundidad < a ñ Latitud 20%,58' N. Profundidad en y plonsitad9, 19 O longitud: 229, 57" en [Latitud 1% 22 N.|Latitud 39, 8' N. brazas in- Pero os ati Peso específico brazas in— |Longitud26", 36'0-|Longitud 14%,49'0. glesas. 460 E á 60%. glesas. Pesoesp.á460% F. | Pesoesp.á 60%F. Superficie. 1,02616 1,02591 Superficie. 1,02684 1,02685 50 1,02630 1,02658 100 1,02732 90 1,02627 150 1,02677 1,02658 100 1,02643 250 1,02641 1,02642 200 1,02607 1,02620 400 1,02609 300 1,02618 1,02610 500 1,02608 1,02600 400 1.02629 1500 1,02607 1,02620 1500 1,02618 1,02613 Término medio | Término medio Término medio | Término medio 1,02643 1,02649 1,02619 1,02623 AA A A A A A A A A A A AAA O AT Término medio general... 1,02034 Gay-Lussac calcuJó.. . . 1,08800 NYSTROM trae 03000 El agua del Báltico, el Caspio y el Aral, Por el contrario, lasaguas del mar Muerto contienen tan poca sal, que viven en ella son tan pesadas, que su densidad, segun animales de agua dulce conjuntamente con Nysrrom, es 1,24. animales marinos. LIBRO TIL. LAS- OLAS. M. Eo e . AN a AS q Ñ e pr Y ORALE E UA AE A TE CAPÍTULO LI. AMPLITUD DE LAS OLAS. En calma perfecta, la superficie del agua de un lago refleja invertidos los objetos de la orilla, como lo haria un espejo horizontal. Si un perezoso soplo de viento se mueve solo con la velocidad de '/. kilómetro por hora, no perturba la perfeccion de las imágenes. Un soplo de alguna mayor celeridad desordena ya la copia; pero, no bien cesa la ráfaga, reaparece la perfeccion de los perfiles. Cuando el viento camina con la velocidad de 1 kilómetro por hora, las arrugas de la superficie líquida estorban ya la definida produccion de las imágenes; pero las agitaciones del agua no tienen fuerza para propagarse; porque, si hay en el lago un espacio guarecido de la accion del viento, allí, con seguridad, es perfecto el espejo de las aguas. Este ligerísimo tremor de los líquidos, incapaz de propagacion, es lo que Scorr RusseLL llamó ondas de capilaridad, y colocó en el 3.” de sus 4 órdenes de ondas. Solamente cuando la velocidad del viento resulta de alejo más que de 3 kiló- metros por hora, es cuando empiezan á producirse con regularidad notable las olas ú ondas de oscilación, poco perceptibles al principio, pero cuya amplitud se va ensanchando á medida que aumenta el viento ó se prolonga su duracion. No es fácil comprender cómo pueden producirse olas de magnitud diferente cuando toda la extension de una superficie está por igual expuesta á la misma intensidad de viento. Solo cabe encontrar explicacion negando el supuesto, y no concediendo que las desigualdades del terreno y de los árboles ó arbustos de la orilla permitan en caso alguno la igualdad de exposicion á las ráfagas del aire, ni tampoco que éste sople siempre con idénticas velocidad y direccion. Parece que el viento causa las olas, porque se adhiere á las moléculas del agua; adherencia que aumenta considerablemente por la circunstancia de inci- dir sobre la superficie líquida con una notable inclinacion: regularmente de 18”. Si, por causas cualesquiera, pues, se hace disminuir ó cesar esta adherencia, el resultado es sorprendente hasta lo increible. Por esto desde remotísimos tiem- pos, se ha asegurado que el aceite tenia poder para calmar la tempestad (1). (1) El Sr. PEREZ DE La SaLa dice: «Unode punto inexplicables, es el producido sobre las los efectos más sorprendentes, y hasta cierto olas por los cuerpos grasos, El Dr, FRANKLIN 1. 144 Las olas no son ondas solitarias ó de translacion; pertenecen al sistema 0sc1- lante: las partículas de la undulacion no viajan: lo que se propaga es una for- ma undular, como las que se observan en un campo de trigo, donde ondean las espigas sujetas por sus raices á la tierra: las olas, pues, en altamar son siem- aconseja el empleo del aceite como medio de aplacar la mar en un temporal; y, antes que él, un guarda-almacen de Kilda, citado por MARTIN, acostumbraba en tiempo de tempes- tad á dejar flotando á la popa del bote por me- dio deun cable, un paquete de tortas (puddings) amasadas con el hígado de aves marinas, con lo cual impedia romper las olas y calmaba la mar. Cuando el vapor de hélice de Goole, lla- mado William—Beckert, se fué á pique el 12 de noviembre de 1856, su tripulacion se salvó en los botes, á pesar de una gruesa mar, em- pleando el aceite. Tambien hacen uso de él los pescadores holandeses; y un testigo ocu—- lar que presenció sus efectos en el puerto de Scarborough, asegura se pueden calificar de mágicos, estableciéndose alrededor del buque un extenso espacio de agua tranquila. »Es conveniente consignar aquí estos he- chos, pues quizás tengan utilidad aplicándo- los á los botes salvavidas. La explicacion de este fenómeno es desconocida: ordinariamen- te se atribuye á la facilidad con que el aire se desliza sobre la superficie untuosa de la del- gada película de aceite, sin ejercer su accion sobre la masa de agua cubierta por ella. » VANCOUVER observó cerca de la Punta de la Concepcion, en la Nueva Inglaterra, que el maraparecia cubierto, en cuanto alcanzaba la vista, de una sustancia parecida á brea, re. sultando alrededordel buque un espacio tran- quilo de grande extension. Una cosa parecida refiere ScorEsBY, del mar del Norte: la mar se aplaca en cuanto principia la formacion de los primeros cristales de hielo. Sin embargo, los cuerpos grasos no deben producir el mis- mo efecto sobre olas formadas lejos del punto en que se encuentra el buque, y á ello pudie- ra atribuirse el mal resultado de algunos ex- perimentos intentados. Todo esto parece dar alguna fuerza á la opinion de los que afirman que el viento obra sobre el mar por la adhe= rencia del aire y por el rozamiento contra la superficie del agua. »Por último, es una observacion hecha por todos los marinos, que la accion del viento sobre el mar en tiempo de lluvia es ménos que en tiempo seco.» (P. DE LA SALA, Constr.) En un diario de Madrid, de cuyo título no tomé nota, he hallado lo siguiente: «Un periódico de Bombay publica una re- lacion sobre el empleo dado al aceite para calmar el furor de las olas y poder socorrer áun buque durante la tempestad. Dice así. »El King Cenrie, buque de 1490 toneladas, salió de Liverpool para Bombay en el mes de julio último. Despues de haber doblado el Cabo de Buena Esperanza, experimentó un fuerte viento de Noroeste, que duró bastante tiempo. Olas inmensas, precipitándose sobre el buque, invadieron las escotillas, arrastra- ron cuanto encontraron sobre el puente, y rompieron las cámaras, destruyendo las del capitan y de los oficiales. »La tempestad duró cerca de cinco dias, y las olas no dejaban un solo instante de barrer el puente. »Uno de los oficiales, Mr. Brower, tuvo la feliz inspiracion de hacer la prueba de arrojar al mar cierta cantidad de aceite. »Se tomaron 2 sacos de lona, y se llenaron con 2 galones (sobre 9 litros) de aceite fino cada uno. »A cada saco se le hicieron algunos agu- jeros pequeños, y se arrojaron á ambos cos= tados del buque. »El resultado fué mágico: las olas dejaron de precipitarse contra la popa y los costados del buque, y á algunos metros de distancia, en aquellos puntos en que se habia extendido el aceite, tanto en la proa como en la estela, se encontraba un vasto círculo de mar tran quila. 145 pre undulaciones de oscilacion; gregarias porque se presentan en grupos; y constan siempre de una parte cóncava seguida de su gemela convexa, hasta que llegan á las playas, donde se convierten en ondas de alto relieve, solita- rias ó de translacion. La distancia de cresta á cresta se llama amplitud: el tiempo que tarda en llegar la segunda cresta á donde estuvo la primera, se distingue con el nombre de período; y la mayor parte de los autores denominan altura á la distancia vertical entre dos horizontales tangentes á una convexidad y á una concavidad contíguas de la ola; K— — — — A B = amplitud. ab = altura. e] E d ut al el tiempo que invierta la molécula A en llegar al punto fijo B se llamará el período. 2 El movimiento de las undulaciones de oscilacion es mayor en la cima y en el fondo de la ola: no hay movimiento en la mitad de la altura de la undu- lacion. El carácter de las ondas de oscilacion es cicloidal prolongado (1); pero nunca la cicloide, que parece ser la forma límite. »La tripulacion pudo hacer cómodamente entonces las reparaciones necesarias. »Los 2 sacos de aceite duraron 2 dias; y, habiéndose calmado enteramente el mar, ya no fué necesario gastar más aceite.» Esta propiedad delos cuerpos grasos debió ser conocida de los antiguos, pues recuerdo haber leido, cuando yo tendria 12 ó 13 años, algo relativo al particular en un viejo libro de mitología, cuyo título he olvidado, pero de cuyas señas me acuerdo. Por lo demás, esta es una propiedad, cons- tantemente utilizada en la práctica por los buques de cabotaje que entran desde el At- lántico al brazo de mar llamado Sancti-Petri, que desemboca en la bahía de Cádiz. Al hacer los faluchos por la boca del canal con mar gruesa del Sudoeste, llevan ésta por la popa; y, una vez en la boca, les es forzoso atravesarse para gobernar al Nordeste, tenien- do, por tanto, que recibir la marsobre el costa- do. Y, para evitar los daños que el romper de la mar pudiera ocasionarles, arrojan al agua, poco antes de orzar, 8 á 10 litros de aceite. (1) El movimiento de las moléculas es os- cilatorio en un plano perpendicular á la ola: las moléculas marchan al encuentro de la que llega, y en cuanto entran sn el plano vertical correspondiente á la cresta, retrogradan para avanzar en el sentido de la marcha aparente: despues el movimiento de la molécula se va retardando, y cambia de signo para marchar al encuentro de otra ola. La amplitud de esta oscilacion horizontal suele llegar á 1”, aun- que ordinariamente sea menor, y varía muy poco de la superficie al fondo cuando la agi- tacion cerca de éste es muy fuerte. (P. DE La SALA.) 10 146 La altura de una ola nunca iguala á la profundidad del agua: por eso se rompen en las playas. | En el libro 1 vimos cómo la ola fenece, deshaciéndose en espuma playa arriba. Su destruccion final en las rocas y arenas, despues de extenuadas sus fuerzas en erguirse vanamente contra el fondo, es una escena de sublime gran- diosidad en la tormenta. ¿Para qué sirve tanto movimiento, tanto tumulto, tanto imponente despilfarro de titánica potencia? ¡Para producir calor! Las olas mu- cho tiempo antes de llegar á la orilla, parece como que sienten el fondo, que es su muerte; y, en vez de someterse sin protesta á su destino, se encrespan, ru- gen, maldicen como Ayax, se recogen en sí mismas, se sublevan, arrebatan cuanto encuentran, lo sepultan, lo destrozan, dislocan el fondo, y, al fin, se suicidan y deshacen, antes que conformarse á la muerte con el abyecto mori- turi te salutant de los viles gladiadores de la antigua Roma de los Césares. HL. En el mar pueden coexistir muchos sistemas de olas, todos de distinta d1- reccion é intensidad; porque la agitacion marina no es siempre manifestacion de fuerza actual: suele serlo de fuerza ya pasada, ó por venir. Pueden, pues, atravesarse, y como compenetrarse las undulaciones causadas por una ligera brisa, con la gran undulacion de una lejana tormenta, sin que ésta anule aquellas, ni las destruya, ni aun las cambie. A estas dos clases de ondas oscilatorias pueden agregarse las de otro viento..... y las de otro, y otro..... juntamente con las resultantes de las reflexiones en las costas..... y todos es- tos movimientos coexistentes producen alturas complejas de las crestas, efecto de la suma ó de la diferencia del sentido y energía de cada oscilacion indivi- dual; pues, si bien tantos movimientos no se estorban ni destruyen, no pueden, sin embargo, dejar de influir recíprocamente los unos en los otros. Por tanto, cuando esas undulaciones se interfieran en opuesto sentido, se modificarán en intensidad; cuando se reunan en uno solo, la ola-conjunto será más alta ó de mayor potencia que las anteriores y posteriores; lo cual explica el frecuente fenómeno de que, cuando hay oleaje, despues de cada tres, cuatro ó más undu= laciones de una série, aparezca periódicamente una ola de altura y fuerza mu- cho mayor que las demás. «Estas grandes olas que, á intervalos regulares, se suceden con fuerza, du- rante las borrascas, en medio de otras séries de olas más pequeñas, reciben de los marinos el nombre de vaGA Ó VAGA DE MAR; y, como tambien, con iguales intervalos, la agitacion se desvanece Casi, apareciendo poco alterada la super- ficie del mar, dan á esa tranquilidad relativa el nombre de yacewte ó de quE- DADA. Esta tranquilidad en momentos críticos es de grandísima importancia para salvar un paso peligroso, especialmente en los puertos de barra, por lo 147 cual los marinos que van á uno de esos pasos, cuentan desde la aparicion de la vaga el número de segundos que median hasta la quebaba, y acometen la en- trada con la seguridad de encontrarse en el canal durante el momento de la tranquilidad y Fla del puerto cuando se presenta de nuevo la vaga (1).» Así, el caos tumultuoso de las aguas en determinada zona, suele no ser efecto de la accion inmediata del viento en aquel mismo paraje, sino una com- pleja resultante de los choques de las masas de agua circunvecinas, los cuales son á su vez resultantes de Jos movimientos de otras masas lejanísimas; por manera que la agitación en un lugar es siempre una última resultante de las infinitas resultantes de todo el mar entero. Por esto los marinos, al ver movi- miento en Jas mares, se preparan á recibir vientos que todavía no han llegado; y, así, pasada una tormenta, continúa aún grandísima agitación durante mu- chos dias; porque el huracan, ya ausente, sigue removiendo todavía los mares en espacios muy remotos....; que el movimiento en un fluido denso y no elás- tico, como el agua, debe propagarse muy rápidamente, por grandes que sean las distancias (2). IV. El viento, pues, causa las olas, las cuales, como inmensas compañías mar- chando en columna, caminan en líneas paralelas y perpendiculares á su propa- gación, que es la direccion del viento. Pero, en la proximidad de las costas, las olas pueden no seguir precisamente esta direccion, y llegar á la playa en sentido opuesto á ella, como vimos que sucedia á la onda solitaria, por virtud de un giro ó doble variacion que la hacia llegar á la playa en direccion pa á la costa (3). La influencia del fondo tiene aquí lugar tambien. Además, las olas se reflejan en los obstáculos que encuentran, formando el ángulo de reflexion igual al de incidencia (4); pero aumentan su altura en el punto del choque. No es necesario que el obstáculo sea sólido para que la reflexion se verifique, y se produzcan efectos formidables por el ascenso y la agitacion furiosa de las aguas. El espacio del Atlántico situado á la latitud de 45”, y comprendido entre los 40 y 50” de longitud O. de Greenwich, es conocido entre los marimos in- (1) P. DE LA SALA, Constr. en el mar. las olas levantadas por un viento del Sudoes- (2) Fxusr, citado por CraLb1, Sul moto on te, batir en esta direccion las playas del At- doso del mare. tántico, y en la contraria las de la bahía (se= (3) En Cádiz, que está unido al resto de la gun ya se ha dicho). isla por una cinta estrechísima de tierra, ex- (4) En esto, como hemos visto ya, se dife- tendida de Norte á Sur, es muy frecuente ver rencian tambien de las ondas solitarias, 148 gleses por la significativa frase THE ROARING Fo RTIES (1), los cuarentas rugien- tes, y entre los franceses por la no ménos expresiva de LE TROU DU DIABLE, agU- jero de todos los demonios, segun aleunos españoles. Con fuertes vientos de S. O. la altura de las olas es allí tolerable, mientras que con los vientos del N. O. los barcos tienen que cambiar de rumbo, porque la mar, de aspecto aterrador, rota y dislocada, como si la hubiesen surcado profundamente con un rastrillo colosal, ofrece verdadero peligro al navegante. Y es que en el trou du diable el viento N. O. encuentra el Gulf Stream á un buen ángulo; tiende, pues, á desviar de su curso al Gulf Stream, cuya ve- locidad y cuya mole son tan-grandes que no ceden al viento, ó si ceden en los orandes tiempos es un casi nada; de consiguiente, la fuerza del viento se em- plea toda en levantar á insólita altura las olas sobre el semoviente malecon del Gulf Stream, haciendo la navegacion sumamente peligrosa. Por el contrario, un viento del S. O. ó del S. camina en la misma direccion (6 casi) que el Gulf Stream; y, como la fuerza del viento no tiene nada que se le oponga, su velo- cidad tiende, por tanto, á acrecentar la del mismo Gulf Stream (2). W: La velocidad de propagacion de las olas es constante para un determinado viento. La amplitud, partida por el tiempo que tardan en sucederse en un punto fijo dos crestas ó dos cavidades, es la velocidad de la propagacion. Las olas no se propagan (y esto es importantísimo) con una velocidad pro- porcional á la profundidad del fluido (3), es decir, que su velocidad no es la final de un grave que hubiese caido desde una altura igual á la mitad de la profundidad del fluido en que las olas han sido generadas. AE En las costas resguardadas del viento disminuye la altura de las olas, y, tambien, en general, cuando el mar es de poco fondo ó de no gran extension (4). (1) Zos grados 40, 41, 42..... que rugen: por eso usan el raro plural cuarentas. (2) ARTHUR R. GRANDVILLE, Vature; abril 1. 1875. (3) Créese que caminan con velocidades que varian como las raices cuadradas de las molto profonda la massa dell'acqua. Se Puna o Valtra di queste condizioni manca, le onde saranno sempre relativamente di piccola altezza, per quanto durevole, esteso, e di conveniente angolo d'inclinazione e forza possa essere il vento..... amplitudes. Pero ¿dónde esta la regla para determinar la amplitud? (4) Perche le onde possano raggiungere uWaltezza e velocita imponente e necessario che molto vasta sia la superficie del mare, e Per questo motivo leonde del Mediterraneo sono molto meno alte, voluminose e veloci di quelle dellOceano. (CiaLbrI, Sul moto ondoso del mare.) 149 Así, pues, para que las olas tomen gigantescas proporciones, se requiere: 1.2 Mucha intensidad de viento; 2.* Prolongrada accion del mismo; 3. Mucha superficie marina expuesta á él; 4.* Mucho fondo. VII. En alta mar la altura de las olas depende de la intensidad de los vientos. Pero en lugares dados, cerca de las costas ó en las playas mismas, la altura y la forma cicloidea de la undulacion dependen de la profundidad del agua, de los accidentes del lecho, de las resistencias y de la friccion en los fondos, de las reflexiones en las costas, de la direccion que con respecto á las playas toma el viento, de las interferencias con la gran onda de la marea, y de otras muchas circunstancias. Cuando vientos de tierra levantan el oleaje es constante la altura de las olas; pero aumenta con la distancia de la orilla. Muchos han propuesto reglas para calcular la altura de las olas, dada su longitud, y vice-versa. ¡Trabajo casi inútil hasta hoy! Solamente pueden enumerarse caractéres generales. La altura de las olas, contadas desde la parte más alta de la convexidad á la más baja de la concavidad, no es nunca dos veces la altura del líquido en reposo, contado desde su nivel natural hasta el fondo del mar. Al acercarse la ola á un bajo fondo, el lomo ó vértice se hace cada vez más agudo, y el límite á que puede acercarse la ola, sin excederlo, es precisamen- te */, de la amplitud. Así, por la forma y altura de las olas, puede juzgarse de la profundidad del agua: donde exista una ola de 1”, téngase por seguro que hay un calado, por lo ménos, de algo más que 1”. Cuando una ola ha pasado, rompiéndose, sobre un bajo, cesa de desbara- tarse en espuma si el calado se hace más profundo, y la cresta deja de presen- tarse acuminada; ensancha su base, y toma la figura que corresponde á la pro- fundidad. Naturalmente, pues, las olas de eran volúmen se rompen á mayor distancia de la orilla que las olas de menor masa, En una gran ola, sin embargo, suele haber espuma, cuando ni por su altura ni por el fondo llega todavía á los límites del equilibrio molecular; pero en se- mejante caso, no es la gran ola la que se rompe, sino alguna otra más pequeña coexistente con ella, cuya curvidad se aumenta con la curvidad de la cresta de la ola grande, resíduo ó telégrafo de tormenta distante, pasada Ó por venir. La fuerza del viento puede ser tanta, que el equilibrio natural de las olas se destruya; y, cuando efectivamente la cresta de la ola se hace muy aguda, el 150 viento le deshace la cúspide mucho antes de que haya adquirido la altura á que sin el viento llegaria; y que, despues, realmente adquiere en cuanto el viento calma alguna cosa. Por tanto, los mares más revueltos no suelen tanto ser el resultado de un repentino huracan, como de un viento fuerte y constante en porfiada direccion (1). Así, pues, en mar libre y muy profundo, la altura y el movimiento de las olas, en general, es proporcional á la velocidad, inclinacion y extension del viento, cuya direccion siguen; pero, si es muy furioso, la altura y el volúmen de las olas disminuyen sensiblemente; y poreso se dice que los grandes vientos abaten las grandes olas, cortándoles la cabeza; pero cuando el viento es de larga duracion, de no excesiva fuerza, y sopla sobre vasta superficie, entonces se ahonda mucho la cavidad; y, por tanto, la altura, el volúmen y la velocidad de la ola se exaltan, engrosan y aceleran. El método generalmente seguido para medir en alta mar la altura de las olas es muy inexacto; pero tambien el único acaso por ahora que sea hacedero emplear. El observador, cuando no hay otro buque á la vista, espera á que el barco se encuentre en la parte más honda de la ola, y sube entonces por el mástil hasta un punto desde el cual enfila la cresta con el horizonte: la altura marcada en el mástil es la que se busca. Pero es óbvio que entre las imperfec- ciones de semejante método está la de suponer la verticalidad del mástil en el momento de la observacion (2). A pesar, pues, de no poderse establecer reglas sobre el límite de la altitud, los autores parecen convenidos en no dar á las olas una altura mayor de 8 á 9 metros, contados desde la convexidad á la concavidad de la undulacion. De vez en cuando, no obstante aparece algun marino de nombradía á turbar esta con- formidad de convencionalismo, produciendo alturas más considerables; pero, ya sea que se admitan, ya sea que se contradigan los nuevos datos, hoy se sabe ciertamente que son expresiones poéticas correspondientes á ilusiones ópticas de los náufragos las clásicas hipérboles en que se habla de «Las montañas de aoua se-movientes. » O Para que el lector pueda juzgar por sí mismo de la disparidad de los datos, he formado el estado que sigue á continuacion, con antecedentes en su mayor parte extractados de la gran obra de CraLo1 (3). (1) La observacion de las olas presenta más docon más atencion, se le desaparece en un dificultad de lo que á primera vista pudiera pensarse, cuando el mar está muy agitado, y nada aparece regular en él, ni en forma, ni en intervalos, ni en velocidad. A veces una ola parece parada, á veces retrogradar, y, frecuen- temente, cuando el observador la está siguien- instante. De este fenómeno, generalizándolo, ha tratado OSBORNE REYNOLDS en la Seccion Á de la Sociedad Británica. (2) P. DE La SaLa, Constr. (3) Sul moto ondoso del mare: y Nature, 18 marzo y 8 abril 1875, 151 Altura desde el fondo ú la cresta de las mayores olas observadas en el Atlántico, A A A A A A A A A A A A AA AAA OBSERVADORES. Altura. IA OS A as 18 á 20" EL ARGONAUTA.......... 30 á 42 DOS ao Y SCORESB: oirlo Tar 15 NOAA ra ETS 9 Un observador francés...| 11 IE a A 10 JOENTROS an 12,2 DERGOIMEN das 1372 IAN COUDRAYE: > opa era sálo0 BREMONTIER.... ....... 20 BARRON loreto anta lato ecos DAURVIDEE: topos cie 30 EUMBOLD ile 11 NRAGO face le 6ás MARESCOT et GOURDIN...+| 11,50 GERVAIZE et DesGRaAz...| 12 DIUMOULINE 20 0 eaieote eje oía 12 WMIONNOISS, mesa e llena ade as NIONNOIS tl COURDIN At elisa talo 11 Oficialidad del Znconstant.| 18,90 DEYRESSAN E trola 6ás W. H. WoLLASTON...... HopE, SMITH y Otros..... 3445 THOMPSON ........ Aba BAC io ra ia 9,14 ANDEW LANG... ........ 13,71 IVAR arta tatoo lalala OOO 814 CTARRE ROS 00 detal 6,71 IMISSIESS olaa ojo eri 13415 MAD oi lios 10,25 FLEURIOT DE LANGLE....| 30,4 DUSSARD A o tes 15 GUIDE DU MARIN........ Marineros franceses..... INN S0 000000 LOSOR AO IWNESWA RIDDLEE (1) Ss 33 Amplitud. Velocidad. LOCALIDAD. 200% Costa Cantábrica. Barbadas. 220 15” porsegundo.|Faro Bishop's Rock. 230 Atlántico. Promontorio del Cabo. Bahía de Vizcaya. 116 12 por segundo.|Pacífico. Cabo de Buena Esperanza. 62 8,12 segundo. más de 4 ve- ces la al- bura. 4 < altura. 300 13" porsegundo. 400 20 id, 100 100 á 150 27 segundo. 9 segundo. 9,3 segundo. 381 39 segundo, 158 7,4 segundo, 400 18 segundo. 27 segundo. 10. segundo, 338 7 segundo. : / 4 velocidad del viento. Sur de Africa. E. de Inglaterra. Canal de la Mancha. Cabode Buena Esperanza. Bahía de Hudson. Latitud 26% 54 N., longi- tud 200. Greenwich. Bovissand. Azores. Bahía de Vizcaya. Latitudes Polares. Rochebonne. Bahía de Vizcaya. S. Océano Indico. Trou du Diable. TA PEARCE NATA TRIANA REO (1) Estas observaciones han sido objeto de discusion en Nature, Abril, 8, 1875. J. W. BLaAck ha dado el siguiente diagrama en el Nature de 8de abril de 1875, con arreglo á las La escala es de 600 piésingleses de cresta á cresta, 30 piés de observaciones de SCORESBY. ll de na E 6 da de a E E ne altura, y 220 piés la altura es ill Ñ 0d de e np Fig. 56. de eslora en el vapor; de modo que la proporcion entre la amplitud y 152 VIII. Excusado es decir que cuando una ola de alta mar se convierte en onda de translacion sobre una playa (que, por no existir inftuencias de las paredes late- rales, puede considerarse como un canal rectangular) su velocidad es la que tendria un cuerpo que hubiera caido, desde el reposo, una distancia igual á la mitad del espacio contado desde la máxima altura de la ola hasta el fondo de la playa. Excusado igualmente es el manifestar que la velocidad de la marea (depen- diente solo de la profundidad del fondo, si la hipótesis Russelliana es una ver- dad) diferirá mucho generalmente de la velocidad de las olas de alta mar, de- pendiente sobre todo de la fuerza del viento. Efectivamente: pocas veces son iguales una y otra velocidad. En alta mar, ante la velocidad de 500 y 600, y hasta 900 lilómetros de la marea, es insig- nificante la de 50 kilómetros observada por ScoreseY en las olas del Atlántico, Pero cerca de las costas las olas pueden alcanzar, y alcanzan á veces, á la ma- rea, cuya velocidad disminuye con el fondo. En el rio Dee observó Scorr RussELL que la marea caminaba con la velocidad de 6,4 millas por hora, al paso que la ola (oscilatoria y superficial), procedente de alta mar, avanzaba con la de 14,6 (1). (1) Ya vimos (libro 1) que el pororoca relativamente seguros donde la profundidad puedeacrecentar sus estragos cuando las olas del estuario es bastante mayor que en las de alta mar alcanzan á la onda de la marea y orillas, le pasan por encima, y que los barcos están CAPITULO 11 PODER DINÁMICO DE LAS OLAS DE TEMPESTAD. Las olas no se extienden á considerable profundidad. Son esencialmente superficiales; y éste es uno de los caractéres que distinguen á las olas grega- rias de la onda solitaria, la cual actúa desde la superficie al fondo. Fundándose en que de 5" á 6” está tranquila el agua del mar, ha propues- to y realizado Courteway una valiza silbadora, cuyo silbido se oye á 9 millas bajo el viento, á 3 contra el viento, y 4 6 con el viento atravesado. Un cilindro vertical 7 penetra p en el agua inalterable; otro cilindro a 5, ajustado en éste á rozamiento suave, se eleva hasta la re- gion de las olas: en el extremo superior de este cilindro está la valiza V, la cual, con el oleaje, hace subir y bajar el segundo cilindro a 4 dentro del primero: el segundo cilindro tiene un tubo 0, que termina en un pito P de locomotora, y otro ú otros tubos con válvulas, que se abren al subir y se cierran al bajar; al subir se llena de aire el se- gundo cilindro: al bajar se cierran las válvulas, el alre se comprime, y el pito suena. Varias valizas contiguas pueden hacer sonar notas diferentes, é indicar con acordes especiales, determinados pa- rajes en medio de las brumas ó la noche. El Mayor General Palsby (1) asegura que en aba la extraccion del Royal George trabajaban los bu- T zos sin molestia á la profundidad de 28", lo mismo con buen tiempo que con temporales, al paso que costaba gran trabajo luchar contra las corrientes de marea. Lo mismo asegura respecto á la extrac- cion del Ldgar, más difícil aún. Y Coode, encargado de reconocer el rompe- olas de Portland, no encontró que los deterioros se extendiesen más abajo de 5” (2). Fig. 57. (1) PEREZ DE LA SALA, Construcciones en (2) ID., 1d. td. el mar, 45h Pero contra estos datos y estas aseveraciones aparecen otros datos incon- cusos (1). De observaciones hechas en la rada de Argel por Ark, se deduce que en una mar medianamente agitada, es decir, cuando la ola cuenta desde el fondo hasta la cresta de 1,30 41,80”, el movimiento de las moléculas es muy apre- ciable á la profundidad de 12 á 15”; y con mares gruesas la agitacion no deja de ser sensible hasta la profundidad de 40” (2). Forses asegura haber visto repetidas veces en el Norte de Inglaterra lan- zadas vivas á las costas, conchas que solo viven en 14” metros de agua. El vapor Pegaso, ido á pique en la costa de Northumberland, con 22” de agua, quedó deshecho por una fuerte tempestad del Norte (3). Y tambien para que el lector pueda juzgar por sí, he formado el estado si- guiente, extractando principalmente del copioso arsenal de Craror (4). (1) Scorr RusseLL sugiere si la veloci- ¿Será acaso proporcional á una fraccion de dad de las olas correspondientes al sistema la distancia agitada? oscilatorio será funcion de la profundidad (2) La SaLa, Construcciones en el mar, hasta donde llega la agitacion que ellas cau- (3) Io., id. id. san. (4) CiaLpi, Sul moto ondoso del mare. 155 Olas que rompen con el fondo que expresa este estado, OBSERVADORES. Localidad. Profundidad. Metros. IBLCQUERA ASA Bahía del Geógrafo...... A 0 12 MONNIER sii 2 «qee Loup Sainte- Marie (Martinica) hotel ye 10 ts E E .| Aroca, Golfo de Grascuña.......... ie 26 ROCQUEFEUIL......|] Anse des Amis, A. $. PacífiCO......... 33449 IMA Poe Aia, Saa diana co Mir. oscense 94 30 ORSBUR CA a Barra de Lisboa RA TA 13 LEGENDRE........ Istapa, Goatemala.....osoooocooo cimas 17 á 20 IMA ee A a O td E A 15407 MIDA la ae ¡Moo Somo, MEAR. on cosoncoodono e. 20 431 (CO Cardomnet, Sena......... eE 10 a dera de AUTE ao. es od 14 Der EE BancorManricio Uy AO A A 13 Hirettes(Guenesey. o ae is 20 4 23 ROCASerrata Nero 48 O Punta Mosteiros, Isla San Miguel....... Jl IKCERHALLET....... ¡ES RO o o 18 á 24 es ere: iiO a deBuc (Anda 10 á 18 ID.............. | Banco de los Escribanos, Portobello..... 9413 a. e . ... | Cayo Arenas, Costa de Méjico..... daa 32 4 48 ii Costa Oeste de ¡Africa ted sl 5410 Abs A A 11 á 13 O Joan Canalide Bristol. 8 (RR o SI ei ies pee ace 13 A Qutskoriesa ar 1 MI 18 Els mich Ness... VU AE da 18 HOMAS | serte Rackwick ¡Orcades:. 0 ut ola aL 22 DES e MSN E A o 18422 Nord Ronaldshast e AA 22 Bancos Cutho a oc late e geo, A 18 ARAS. a EAN er de: a E 9418 IDE RUOIAR O del Luaña, Norte de España....... EN 25430 DA. 00 JA El Tormenterade El, SOMO LIC, 2 224 30 LA PAG Punta delDichosos 1d ia 30 a a San Pedro, Cabo Mayol. cert ios 18 á 22 Ds a or Doble, Norte de Berria.......... 18 á 24 Ip. E EL Banco Castroverde, Punta Rabanal...... 46 457 1 e AA Banco Ri A TEN 11 á 25 Ia ¿o Bahía Struys (Costa Sur Africa). ....... 124 14 PERERA SAA Barra dera do 32,9 A A ERA O O NN A 13 DA A E Castro, cerca de Rivadeo.....0000..... 30 A O Petoncercardel Busto 60 á 80 A Seto ide id e cion o, 120 IA ETA TIO CR CIA AT ATRAE AT A AA CA TANTO AAA 456 Las barras de los rios se explicaban antes por la deposicion de las materias acarreadas con las aguas fluviales, á su encuentro con las más pesadas del mar. Hoy, en muchos casos, se ha comprobado que las aguas fluviales, más ligeras que las marítimas, pero en movimiento, empujan y se llevan por delante las de la superficie del mar; pero, en contra, junto al fondo, por causa de la ma- yor densidad del agua salada, se establece otra corriente poderosa de esa agua salada en opuesta direccion á la superficie, efecto ineludible de la presion hi- drostática y del natural restablecimiento de equilibrio; y esta corriente del fon- do, y exclusivamente del fondo (ó desde el mar hácia tierra), es la acarreadora de los materiales que constituyen la barra. 11 ¿Habrá medio de conciliar tantas contradicciones? ¿Qué es la marejada? Con mucha frecuencia existe formidable agitación en el mar, sin viento aparente que la cause. Esta turbulencia suele ser efecto de temporales distan- tes, que muchas veces se hacen sentir luego (lo que, sea dicho de paso, prueba que el mar transmite sus perturbaciones con más velocidad que la atmósfera las suyas) (1). Otras veces la marejada se presenta en el fondo, sin grande agitación apa- rente en la superficie, en cuyo caso se denomina la turbulencia mar de leva ó de fondo, y tambien se la llama mar sorda, especialmente si se transmite en direccion contraria á la del viento (2). La direccion de la marejada no es, pues, precisamente la de los vientos reinantes ni la de los dominantes, sino la de la mayor línea de agua, ó sea la de los vientos tempestuosos. En el Norte de España la direccion de la marejada es, por tanto, la que corresponde al Noroeste. La marejada se considera por los marinos é ingenieros como más peligrosa que la mar de viento, porque hace trabajar las embarcaciones, ocasiona rom- pientes donde ordinariamente no rompe la mar, y ataca los cimientos de las obras (3). Para juicio del lector he formado el siguiente cuadro de la potencia de des- truccion del mar á grandes profundidades, tomando los datos de CraLbx, de Perez DE La SaLa, la Révue Maritime, el Nautical Magazine y otros. (1) Así, en nuestra costa Norte, el cerrar- segura de temporal á las 24 horas siguientes. se de repente todos los puertos con mares (LA SaLa). gruesas y rompientes contínuas, es una señal (2) (3) La SaLa, Construcciones en el mar. 157 Efectos destructivos. Masas movidas por el mar. OBSERVADORES. Localidad y fecha. Peso, espacio, y altura, etc. RE poo lacas ares Hurstcastle, nov.”"" 1842.|Banco de guijarros, 70% largo, 4 alto. EE AD ooo eto Entre La Rochela y Roque- LOLA O e Barco lanzado en medio de un prado. IV EIDBET. 0 te tós e lHarre de Grayitudariadrd Banco de arena. Sur HAMILTON. ..... Bunta Braya SO Bloques sacados de 10m de profundidad. Zurcner y MarcoLLk.|Islas Mauricio y Reunion. [12000 piés cúbicos de pie- dra irregular. STEVENSON. ....... . «lsla Barrahead, 1836.....|Bloque de 42 '/,'", movi- do Ss A a Rort Boyard Adol Id. de 15”* movido 2”. A Rachel Too dada TAS Bloque de 28'"* movido 0,6. Dx, QuATREEAGES. .. ¿o [BIÓDAb a ajos do recae Bloque de muchos cientos de miles de kilógramos (1). Ia ie estao. Ancla de 1117 kilógramos lanzada á lo alto de un escollo. Plymouth, noche del 25 al 26 de Diciembre 1852. .[8000 toneladas de escollera fueron lanzadas al interior del dique: entre ellas ha- bia bloques de 10 á 16'”., Bonino 14 Cherburgo, 25 dic.”"* 1836. |200 bloques, entre ellos los habia de 3'", lanzados por encima del dique á 6” altura. e o a Oe A 1000 bloques pasaron sobre el muro. de cl MA a Bloque de 13m* movido. OR - Ii oe co A Bloque de 20" , movido 13" y alzado á 2", A . « . [Bloques de 3'” levantados 8" verticalmente, y algu- nos arrojados dentro del dique. DrckixsoN .......... [Cabo Frio, noviembre1831.|La fragata Thetis deshecha á 22" bajo el agua. Max E. ScHmITr..... Barra del Mississipi, 1878. [Bloques de 2'”” arrojados por encima de la escollera al otro lado de la misma. (1) Un bloque de granito de muchos cien- una tempestad de lo altode la costa, descansa, tos de miles de kilógramos, desprendido en como un puente macizo de una sola pieza, 158 WaLker y CraLnor estiman que la fuerza del agua es proporcional al cua- drado de la velocidad. Frissarb cree que la potencia de destruccion puede estimarse en 30'* por metro cuadrado. Merecen especial mencion los casos siguientes: En el Estrecho de Bonifacio, frente á la isla desierta de Lavezzi (Mediterrá- neo), existe una roca, tajada á pico y cubierta por unos pocos piés de agua, contra la cual chocó á principios de 1855, en medio del dia, la Sémillante, procedente de Tolon, con tropas para Crimea; la fragata se hizo enteramente trizas; y en el naufragio pereció más gente que en ningun otro que recuerda la historia de un solo buque. Despues de varias tentativas infructuosas para avalizar el es- collo, se levantó sobre la roca una maciza torre en 1869; pero en 1875 fué arrancada de cuajo de sus firmes asientos y precipitada en el abismo. El faro de Krishna, cuya base era de casi 200 metros cuadrados, desapare- ció, no se sabe cómo, á fines de 1877. Un notable efecto de las olas del mar sobre las construcciones ha ocurrido en el rompe-olas de Wick (Inglaterra). La altura de las olas en esta localidad fué medida y estimada repetidamente en un máximo de 42 piés (12",8) (contados de la cresta al fondo de la ola). Como piedras de 8 y 10 toneladas fuesen arre- batadas por estas olas. y en las tormentas subidas desde el parapeto hasta lo alto del malecon, se decidió construir la extremidad exterior de este rompe- olas depositando 3 hiladas de sillares, de 100 toneladas cada uno, sobre un fon- do de conglomerado, para que sirviesen de cimiento á otras 3 hileras de extensas piedras chatas, coronadas por un monolito artificial de grava conglomerada, elaborado allí mismo. El peso de este monolito pasaba de 800 toneladas. Pues, por increible que parezca, esta mole monolítica sucumbió á las olas. El inge- niero allí residente la vió en una tormenta irse moviendo á los golpes de mar, hasta que, finalmente, fué removida y arrojada al interior del malecon; y no solo la parte superior, sino tambien las 3 hiladas inferiores de piedra, que for- maban una masa de 1350 toneladas, fué removida sin romperse (1). entre los dos bordes de una sima cavada por el mar. En las tormentas las olas se acumu- lan bajo el puente, lo levantan, y teniéndolo de toros: nosoy yo, sino mi hermano RAFAEL, quien los tiene; pero diré lo que sé. »La mañana del 18 de abril de 1855, poco suspendido, pasan por debajo, y al retirarse, lo dejan caer sobre sus estribos, para volver de nuevo á suspenderlo y dejarlo caer. ¡Hecho y testimonio solemne! exclama CIALDI. (1) Mi querido amigo Sr. D. CesÁreO CE- RERO, consultado por mí sobre la caida de un enorme trozo de la muralla de Cádiz batida por el mar del Sur, me dice lo que sigue: «Mucho gusto tendria en poder facilitar á V. los datos que me pide referentes á la caida del trozo de muralla detrás de la plaza despues de la primera pleamar, cayó, girando sobre su asiento, el lienzo de muralla com-= prendido entre-el ángulo de San Nicolás y el primer saliente del recinto, inmediato á la plaza de toros. La brecha que resultó en aquel momento era de 80 metros de abertura, poco más ó ménos; habia temporal y viento de Sud- oeste, cuya intensidad nosería ahora fácil pre- cisar, porque nadie entonces cuidaba de re- gistrarla. »Recuerdo que la conmocion causada por 159 En las costas de Chile y del Perú acontece algunas veces el fenómeno de retirarse de las playas el mar, y volver despues, como una ola inmensa que inunda las costas con tremendo impetu y fuerza incontrastable, traspasando los naturales límites y destruyendo cuanto encuentra. En Europa este fenómeno es raro. Tengo entendido que se experimentó en Cádiz en 1755 cuando el gran terremoto de Lisboa. Los viejos, á quienes yo lo oí referir, decian que las aguas se habian juntado, porque las del Atlántico penetraron en la bahía pasando por encima de la cinta de tierra que une á Cá- diz con el resto de la isla. El Sr. Fervannez FonrecHa lama á este fenómeno mar desbordada, y lo explica por los temblores de tierra y los terremotos: cuando el suelo se eleve, las aguas parecerán retirarse; y, cuando se deprima, será por ellos inundado con violencia inaudita. In. La mar de fondo es un fenómeno verdaderamente inexplicado, pero de cuya existencia no es lícito dudar. Acaso la dificultad consista en haber querido referir todo cuanto ocurre en el mar á las teorías undulares, y en haber desatendido más de lo justo las in- dicaciones, hechas ya por observadores insignes, respecto á otra clase de efec- tos, de carácter dinámico puramente. En Cherburgo, por medio de robustos malecones hechos de maderos clavados en tierra, quedó estancada una gran masa de agua del mar; de manera que las aguas constituian como un lago. Para ver cuáles eran los efectos del rebote de los la súbita caida de masa tan considerable, se hizo sentiren muchos puntos de la poblacion, llegando el local terremoto á la plaza de San Juan de Dios, calle de la Companía, etc., etc. Creo que más que la conmocion, asustó el es- trépito de la caida, transmitido fácilmente por el gran canal de la calle de San Juan de Dios, favorecido por la direccion del fuerte viento. ¿ »La longitud actual de la obra nueva, no sirve para determinar la longitud del trozo desplomado, porque el Ingeniero Sr. SIERRA conceptuó preciso agrandar la brecha para cerrarla desde la parte intacta del malecon. Sin embargo, calculando la longitud del ma- cizo en 80%, la altura en 17” (desde fuera de los cimientos, gran parte de los cuales quedó desarraigada), y el espesor medio de la mole en 4", bien podemos creer que el mar puso en movimiento, ó por lo ménos determinó la caida de 5500"? (80 <17 <4—=5440) de una mole maciza por su conglutinacion; y, to- mando solo como igual á 2 la densidad de la fábrica, creo que no hay exageracion ningu— na en decir que, sin contar el desprendi- miento de tierras, cayeron al mar de repen- te 11000'" de piedra en un solo macizo, el cual inmediatamente se hizo pedazos al caer (ménos de 20 trozos grandes resultaron, ha— ciendoabstraccion de las lascas y trizas de los bordes). »El movimiento de las tierras fué enorme, pues bien recordará V. que, pocos dias des- pues de la caida, se hallaban al descubierto obras antiquísimas y piedra viva (antes de la caida cubiertas por la fortificacion) las cuales contuvieron afortunadamente las irrupciones del mar, hasta que se empezó por SIERRA y mi hermano RAFAEL, la notable obra de la restauracion de la muralla. »Quisiera poder dar á V. más detalles, pero no los tengo, etc.» 160 modernos proyectiles de gruesa artillería, se dirigieron varios disparos hácia el centro del lago: los proyectiles efectivamente rebotaron, pero los malecones quedaron desguazados y destruidos. ¿Puede este formidable efecto explicarse por las teorías undulares? Tanto la onda de translacion, cuanto las gregarias undulantes, son impotentes para dar cuenta de semejante destruccion. Pero á mí me parece que pudiera decirse: no habiendo tiempo para la formacion de ondas, el balazo, en virtud del principio de igualdad de presion en los líquidos, extendia su golpe, como en una gigantesca prensa hidraúlica, á toda el área de los extensos malecones; y ¿qué extraño, pues, que el resultado fuese tan terrible? La potencia de un huracan es irresistible. La infernal furia de un tornado no reconoce rivales. Parece como que una personificacion de todos los estragos, arrastra, y aplasta y destruye cuanto encuentra en su vertiginosa carrera de dis- locadas contorsiones. Suprime el dia en noche negra; troncha los árboles de siglos, arrebata los techos, derriba las casas, seca los rios, descuaja las rocas: la atmósfera se convierte en un espantoso escuadron á escape de ruinas y es- combros voladores; y hombres, y ganados y cosechas desaparecen en el tor- bellino, ó caen, como heridos del rayo, por vigas, troncos, ramas y peñascos, convertidos por el ciclon en improvisados arietes..... Pero pasa el huracan..... y el sol brilla sobre una increible transformacion: antes lucía sobre cosechas, bosques, casas, palacios y ciudades, y 4 los cinco minutos luce, y luce sobre regiones de la devastacion y de la muerte. Supongamos una furiosa ráfaga de las que arrancan árboles de cuajo, aba- tida repentinamente sobre el hueco de una ola huracanada: ¿no es óbvio que la presion instantánea del viento se extenderá á gran distancia, como si fuera el choque de un inmenso proyectil? (1) (1) Desde lo alto del puente de Sta. Eula- cida por la explosion es la que mata á distan- lia cerca de Cangas de Tineo, suelen los habi- tantes cazar las truchas del rio, por serles eso mucho más fácil que pescarlas. Poco despues del disparo, la trucha á la cual han tirado, aparece muerta sobre el agua. El que no está al tanto de la causa de la muerte, admira la supuesta destreza de los cazadores, maravi- llándose de que jamás yerren un tiro; y, sin embargo, bien poca destreza se necesita para matar así peces, á los cuales nunca dan las balas. El animal muere porque el poderoso impacto del proyectil sobre el agua se trans mite al pez, seguramente en virtud del prin-= cipio de PASCAL. Además, en muchos puntos del Norte de España se ha establecido la bárbara industria de matar los peces por medio de cartuchos de dinamita. Claro es que la conmocion produ- cia á los animales, por cierto en cantidad mayor de la que los pescadores pueden luego recoger y conservar. El general austriaco UcHATIUS, inventor de los cañones de bronce fosforado, leyó en una de las novelas de JuLio VERNE, que uno de los personajes, vestido de una escafandra, mató, desde el fondo del mar, con un fusil de aire, un albatro que se cernia sobre el agua; y, queriendo Uch. averiguar hasta dónde podia esto ser verdad, mandó construir una balsa, bajo la cual colocó horizontalmente un fusil, á medio metro bajo el nivel del líquido: á la dis- tancia de metro y medio de la boca del arma, dispuso una tabla de 1 pulgada de espesor, y, hecho el disparo, resultó que la bala no llegó á la tabla: á 1”,25 las balas producian una huella de 4 milímetros de profundidad. A ]m 161 Fraxkuiw cita un ejemplo notable de la fuerza del viento. En una laguna de 13 */, kilómetros de ancho y 1” de profundidad, un vien- to huracanado dejó en seco toda una márgen, elevando el nivel en la opuesta á casi 1 metro sobre el primitivo (1). ¿Qué obra de arte hubiera podido resistir el efecto subitáneo de esta irrupcion de las aguas? Varios autores creen (y Cranbr agrega é cosa certissima) que la enorme percusion recibida por la superficie del mar en los grandes golpes de viento, se repercute necesariamente hasta el fondo..... ¿Cómo maravillarse, pues, siendo esto así, de que á grandes profundidades se encuentren colinas de guijarros, no movidos ni arrastrados por la accion de corrientes, que no existen en aque- llos parajes? De hechos (tal vez excepcionales) se deduce que en las tempestades la are- na se remueve á profundidades, por lo ménos de 30 á 40” en el Adriático, de 40 á 50” en el Mediterráneo, y de 150 á 200” en el Océano (2). Y ¿no ha de poder el efecto mecánico de los golpes de viento, independien- temente de toda undulacion, ser bastante á tal efecto? Por otra parte, es incuestionable que en el mar hay grandes movimientos (que no constituyen corriente) en cuya virtud se verifica el transporte de con- siderables masas líquidas arrastradas por el viento en los recios temporales hasta grandísimas distancias (3). Si el viento en los desiertos africanos levanta verdaderos oleajes de arena capaces de sepultar las caravanas; sí todo el que ha viajado por arenales, du- nas, landas y estuarios en seco, ha tenido ocasion de admirar portentosos acar- reos, que corren horizontalmente como serpientes colosales de centenares de metros, á constituir respetables colinas de arena: ¿cómo es que, despues de la obra de Crarpr, no reconozcan todos los autores que en el mar hay inmensos transportes de agua, que no constituyen onda ni corriente, pero que, consis- tiendo en formidables estepas hidráulicas animadas de enorme velocidad, han de causar ruinas portentosas cuando calgan como avalancha sobre un punto cualquiera, por defendido que esté? (4) ya la atravesaban. Con un revólver de muni- (2) Delante de Dunkerque, y á gran pro- cion, á 1% de distancia no resultaba efecto; á*, de metro, la bala producia una huella de 4 á 6 milímetros; y á*/, metro, la tabla quedaba atravesada. El revólver, pues, no se- ría recurso eficaz para un buzo á quien ata—- case un tiburon. El general, tirando desde la orilla, no pudo atravesar la plancha sumer- gida y colocada verticalmente á 10" de dis- tancia de la boca del fusil, cuando la bala te- nia que atravesar más de 0,30 de agua; de manera que desde el aire al agua es el tiro todavía ménos eficaz. (1) PEREZ DE LA SALA, Construcciones. fundidad, se han dosificado 3 centímetros cúbicos de arena en 6 litros de agua. Más to- davía se ha analizado en el Cabo de Buena Esperanza. (3) Por esto las olas, además del movi- miento oscilatorio, tienen uno muy lento de translacion en el sentido de la ola. Ya ScorT RusseLL habia hecho esta observacion. Este es ciertamente ¿he drift of the sea de MAURY. (4) CriaLbI, en su monumento Sul moto ondoso del mare, deja fuera de duda la existen- cia de este transporte de las moléculas de agua, verificado por los vientos, con tal in- 11 162 Un cambio brusco en la profundidad, por efecto de un escalon ó resalto en el fondo, puede perturbar gigantescamente el movimiento de una gran masa deagua, y esta perturbacion hacer sentir su accion en la superficie desde gran- des profundidades. Y ¡cuánto no aumentará el efecto la reaccion del fondo con- tra el golpe de ariete de una racha repentina! ¿Cómo negar los efectos del vien- to, cuando es de experiencia que exagera á veces peligrosísimamente la altura de la marea, y en algunos casos, detiene casl el descenso de la bajamar (1), ó bien la anula? Los contornos del mar sobre los bancos, como el de Terranova en el Atlán- lico, y el de Cherchene (en francés Les Seches de Querquenis, 30 leguas Sur, '/ 5. E. del Cabo Bon) en el Mediterráneo, están muy alterados en los tempo- rales, mientrás que el agua situada al centro de los bancos se halla tan tranquila que sirve en alta mar como de puerto de bonanza á los navegantes, quienes hallan en la pesca solaz y compensacion. Tales fenómenos en los bordes de los Bancos serían inexplicables, sin suponer trasladada á 100 metros de profundi- dad la accion de las contínuas turbulencias que acaecen en la superficie de los mares. En el mar, pues, hay multitud de causas para los tumultos y conflictos de que es contínuo teatro. Hay ondas de translacion, ondas de oscilación, corrien- tes de agua fria, corrientes de agua caliente, transporte de moléculas de agua por la accion de los vientos Al observador filósofo toca no confundir las causas; asignar á cada una sus efectos inmediatos; buscar á cada efecto génesis adecuada; no censurar una teoría que explique cierta clase de numerosos fenó- menos, precisamente porque no dé razon de aquellos que de ella no dependen; ni tampoco, al tratar de conciliar ciertos fenómenos, desnaturalizar los hechos. sino admitirlos como son en sí. tensidad, que suele hacer invisible el hori- mientos ó favorecerlos, y con aplicaciones á zonte (como es patente á cuantos han vivido orillas del mar), y le atribuye los errores de estima en la navegacion, las extravagancias de fuerza y direccion en parajes de corrientes conocidas, el ¿incógnito movimiento de trans porte, notado por COURTANVAUX; el agente oculto, designado por MacarTE; la hasta añora ignorada, pero fatal corriente, de PIDDINGTON; el ¿imprevisto misterioso impulso, de HaLt; la ganancia de flujo, de KeLLER; los acarreos de arenas y de fangos, los cambios de las barras, las erosiones de las costas, y tantos otros fe- nómenos esporádicos, á los cuales es preciso asignar causa, pero de ninguna manera cau— sa permanente y contínua. Su obra, indis- pensable á todo ingeniero, concluye con la designacion de medios para evitar los aterra- la Náutica y á la Hidráulica. Para CraLo1 los aterramientos dependen de los vientos domi- nantes, y no de la direccion de las corrientes litorales. (1) Losvientosdel Norte producen grandes mareas en el Támesis, etc. Un viento impe- tuoso acumuló en 1821 tanta agua en el golfo de Finlandia, que inundó á San Petersburgo. Vientos del N. O. han solido inundar las ca- lles de la ciudad del Cabo de Buena Esperan- za. Cuando sopla el pampero, el agua se eleva muchos piés en Montevideo y Buenos-Aires. En 1772 la mar se elevó, por virtud de un huracan, 70 piés sobre su nivel habitual. No son raros los ejemplos de barcos transporta— dos algunas millas tierra adentro, etc., etc. (Véase CIALDI.) 163 ¿Es de observacion que las olas no agitan el mar en muchas ocasiones, sino á muy corta profundidad? —5Sí.—¿HEs tambien de experiencia que las agitaciones de la superficie se hacen sentir á grandísima profundidad?— Sí, tambien. — ¿Habrá medios de conciliar datos que parecen contradictorios? — PEREZ DE La Sara dice: «Si bien las olas formadas en la localidad hacen sentir su accion á pequeña profundidad, no sucede lo mismo con la marejada que se transmite de largas distancias, con el tiempo y el espacio suficientes para comunicar su mo- vimiento desde la superficie á las capas inferiores..... El dragado de las algas y las conchas del fondo provenga quizás de violentas corrientes, que por cir- cunstancias de la localidad se desarrollan en ocasiones. Una vez desprendidas, ya es fácil el transporte á puntos en que la velocidad resulte pequeña. » EVE Sea, pues, por efecto de la percusion de las ráfagas del huracan, sea por la accion de corrientes accidentales y desconocidas, ó por el acarreo de grandes masas de agua que perturben el equilibrio hidrostático, á virtud de notables di- ferencias de nivel (1) en dilatadas zonas, ó bien por efecto de la marejada ó de las ondas de translacion bajo las gregarias, ó por otras razones no descubiertas Us , ello es indudable que las olas suelen romper con grandísimos calados, y que el poder de destruccion de los movimientos del mar es verdaderamente asombroso, aun para los que están acostumbrados á presenciar sus furores. Si se tratara solo de las olas, su poder de destruccion debia ser directamente proporcional á la altura de la cresta, y llegar á su máximo en el momento de romperse : por esto se estimaba la fuerza destructora del oleaje en 10 toneladas por metro superficial. Pero los resultados de las últimas bien comprobadas experiencias han des- concertado todos los cálculos; y ya el lector habrá formado su juicio al exami- nar el estado último. En la barra del Mississipí se están ahora empleando pie- dras artificiales de 72 toneladas de peso. ¡Tanto exigen los escarmientos anteriores! ¡En Queenstown Harbor se colocan de 120 toneladas! ¡En Dublin de 150! Ve Ahora bien: si los vientos son la causa principal de las olas, ¿cuál es la na- turaleza dinámica del oleaje? La evaporacion de las aguas, la de los mares ecuatoriales, especialmente la (1) Las lluvias pueden depositar en un dia 2 y 3 centímetros de agua sobre muchos miles de leguas cuadradas. 164 calefaccion de la atmósfera por el sol, y el enfriamiento de las capas aéreas que no reciben ese calor, juntamente con la condensacion del vapor de agua en las cimas de los montes, son las causas principales de los vientos (1). El sol, pues, es el agente primario de las convulsiones atmosféricas. Aprovechar industrialmente las olas es, por tanto, consumir calor solar. () La rotacion de la tierra contribuye á las olas, es tambien consumir rotacion de la direccion de los vientos. Aprovechar, pues. — nuestro globo. LIBRO IV. ABUNDANCIA Y BARATURA DE LOS MOTORES HIDRÁULICOS. E pe A > a ' , a MAS ' E le y Ñ | > a o l 20 hist: AN A o esforom db Na AMUTAHAS Y ADMACHY asoman » Ñ la A y EM : E ! , y | Le dl | 00 A y LS o 7 ¡ a | y 7 vá e Ñ i o | ' / 7 Ñ ; a * á y y . a ] ; 11m ; y 7 ANTES $ A A CAPITULO 1. EL MOTOR HIDRÁULICO ACTUALMENTE RESPECTO DEL DE FUEGO. Los motores hidráulicos, no solamente son los más abundantes, sino que resultan al mismo tiempo los más baratos. Citaré alounos ejemplos solamente. Hallo en un discurso de Cazin (1): «Segun TywbanL, Inglaterra extrae de sus minas anualmente sobre 84 millones de toneladas de carbon, que representan 112 millones de caballos- vapor teóricamente; pero que en la práctica deben quedar reducidos á poco más de 4 millones de caballos, puesto que las máquinas de vapor solo utilizan el */as. » El Ródano, dando en sus fueates, situadas 4 1700” sobre el nivel del mar, 1000"? de agua por segundo, contiene una potencia teórica de 23 millo- nes de caballos-vapor, que, hechas las deducciones necesarias para obtener resultados prácticos, representa indudablemente el cuídruplo, cuando ménos, de la energía desarrollada por todo el carbon que Inglaterra arranca anual- mente del seno de la tierra.» Y el mismo distinguido Ingeniero dice en otro lugar del propio discurso: «Las minas de carbon no se renuevan, mientras que las corrientes de agua son inagotables..... Cada kilógramo de hulla que desaparece en una máquina de vapor, es una pérdida que desgraciadamente la industria nunca podrá recupe- ple Quemar carbon es gastar energía para siempre.» Los hombres de más talento, pero ajenos á estas cuestiones de la dinámica, no pueden ni aun siquiera imaginar la fuerza de la potente máquina de nuestra atmósfera. ¡Cuántos se habrán complacido contemplando en los Pirineos la in- gente catarata de Gavarnie, —la de más longitud en el mundo, pues su salto vertical mide 422"! —Y, sin embargo, ¡cuán pocos habrán pensado en que cada metro cúbico de aquel agua, al caer de tan colosal altura, desarrolla nada mé- nos que 4500 caballos-vapor! (1) Revue des cowrs scientifiques, núm. 298. 168 ¡No hay sér humano en el mundo civilizado que no haya oido hablar de la catarata del Niígara, como objeto sublime de poesía; pero pocos la habrán con- siderado como objeto sublime de dinámica! ¡Y su solo salto de agua, segun cíleulo que tenero 4 la vista (1), contiene en sí una energía superior, con mu- cho, á la de todo el carhon de piedra actualmente empleado como fuerza motriz en nuestro globo! — ; Esta catarata se ha vendido 4 un caballero de Búfalo en 335000 pesetas, cantidad bien insignificante para fuerza tan colosal! El Niágara es no solo la maravilla de las cataratas de la tierra, sino tam- bien la mayor concentracion de potencia existente en el mundo. Tal vez cause risa el propósito de convertir en dinero la más admirable de las escenas; y la idea de emplear la potente fuerza del Niágara en dar vueltas á las ruedas de la Industria pueda parecer mezquina á quien se olvide de que el distintivo del hombre y lo sublime de su dignificacion, está en hacer trabajar por él á las fuerzas naturales (2). El genio americano no se satisface nunca con los vagos sueños de un pro- pósito, sino que solamente goza llevando á la realidad las empresas que con- cibe. Aunque la gran aspiración que se proponen los interesados en la utiliza- cion de la catarata, es convertir su inaudita potencia en aire comprimido para transmitirla despues á grandísimas distancias, sin embargo, y mientras no se ocurren los medios de verificar esta portentosa movilizacion, han edificado un molino gigantesco, que cuenta ya con la fuerza hidráulica de 2 turbinas espe- ciales, una de 300 caballos y otra de 660, acaso la más potente de cuantas hoy funcionan en el mundo (3): el agua motriz se toma para el molino á '/. mi- lla de los Falls. El molino actual es solamente el inicio gigantesco de una série de edificios colosales, que harán dentro de poco por demás floreciente, y de nuevo famoso por su industria, al ya famoso por su sublimidad, afortunado distrito del Niágara. Los terrenos auriferos de la California no podrian beneficiarse, á no ser por (1) Porvenir de la Industria, núm. 123. (2) Al reconocimiento de leyes siguen in- mediatamente invenciones prácticas. Este es uno de los caractéres de nuestro tiempo, y á él se debe la más grande revolucion que se conoce en el arte de gobernar. Antiguamente se hacia la guerra para te- ner esclavos. Un conquistador transportaba poblaciones enteras, y las sometia al trabajo forzado, porque solo el hombre podia inteli- gentemente ayudar al hombre en sus labores. Pero, no bien se vió con claridad que los agentes físicos y mecánicos podian emplearse con eficacia mayor, la política tuvo que cam- biar de objetivo: desde el instante en que una nueva máquina ó un procedimiento nuevo fué más útil que un esclavo más, los produc- tos de la paz se hicieron preferibles á la des- truccion de la guerra. Y, no solo esto, sino que naciones como Rusia y América, posee doras de gran número de esclavos y de sier- vos, encontraron razones económicasenapoyo de las de simple humanidad, y los emancipa-> ron, aun á costa de enormes sacrificios. Vivi- mos, pues, en una época cuyo rasgo caracle—- rístico es la sustitucion de la máquina al trabajo del hombre y de la bestia. (J. W. DRAPER.) (3) El peso ó la carga de agua es de 1 El diámetro de la turbina mayor, 1,37, Td. de la id. menor. 0,915, Lo LUN 169 la gran baratura de los motores hidráulicos. Y, al decir baratura, ha de tomarse esta palabra en una acepcion eminentemente relativa, pues canalizacion ha ha- bido que ha costado 2 millones de duros. El agua llega á los terrenos auríferos entubada bajo una carga de centenares de metros; y sale de las bocas de riego con una velocidad de 50 metros. Este continuado proyectil líquido desorgraniza y disgrega los más refractarios bancos con una facilidad inconcebible; y, por este medio, cada tonelada de tierras deja una ganancia de 3 y 4 francos por lo ménos. La violencia del chorro es tal, que, si álguien intenta dividirlo dándole con un hacha, el hacha es arrancada de sus manos y arrojada á grandísima distancia. IL. Indudablemente en los negocios pasa mucho de lo que ocurre con las artes, puesto que las excelencias de una obra no dependen tanto del asunto, como de la manera de tratarlo. Sin duda en todo mármol hay una Vénus, pero eso es si se encuentra al estatuario hábil que sepa echar á un lado el material supér- fluo que esconde la encantada figura de la diosa. Dado que un procedimiento sea negocio, debe reconocerse que solamente será bueno para quien tenga el golpe de vista necesario, y la perseverancia que asegura y encadena al éxito; porque éxito sin inteligencia ni constancia, son términos que se excluyen. Hay motores hidráulicos detestables, y muchos sujetos á graves cargos; por lo cual, para probar su baratura respecto de los de vapor, es necesario comparar los mejores de la una clase con los mejores de la otra. Ahora bien: si esto se hace, los datos más recientes no dejan duda de que la ventaja está del lado de los motores de agua. Entre los resultados más dignos de fé figuran los comprendidos en la gran obra de Gérarois, titulada Z'/héorie des motewrs hydrauliques. Hé aquí un extracto. 170 Canal de L' Aisne a la Marne. Instalacion. Las 5 turbinas (1) del canal de L'Aisne a la Marne costaron (pág. 257 de GÉRARDIN): Sturbinas: 0 A RERCOS 14000 Fundicion de máquiDa.......... a ARO Hierros yiacenosi at INE IE os 59940 Bronce yicobre rojo lt A 5011 Fundicion hierro y bronce de respeto... 19976 Peso total..... 206284 Precio 232000 Precio total..... 306000 Sale, pues, el kilógramo á 1',125. Gastos de la alimentacion del canal de L' Aisne a la Marne. listos gastos se descomponen asi: Po A AS Grasas oy IMPI a SN 5039 Pistones'y Cajas de estopa taaan e 513 Alumbrado sy cala Se 814 Reparaciones de la maquinaria, canales y edificio... 4333 20000 Notas. 1.* El sueldo del jefe maquinista es de 2200 francos. Elide un ayudante. ee ete ah clas 1500. El de cada mozo, para dar la grasa, etc., 1000. ») da Los aceites y las grasas empleadas en las turbinas forman el gasto más considerable, porque la lubricacion más económica es la que se obtiene con las materias de mejor calidad (2). (1) Las5 turbinas son del sistema Kcechlin. Tienen 2 metros de diámetro exterior. Pueden consumir 2500 litros por segundo. Altura de la columna motriz, 6,70. la industria no ha adquirido verdaderas pro= porciones de segura explotacion. Así es que por muchos de nuestros empresarios y con— tratistas, se ignora que la lubricacion consti- (2) La importancia de los buenos lubri- tuye actualmente un importante ramo de co= cantes no se aprecia bien en los paises donde mercio especial, y ha sido asunto de muchas 174 Así, en este canal se ha proscrito el uso de los aceites minerales, preconi- zados un instante, y nose gasta más que el aceite llamado de pied de bonuf, 6 bien la grasa dicha de cheval, mezclados al aceite bruto de colza, ó bien al de oliva, en proporciones variables con la temperatura. En la partida de 5039 frs. se comprenden los trapos, el petróleo y la tela esmerilada para la limpieza de las máquinas. 6 3." El precio de 1000"* de agua, elevados á 1” de altura, ha salido á 0'",054. 4." La fuerza media desarrollada ha sido de 157%ba1os 65 (que es la mitad de toda la potencia de que el canal puede disponer). ».. ll gasto por caballo y año de 365 dias se resue ve así: Sean se TO 58.98 (Grasas. ¡ACOMESCiO ce cano coa Es: 40 42 Conservacion, reparos, eb. aaa 217 41 Total por caballo y año..... 126,81 Oficinas hidráulicas de la Villa de París. 1.2 La de Saint-Maur: Consta de 7 máquinas elevatorias: 3 turbinas Fourneyron, cada una de la fuerza de 100 caballos medidos sobre el árbol (1). 4 ruedas turbinas, de eje horizontal, sistema Girard, cada una de la fuerza de 120 caballos (2). patentes de invencion. Tales son la grasa de grafito siempre duradera, de Dixon (Dixon's everlasting graphite grease), las de Leroi, Sau= rel, el líquido lubricante de Vidal, la glu Gerard, etc. Pocos aceites sirven perfecla= mente bien para la lubricacion, porque á ciertas temperaturas, ó se solidifican, ó cam- bian su viscosidad en una rara consistencia aguanosa, que los hace impropios para el servicio. La importancia del asunto ha hecho al americano BarLeyY discurrir métodos y aparatos especiales para determinar el poder lubricador de los aceites. Por otra parte, se han inventado las ligas, conocidas porel nom- bre inglés de anti-friction melals, tales como lade Babrrr, compuesta, para unos casos, de 25 partes de estaño, 2 de antimonio y 0,5 de cobre; y para otros de 96 de estaño, 8 de an— timonio y 4 de cobre. Mr. ORTOLAN, maquinista jefe de la ma- rina de guerra francesa, ha publicado recien- temente una memoria interesante sobre los aceites de engrasar comunes y los neutrali- zados por el sistema Allaire. Segun experi- menlos hechos en el acorazado COLBERT, el coeficiente de rozamiento calculado con ma- los lubricantes en 0,250 puede disminuir con aceiles néutros hasta 0,125 para superficies de fundicion y acero de un pulido regular. La diferencia en el caso del COLBERT, Cuya má- quina es de 4400 caballos, representa un ahorro de 234 kilógramos de hulla por hora. si las grasas son de excelente calidad. (1) Cada Fourneyron tiene 1,55 de diá— metro, 0,80 de altura de pala, y da 80 vuel- las por minuto (en su máximum). (2) Cada Girard tiene 11”,60 de diámetro, 1",12 en la parte más ancha de las palas, y da de 8 á 9 vueltas por minuto, Gastos de la oficina de Saimt-Mans. Peron lot tad Edda 19820!" Aceite de pied de DeUf. ocios .. 12760 Otros gastos distintos del engrasado......... 17703 Guarniciones de los pistones y cajas de estopa. 1226 'Alumbrado*y calefaccion el. A e 6753 Gastos accesorios e e nl 116988 ma. E Ñ 7H e 65250 A es Notas. 1.% El personal se descompone así: 1 PrAmeranaquinistario? MARA O 2160" IPSEQUdO. eje A 1920 1 engrasador de primera Clase. ooo... 1680 IATA CO 10080 limspector ese A: 2000 ICON. pair a oe Sd ' 360 ¡A A 1440 1 mujer empleada en el telégrafo............ 180 19820 2." La lubricacion se hace con aceite de pied de buf al precio de 21,40 el kilo. 3.2 El precio de 1000" de agua elevados á 1” de altura, ha salido 40',067. 4." La fuerza media desarrollada ha sido de 403,773. 5." El gasto medio por caballo y por año se resuelve así: Personals e. ase MSIE AAA 48',69 Grasas AQUA O MS Alumbrado ey calclaccon Ae 16 59 ACCESOS e Arado dos 10 Total. por caballo y año..... 159',80 YE El cálculo de los gastos de las otras 2 oficinas hidráulicas de la Villa de París, se ha efectuado por el mismo sistema. El mejor resultado es el de Saint-Maur, como puede verse en el siguiente estado, les Saint-Maur. Trilbardon. les Meldeuses. Fuerza desarrollada en caballos. suponiendo un trabajo contínuo de 24% por did. ......o......... 403: 773 4300 053 42cab 370 (Gastos por año y caballo. ral e ee A OS 48,69 1657,11 234'".09 Grasas -y empaquetados... omo cooooooo.oooscooonos 71,35 33 ,39 45 ,43 ¡Ama bra doy caleta cion ti 16 ,59 22 ,38 26 ,13 NPAECUOD abonos eo ENS nO o aa MY ua 36 ,68 196 ,43 159.80 | 257,56 | 502,68 Precio de 10007” de agua elevados á 1” de altura. 0,067 0,109 0,212 Ve Conocidos estos datos del costo de cada metro cúbico de agua elevado á 1" de altura por la accion de motores hidráulicos, veamos lo que cuesta el mismo trabajo ejecutado por las modernas máquinas perfeccionadas de vapor. Máquinas de vapor elevatorias de la Villa de París. PP Maisons- Port-á- z Austerlitz. | Chaillot. Ourcg. Alfort, Anglais. ( POSO. cooooooooo- 1706758* | 5257711* | 377040* | 615790* | 48594]* Carbon consumido. ; ca Í ____ l Vals o00sccana 5092 | 179338% 9126 15717 | 16081 Ora dose sonossodo Ur ooo bonus os on 25466 4.1868 S971 10854 11424 Empaquetados y gastos vari0S. ........ 10501 1185 5620 4539 4614 Sostenimiento y TeparoS.......... 9362 62187 1595 2413 992 105255 | 291180 25312 33585 33112 N A A ATA a | EPR. Trabajo medio en caballos útiles efectivos.| 136,81 200,17 23,13 33,04 29,02 ss A a Dl ME do pots cado Sa 186,14 209,16 378,04 328,54 393,66 CANDO te rice creen 438,01 895,94 | 384,58 475,13 504,16 (TASA cello Usain teens dio 76,76 38,89 236,85 137,39 159,02 Sostenimiento, reparos, elC.........o.o... 68,44 310,67 67.23 74,84 34,18 769,35 [1454.66 |1066,70 | 1016,50 [1141,02 Gasto de 1000"? elevados á l”,......... 0325 | 0,613 | 0,451 0,43 | 0,482 AA AAA ÉÁ Volúmen del agua elevada á 1” por kilo de carbon quemado.....oooooooooo... 1893 65 | 90m? 74 | 1480* 85 | 126m?, 9 | 141m3,97 Carbon quemado por hora y caballo útil.| 1*,42 ax 1*.81 2512 1,91 Comparacion de los mejores resultados. Gasto de 10007” elevadosá 1”. Motores hidráulicos... Condé sur Marne... 0,0534 Sa MM 0 ,067 lles-les-Meldeuses. . 0,109 Trilbardon e , 0 AND Motores de vapor. ... Austerlitz........ (0E3SZO A 0,613 Maisons-Alfort.... 0,451 Port-a-I' Anglais. .... 0,431 o to e O ,482 Se ve, pues, que el mejor resultado del vapor es, sin embargo, mucho más desfavorable que el peor hidráulico; : : 325: 212, Y el mejor resultado del vapor es más de 6 '/, veces peor que el mejor hi- dráulico (exactamente 6,29; : : 534: 3250). Y no hablemos del caso en que los motores de vapor no sean tan perfectos como los de 'Usine Austerlitz, donde las notables máquinas Farcot descienden á veces hasta no consumir más que 1*,2 por hora y por caballo. En las usines por vapor de Landrecies, Ors y L'Abbaye, fueron los gastos r de elevacion de 1000"? á 1" de altura en 1862, los siguientes: Landrecies ie rete 11,150 iso 060 RS AR e 1,020 HAD O... e O 0,810 vL Una observacion. Los resultados anteriores referentes á los motores hidráulicos, incluyen, además del costo general necesario para utilizar la fuerza motriz del agua, el costo especial de un trabajo determinado, cual lo es ya el de elevar 17” de agua á4 1” de altura, con bombas de grandes resistencias pasivas, conduccion por tubos, etc. 175 Si, pues, se pudiese aislar el precio primario de la fuerza motriz hidráulica, veríamos que su baratura crecia en mayor proporcion que la de 334 e = 00104, 3250 comparado con el costo primario de la fuerza motriz del calor. Pero, para una demostracion cumplida, carezco de suficientes datos experi- mentales. En los Estados-Unidos se han hecho construcciones hidráulicas excepcio- nalmente baratas, en que, incluyendo los diques y las ruedas, el costo de la instalacion ha salido á solos 50 duros por caballo mecánico. Muchas de estas construcciones son de madera; pero aún así y todo, desafian en duracion á las necesarias para el suministro de agua por medio de vapor. En general el costo de instalacion para elevar aguas por medio de máquinas de vapor, se estima al otro lado del Atlántico en 150 á 300 duros; y el de la elevacion por medios hi- dráulicos, en 100 á 200. AE "Tratándose, pues, de recoger en grandísima escala la fuerza motriz del mar, aislada é independientemente de todo trabajo individual, es claro que su bara- tura debe ser extraordinaria fuera de toda ponderación, y su movilizacion ha- brá de resultar tambien muy económica si la percondensacion del aire por Fo- ros celulares, como al fin de esta obra se verá, ha de verificarse sin sensibles rozamientos m1 lubricaciones costosas, por no haber válvulas ni pistones; además de que, por la lentitud de la marcha de los aparatos, han de resultar anulados los inconvenientes de la ley de Gay-Lussac, y sorteados, por la utilizacion del sistema logaritmico, los de la ley de MarrorrE. Pero no anticipemos. Recogida con los Foros tan en grande y tan sencillamente la fuerza de los Océanos, y de los mares en general, podria venderse el kilógramo de aire com- primido cuatro ó cinco veces más barato que el de vapor á tension igual, y realizar así la factoría ganancias fabulosas. La fuerza del mar, inútil hoy, se convertiria en una mina de oro ¡Iinextin- ouible! Y ¡cuál no sería el bienestar de una comarca que pudiese (por ejemplo, entre millares) hilar algodon cinco veces más barato que las grandes filaturas de los actuales centros de tejidos al vapor! Y ¡hasta qué punto no llegaria la moralidad de los séres humanos en una region donde el bienestar no dependiera del sudor de la frente, sino de los cálcu- los de la inteligencia, de la honradez del corazon, y de la energía de la actividad! 176 Los inmensos recursos del universo deben aplicarse cada vez más profusa- mente á la mejora física, y por ella á la elevacion moral de la familia humana. Sin abundancia, no hay dignificación. La ciencia es, pues, eminentemente social, por más que las verdades, cuando están descubriéndose y propagándose, disten mucho de ser remunerativas para los obstinados y tenaces que á ellas sacrifican la actividad de su investigacion. La sabiduría de un país es su más poderoso capital; y piensan mal, deplorablemente mal, cuantos creen (y son muchos todavía) que la ignorancia en las muchedumbres y el saber en los mé- nos es el desideratum del estado social. La ciencia es en espíritu y accion esen- cialmente democrática, y su clientela incluye á todos los pueblos de la tierra. Pero los obreros de la investigacion son escasos todavía, aunque su número es mucho mayor que antes era; y, si existe miseria en el mundo, es porque hay muy pocos aún que estudien las fuerzas naturales y descubran las leyes que las rigen para subyugarlas y hacerlas trabajar sin descanso contra los enemigos de la Humanidad: la Miseria y la lenorancia. Témese á la ciencia, porque ella es la mantenedora de la agresion perenne de lo nuevo contra lo viejo; pero la lucha es condicion de la existencia, porque solamente cuando no haya nada que mejorar, cesarán las hostilidades entre el Hoy y el ayer, ya que el Progreso necesita muchas veces la destruccion de lo antiguo, cuando éste le estorba Ó se opone á su marcha triunfadora. ¡Ciencia, dominio sobre las fuerzas naturales, yy es seguro el bienestar de los que ahora sufren! CAPÍTULO IL PORVENIR DE LOS MOTORES HIDRÁULICOS. Pero podrá decirse: Es de esperar que cada dia se abarate más la produccion del vapor por dos causas commcidentes: 1.2 El descubrimiento de más minas de carbon: 2.” Las mejoras introducidas en los mecanismos que hallan en el fuego el orígen de su fuerza. En efecto, nuevamente se ha visto que la riqueza de las minas de Westfalia asciende á 100000 millones de toneladas, las cuales bastarian durante 5000 años para el consumo de Alemania, ó bien para el de 700 años de Inglaterra. La antracita de la sola provincia China de Shan-S1 puede dar 300 millones de toneladas durante 2500 años. Además, la region hullera del Celeste Imperio se extiende á 18 provincias; y, aunque varía mucho la extension y calidad de los filones, bien puede asegurarse que la China es el primer país hullero del mun- do; y, por feliz coincidencia, junto á la hulla se encuentra allí el hierro en abundancia; por manera que la industria no tiene mucho que hacer, para sacar á esos dos hijos gemelos de Hércules del sueño que están durmiendo hace tan- tos siglos en el seno de las montañas. Y ¿no acaban de descubrirse hulleras de extension considerable en el cora- zon de Africa? IL. Por otra parte, la economía de combustible que la moderna maquinaria ha introducido, pasma de admiracion. Por ejemplo, en las máquinas de Newcomen, tales como las dispuso Smeaton, el consumo de carbon por hora y por caballo era de........... a OA IA E 00 Ya en 1811 las máquinas bomberas de Cornualles gastaban........ 4,95 A O O EA ra PISO Bnde63 lastmejores máquinas marinas. yla oo acertada da DO DEIS dona Ra ae a Is O Las grandes Corliss y Compound han descendido ú............... 0,85 178 Hoy una tonelada de carga procedente de Liverpool puede desembarcarse en Nueva York con el solo recargo de 4,5 quintales de carbon por el viaje con- tra 48,5 quintales en los primitivos vapores; pues el consumo de carbon por caballo ha descendido desde 4,7 4 1,9 quintales, mientras que la velocidad media ha doblado casi. En 1840 el Britannia, de la Compañía Cunard, en su viaje más rápido corrió las 2775 millas inglesas de Liverpool á Boston en 14 dias 8 horas, al paso que en 1877 el Britannmic, de la White Star, recorrió las 2802 millas de Queenstown 4 Nueva-York en 7 dias 11 horas. ¡Notable ejemplo del progreso de la navegacion en estos 40 años! El Germanic hizo una sineladura en octubre de 1877 á razon de 19?/, millas, estatute miles, ó sean 12033 metros (1). El Gallia, último buque de la Compañía Cunard, gasta 1,73 libras inglesas de carbon, anda 18 */, estatute miles por hora, y ha hecho con viento de proa en 7 dias 19 horas el tránsito de Queenstown á Nueva-York. ¡Velocidad difícil de exceder mientras no cambie el actual modo de propulsion! Pero ¿hay áleuien que pueda negar la posibilidad de otro progreso más, so- bre progreso tan extraordinario? ¿Podía creerse en 1840 que en 1879 se pudiera transportar 15 veces más flete á través del Atlántico, en la mitad del tiempo y vez y media ménos peso de carbon? Por una parte, se sabe hoy con entera cer- tidumnbre científica, que la potencia utilizada en la máquina y en la caldera de vapor (2) se queda muy por debajo del efecto que acusa el cálculo, tanto que Las máquinas Corliss gastan por hora y ca- (1) Datos de una memoria de ARTHUR J. MANGINNIS, Liverpool. (2) Regularmente nose hace por todos la ballo, kilóg, de vapor. sá debida diferencia entre el estado de las má=— Una máquina teórica quinas de vapor y los aparatos de combus- perfecta á 5 atmósfe- tion. Estos son muy deficientes: aquellas han ras debe consumir... 3,12 adelantado de un modo considerable. Luego la máquina de vapor que práctica- Las máquinas Com- mente gaste 8 kiló= pound, segun su ma gramos de vapor, solo yor ó menor potencia, utiliza de la fuerza en consumen por hora y el vapor almacena- por caballo.......... 80041000 gramos. CECI So duo tocasono 60 60%, Las máquinas Corliss de Los motores hidráulicos utilizan mejor condensacion gastan, indudablemente la fuerza motriz. La rueda segun su mayoró me- Sagebien aprovecha mas del 90%/,. nor potencia, por hora yicaballo de 850 á 1000 gramos. Pero cuando la máquina de vapor utilice Las mismas sin conden- el 80 */, de la fuerza almacenada en el vapor, sacion próximamente. 1500 gramos. poco habrá ya que esperar en cuanto á me- (En general las má- quinas sin condensador consumen ?/¿ más que las de condensador). Las máquinas Sulzer (de Winterthur) consu- men término medio.. 1000 gramos. joras. Entonces el consumo de carbon será 600 gramos. Como se ve, las máquinas de vapor utili- zan bastante bien la energía residente en el vapor; pero los aparatos de combustion apro- vechan muy mal la residente en el carbon. 179 casi nunca llega prácticamente al 8 por 100 de la energía atesorada en el combustible consumido; y, por otra parte, consta asimismo que tan enorme pérdida se debe principalmente á lo incompleto de la combustion y al enorme derroche del calor que se escapa por la chimenea con los gases de la combus- tion y el vapor del agua que ya se ha utilizado. Pero ¿conocida la causa no es de esperar el remedio? ¿No se está ya economizando mucho combustible solo por su mejor y mas completa combustion y lento consumo? De cierto que sí. Ade- más, habiendo llegado ya la máquina de vapor á un estado de perfeccion rela- tiva tan considerable, que siempre podemos contar con su eficacia, ¿no conven- drá hacer siempre uso de ella, quedando así el industrial á salvo de los incon- venientes especialmente propios de los motores hidráulicos, por causa de las sequías, del estiaje, de las avenidas imprevistas, las arriadas, etc., ete.? Io. Verdaderamente las intermitencias en la intensidad de la potencia por causa de los estiajes y de las arriadas son la terrible objecion á que están sujetos en su mayor parte los motores hidráulicos, y que les es comun con los molinos de viento y los motores solares, en que ahora se empieza á trabajar. Esta objecion, sin embargo, no alcanzará á las mareas, como al cabo ha- bremos de ver en el discurso de esta obra. Mas con respecto á los inconvenientes mencionados, deberemos hacer al- gunas observaciones. IV. En primer lugar, el carbon fósil es escaso. Todo el extraido de las minas de Inglaterra desde hace un siglo pesa 5000 millones de toneladas, cuya masa cabe en la capacidad de 1 milla cúbica in- 1 kilógramo de hulla Luego la relacion entre produce por su com—- el trabajo que se ob- bustion en 1 hora.... 8000 calorías. tienede 1 kilógramo de 1 caloría debe teórica— hulla y el que debiera mentelevantarel peso obtenerse es de 1 kilógramo á 425” + : 270000 : 3400000 = TH de altura. Y esto en las buenas máquinas; que en Luego las 8000 calorías las malas suele no llegar á los cilindros de deben levantarel peso vapor más que el 5%/, de la fuerza que se de 1 kilógramo á la desarrolla y existe en el hogar de la caldera. alturade 425><8000= 3400000 metros. Las máquinas de vapor se van acercando Perol caballo-vapor lra- á su término de perfeccion. bajando una hora pro- Pero los aparatos de combustion son unos duce aparatos imperfectísimos todavía. mE (600% 607) = 210000 Jn 180 elesa, es decir, dentro de un dado que tuviese por arista 1609 metros. 51 hicié- ramos, pues, cuidadosamente un diminutísimo y casi imperceptible dado del erueso de este papel, y colocásemos tan inmanejable corpúsculo en el sitio des- tinado á las Islas Británicas dentro de la costra de un globo terrestre de 1 metro de diámetro, ese tan diminuto dado de papel representaria todo el carbon fósil extraido de Inglaterra en el siglo que termina en 1878. El punto final del an- terior período es doble que ese dado. Todo el carbon de piedra existente en la tierra no llega acaso (respecto siempre de ese globo de 1” de diámetro) al tamaño de un pedazo de este papel cuya área fuese igual al tamaño de una € mayúscula de imprenta de este tipo (1). Quizás, y sin quizás, exista algun más carbon llevado por las convulsiones geo- lógicas á una profundidad mayor que 1200"; pero, por mucho que en tales abismos hubiera, semejante combustible no sería de provecho para el hombre. La temperatura de la tierra aumenta rápidamente con la profundidad, y á la de 1200" el termómetro, en general, marcaria una temperatura de 45 á 50» 6. Imagine el lector si en semejante atmósfera sería probable la existencia del minero. Más allá, es decir, más abajo, imposible. Se estima por gran número de geólogos y de astrónomos, que una gran porcion del interior de la tierra está fluida y caliente; porque las observaciones han demostrado que, á medida que descendemos, sube el termómetro. Estamos acostumbrados á oir hablar de pre- siones de 10 6 12 atmósferas, y nos sobrecogemos de espanto cuando pensa- mos en centenares de ellas; pero la verdad es que ni aun podemos concebir lo que podrá ser una presion de 2 millones de atmósferas, como el cálculo indica grosso modo que debe ser la de la tremenda compresion existente en el centro del planeta (2). Ni aun tenemos idea de lo que eso puede ser, y ni siquiera nos es dado el imaginar sus consecuencias. El gas más ligero adquiera quizá allí la densidad del oro ó del platino, el polvo se convierta en sólido compactísimo, ó el sólido más resistente se haga polvo. Acerca del calor resultante, nuestra ignorancia es completa. Antes se pen- saba que el incremento de la temperatura era uniforme y proporcional al des- censo; pero en la actualidad se sabe que la naturaleza del terreno influye mu- cho en esos erados de calor (3). En la mina de oro The Savage, Estados-Unidos, el calor es tan grande que el agua se convierte en vapor, y escalda á los mi- neros; por lo cual hombres muy entendidos proponen una más profunda perfo- racion por aparatos que obren á distancia, y alimentar luego de agua suficiente el pozo taladrado para que, convertida en vapor, mueva la maquinaria de la (1) Nautical Magazine, vol. 11, 7, nú- En pizarra..... ODIO OOO 11,34 mero 2. En vetas intercruzadas..... 212,44 (2) AlrY, Address at the Cumberland En filones (en general)...... 12,26 Association. En filones de estaño........ 12 ,44 (3) Segun HENwO0oOD: En filones de estaño y cobre. 12 ,06 EN suo MA En filones de cobre........ 11 ,70 181 mina. En el dia, entre las muchas dificultades que se están experimentando en el túnel de San Gotardo, no es la menor el insoportable calor que sienten los obreros, tanto que no pueden aguantar los vestidos; y, aunque trabajan des- nudos, el sudor los extenúa á tal extremo, que andan agobiados, cual si sueum- biesen bajo enorme carga. El calor es allí más insoportable que en las argentí- feras minas americanas de Nevada, tenidas por las más calurosas del mundo, como explotadas en la costra de un volcan reciente. Si en las minas profundas, por razones no muy bien comprendidas, la temperatura aumenta, conforme á la naturaleza del terreno, en el San Gotardo no hay visos de aproximacion á volcanes extinguidos, y el aire frio que se escapa de los perforadores deberia helar casi la atmósfera. Verdaderamente algo sucede allí de no explicado; y así no es de extrañar que algun periódico notable sugiera con la mayor forma- lidad la idea de que se esté acaso perforando el cráter de un volcan, sin parar mientes en que solo la gran presion de las capas geológicas basta para explicar el incremento excepcional de tal temperatura. ¿Resultará defectuosa la ventila- cion del túnel donde tanta luz artificial calienta el aire? Pero, sea de esto lo que quiera, aparece que el carbon no es explotable, aunque exista, más allá de cierta profundidad; y, si por medio de taladros im- geniosos se horadara la costra de la tierra, hasta encontrar el agua en ebulli- cion, y obtener así vapor en condiciones industriales para las máquinas fijas, verdaderamente el carbon vendria á ser ya de todo punto innecesario. ¿A qué buscar medios de producir calor, si ya lo habia? (1) En Pesth se está sondando un pozo artesiano, que pasa ya de 950”, y que suministra agua á la temperatura de 71,66 C., con la cual se piensa calefacer la ciudad durante el invierno, y alimentar las calderas de vapor constante- mente con esta agua á tan alta temperatura, efectuando así un ahorro de com- bustible muy considerable. Cuando tal pozo esté completo, saltará á 81” el agua á la altura de 15 metros. Hasta ahora el pozo artesiano más profundo del mundo era el de París (547”); pero, terminado, el pozo Húngaro descenderá á doble profundidad que el Parisiense, y dará diariamente 662000 litros de agua casi hirviendo (2). (1) Las minas más profundas son actual- Rosebridge, id. ¡losousazoss 743 mente Yellow Jacket, Comstocklode, Esta— : COR VMCOE: 1o0Vcboo bodas Do ode WS La Adalbert, Austria, de plomo ar EI O O 1000" Viviers, Bélgica, Carbon............ 860 Esta mina fué explotada hasta los 1193; pero, no hallándose carbon, la explotacion quedó en suspenso. Dunkirk, Inglaterra (Lancashire)... Sad (Véase Min. and. Se. Press.) (2) Un ingeniero de Virginia City ha pro- puesto la calefaccion de las casas de la ciu—- dad y la ventilacion de las minas cercanas. por medio de tubos que tomen el aire caliente en la profundidad de las minas. 182 Tan real es la zozobra respecto á la escasez de combustible, que tambien se habla de aprovechar los Mares de Sargaso. Pero ¿qué recurso sería ese? ¿Qué sienificaria tal expediente? Una penuria inmensa. Pues pensar en los productos de la actual vegetacion, sería insigne candidez (1). Las traviesas solo de los caminos de hierro, los postes telegráficos y las nuevas construcciones, exigen en estos momentos tal cantidad de maderámen, y lo habrán de exigir en lo futuro, que la conservacion de los bosques empieza á inspirar sérios temores á todos los gobiernos de prevision. Muchos Estadistas, por esto solamente, consideran á los bosques como propiedad pública. Es verdad que ya se hacen de hierro las traviesas de los caminos de hierro, segun el método de €. Woop, adoptadas en el North Eastern Railway; cierto es que prometen mucho las traviesas de cristal endurecido preparadas por el mé- todo de BuckvaLL, más resistentes á los golpes que las de hierro colado; cierto que el uso creciente de los metales ahorrará mucha madera, pero, aun así, la madera resultará deficiente para la Industria, y abolido su uso como combustible. La ansiedad que inspira el término del combustible es, pues, incuestionable. Pero ¿por qué razon se ha de temer que falte ruErzA? Ane Si bien respecto de la masa de nuestro globo es insignificante la cantidad de carbon fósil existente en las entrañas del planeta, ¿no es respecto de nuestras necesidades mecánicas verdaderamente colosal la energía atesorada en ese com- bustible, y bastante para satisfacer las necesidades de la mecánica tal vez du- rante 16 2 miríadas de años? A petrificarse la Industria en su estado actual, indudablemente sería así. Pero es el caso que el consumo del carbon fósil viene duplicándose cada 15 años, y probablemente dentro de poco se triplicará. En Francia, segun Burar, el consumo ha sido: . A AC 9500000 PS e ae 18000000 ¡A sesos SA 00000N En lSrt.s O aos . 15000000 (1) En 1871 el número de traviesas era en cos de madera para traviesas solamente. In= el mundo de 250 millones. De seguro hoy se dudablemente se harán de hierro, pero el necesitan más de 100 millones de piés cúbi- hierro tambien requiere combustible. 183 En los últimos 15 años ha más que duplicado. En 1840 era el rey de los Vapores Transatlánticos el Britannia, de la Compañía Cunard, con 1150 toneladas, y fuerza de 440 caballos. Hoy el City of Berlin, de la Compañía Ilman, de 5500 toneladas, es de la fuerza de 1000 caballos. El Gallia es de 5300. El Oriente, de la Compañía Australiana, des- plaza 9500 toneladas, y tiene 5400 caballos. Durante el año 1867, en Alema- nia, 323 poblaciones de 5 á 2000 habitantes tenian caminos de hierro, y en 1875 lo poseian ya 430: la poblacion de las 323 aumentó en 8 años desde 2759000 hasta 4 millones de habitantes. Las locomotoras de los Estados-Unidos gastan hoy 3128000 toneladas de carbon, doble próximamente que hace 8 años, en que el consumo era de 1216000 (1). Hoy existen más de 50000 locomotoras en el mundo (2), que en carbon gastan 10 millones de toneladas al año: antes de 1829 nada se consumia por este concepto. ¿Cómo, pues, esperar disminucion ninguna, cuando no hay ca- minos de hierro en China, ni en el Japon, ni en las Filipinas, ni casi en Africa, ni apenas en Asia ni en Australia (3), dadas su extensa civilizacion y su 1m- portancia creciente? vr. El vapor es actualmente la fuerza más sumisa á la Humanidad: el carbon, que es su agente primario, ha de escasear, y ya escasea relativamente. Ese motor primario puede ser sustituido, ó auxiliado por el calor central y otros agen- tes; pero, por ahora, ninguna otra fuerza parece más á propósito para susti- tuirlo y auxiliarlo, que la de los saltos de agua descendentes de los montes y los movimientos incesantes de la mar. Porque pensar que el hombre de las razas superiores haya ahora de volver á los tiempos en que se servia de la esclavitud para sus empresas, parece fuera de toda posibilidad. Ya ha aprendido á esclavizar las potencias naturales, y junto á ellas son insignificantes las fuerzas de los músculos esclavos. Verdad es que confunden la mente las obras ejecutadas por pueblos anti- quisimos, á veces ni aun conocedores del hierro, y sin el buey ni el caballo á (1) Sc. Am., vol. XXXVII, núm. 15. (3) Segun el Almanaque de Gotha y el (2) Las naciones que más tienen son Statesmamws Book de FebDErRICO MARTIN, á fin de 1877 tenia: Estados-Unidos.... 13000 e >. La ai 11000 Europa.. 152054 kilómetros de vias férreas. elatertat ase. ) E E Alemania......... 6000 a O Francia. .......... 5000 son e e RU 2600 a : Africa... 2907 Austria-Hungría... 3000 Mo o 1200 320830 184 su servicio. La raza misteriosa del Perú anterior sin duda á los Incas, sabía la- brar el oro incorruptible, el cobre y la plata, tejer telas de finísimo algodon, tenirlas en vivos colores permanentes, y bordarlas con un primor ahora sin ejemplo; embalsamaba sus difuntos, y los conservaba de cuclillas, desnudos, 6 envueltos en chales suntuosos, dentro de nichos tallados en roca resistente á las desintegraciones de los siglos; raza ciclópea que terraplenó los barrancos del Perú en una extension de 2000 kilómetros, construyendo murallas de can- tos poliedros y desiguales, á veces gigantescos, siempre de granito, pórfido y otras piedras duraderas, y siempre sin cemento, como los bloques de los monu- mentos pelásgicos de la antigua Argólida. Las piedras de esos monumentos se hallan tan admirablemente labradas y pulidas, que el ajuste y encaje de las ca- ras no discrepa; y las obras todas son de tan portentosa extension que, juntas las murallas y colocadas á continuacion tunas de otras, podrian circundar diez veces cuando ménos nuestro globo: ¡maravilla de fuerza y energía, ante la cual son muy poco todos nuestros ferro-carriles y canales! ¿Dónde la raza de elevada estatura, esbelta y bien proporcionada, que cons- truyó vasos, medallas, instrumentos músicos, relieves, estátuas colosales, casas, templos, sepuleros, puentes, acueductos, pirámides y fortificaciones en la Hue- huetlapan mejicana, impropiamente llamada Palenque, ciudad de los portentos, del látigo simbólico, de la 7 mística, las cruces, la serpiente, el escarabajo, y los inexplicados geroglíficos, semejantes, sin embargo, á los del Egipto porten- toso? ¿Dónde están las gentes de los mowidings del Ohio y de todo el extenso valle del Mississipi? ¿Quiénes eran los que en Easter Island, peñon aislado en medio de los ma- res á 2000 millas del Sur de América, á 2000 de las Marquesas, á más de 1000 de las Gambier Islands, modelaron los centenares de colosos en forma humana, de 10, 12 y más metros de altura y más de 100 toneladas de peso? Tres metros de diámetro mide la cabeza y el cuello de una de estas estátuas, todas las cuales estuvieron algun dia en pié sobre anchurosas plataformas, y hoy se ven tendidas por los suelos en aquel pequeño islote, perdido en las in- mensas soledades del Pacífico (1). De cierto no conocian los prodigios del vapor los arquitectos druidas, de luengas barbas y coronas de laurel, que levantaron los dólmenes monolíticos de 700 toneladas, y los menhires de granito indestructible con 20 y 25 metros de altura, rudos rivales de los bien tallados obeliscos del Egipto Faraónico. De cierto no conocian el vapor los déspotas mitrados del Asia que, con la potente máquina de la esclavitud, cubrieron de maravillas la llanura de Babilonia, sin soñar nunca que sus escombros servirian algun dia de morada á los tigres, chacales y serpientes; ni contaban con nuestros recursos mecánicos los que edi- 1) Jouwrn. of Roy. Geog. Soc. 1870. 185 ficaron á Nínive, sepultada hasta hace 40 años; ni los que se coronaban en la sacra Persépolis, quemada por las teas de Alejandro, de sus capitanes y mere- trices, tras una de las brutales orgías de aquel conquistador; ni los que tallaron colinas de basalto, y las ahuecaron primorosamente para formar templos como el índico de Kailasa, basílica incomparable de columnatas sostenidas por bueyes y elefantes monstruosos; ni los que levantaron las pirámides y construyeron la ciudad de las esfinges con cabeza de carnero, Tebas la incomparable, que os- tenta aún, en vez de árboles, selvas de columnas ponderosas y alamedas de ingentes obeliscos. ¡Oh! Sin duda es una maravilla la máquina del hombre (1), y una potencia increible la de la esclavitud; pero la civilizacion que una vez haya sometido á los agentes del Cosmos, no puede en modo alguno contentarse ya con la fuerza mezquina de las fibras musculares. La vida es muy corta y la esclavitud tra- baja muy despacio. Para hacer la pirámide de Cecrops, que mide 11000 me- tros cúbicos, se necesitaron 30 años y 100000 esclavos; mientras que para perforar el monte Cenis, que cubica 500000 metros, han bastado 10 años y 500 trabajadores solamente (2). Hoy cuesta una máquina de la fuerza de un caballo, lo mismo que un ca- ballo real de carne y hueso; al paso que 100, 200..... 1000 caballos de hierro, bronce y acero, valen mucho ménos que los de igual fuerza de sangre. Estos du- ran 8 6 10 años, á lo sumo, no trabajan cuando duermen, y tienen que estar holgando 16 horas de las 24, en que el caballo mecánico trabaja sin reposo. 1] animal consume siempre, aun cuando no tenga nada que hacer; pero la máqui- na no gasta cuando huelga. El animal cuesta constantemente como 8, y la má- quina como 2 cuando es pequeña, y como 1 cuando es grande (ménos toda- vía). Además, los caballos requieren mucho espacio y muchos hombres que los guien, mientras que 2 hombres bastan para una locomotora, que concentra en sus candentes entrañas el prodigioso poder de 1325 caballos de sangre (térmi- no medio). No: no se volverá á la esclavitud, cuando ni el buey ni el caballo son ya aceptables para las gigantes empresas de la actualidad. La esclavitud pudo ser muy barata en las antiguas sociedades. Hoy desapa- receria ante la moderna mecánica, flexible é incansable, si razones de dignidad y de respeto á la personalidad humana no aconsejasen su abolicion. 1D, No es posible, pues, con los datos actuales esperar que el motor de carbon llegue á ser más económico que el hidráulico, por mucho que sea el combusti- (1) Segun los cálculos de HeLMHOLZ, '/y reaparece en la accion y el esfuerzo muscu- de la energía propia de las reacciones quími- lar. No hay máquina de fuego que rinda tanto, cas que aparecen en el cuerpo humano, (2) CAzIN. 186 ble ahorrado cuando se mejoren los mecanismos, ni por ricos que resulten los nuevos distritos hulleros á que se extienda la explotacion. Preciso es, por lo tanto, acudir á nuevos motores, y ningunos más fáciles de subyugar que los hidráulicos. Tal vez la máquina solar en los paises tropicales sea un elemento de fuerza permanente (1). Acaso en todas partes lo sea en dia no lejano el calor central. De El calor solar, el calor central y los motores hidráulicos, parecen, pues, los destinados á satisfacer muchas de las necesidades de las civilizaciones venide- as, las cuales reservarán avaramente el carbon para los casos á que no puedan ocurrir otras fuentes abundantes de energía. Yo sé muy bien que aun en estos tiempos de calorosa precipitación y ne- gocios aventurados, existe en el pensamiento mucho ménos que en los labios el amor al verdadero progreso científico, y conozco que una de las más curiosas é inexplicables epidemias de la bulliciosa efervescencia y agitacion financiera de estos tiempos, es la repugnancia á cambiar de posicion para mirar, desde un nuevo punto de vista, fenómenos familiares y comunes, sobre los cuales esta- mos acostumbrados á dirigir distraidos las miradas. Nunca queremos ver, en lo que nos rodea cuotidianamente, un inexplotado tesoro ó una aceptada forma de barbarie; y por eso lo nuevo tiene siempre que contar con la seguridad de una primera repulsa. Sin embargo, nunca como ahora se ha despreciado ménos una idea, aunque no se vislumbre su inmediata aplicacion; ni jamás los hom- bres de las empresas colosales, que tanto hacen adelantar á las naciones, han atendido más á esas fuerzas no aprovechadas aún, que duermen en el regazo de lo inexplorado y de lo desconocido. Si, pues, la conquista del mar es asunto por si solo de inmenso interés teó- rico, emprendamos su estudio con tanta mayor esperanza, cuanto que por un lado no han de aparecer nuevos principios teóricos que, como importunos, ven- gan á turbar la tranquilidad de espíritu de los rutinarios, seráficamente segu- ros de la posesion de una ciencia absoluta; y por otro lado no son de temer las antipatías de los hombres de negocios, ni las envidias enemigas del éxito, toda vez que la utilizacion dinámica del mar, no solamente no puede introducir perturbación ninguna en industrias similares (que no existen), sino que tam- bien á ninguno debe serle antipática la aspiracion; ya que la fuerza del mar, inútil hoy, puede llegar á ser acaso, un dia no lejano, una mina de oro ¡inex- tinguible! (1) Véanse las obras de MoucHor. 187 Ad El aire es un resorte; y, como todos, cede fácilmente al principio; pero, á medida que se comprime, va aumentando indefinidamente sus resistencias, hasta que llega un momento en que estas resistencias son invencibles para los moto- res usuales de la industria. Y, siendo esto así, ¿no sucederá que la oposicion del resorte constituya por sí sola una dificultad insuperable? No. Pero para vencerla con relativa facilidad hay que crear organismos ad hoc, que más adelante estudiaremos. ARA ra 2 ha eli 1) bere 40) PP. “l cd db IA to subi olla Pi vt co aaa stereo! Di TEO JAN lao | ii PIN aq 2 ASTON avda MITO Ab 1 PT Arima sl y : edil meine ueteladi 4 A ON md Aia tor AUD ARA SIN A al bobpilisiad critolet soho a y arado "balls «De ' F Lis CES A MJ . ny y (ó e TE AOS vpo DAN EN ' he tear EA q 7) E Y 7 0% E Par - ¡a A E EN ¡pd bl ' 1 Y Í Ñ NS NO o > e mM (m4 a PANA Y ñ ( 5 4 e 0 (A el ns LN 1) la ñ Y pa e bd Ú a j . O le LIBRO V. EL AIRE COMPRIMIDO. os QOUIMIASG MOS Y OAMI CAPITULO 1. EL AIRE COMPRIMIDO. SUs EXCELENCIAS COMO AGENTE DE FUERZA Á DISTANCIA (1). TRANSMISION DE LA No hay, en verdad, fenómenos más comunes que los de la rarefaccion y la condensacion del aire. Desde el primer instante de la vida, hasta el momento mismo de la muerte, la respiracion no es más que una sórie de aspiraciones y de expulsiones del alre, condicion inexcusable de fenómenos más complejos. La lactancia supone la succion: con el soplo activamos la llama de un hogar; extinguimos una luz; proyectamos á distancia diminutos corpúsculos, inaccesibles por su tenuidad al tacto; calentamos los dedos ateridos; enfriamos los líquidos calientes; actos todos que suponen el conocimiento, —si no reflejo y científico, por lo ménos espontáneo, —de las propiedades físicas, mecánicas y térmicas del aire, sobre las cuales están fundados los modernos adelantos. ¿Cómo es que, siendo tan familiares, no han trascendido estos fenómenos á la industria desde la más remota antigiiedad? ¿Cómo es que las aplicaciones, industrialmente sistemáticas, del aire comprimido, datan solo de unos 30 años, la vida de una generacion? 115 ; Algo, sin embargo, conocieron los antiguos. Pero los hechos aislados no constituyen ciencia: faltábales, pues, esa gene- ralizacion teórica, sin la cual los conocimientos más útiles no pasan de la esfera del empirismo. (1) Gran parte de las noticias dadas en este capítulo sobre el aire comprimido, es- tán extractadas de la obra de A. PERNOLET, criterio científico, como por el inagotable te- soro de datos que contiene! Es un tratado absolutamente indispensa- titulada Duir comprime et ses applications. ¡Publicacion notabilísima y de un mérito verdaderamente excepcional, así por el sano ble para quien quiera ponerse al corriente del estado actual, tanto de la ciencia cuanto de la teoría, en lo relativo á la compresion del aire y á sus usos en la industria. 192 Ya eran, hace 4000 años, familiares á los egipcios los fuelles usados en número par. En sus pinturas se ve al operario oprimiendo con el pié el reci- piente henchido de aire, y levantando con la mano y una cuerda el que se ha- bia mientras tanto de llenar. ARISTÓTELES conocia la campana de buzos. Herox, de Alejandría, supo com- primir el aire en la fuente que lleva aún su nombre. Cresimrus, de Alejandría tambien, habla del óreano hidráulico, al cual suministraba aire comprimido una Caida de agua. Mucho ingenio supone en el órgano pneumático (tan antiguo como el hi- dráulico tal vez) el uso de fuelles de presion constante. Las antiquísimas forjas catalanas recibian el aire, como en la actualidad, por la accion de un chorro de agua capaz de arrastrar consigo, dentro de apro- piada tubería, una cantidad de aire, considerable relativamente. JUbis Pero hasta el pasado siglo no se generalizó, con verdaderos fines industria- les, la campana de buzo, ni se hicieron ensayos ó experimentos en el gabinete, de que la mecánica pudiera un dia sacar partido, tales como los de los globos de Magdebourg y el fusil de viento, entonces capaz de tanto efecto casi como el fusil de municion;—ensayos y experimentos que revelaron toda la potencia que se podia utilizar en la máquina atmosférica de vapor, y todo lo que debia esperarse de las altas condensaciones del aire; —gérmenes, inapreciados casi en aquella época, de esta inmensa y no esperada evolucion realizada en la me- cánica moderna y en la portentosa industria actual (1). (1) Hallo lo siguiente en un escrito de JOHNSON , de Bristol: «Se cree que CTEsIBIUS descubrió la com- presibilidad del aire, y que HERON escribió un libro manifestando que, cuando el aire es comprimido, pierde en volúmen, y que lo re- cobra al cesar la compresion. La ponderabi- lidad del aire no se conoció hasta que en el si- glo xvu aparecieron los trabajos de GALILEO, TORRICELLI y OTTO DE GUERICKE, que inven— tó la bomba pneumática. La química del aire no atrajo la atencion hasta el siglo xvi por los descubrimientos de BLACK, PRIESTLEY y LAVOISIER. La dinámica pneumática, aunque en gérmen en la fuente de HERON, parece pre- sentida por PapIN, que concibió la idea de ha- cer funcionar una bomba á distancia, con el aire comprimido por una rueda hidráulica.» Si esto es enteramente así, la pneumo-di- námica es francesa, y data de principios del siglo xV111. Justamente 100 años antes de empezarse el túnel del Cenis, un tal Isaac WILKINSON sacó patente para una máquina de comprimir aire, muy semejante á la empleada en aquellas obras gigantescas. (JOHNSON, 0f the Kingswood Collieries, Bristol.) 193 IV": Y, con efecto, el progreso de estos últimos 20 años pasma de admiracion: 30 años hace, casi nadie pensaba en el aire comprimido; y hoy nineun inge- niero podria prescindir de este flexibilísimo agente, ya de uso general, y hasta . de moda casi. Hoy un buzo puede permanecer debajo del agua 6 ú 8 horas trabajando, sin depender para nada de sus compañeros del exterior, y sin que nada limite la esfera de su accion respecto al espacio en que se haya de mover, con tal de que descienda á lo profundo del mar llevando consigo su provision de aire para respirar artificialmente durante todo este tiempo, encerrada en un cilindro de hierro de 20 4 30 litros de capacidad á la enorme presion de 30 atmósferas (1). Hoy, con el mismo aparato, puede un obrero penetrar impunemente en la atmósfera más asfixiante y deletérea. Y hoy es posible la navegacion submarina por medio del aire comprimido, que, no solo suministra aire para la respiracion de los tripulantes, sino que antes ha empleado su enorme fuerza motriz en la propulsion del buque sumer- gido. El ataque en alta mar cuenta con torpedos semovientes, y la defensa de las costas con torpedos fijos y tambien semovientes, bajo la accion del aire á 64 at- moósferas (2). (1) Los primeros aparatos de buzo prácti-— en que se comprime el oxígeno á 30 atmósfe- cos y distintos de la campana, son invencion ras. Este oxígeno puede alimentar 4 horas de un inglés, Siepe, 1829. CaprroL, francés, una mecha de alcohol. (Rev. marit., pág. 438 los perfeccionó en 1857. Hoy se usan los de del núm. 212.) ROUQUAYROL ET DENAYROUSE, más perfectos (2) El torpedo de lord Milton está destina- aún, 1867; los cuales dejan al buzo completa do á funcionar bajo el agua por medio del libertad é independencia para moverse en to- aire comprimido. das direcciones, sin ninguna limitacion de El torpedo Whitehead funciona con una espacio. La presion del agua limita la profun- presion de 56 á70 atmósferas; la provision de didad del descenso. Gréese que ningun buzo aire le permite un trayecto de 900 á 1000», ha bajado á más de 52 metros. El aire comprimido mueve una máquina El aparato respiratorio más sencillo es el Brotherhood. El torpedo marcha entre2 aguas de Galibert: consiste en un receptáculo lleno ádeterminada y constante distancia de la su- de aire, de paredes flexibles, sin peso casi, perficie: un timon horizontal está gobernado que el bombero lleva á la espalda como una porla presion del agua, en combinacion con mochila. Del receptáculo salen dos tubos por un recipiente especial de aire comprimido; de donde el hombre respira, sujetando la em- manera que, si el torpedo se eleva, disminuye bocadura con los dientes. El aire respirado la presion hidráulica, y el timon, empujado vuelve al saco de aire, el cual naturalmente por el resorte aéreo, se inclina hácia el fon— se vicia, pero solo al cabo de más de un cuar- do, con lo que el torpedo baja; y, si éste des= to de hora. ciende demasiado, la presion hidráulica, ven- La lámpara submarina Bornet y Toster ciendo la antagonista del aire, loinclina há- está compuesta de un recipiente de palastro cia la superficie, con lo que la máquina sube. 13 194 En arenas inundadas por torrentes de agua inagotables se efectúan pozos y calicatas, introduciendo en ellos tubos de eran diámetro, cerrados por la parte superior, dentro de los cuales se hace penetrar desde fuera, por medio de má- quinas insignificantes, todo el aire comprimido necesario á expulsar el agua hostil, hasta que el gas, en el interior, forma equilibrio á la presion del agua ambiente (1). Los fangos de los rios no son ya obstáculo ninguno, ni la profundidad de sus aguas, para afianzar sobre terreno firme los estribos de los puentes. Como no exceda de 40 metros la profundidad del agua ó de los fangos, puede el obrero, sin temor á lesiones permanentes en su organismo, descender, dentro de un tubo, abierto por la parte inferior y cerrado por la superior, hasta el lecho del rio, y allí asentar impunemente los cimientos, merced al aire comprimido, que, por su impenetrabilidad, impide el acceso de las aguas por la parte infe- rior, equilibrando la presion externa del medio inconsistente en que el obrero hidráulico trabaja. El aire comprimido es, pues, el agente obligado de que el ingeniero no puede prescindir en los trabajos bajo el agua, en las atmósferas irrespirables, en los terrenos inconsistentes, en las minas Cuyas riquezas yacen bajo arenas anegadas, en la perforacion de los grandes túneles de 12000 metros, como el del Mont-Cenis; de 14900, como el que actualmente se perfora á través del San Gotardo (2); de 30000 cuando ménos, como el que se proyecta establecer La presion hidráulica, como se sabe, es de 31 gramos próximamente por cada 30 centíme- bros bajo el nivel. El último modelo tiene 5”,18 de largo, 38 centímetros en su parle más ancha, y '/, cen- tímetro de espesor en la plancha de acero. En los ejercicios se usa una presion de 52,790 por centímetro cuadrado. La presion de com- bate es de 70 á485*. La velocidad es de 20 á 27 millas á la hora. La carga explosiva es de al- godon—pólvora. No ménos de 25 buques echaron á pique los Confederados en la guerra de secesion de los Estados-Unidos del Norte de América. Un torpedo con 25* de algodon=pólvora, coloca= do á 12" de profundidad, levanta un cono de agua marina de 18” de altura por 70 de diá- metro en su base. No hay buque acorazado capaz de resistir la erupcion de semejante volcan. (1) TricER, francés, propuso en 1839 esta de aire movidos por turbinas de bronce, que dan 155 millones de vueltas al año, y que al cabo de 5 años de servicio apenas han exigi- do composturas. La compresion se lleva á 8 atmósferas, y ella basta para mover de 18 á 20 taladros á cada lado del túnel. En cada lado del túnel hay muchos centenares de hom- bres, muchas lámparas, y el aire se vicia ade= más por 300 kilógramos de dinamita, que es- ltallan diariamente. Estaban perforados como 12 kilómetros (6100 metros en el lado Norte y 5390 en el Sur, á fines de marzo 1879). Los trabajos no se han suspendido un solo dia, y requerirán 8 años desde su inicio hasta su terminacion. La gran dificultad con que tro- pieza la obra, no está en la dureza del granito, descuajado á razon de 4 metros por dia, nien la del gneiss, á razon de 6,sino en las masas de feldespato descompuesto,mezcladas con yeso, que hincha la humedad y ejercen presiones de fuerza tan tremenda, que, no solo aplastan aplicacion, ocasion y orígen de todos los pro= gresos posteriores. Tkr1iGER, por tanto, debe ' ser considerado como el feliz promotor de la Pneumo-dinámica. (2) En el San Gotardo hay 16 compresores las más resistentes viguerías, sino hasta los arcos de granito. El túnel tendrá 14800", y estará á 1154" sobre el nivel del mar. La en- trada Norte está cerca de Goschenen, en el canton suizo de Uri, donde se habla aleman, 195 hajo el canal de la Mancha, para que la locomotora vaya de Francia á Imgla- terra y de Inglaterra á Francia (1). Y Y el aire comprimido no limita su accion á solo los lugares en que es im- prescindible é irreemplazable, como en los trabajos o 's y subterráneos, donde el hombre ha de respirar. No: se atreve á luchar, y lucha ya con venta- ja al aire libre, donde otros medios pueden hacerle competencia. No solo ventila las minas y los túneles (2), sino que líneas de tranvías fun- cionan por su agencia hace tiempo en varias partes de Europa y de América (3): y la Sur en el canton de Tessino, donde se habla italiano. Los mayores túneles antes existentes eran: el Cenis, 12216”; el Hoosac, 71632; y el Sutro, 6149. (1) Tambien se está pensando en un túnel gigantesco, á fin de unirá Europa con Africa por debajo del Estrecho de Gibraltar. Este túnel intercontinental partiria de un punto situado entre Tarifa y Algeciras, en la costa de España, y desembocaria entre Tánger y Ceuta en la costa marroquí, atravesando el Estrecho. El túnel sería recto y de Y metros de ancho. La mayor profundidad del mar en el trayecto es de 819 metros. y la galería des- cenderia hasta 900 bajo el nivel del Océano. (Porv. de la Ind., setiembre 1876.) (2) En contra debe notarse que ahora pre- cisamente hay accidentes en minas que, á no ser por el aire comprimido, no se habria pen- sado siquiera en explotar. Pero es seguro que sin la activa ventila- cion que proporciona el aire comprimido, no podrian sanear los mineros las atmósferas vi- ciadas de los túneles en vias de ejecucion. Cada metro cúbico de roca requiere, se- gun su dureza, de 1á 1*/, kilógramos de di- namita: cada kilógramo de dinamita da cuan— do ménos 15 metros cúbicos de humo. La gelatina explosiva de Nobel da más aún (*). Guando se empezó el túnel del Cenis anunciaron varios profetas de desdichas, que sería imposible ventilarlo, é inaguantable la temperatura. (*) Esta gelatina está compuesta de 94 á 95 0/, de nitro-glicerina y de 6 á 50/¿ de colodion. Es un lí quido viscoso é inalterable en el agua, lo que no le pasa.á la dinamita. (3) La Second Avenue Street Railway Company de Nueva-York, experimentó un coche movido por el aire comprimido; y, ha- biendo salido satisfactoriamente el experi mento, resolvió continuarlos en mayor escala desde Harlem River á Pek Slip. Velocidad de 16 á 18 millas á la hora. Una máquina de vapor de 0 caballos en Harlem, comprime el aire. Los recipientes de aire se cargan en 5 minutos: son tubos de 2 piés en diámetro. Los inventores son RoBerRT HArDIES Y J. James de Glascow, Escocia. Mr. HeNrY BusHNELL, de New-Haven, Conneticut, ha probado otro coche aero-motor. Los cilindros motores del coche son de 2?/, pulgadas de diámetro, y los manliene calientes un pequeño compre- sor movido por las ruedas del coche. Los re- cipientes son tubos de 27 piés de largo y solo 8 pulgadas de diámetro: á la partida el ma- nómetro indica 1800 libras, á la vuelta 1500. El aire al escaparse no hace ruido, porque atraviesa por una masa de cabello rizado ó ensortijado. Los motores de aire comprimido sistema MEKARSKI siguen funcionando en Paris. En la última Exposicion ha presentado el inventor un coche auto-móvil para tranvías, un re- molcador para tranvías, una locomotora para minas, y un aparato para distribucion de la fuerza á domicilio. Los depósitos de aire es- tán bajo los coches auto-móviles. y el aire, antes de pasar á los cilindros motores de las ruedas, atraviesa por un depósito de agua ca- liente. Tanto del aire comprimido como del agua caliente, hace provision cada coche á la cabeza de la línea antes de partir. (Véase el capitulo último de este libro.) 196 las bestias de tiro deben en nuestros dias reservarse para traccion de más inte- ligencia. Locomotoras de aire comprimido trabajan ya satisfactoriamente en el San Gotardo. El aire, á eran densidad, es el agente indicado para la traccion por ásperas montañas. Ventiladores de aire comprimido, análogos al inyector Giffard, están emulando á los de vapor (1). El martinete de aire comprimido se recomienda como más eficiente que el martinete de vapor (2). En la Bay of Mobile los confederados, en 1862, fijaron por presion pneumática 5000 pilotes en arena para defender la entrada (3). El aire á presion superior á la atmos- férica, distribuye la correspondencia por tubos subterráneos en algunas de las ciudades más adelantadas de la tierra (4). Sirve para señales telegráficas. Nor- maliza la hora en toda una ciudad (5). Reduce ó agranda los dibujos en pantó- orafos pneumáticos (6). Se le utiliza como freno, y pára los trenes con suma rapidez. Pica las limas embotadas, lanzando contra ellas un chorro de arena muy menuda; medio igualmente eficacísimo para grabar primorosamente el cristal (7). Mueve los perforadores de las rocas. Inyecta enormes cantidades de aire en los altos hornos. Produce calor. Produce hielo (8). Sustituye á las bom- (1) Pero los compresores cilíndricos con- tinúan compitiendo contra los ventiladores rotatorios, porque aquellos no necesitan la tremenda velocidad de éstas, en los cuales aumentan las pérdidas ámpliamente con el aumento de presion. Las correas para gran— des velocidades requieren gran cuidado; y, si falta la inyeccion del aire, queda en sus— penso la accion. (2) Entre otros, el martillo atmosférico de CuHeEnor Y GoLaAy, París. (3) Ejecutó la obra el entonces teniente de ingenieros JoHx W. GLEEN. (4) En Berlin se usan tubos de 6 */, centí- metros, y á la vez la compresion y la rarefac— cion. El aire comprime el tren delascartas por un lado, mientras sehace el vacío por otro. La compresion es á 3 atmósferas, y la rarefaccion á 35 milímetros de mercurio: la velocidad de los trenes es de 1000 metros por minuto. Cada 15 minutos sale un tren. (5) Donde millares de personas tienen in—- tereses recíprocos, la pérdida de un minuto puede traer perjuicios de semanas y aun de meses en el trabajo. De aquí la importancia de la regularización de los relojes, Hace más de 2 años que un sistema de relojes pneumá- ticos distribuye la hora en Viena por medio del aire comprimido. La distancia importa poco: el principio es el siguiente. Si una co- lumna de aire encerrado en un tubo es com- primida de pronto, inmediamente transmite la presion á todas partes. El Observatorio im- perial da la hora á un reloj normal que co- munica, por medio de tubos, con los de la ciudad que él regula. A intérvalos permite el reloj normal la súbita compresion del aire, y ésta se comunica á todos los demás y mueve los relojes distantes. En París ha debido ha- cer ensayos la Societé des Horlogers. Elinven- tor del sistema es MalroPE, y el que lo ha puesto en condiciones prácticas es VICTOR Popp. En los mismos principios está fundado el regulador pueumático inventado por Muy- RIDGE, de San Francisco de California. Parece que las nuevas modificaciones han hecho seguros estos aparatos. (6) El pantógrafo circular pneumático es invencion de GUERIN. (7) El picado de las limas por una lluvia de arena lanzada por el aire comprimido so= bre las limas, es invencion de RICHARDSON BrIGDEPORT, Conneticut, y se usa con gran éxito en muchas importantes poblaciones in dustriales del Norte de América. (S) PABLO GIFFARD comprime el aire de 2 á 3 atmósferas: lo enfria por medio del agua, y luego le permite dilatarse súbitamente en un cilindro que llama de expansion, y el aire restituye el trabajo empleado en comprimir- lo, produciendo un descenso bajo cero de 40 á50” G., que luego se utiliza. Como se ve, este sistema suprime todas las sustancias químicas, empleadas en otros apa- 197 bas que hacen ascender los liquidos: mezclado en burbujas con el agua dentro de un tubo vertical, constituye una mezcla de mucha menor densidad que el agua, lo que permite elevarla á mayor altura que la correspondiente á una co- lumna de líquido homogéneo, dada una particular presion. En 1864 se construyeron en Nueva-York balsas de aire comprimido, cuya solidez era tal, que una atravesó el Atlántico en 1867, lo que no ha impedido proponer nuevos modelos y eficaces mejoras en la sesion de 1874, celebrada en Lille por la Association frangaise powr lavancement des sciences. En la ma- rina rusa se han adoptado sacos de aire en forma cilíndrica, de 6" de largo y 3!/, de diámetro, construidos con 3 lonas embetunadas, entre las cuales exis- ten telas impermeables: cuerdas gruesas los rodean; porque estos enormes sacos están destinados á sacar del fondo de los mares los grandes cañones sumergi- dos, las anclas perdidas..... y es preciso defenderlos de las rocas y asperezas de los fondos, que pudieran desgarrarlos: llenos de aire tienen una fuerza as- censional de 60 toneladas. Por medio del aire comprimido se ha propuesto sacar, y se han sacado á flote embarcaciones idas á pique (1). La hidroterapia cuenta con chorros salu- tíferos, que conmueven y azotan la epidermis del paciente con la fuerza de 3 atmósferas, gracias al aire percondensado (2). Para evitar en las minas los efectos desastrosos de los gases de la pólvora, han inventado Mac-Nan, de South Wales, y despues Marsn, el cartucho de aire comprimido á 500 atmósferas para desgajar los bloques de carbon: despues se ha llegado 4 comprimir el aire á 1323 atmósferas. El cartucho es de hierro y de 11 ?/, pulgadas. El cartucho se coloca ajustadísimo en el taladro (3), y en él se va inyectando el aire hasta que revienta, con un efecto igual al de la pólvora. ratos para la produccion del frio artificial, tales como el ácido sulfuroso, asfixiante é irri- tador de los pulmones y los bronquios; el por BozkerIAN, de París, permite, no solo la graduacion, sino que obliga al paciente á ha= cer ejercicio, pues.con el peso de su cuerpo, amoniaco, que exige enormes presiones de 15 á 20 atmósferas; los éteres, ebc., etc., y demás agentes inflamables y explosivos. Este siste- ma elegante produce el frio á distancia. Em- pleando para comprimir el aire máquinas de Farcot—que no queman más que 1% por hora y por caballo—la tonelada de hielo cuesta 5 francos en París. El hielo resultante es durí- simo y transparente. (1) Camello flotador de CLARK y STAND= FIELD, de Westminster: dique flotante Nico- LAIEFF, etc. (2) El aparato de IverNkau, de París, per mite graduar la presion de 1 á 3 atmósferas. El baño americano de lluvia, inventado allernativamente apoyado en pedales, tiene que comprimir el aire á la densidad reque- rida. (3) Ha sido necesario inventar un taladro de precision, porque, si el cartucho no está en contacto con las paredes del barreno, el efecto es poco considerable. La máquina de com- primir á tan fabulosa presion es obra de GarrorH, de Dunkinfield, y se da probada á 946 atmósferas. En esta máquina admirable puede permanecer el aire á esa densidad ho- ras enteras, y tambien en el cartucho. Los cartuchos son de una perfeccion tan nota= ble, que estallan todos á predeterminada presion. 198 vi. Verdaderamente, ingenieros de nota sostienen todavia que no debe recurrirse al aire comprimido más que cuando y donde no puedan emplearse las fuerzas del agua ó del vapor; y de cierto defienden su dictámen con copia de razones, toda cuya eficacia es relativa, por estribar únicamente en el escaso rendimien- to actual de las máquinas de aire: Pero no hay hombre científico en el mundo que no proclame que el agente por excelencia de transmision (1) y distribucion de la fuerza á grandes distan- cias es el arre comprimido, en las minas, los túneles, y en cuantos sitios de at- mósferas viciadas se le necesite irremisiblemente para respirar. Solo la novísima invencion de la transmision de la fuerza por medio de la electricidad, podria hacerle competencia en determinados casos y especiales condiciones. En efecto, toda fuerza de agua ó de vapor, y hasta de sangre, engendrada en la superficie de la tierra, puede transmitirse en aire comprimido (por medio de delgadas tuberías, de instalacion siempre fácil y económica, así sean metá- licas ó de caoutchouc), hasta donde no sería hacedero de ninguna manera que funcionasen ni el agua ni el vapor. Cualquier fuerza puede así prolongarse, ya descendiendo hasta el fondo de las minas, ya trepando á la cúspide de los mon- tes, ya penetrando por las entrañas de los túneles á distancias de muchos cen- tenares y millares de metros; y, DONDE QUIERA, es dable fraccionar esa potencia en todas proporciones (lo que un dia hará del aire comprimido el único y ex- clusivo motor de las industrias urbanas); y Á CUALQUIERA HORA puede la ener- gía de ese resorte caminar autonómicamente en todas direcciones, sin cuidarse de las diferencias de nivel, sin espantarse de las sinuosidades y recodos del camino —(obstáculos insuperables á toda otra clase mecánica de transmision) — sin estorbar con su tamaño; sin tener prisa por ponerse al trabajo inmediata- mente; sin perder de su potencia por aguardar mucho tiempo; lista siempre, de dia, de noche, á las exigencias de la produccion; obediente á la voluntad del maquinista; sin regatear la fuerza (50 caballos-vapor, por el intermedio de un tubo de 20 centímetros de diámetro trabajaron en el Monte Cenis á 6000 me- tros de la fuerza hidráulica que comprimia el aire); sin poner restricciones á la presion, ya sea baja, ya media, ya muy alta; sin exigir canalizaciones es- peciales de evacuación para salir de los lugares á donde ha llevado su fuerza bienhechora, antes bien ventilándolos enérgicamente, saneándolos, y contri- huyendo así á la higiene del trabajador, con especialidad en las minas y los 1) Lascuerdas, y los cables en el arrastre de las minas, consumen á veces hasta el 157, de la fuerza motriz. 199 túneles; ya funcione en máquina fija, ó ya, en fin, remolque sobre férreos carriles las riquezas arrancadas á la avaricia de la tierra, ó las enormes rocas dislocadas de cuajo por la dinamita en las interminables horadaciones de las ingentes montañas. Todo lo nuevo encuentra detractores, y la rutina tiene á gala maldecir de la mejor innovacion (sin perjuicio, por supuesto, de regalarse luego con sus ventajas); pero en este asunto bien puede interrogarse á los detractores y á los rutinarios mismos, y hasta constituirlos en jueces, con la certeza de que ha- brán de fallar en contra de sus repugnancias y objeciones. Decid: ¿á qué otro medio diferente de la compresion del aire atmosférico se puede recurrir para movilizar una fuerza motriz, cuando la distancia es muy larga ó cuando el trayecto está lleno de sinuosidades, ó bien cuando á la vez es largo y sinuoso, como en las galerías de las minas? Ni aun los cables telediná- micos serían medio práctico tratándose de muchos kilómetros en línea recta, y resultarian enteramente inaceptables para las líneas quebradas. ¿Los alambres eléctricos? Efectivamente, la fuerza se transmite á distancia; pero hasta ahora muchísima parte se queda en el trayecto. Además, para la transmision eléctrica, se necesita que el motor principal no esté parado, sino en movimiento. Una máquina Gramme mueve á otra; pero como una polea, por medio de correas, pone á otra polea en movimiento. Si la primera está parada, la segunda no se mueve. El motor que ha comprimido aire puede reposar y estar parado, mien- tras que el aire comprimido puede poner en movimiento muchos aero-motores, fraccionando su potencia en toda clase de proporciones, lo que no es dado á la transmision eléctrica. Y en cuanto á baratura, decidnos, ¿qué medio de trans- mision puede compararse con el del aire comprimido, si sus tubos han de ser siempre más delgados que los de una canalización para el vapor ó el agua, ó el alambre gruesísimo de cobre que transmita la accion eléctrica? Por mucho que puedan perder las más prolongadas tuberías para el aire, inmensamente más perderán, de fijo, las canalizaciones para el agua y el vapor, por efecto de los rozamientos y extrangulaciones. Decid: ¿cuál transmision, sin exceptuar la eléctrica, podrá parangonarse con la del aire comprimido respecto á la facilidad de instalacion? ¿Cuál puede aislarse completamente de su motor? ¿Cuál no consume alguna fuerza cuando interrumpe su trabajo? ¿Cuál conserva integramente toda su energía cuando huelga? ¿Cuál no pierde al distribute su potencia en toda clase de fracciones? Con correas no es posible esa distribucion erátis y á distancia, ni con la electricidad tampoco. ¿Existe alguna otra trans- mision más dócil, más dúctil, más obediente á los caprichos del ingeniero, más sumisa á las necesidades de la industria, más permanente, que estorbe ménos, que no ofrezca peligros? ¿Podria un tubo de vapor, sin que el gas se condensá- ra, conducir la fuerza de su caldera á kilómetros de distancia? ¿Quién subia el agua de un rio que hubiese movido mecanismos cualesquiera en el fondo de ua mina? 200 Nadie puede contestar á estas preguntas sino favorablemente al altre com- primido, porque él es el único agente fácil, barato y capaz de transmitir en cualquier tiempo la fuerza del hombre ó de las potencias naturales á donde na- die hubiera podido pensar en utilizar su accion para el movimiento de las má- quinas (1). vir. Con_un agente, pues, que tan perfectamente conserva, como gula y distri- buye la Fuerza en él depositada, ¿qué rio atravesará una gran poblacion sin que la industria, dentro de muy breve plazo, recoja y Aitagnd en aire comprimido la energía que lo empuja hácia los mares? ¿Qué playa no atesorará el movi- miento de sus olas? ¿En qué mina ocupará á un sér inteligente la no intelec- tual tarea de dar golpes para desprender las masas minerales? ¿Ni quién tendrá interés en que el obrero continúe de máquina, siendo tan exígua la importancia de sus fuerzas musculares comparadas con las hercúleas fuerzas del aire com- primido? ¿Quién, por el contrario, no tendrá interés en que descargue los golpes un motor ciclópeo, de pujanza incomparablemente mayor que la del hombre, á quien no rinda nunca la fatiga, y que no esté sujeto á las intermitencias del sueño y el cansancio, inevitables y periódicas? ¿No puede hacerse todo á máquina en las minas? ¿A quién convendrá, de aquí á muy pocos años, que el obrero no se eleve á la dignidad de hombre? ¿Quién no ha desdenado la insignificante fuerza de los músculos en las colosales empresas del Cenis y del San Gotardo? ¡Quién sabe si las máquinas de alre comprimido, con preferencia á todas las demás, la descripcion de una suerte nuevamente inven— tada, en que, por la fuerza del aire comprimi- do, se envia á toda la longitud de un gran neralidad científica —del aire comprimido jardin, á través de tubos colocados bajo tier— para transmitir fuerza á distancia, es decir, ra, una respuesta misteriosa, que luego se con refleja sistematización. A él correspon= encuentra dentro de una gaveta, cerrada con (1) Indudablemente el feliz promotor de la Pneumo-dinámica, el famoso TrIGER, fué el primero que se sirvió—con verdadera ge— de, por tanto, todo el honor de las aplicacio— nes modernas, á ménos que no se considere el intento de Paprx, citado en la nota al fin de la Seccion TV, como titulo mejor al honor de la prioridad. » Pero en un curiosísimo libro, hoy muy raro, titulado Diclhionmaire encyclopédique des amusements des sciences mathématiques el phy- siques, donde las suertes de naipes y los jue gos de cubiletes se hombrean con excelentes datos de aritmética, geometría, gnomónica, astronomía, óptica, magnetismo, elc., se en cuentra á las páginas 680, 6s1, 682, 683 y 684, llave, en un portentoso pabellon, cuyas puer- las se abren y se cierran en virtud de poten cias invisibles, cuyo pavimento oscila como un buque en alta mar, donde, por maravillo— so modo, los ruidos más estridentes ponen miedo en el ánimo, y aparecen y desaparecen esqueletos y figuras espantosas, etc., etc. El artículo está firmado DECREMP. En The Engineer se dice en un artículo titulado Transmission of Power to a distance, que hace medio siglo MaN propuso y des— eribió los medios de transmitir fuerza á dis- tancia por el aire comprimido. 201 están llamadas á realizar en corto plazo la emancipacion de los séres racionales, que hoy trabajan tanto materialmente, sin ocuparse en nada intelectual! El peso del agua elevada en vapores por el sol á los picos de los montes, continuará siendo el motor más barato; y la combustion del carbon, que reduce el agua al estado aeriforme, seguirá siendo el motor más general; pero el aire comprimido movilizará todos los agentes naturales, incluyendo las aguas de los montes y la fuerza expansiva del vapor, porque el aire comprimido es la única fuerza que no pierde al conservarse, ni exige gasto alguno al fraccionarse y distribuirse. UTE Ya es enorme el consumo que en la actualidad se hace de aire comprimido, donde, además de su fuerza, hay que utilizar sus propiedades físicas y quími- cas para la respiracion (1), la combustion en los altos hornos, y la reduccion en los aceros Bessemer. Los compresores de Airolo en el San Gotardo envian cada minuto al interior del túnel 160 metros cúbicos de aire, tomados á la atmósfera y comprimidos á la presion desde 6 atmósferas á 8, Las modernas ventiladoras están hechas para introducir en los altos hornos, cuando ménos, 200"* de aire por minuto á la presion de más de 1 :/,*' (2). Ven- tiladora hay en ejercició hace muchos años que inyecta en los hornos á la pre- sion de 1*",30 el inmenso volúmen de 1230”* por minuto (3): el interior de algunos teatros no contiene tanto. Junto á esta ventiladora palidecen las eigastescas máquinas que suministran cada minuto á los hornos 400 y 600 metros Cúbicos. (1) Entre las muchas ventajas del aire sobre rozamientos, etc. Así, en las minas del comprimido para el trabajo subterráneo, es considerable la siguiente: El aire percondensado en lo alto de una mina tiene mayor presion en lo bajo al fun- cionar sobre el aero-motor, debida al peso de la columna pneumática, que baja desde el compresor al aero-motor. Este fenómeno está comprobado en las minas de carbon de Rihope y Shireoaks, en las de Duffryn y en las de Kingwood, Bristol, y testificado por hombres de tanta práctica como sus respeclivos inge- nieros ELLIOT, SNAPE y JOHNSON. Con el aire comprimido á 3 atmósferas en la superficie, aumenta la presion próxima- mente '/, kilógramo por centímetro cuadrado á cada 100 metros de profundidad; dato prác- tico independiente de toda hipótesis teórica Sur de Gales es cada vez mayor el uso del aire comprimido, que ha reemplazado ya, ó tiende á reemplazar enteramente todo acarreo por motores animados. En algunas de estas minas, los ingenieros llevan 10años de expe- riencia. (2) El ventilador de Root da 5000 piés cú—- bicos de aire por minuto á la presion de 10 pulgadas de agua; los pistones de este blower son de madera saturada de petróleo. (3) La de Ebbw-Vale (país de Gales). El volante es de 9”,35 y pesa 85 toneladas. Diámetro del piston del vapor. — 1”,83 Carrera ct: ao de 300 Vueltas al minuto........... 17 CAPÍTULO IT. RENDIMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO. Con ser tantas las ventajas, el aire comprimido presenta en la actualidad un sério inconveniente, —sus escasos rendimientos. Hoy devuelve este agente una reducida fraccion de la fuerza que el motor primario hubo de gastar en comprimirlo y almacenarlo, listo para servir. De 100 kilográmetros consumidos en la condensacion, solo devuelve el aire com- primido de 20 á 35; y en muy buenas condiciones 40, y 50 lo más. Y, sin embargo, á pesar de tan mezquinos rendimientos (secundarios cuando no hay otro recurso á que acudir, como en los trabajos submarinos y subterráneos, y en las transmisiones á distancias kilométricas) el sistema de la distribucion de la fuerza á domicilio no costaria más caro que la produccion del vapor en las pequeñas máquinas que usan las reducidas industrias urbanas; las cuales con- sumen 4 kilógramos de carbon por hora y por caballo; y presentaria las gran- diosas ventajas de ser imposibles las explosiones, los rieseos de incendio y de lesion personal, la reduccion de los alquileres, la facilidad de la instalacion, el ahorro de jornales á los fogroneros ó maquinistas, ya innecesarios, la dispensa de capital adelantado para la compra arreglada de combustible, el aseo, y la ventilacion y saneamiento de los talleres; y en verano, por un medio muy fá- cil aunque tal vez costoso, el descenso de la temperatura trabajando con exa- gerada expansion. II. ¿Qué motivos pueden existir para tan enorme pérdida de la potencia primi- tiva? Dos están reconocidos por todo el mundo: 1. Las resistencias pasivas; 2.” Los cambios de temperatura. 203 II. Para comprimir un gas se necesita: turbina, rueda hidráulica, vapor, A. fuerza muscular, etc. máquina absorbente de la fuerza dis- ponible del motor primario. 1, Una máquina primaria. ds RUN COMpresor. e Para utilizar el aire cuando ya esté convenientemente comprimido, se re- quiere: lleve el aire percondensado al aero- | 1. Una canalizacion que y motor,ó máquina que se mueva por B la potencia del aire comprimido. sd máquina restituyente de la potencia 2.. Un aero-motor....... í almacenada en el aire comprimido v porel motor primario. Ahora bien: gran parte de la fuerza aplicada al motor primario es absor- bida en pura pérdida por los rozamientos, choques y demás resistencias pasivas; Lo mismo sucede en el compresor; Las hay igualmente en la canalizacion; Se encuentran, en fin, en la máquina movida por el aire. De manera, que la potencia aplicada al motor primario sale del aero-motor disminuida en todo cuanto se ha perdido, por razon de resistencias inevitables, en la máquina primaria, el compresor, la canalización y la máquina movida por el aire comprimido. Pero, por grande que sea la fraccion de fuerza gastada en las resistencias pasivas, mucho mayor es la pérdida por los cambios de temperatura. Entremos en pormenores, prescindiendo enteramente por ahora del motor primario. Habremos de hablar, pues, de los compresores, de la canalizacion y del aero- motor. 198 Llenos de inconvenientes los aparatos de las forjas catalanas, los de choque ó6 golpe de agua, etc., el aparato principalmente empleado en la actual indus- tria para comprimir el aire tomado de la atmósfera es un cilindro provisto de su piston, muy semejante todo á lo que en las máquinas de «vapor se usa. El pis- > 204 ton, al caminar en un sentido, aspira el aire atmosférico, mediante el juego de una ó más válvulas convenientemente dispuestas: al mismo tiempo la otra cara Fig. 58. comprime y expulsa en seguida el aire préviamente introducido mediante el Juego adecuado de otras válvulas. En la marcha retrógrada del piston. la cara 205 que antes aspiró el aire de la atmósfera, lo comprime y expulsa á su vez, mién- tras la otra cara hace nueva provision de flúido para el viaje siguiente; y asi durante periodo indefinido. En la figura, el aire se aspira por las válvulas de la izquierda (superior é inferior) y se expulsa por las de la derecha. El aire arro- jado fuera del cilindro va por una tubería, á un depósito donde el gas queda almacenado hasta que por otra tuberia es conducido á donde se le necesita, para utilizar su fuerza, su impenetrabilidad, ó sus facultades reductivas. Como el piston de comprimir el aire no entra en los espacios donde juegan las válvulas, el aire que en ellos se acumula durante la compresion de la gran masa total, se queda naturalmente sin salir. La compresion se verifica en pura pérdida; porque, al retirarse el piston, el aire se vuelve á dilatar. Solo esto pro- duce un gasto, calculado en 5 /, como término medio mínimum en los buenos compresores. Especialmente en los compresores medianos, esta pérdida no se puede de ningun modo despreciar. NA Pero, comparada con la que puede ocasionar el calor, esa pérdida es tambien insienificante. Sabemos que cuando se comprime un cuerpo, se juntan sus moléculas, y que al propio tiempo se exterioriza una cantidad considerable de calor. Pues el desarrollo de calor es tan considerable en los cilindros compresores cuando se condensa aire seco á 6 ú 8 atmósferas, que las válvulas, si son de caoutchouc, se funden; y si de cuero, se tuestan, queman é inutilizan; las gra- sas lubricantes se descomponen; los empaquetados y cajas estoperas se deterio- ran con suma rapidez; todas las guarniciones y juntas del piston quedan pron- to fuera de servicio, si son de materias orgánicas; y el repuesto de todos estos órganos se hace costosísimo. Tal es la elevacion de la temperatura que, á la presion de 7*%'”,5, el calor del aire pasa de 250 grados centígrados. El azufre se fundiria á 109; el estaño á 215; el bismuto 4254. A la presion de 15 atmós- feras el calor del aire llega 4 370 grados. Ya ú 316” se funde el plomo. vi. Pero, con resultar tan desastrosa esta gran elevacion de temperatura, sus efectos no serían tan en extremo onerosos y perjudiciales, á no amenguarse considerablemente, por su causa, el rendimiento del trabajo primario invertido en la compresion. Con efecto, el calor dilata los cuerpos; y el que se produce dentro del ci- lindro hace que las moléculas del aire no se junten todo lo que. sin tan alta temperatura, habrian de juntarse. Pero el aire comprimido se enfria por com- 206 pleto á poco de su salida del cilindro; las moléculas se aproximan de nuevo una cierta cantidad; y, si en el compresor, por el doble efecto del calor molecular interno, ó dinámico, —y del calor externo, ó termométrico, tenia el aire una ten- sion total de 8 atmósferas, por ejemplo, —no tiene ya, á causa de su inmediato enfriamiento, no bien entra en el almacen, ó, lo que es lo mismo, á causa de la disipacion de uno de los calores componentes, más que una tension como de 6 atmósferas, que es la que corresponde al solo calor dinámico interior. Esta rá- pida aproximacion de las moléculas, producida por el enfriamiento, reduce, en nuestro ejemplo, á tres cuartas partes próximamente el rendimiento del motor primario; y, cuando nos prometíamos almacenar aire á 8 atmósferas, porque á tal tension se hallaba en el cilindro compresor, nos lo encontramos en el depó- sito, despues de enfriado, con solo una presion de 6, lo cual nos obliga, para ob- tener realmente en aire frio la tension de las 8 atmósferas, á comprimirlo, cuan- do está caliente, nada ménos que hasta la tension de 10 ú 11, ó más; gastando así en pura pérdida ese exceso de 2, ó de 3..... , atmósferas, innecesario sin el desprendimiento de calor termométrico (1). Es, por consecuencia, extraordinariamente mayor de lo debido el trabajo á que nos obliga ese enorme desarrollo de una violenta temperatura que tan pronto se va: ¡oneroso trabajo, de que no podemos prescindir, á no anular todo el calor que se exteriorice! Ese calor fugaz exige un motor mucho más potente que si la temperatura permaneciese invariable, y obliga ú gastos que sacan de sus condiciones eco- nómicas á la mejor pensada explotacion. El ingeniero busca solo aumento de tension en el resorte por excelencia, que es el aire; es decir, almacenamiento, en sus moléculas, de calor dinámico, no sensible: cuenta solo con las resisten- cias naturales del resorte, y se encuentra con que la exteriorizacion del calor termométrico, fugaz y desastrosa, aumenta inútilmente dentro del cilindro com- presor las fuerzas del aire comprimido, y sus resistencias, por lo tanto; para luego no tener en el almacen más que una fraccion del trabajo gastado en mo- ver el piston. Resulta, pues, lastimosamente perdido todo el trabajo que se exterioriza en calor; y es de absoluta necesidad, por consiguiente, anular ese calor termomé- trico al compás mismo de su produccion; para que el aire comprimido almacene únicamente y guarde en forma de resorte, ó de calor dinámico, no sensible, todo (1) El maquinista de una locomotora, dice de ellos y aplicarse al movimiento, nada 'se TiyDaLL, obtiene del calor su movimiento, y por tanto no quiere reobtener calor, sino pro- ducir velocidad; y, para no reobtener calor, lubrica los ejes de su carro, porque cada grado de calor que obtenga en los ejes, tendrá queres- tarse de la fuerza propulsora de su máquina. Si luego el calor de los ejes pudiera sacarse habria perdido más que el tiempo; y hé aquí cómo el que engrasa una máquina afirma. consciente ó insconscientemente, como dice TixbaLL, la convertibilidad y la indestructi- bilidad de la fuerza, afirmacion característica de la dinámica moderna. dh eos do F 13) Bibi > 0 e t os ' qee :ñ " a A DN iM res , O vii ed 7 ed Ñ , e «e E z — k e + mm ' We Pol ls Fes ) rash NS HR ; Y m y POR Ñ lo : ' > ' des ESE ' de q a e . soi a MN 19% PH NN ) ) ' Ey Pie El uta: qee NAMES A e - 4 ¡ MIA DA" 1 EY o mo Voip e ] e E ! | y Ri A 4 . , Í Wi Hi , p p pa EJ pu d $ e PAS . ] ea e MEL Li E AAN: PERE : : on ul Ps | Uf” ' E 10 ma UNE MUROS AM de Á / 4 ¡0 IA NE "E Pao: UA Al e A ' e haria 1 a, elo! y DNS dido, Me us | Ñ . Cuál. ” as de end A NOS E o YA Mabe O ' y .. y MA » AS Un Do al a - AN a ae e. A , 17 . ñ K ¿ Ns ' cl e (0 xl M Y B E S O ER (Trente á la pag 207.) DE VASTAGO HUECO, PARA FUNCIONAR COMO BOMBA ASPIRANTE E IMPELENTE. AA ===». . A —_—————_———S Aspirador o COPIADO DE LOS ANNATES DES PONTS En TCuALuSSEES de Juim 18705. 207 el trabajo invertido exclusivamente en la compresion; ó, si no todo, porque eso no es posible, la mayor parte de él. VIE Por fortuna existen medios suficientes á evitar que se convierta en calor tan gran parte del trabajo invertido en comprimir. Con efecto, todo el calor que se exterioriza puede anularse, con excepcion acaso de una reducida frac- cion; como pueden, con enérgicas lubricaciones, desaparecer en las buenas má- quinas los grandes rozamientos. Anulado ese calor, que aumenta innecesaria- mente las resistencias del resorte, se ahorra toda la no despreciable fraccion de la potencia del motor primario, absorbida por la elevacion de la temperatura; bien así como, destruidos los rozamientos, se economiza toda la fuerza necesaria para vencerlos. Y entonces queda almacenada en forma de presion dentro de la masa misma del aire percondensado, toda la energía ó el calor, invertido en la aproximacion de las moléculas: de un modo semejante existe potencialmente en un grave, suspendido sin rozamientos á una determinada altura del suelo, toda la energía invertida en hacerlo subir á tal distancia. vItt. Para absorber el calor desastroso exteriorizado durante la compresion del aire, se empezó naturalmente manteniendo siempre sumergidos en agua á la temperatura ambiente, los cilindros compresores; ó bien haciendo circular á su alrededor una corriente del mismo líquido, á fin de reemplazar con agua fria la calentada por su contacto con las caldeadas superficies cilíndricas. La experien- cia demostró que esta circulacion no bastaba para producir un enfriamiento enérgico; y la circulacion de agua se fué ampliando sucesivamente á los fon- dos, y luego á las garitas de las válvulas, y, por último, al piston y su vástago, naturalmente huecos para lograr este fin. Al efecto, el vástago funcionaba como una bomba aspirante é impelente (1). ¡Véase la lámina adjunta). Pero este enfriamiento no era ya eficaz sí se condensaba el aire en los com- presores usuales más allá de 4 '/. atmósferas, porque la temperatura pasaba en tal caso de 100 grados. Se conoció al fin que era preciso enfriar, no solo las superficies metálicas en contacto con el aire caliente, sino tambien el aire mis- mo; y admira, de cierto, cómo no se empezó por aquí. El aire, saturado de humedad, no desarrolla, ni con mucho, el calor termo- métrico que origina el aire seco. A 7'/, atmósferas produce la compresion, (1) A CoLLanoN, profesor en Ginebra, hoy circulacion del agua fria por dentro del vás- ingeniero y consejero de la Compañía del tú- tago y su piston. nel San Gotardo, se debe el invento de la 208 como hemos visto, una temperatura de más de 250 grados cuando el aire no contiene ningun vapor de agua; pero, si el aire está constantemente saturado durante todo el tiempo de la condensacion, se llegará á la misma tension de 7 a atmósferas, sin que la temperatura pase de 90”. Para mantener, pues, saturado de humedad el aire que se habia de compri- mir, se empezó colocando una delgada tonga de agua sobre el piston, el cual estaba fijo (1), siendo el cilindro el órgano que, subiendo y bajando, aspiraba aire y luego lo com- primia. Otras veces eran los pistones los que subian y bajaban en posicion horizontal, estando los cilindros colocados so- bre ellos verticalmente. Para reemplazar el agua arrastrada por el aire en forma de hume- dad, todos estos apara- tos estaban provistos de pequeños órganos que reponian el líquido, á medida que el aire se lo llevaba consigo á su sa- lida. Con tan ingeniosa disposicion, no solo se conservaba saturado de humedad el aire, sino que además el líquido lubricaba el trayecto del piston; y, bañando á cada viaje las paredes del cilindro, las enfria= ba ¿justamente por la cara Calentada durante la compresion. Por otra parte, la hermeticidad de los pistones resultó Fig. 59. más eficaz; y, calculan- (1) Mr, JULIENNE aplicó el piston de agua á comprimir el aire en 1856 (?). 209 do bien la cantidad del líquido, resultaban anulados los espacios perjudiciales de las garitas de las válvulas, por haber de entrar el agua en ellos desalojando todo el gas que pudiera allí quedarse rezagado (1). Por este camino se llegó á una disposicion bastante original: la de hacer entrar el agua en el compresor por entre el piston y la pared cilíndrica. Al efecto, habia alrededor del piston una ranura llena de agujeros, en comunica- cion con el interior, hueco, del piston mismo, á donde llegaba el agna á eran presion por dentro del vástago. El agua, así, servia de lubricante y producia un enfriamiento enérgico. El exceso de agua pasaba con el aire comprimido á un pequeño recipiente, donde ambos flúidos se separaban. Allí habia un flota- dor que, cuando el agua llegaba á cierta altura, tomaba naturalmente un mo- vimiento ascensional, y abria una llave por la cual se escapaba el líquido ex- cedente. Bajando entonces el flotador, se cerraba la llave. De aquí se pasó á los compresores de piston hidráulico, que no son más que la exageracion de los pistones horizontales, ó casi, cubiertos de una delgada tonga de agua (2). Una máquina cualquiera, como motor primario, da á un piston inmergido en agua (indicada en la figura por las rayas horizontales) un movimiento rec- tilíneo alternativo: el agua sube y baja, alternativamente Y tambien, en cada uno de los cilindros ver- ticales: cuando baja aspira aire, tomándo- lo á la atmósfera: cuando sube lo com- prime primeramen- te, y despues lo ex- pele de su respecti- Fig. 60. va columna vertical. Y si la cantidad de agua está bien calculada, los espacios perjudiciales quedan anulados por completo. Con estos aparatos la hermeticidad es segura, insigni- ficantes las reparaciones, la lubricacion perfecta: solo hay que temer la exis- (1) Tambien se debeá TricER la idea de célebre profesor ginebrino é ingeniero del tú= colocar una tonga de agua sobre el piston nel San Gotardo, los propuso en 1852. Som- para asegurar la hermeticidad. MEILLER, piamontés, los empleó en el gran (2) La invencion de estos pistones se debe túnel del Monte Cenis. á TAayLoR, inglés, 1825. DANIEL COLLADON, el 14 210 tencia de ténues arenas en las aguas; porque, de existir, se destruye el tornea- do del piston, y el ajuste irreprochable de las válvulas. Este sistema SomMBILLER recibió una la figura siguiente (1). modificacion importante, indicada en Fig El inmenso túnel del Mont-Cenis se - 61, llevó á término con compresores Som- MEILLER, los cuales realizaron la mayor transmision de fuerza á distancia, que hasta ahora se conoce: 6000 metros. Sin duda será superada esa transmision en el San Gotardo; y ambas quedarian muy atrás, si se ejecutase el túnel proyee- tado entre Francia é Inglaterra. Pero los compresores SOMMEILLER han tado más decisivo. suministrado prácticamente el resul - En estos compresores, la temperatura final no excede de 407, aun llevando á 7 atmósferas la condensacion del aire. (1) Parece haberse descubierto en estos últimos tiempos, que el piston de agua tiene el inconveniente de disolver una cierta can- tidad de aire, el cual se desprende acto con- tínuo desde el momento de la aspiracion, y disminuye, por consiguiente, el volúmen del aire introducido. Conviene, pues, usar como compresores, líquidos que no disuelvan con facilidad el aire. 211 Pero contra estos SoMMEILLER se han hecho dos objeciones: Su gran volúmen, que requiere vastos edificios; Su imposibilidad de marchar á grandes velocidades. En efecto, la masa de agua llegó á tener en el Cenis 2800 kilógramos: y: cuando no se comprimia el aire con suma lentitud, esta masa líquida adquiria un movimiento considerable, independiente del movimiento del piston, y, para destruir su fuerza viva, era preciso gastar una cantidad no despreciable de po- tencia del motor primario. Por último, aunque el enfriamiento era suficiente á saturar de humedad el aire, y á enfriar las superficies cilíndricas de las columnas verticales, las ga- ritas de las válvulas, y las válvulas mismas, sin embargo, el interior de la masa de aire no se ponia en inmediato contacto con el agua. Dejando siempre algo que desear los ensayos sometidos á experiencia, se pensó en frigorizar el aire, introduciendo el agua en los compresores reducida á gotas menudísimas, proyectadas con fuerza suficiente á atravesar en todas direcciones la masa misma del aire, multiplicando así extensamente las super- ficies de contacto de los dos fluidos, aire y agua (1). Esta inyeccion del líquido en gotas era auxiliada en su accion refrigerante por una abundante circulacion de agua, exteriormente al cilindro compresor. Los dos medios, combinados si- multáneamente, proporcionaron aparatos que marchaban en buenas condiciones, Todavía esto no bastaba; y, por último, en Airolo (entrada Sur del túnel San Gotardo) se instalaron los aparatos más eficaces de frigorizacion hasta aho- ra conocidos. En ellos son enfriadas por medio de una activa circulacion de agua fria, no solo las superficies cilíndricas, los fondos, las garitas de las vál- vulas, el piston y su vástago (2), sino tambien la masa misma del aire, por medio de una potente inyeccion, no ya de gotas, sino de agua en un perfecto estado de pulverizacion; por manera que, siendo infinitos los puntos de contacto del líquido con el aire, roba el líquido al aire todo el calor (ó casi) que la com- presion desarrolla. El simultáneo concurso de todos estos medios es de una eficacia completa, y el único que da el máximum de efecto correspondiente al agua refrigerante. El aire entra generalmente de la atmósfera á la temperatura de 20” centígra- dos, y sale del compresor á la de 30? con la considerable tension de 6 atmós- feras. El agua en polvo es inyectada en los cilindros compresores desde los fondos (1) La proyeccion, en gotas, del agua re- 1860; y al famoso CoLLADON la pulverizacion frigerante, se debe á MarÉCHaL, jefe de ser- del agua. vicio de la maquinaria en el puente de Kehl, (2) Este último detalle de la frigorizacion se ha suprimido por innecesario. 212 hácia el piston. El pulverizador es un aparato por extremo sencillo. La figura al lado lo representa en tamaño natural. Empujada el agua por la bomba que produce la circulacion, debe salir del pulverizador formando dos chorros del calibre de */, milímetro, los cuales, encontrándose bajo un án- gulo casi recto, se reducen á polvo con su choque mú- tuo. Acaso haya quien juzgue necesarias grandes ma- sas de líquido en polvo para absorber tanto calor como la compresion desarrolla; pero el cáleulo y la práctica demuestran que, con poco más de 2 litros de agua pul- verizada, pueden ser enfriados, sin necesidad de circu- lacion exterior, 1000 litros de aire tomados de la at- mósfera á la temperatura comun de 20", y condensados en los compresores hasta la presion de 7 ú 8 atmóste- ras, sin que su temperatura final exceda de 40”. En Airolo y en Ginebra se han practicado numero- sos experimentos, de los cuales auténticamente resulta que cuando, además de la inyeccion del agua pulveri- zada, hay enfriamiento de las paredes cilíndricas del compresor, de sus fondos, y del piston y su vástago. hasta inyectar el aguaá 4%, 06 45, más fria que la tem- peratura ambiente, en solo una masa loual á ¿4 , ó todo lo ménos z25 del volúmen de aire aspirado á la atmós- fera para conseguir que el gas, aun despues de“com- primido hasta la tension de 8 atmósferas, no salga de los compresores sino con una temperatura superior únicamente en 12”, óen 15 todo lo más, á la del aire exterior en el instante del experimento. La cantidad de agua pulverizada que debe penetrar en el cilindro se regula experimentalmente por medio de llaves á propósito. Por una parte, es conve- niente reducir á un mínimum la cantidad del agua inyectada, porque el aire húmedo á fuerte tension produce molestas oxidaciones, tanto mayores cuanto mayor es la cantidad de líquido inyectada; y, por otra parte, es óbvio que no puede haber perjuicio en introducir un ligero exceso de agua, siempre que ese exceso no sea de mucho mas volúmen que la capacidad de los espacios perjudi- ciales; porque, si lo fuese, habria que expulsar la diferencia á cada viaje del piston, gastando inútilmente una fraccion de la fuerza motriz, á más de dismi- puir sin razon alguna, el volúmen útil del compresor, y, por consiguiente, su eficacia. Reducir la temperatura exteriorizada es lo mismo que aumentar el efecto útil del motor primario, en el mismo sentido que anular roces es acrecentar potencia; y, con efecto, el rendimiento de los SowmemueR y de los CoLLaDoN 243 puede llegar, en apropiadas condiciones de marcha y de presion, á un rendi- miento igual á 95"/,, y no bajar del 80 en otras ménos favorables. Pero los compresores CoLLaDoN, á diferencia de los SOMMEILLER, son Suscep- tibles de cambios en la velocidad, sin reduccion notable del rendimiento; y ya se sabe cuán conveniente, y á veces indispensable, es esta aptitud, para satis- facer (en repentinas y urgentes circunstancias) todas las exigencias de una importante explotacion. Resulta, pues, que la Industria posee actualmente medios de segura eficacia para anular, casi por completo, el calor desastroso que se exterioriza durante la compresion del aire; y que los compresores más perfectos conocidos hasta el dia son los CoLLabox, es decir, los condensadores 1. De accion directa del piston sobre el aire, 2.” Y de frigorizacion contínua, por medio del agua á la temperatura am- hiente, no solo de todas las superficies metálicas, mediante una activa circula- cion del líquido, sino tambien de la masa entera del gas, mediante una invec- cion violenta de agua en estado de extrema division. IX. Las canalizaciones de gran longitud absorben fuerza; pero en escasa cantidad. Para una tubería de 6000 metros y á la presion de 7 atmósferas, la pérdida por causa de la canalizacion, 2umca llega al 5 por 100. X. Pero sí en la canalizacion se pierde tan poco; si los compresores perfeccio- nados logran aprovechar hasta el 95%, en convenientes condiciones; si las resistencias pasivas pueden reducirse mucho, ¿cómo es tan escaso el rendi- miento de las transmisiones de fuerza efectuadas por el aire comprimido? ¿Por qué el rendimiento desciende con frecuencia al 20 9/,? (1) Porque los aero-motores marchan á presion plena; 6, lo que es lo mismo, dejan de aprovechar toda la fuerza que pudiera aún desarrollar el aire compri- mido, si se utilizara toda su fuerza de expansion. Y esta marcha á presion plena entraña una doble série de eraves inconve- nientes. (1) Y, sin embargo, como las cuerdas y los beneficiosa la transmision de fuerza por el cables de arrastre en algunas minas hacen aire comprimido, aun usando los más perver- perder hasta el 75, de la fuerza motriz, pue- sos aero-motores, de resultar económica todavía y hasta muy A consecuencia del modo de funcionar que actualmente tienen las máquinas movidas por aire préviamente comprimido, se produce un frio tan intenso, cuando se quiere utilizar la expansion, que se hiela el vapor de agua existente en el aire comprimido, el hielo obstruye los conductos de salida, las grasas lu- bricadoras se solidifican, y el aero-motor deja de funcionar (1). Sábese que todo cuerpo, cuando se dilata, se enfria; y, si no recibe calor ninguno del exterior, se verifica el aumento de volúmen á expensas del calor almacenado en la masa misma del cuerpo que se dilata. Y será tanto mayor el enfriamiento cuanto más brusca sea la dilatacion, puesto que no dejará tiempo á los cuerpos circunstantes para restituir á la masa de las moléculas dilatadas el calor en cuya virtud se verificó el trabajo mecánico de la expansion. Exceptuando el motor Mékarski, de que luego se hablará, y sus análogos, los aero-motores actualmente en uso son cilindros semejantes á los de las má- quinas de vapor. El aire comprimido que los alimenta está regularmente á 20" (temperatura de los túneles y las minas), y se halla saturado de vapor de agua, por lo mismo que, para aminorar el calor de la compresion, se ha inyectado en el condensador agua en polvo, ó se ha recurrido á ese líquido refrigerante por algun otro medio ménos eficaz, pero siempre suficiente á la saturacion. Si, pues, el almacen del aire condensado á elevada presion, enviase el gas al cilindro del aero-motor durante el tiempo justamente necesario para que el piston realizase la mitad de su viaje; ¡y entonces, cuando el piston estuviese en la mitad del cilindro, se interceptase bruscamente la comunicacion con el al- macen, es claro que el piston seguiria su marcha en virtud de la expansion del aire; pero semejante expansion, verificada á expensas del calor existente en la masa gaseosa, haria descender repentinamente la temperatura desde 27" sobre cero, á 50” bajo cero; y claro es que, aumentando todavía el descenso con la brusca salida á la atmósfera, despues de la expansion en el cilindro, el vapor de agua contenido en el aire se congelaria; y, como hemos anunciado, las gra- sas se harian sólidas, los orificios se obstruirian, y el aero-motor se paratia. As), de expansion, la temperatura descenderia á 120” bajo cero. Y, mientras Los compresores construidos en Delamater Works, y usados en The Second Avenue (1) Sin embargo, no todos los aero-moto- res pierden tanto. En Ryhope Colliery, Durham, una má- quina de 78 caballos útiles, despues de de- ducidos rozamientos, comprime aire que á 1500" devuelve en lo profundo de la mina 50 caballos (ó sea el 652/,). Mining Jownal. Lo Railroad, de Nueva-York, utilizan 50 caba— llos-vapor en aire comprimido por cada 100 en vapor invertidos en la máquina que mueve los compresores. (Informe del general Haupt.) 245 más alta sea la tension del aire comprimido, mayor será el descenso de la tem- peratura, y más rápida y abundante la formacion del hielo, por ser más brusca ó más exagerada la expansion. Así, pues, en los aero-motores, á pesar de haberse adoptado disposiciones de precaucion en los orificios de salida para evitar los inconvenientes de la con- gelacion, se ha renunciado á utilizar la gran potencia de la expansion del aire; ó, de otro modo, en todas partes se trabaja á presion plena, ó con una expan- sion insignificante (1). Pero marchar á presion plena es reducir inmensamente los rendimientos del aire comprimido. Y aquí entra la segunda série de inconvenientes anunciada. XII. Séame lícito anticipar ideas que en otros libros hallarán plena y evidente confirmacion; que, anticipándolas, me será fácil hacer comprender el por qué la presion plena aminora de tal modo el rendimiento. Supongamos que en un cilindro queremos condensar aire á 8 atmósferas. Empieza el piston á bajar; y, desde este mo- mento, comienza una série de esfuerzos, cada vez más considerables, para ir realizando la compresion; pues el aire, como todo resorte, resiste más y más, á medida que se lleva más adelante la tension. Son, por tanto, crecientes los esfuerzos ne- cesarios para 1r haciendo bajar el piston, por ser cada vez mayores las resistencias. Y esta progresion ascendente no cesa durante los /, del viaje del piston, esto es, hasta que ha lle- gado á la posicion indicada en la 2.* figura; D230 Uan —o DION AN — O Fig. 63. Fig. 61. que, entonces, cuando el aire queda reducido á la octava parte del volúmen primi- tivo, es su tension igual á 8 atmósferas. (1) Por causa del hielo, los orificios de sa— velocidad y alta presion son muy recomen- lida en los aero-motores se colocan vertical- mente, á fin de que el aire lo desprenda con facilidad. Unos ingenieros quieren lentitud y poca presion, lo más de 3 atmósferas; otros gran velocidad y muy alta presion: esto es lo que llama JoHNsoN, de Bristol, the battle of pressures. Donde el espacio es circunscrito, enorme dables, aun con el actual oneroso sistema del trabajo á presion plena. Para evitar los inconvenientes de la for- macion del hielo, los constructores en Dela- mater Works, Nueva-York, hacen trabajar á sus aero-motores con aire casi seco. Se creerá tal vez muy onerosa y complicada la operacion de secar el aire. Nada más fácil, sin embargo. Como se sabe. el aire atmosférico está siem- 216 Y, como no queremos ya aumentar más la presion, cesa la progresion de esfuerzos CRECIENTES: ponemos entonces en comunicacion el cilindro con el al- macen del aire, y, con una fuerza CONSTANTE, expul- samos del cilindro el aire comprimido ya á 8 atmós- | feras, y lo hacemos entrar todo en el depósito. | El trabajo ha constado, pues, de 2 períodos: uno de esfuerzos crecientes, y otro de esfuerzo constante. Ahora bien: trabajar á presion plena es no utili- | zar la suma de los esfuerzos crecientes, y únicamente aprovechar el trabajo de esfuerzo constante. | Trabajar por expansion, sería hacer que el aero- motor devolviese el trabajo total invertido en los 2 020 MR-aON O períodos. Y, como hay que trabajar más para tener el aire en disposicion de almacenarlo á 8 atmósferas, que para ponerlo en disposicion de almacenarlo á 4 at- mósferas; y más se gasta de esfuerzos CRECIENTES para darle esa tension de 4, que para solo condensarlo á la de 2.....: 6, de un modo general, como la suma de los esfuerzos CRECIENTES para condensar el aire á la tension de muchas atmósferas, es considerablemente mayor que la suma de los esfuerzos crecientes necesarios para comprimir el aire á baja presion, de aquí el que en todas partes se haya renunciado, no solo á la expansion, sino á trabajar á presiones elevadas, pues mientras más percondensa el compresor, ménos restituye el aero-motor que fun- ciona á presion plena. Sólo en aquellos casos en que es cuestion secundaria el rendimiento — por no haber mejor ni más barato medio de transmision de la potencia motriz (como en las perforadoras de los túneles) —ó bien cuando es absolutamente necesaria una gran provision de aire en poco espacio (como en las escafandras de los bu- pre más ó ménos cargado de humedad, la cual se hace visible en forma de rocío, depo- sitándose en las superficies frias cuando la temperatura bajaconvenientemente. Loscom- presores de Delamater Works condensan pri- meramente el aire á 5 atmósferas; y, antes de entrar en el almacen correspondiente, pasa el aire con esa densidad, á través deagua fria, donde pierde su calor y parte desu humedad. Frio ya y algo seco, este aire á 5 atmósfe- ras es recondensado hasta 25 atmósferas, atravesando tambien agua fria antes de al- macenarse en su correspondiente depósito. Por este procedimiento, de 25 partes de hu- medad que contenga el aire de la atmósfera, 24 quedan absorbidas por el agua refrigeran- te; de manera que el aire á 25 atmósferas solo contiene 1 parte de humedad. Naturalmente, este aire, seco casi, no obstruye con hielo los orificios de la salida de la máquina aero- motora, por no contener humedad bastante para su formacion. Solamente la intensidad del frio del aire dilatado hiela la humedad del aire de la atmósfera en los extremos de los tubos de salida distantes del aero-motor. Pero la fuerza con que allí sale el aire no impide el funcionamiento del aero-motor, porque el aire, huracanado casi al salir, arrastra el hie- lo que, sin esa velocidad, se adheriria á los orificios de salida. 207 ZO entonces, y solo entonces, funcionan las máquinas de aire á una pre- sion superior á 2 atmósferas, 6 3 (1). Pero se dirá: por marchar á presion plena, tan á costa del rendimiento, no dejará de enfriarse el aire cuando desde el aero-motor se escape á la atmósfera. Cierto: el enfriamiento es el mismo; pero con la enorme velocidad del aire á su salida del cilindro, arrastra consigo los cristales de hielo que, si no, se deposi- tarian en los orificios, á los cuales restituyen un tanto del calor, robado por la expansion, los considerables rozamientos de las moléculas gaseosas, atrope- llándose por salir. Se ve, pues, que solo para barrer las partículas de hielo, se desperdicia una considerable parte en el aero-motor del trabajo invertido en Jos compresores. ¡Caro cuesta ciertamente conservar despejados los conductos de salida!! ¿Podrá ya causar extrañeza que, trabajando solo á la presion de 3 44 atmós- feras, no pueda contarse con un rendimiento superior á 25 Y, ; y que solo cuan- do el aero-motor funciona á 2 atmósferas, se obtenga próximamente el 45 o/,? ¿Y esto en circunstancias muy favorables? En general, el aire comprimido no permite utilizar, segun las presiones usuales en la Industria, más que del 20 al 40 %/, del trabajo gastado en comprimirlo. Solo en excelentes aparatos se lle- ga al 50 9. XII. Dejando, pues, á un lado los rozamientos y las demás resistencias pasivas Del motor primario, Del compresor, De la canalizacion, Y del aero-motor mismo, existen, por causa solamente de los cambios de temperatura, dos clases consi- derables de pérdidas: (1) En Inglaterra es opinion general que Como se sabe, 15 libras sobre pulgada in- no deben marchar los aero-motores con una presion plena superior á 4 atmósferas. En Bélgica á3. Segun el Mining Journal, resulta de experimentos, como término medio de la práctica actual: A 40 libras inglesas sobre pulgada inglesa cuadrada.............. 25,8p"/, Nro nooo oso bc uRoor son so ono OR 21,1 A ARA oa 28,5 USO TAS aa 34,9 LO 45,8 glesa son una atmósfera. Mas adelante volve- remos á esto mismo. La empresa residente en París del gas por- tátil para el alumbrado, distribuye el gas á la presion de 11 atmósferas para gastarlo á casi ninguna sobre la de la atmósfera. En el camino de hierro de la alta Italia y del Mon- te Cenis, entran en los coches de viajeros los depósitos de gas del alumbrado á 12 atmós- feras. En las locomotoras de aire comprimido de San Gotardo, se hace la provision á 14 y se gasta á 6. El exceso de presion no se apro- vecha: lo mismo en las escafandras, 218 Una en el compresor, por el calor; Otra en el aero-motor, por el frio. Estos seis géneros de pérdidas se suman, y amenguan enormemente el ren- dimiento que debia esperarse de la potencia invertida por el motor primario, El genio de gloriosos inventores ha logrado anular casi, mediante la refri- geracion de los metales y la frigorizacion enérgica del aire comprimido, las pérdidas que el calor exteriorizado origina en los compresores. Pero hasta ahora, lamentablemente, están por anular las que en los aero- motores produce el enfriamiento, consecuencia natural de la expansion. Y, sin embargo, parece tan fácil aumentar el rendimiento mediante la pul. verizacion, ¡no ensayada aún en los aero-motores! CAPÍTULO IM. CUESTION ECONÓMICA. El aire comprimido lucha con otros motores sin desventaja; y, en cuanto se utiliza alguna cosa su expansion, vence, no solo á los motores de sangre, sino hasta al vapor mismo, aun en muchos casos en que el aire es racionalmente reemplazable, por no haber de ejercer su accion en trabajos subterráneos, mi submarinos, ni en atmósferas viciadas ó deletéreas, donde su empleo es inelu- dible. Veamos algunos cómputos. Comparacion del. costo del vapor con el trabajo de un hombre: cálculo de DeviLLez (1). Instalacion de una máquina de 20 caballos ... 60000 pesetas. Interés y amortización 6000 al año. Por dia en año de 300 dias útiles............ 20 pesetas. MAQUIDISÍAS. oia 6,50 ARO oa e a E Ace .. 3 Carbomptasas edil cota 25 Cuesta pues, un trabajo equivalente á 200 hombres organizados en buenas Condiciones.............. e o io ss 0d pesetas. EA PT Jornal de un hombre-dinámico, suponiéndole trabajando 12 ho- ras contínuas 54 A AI dan A aa A COI 200 Si la máquina trabajase 24 horas, su trabajo diario costaria.... 88 pesetas. : É 88 Jornaldellhombre-dinámico == 010 Ad ds LD 1d 22 cénts. 400 Jomalircalidel hombre are dar O o ta tio . N>22 cénts. (1) Des travauz du percement du tunel sous les Alpes; Liege. Comparacion del costo de vapor convertido en aire comprimido, con el de un caballo de tranvía en París: cáleulo de Méxarskt (1). Los caballos de tranvía caminan hasta 22 kilómetros por dia. Pero hay que computar solo 20 kilómetros, si se ha de llevar en cuenta la deduccion nece- saria por causa de enfermedades, refuerzos para las grandes rampas y reserva. Cada caballo de tranvía cuesta 3 francos en París: 2 para cada coche 6 francos. =- a 6 1 Cada kilómetro corrido Cuesta, pues, -— ....ooooom.m...... 0,30 pts, 20 Suponiendo comprimido el aire por una máquina fija, no de las = mejores, sino de las que consumen 1*,5 carbon por hora y ca- hallo dinámico, y que una máquina de aire comprimido para tranvía ejerza un esfuerzo de 7'/. caballos, gastando 1 metro cúbico de aire á 25 atmósferas para un trayecto horizontal de 5 71,50 < 1,50 kilómetros, resultará ES) , ) que 4. 20 francosila tonelada a 0/08 Economía del vapor convertido en aire comprimido respecto del caballosdo tranvía... ss sn IA, PEN, DORE AO722 Cálculo de Pochet (2). Se supone - Que la máquina motriz es de las perfectas modernas, que consumen 1 kiló- esramo por hora y caballo; Que los compresores utilizan solo el 75"/, de este carbon; Que el aire comprimido se distribuye á domicilio por una canalización que absorba el 5 ”/, (en el Monte Cenis nunca llegó á tanto, con 6000 metros de canalizacion ); Que los aero-motores utilizarian el 60*/, de la potencia almacenada en el aire si trabajasen con expansion, pero que, trabajando á presion plena, no apro- vecharán sino la mitad; (1) Acta de la Sociedad de ingenieros ci- (2) Nouvelle mecanique industrielle. viles. Sesion de 3 marzo 1876. o (19) Y tendremos M0) >< 0,950,605 00): = 1d. 005,314 El consumo de hulla, servida á domicilio en aire comprimido, uti- lizado sin expansion, sería, por cada kilógramo en la caldera 1 O A ASS ASA 0,214 Pocas máquinas de la pequeña industria consumen ménos combustible, y el gasto resultará especialmente más considerable si usan coke, y siempre que- dan á favor del aire comprimido las ventajas de ventilacion, aseo, carencia de peligro por explosiones, incendios, etc. (1) Sin aprovechar en nada la expansion, puede, pues, luchar el aire compri- mido con la máquina de vapor de las industrias urbanas. Tr: Podrá objetarse que no es justo hacer la comparacion con los tipos más bajso de los mecanismos de vapor; pero ¿en la pequeña industria existen otros gene- ralmente admitidos? Y hay muchas razones para que hasta ahora no hayan existido. Estos mo- tores tienen que ser sencillos y fuertes, transportables, de reducido peso, han de ocupar poco espacio, se hallan mal protegidos contra la irradiacion; trabajan sin condensadores; hay que confiarlos á maquinistas ó á fogoneros, que no son, por regla general, ni lo uno ni lo otro; los repara, cuando se des- componen, el primero que puede hacerlo....., etc. De aquí el que solo aparatos muy inferiores funcionen en la industria esencialmente urbana, no obstante el que ya desde 1853 existia la locomóvil Clayton, con cilindro dentro de la caja de vapor, y que no consume, segun demostró el concurso de Gloucester, más que 1*,95; y sin embargo de que en el concurso de Cardiff de 1872, otra Clayton no consumiera más que 1*,305. En este concurso el término medio de otras 7 locomóviles fué de 1,97 (2). Pero supongamos que las pequeñas máquinas de vapor hubiesen ya llegado (como llegarán) á reducir la altura de los pistones y los tamaños de las cajas estoperas y de las partes frotantes todas (más extensas en ellas relativamente que en los grandes tipos Corliss, Farcot, Compound ); supongamos tambien que (1) En América es comun encontrargran- carbon por 4 de agua evaporada á igual pre- des calderas fijas, que evaporan 9 libras in- sion. (General Haupr.) glesas de agua á 25 libras de presion por libra (2) El Handbuch fúr specielle Eisenbahn- de hulla, mientras que lo general en las pe- Construction da 2%,3 á 2,4 como consumo queñas calderas es un consumo de l libra de corriente. 23) en esos pequeños aparatos la expansion sea la mayor posible (*/w), y la con- trapresion en el condensador la mínima prácticamente (*/s de atmósfera), y en- tonces, cuando hubieran descendido á las aplicaciones prácticas de la industria casera estos notables adelantos —hoy anhelados desideratos —entonces y solo entonces, fuera injusto hacer la comparacion como ahora se plantea; pero para entonces ¿no habrá logrado la industria del aire comprimido mejoras paralelas con las de vapor? TL. La locomocion por aire comprimido lucha en los tranvías con la locomocion por vapor. La argumentación general contra el uso del aire comprimido parece irrefutable, y, sin embargo, es solo especiosa. Los mejores mecanismos de aire comprimido utilizan, término medio, el 50 9/, de la fuerza de vapor que los hace funcionar; luego se gastará doble com- bustible empleando aire comprimido donde quiera que pueda aplicarse el vapor directamente. El raciocinio, en general, es fundado; pero hay en esto, como en casi todos los argumentos absolutos, mucho que distinguir. Las grandes economías de combustible solo se obtienen en las máquinas de vapor provistas de condensador y susceptibles de aprovechar en gran escala la expansion. Ahora bien: máquinas de condensación y de gran expansion no pueden hoy por hoy colocarse sobre ruedas; por manera que las locomotoras tienen que gastar, y gastan, muchísimo carbon comparadas con las máquinas fijas de condensacion y expansion exagerada. Las máquinas fijas Corliss, Far- cot, etc. (1), gastan 1 kilógramo de hulla por hora y por caballo: si su fuerza se emplea en comprimir aire, y si éste devuelve en el aero-motor se-moviente sobre un tranvía el 50%/,, por ejemplo, cada caballo de aire comprimido costará 2 kilógramos de bulla. Ahora bien: una locomotora de vapor para tranvía (por su relativa imper- feccion respecto de las fijas de Farcot, etc.), no puede ménos que gastar 4 kiló- gramos de hulla, por lo cual la traccion del aero-motor se-moviente por las calles, cuesta la mitad que la traccion por medio de una locomotora de tranvía. * Y hay más aún. To produce 1 horse power in a steam engine involves a consumption of coal vary- ing from 2,5 lb. in the most perfect and expensive engines known, to 8 and even 10 lb. in common engines. Let us take 4 1b. as a very fair engine's work. (Sc. Am. Suppl.. pag. 3049.) (1) Como se sabe, la máquina Bede y Far- cot es una máquina del tipo americano Cor- liss, pero ha sido modificada de una manera esencial, tanto por Bede, ex-catedrático de mecánica en Lieja, como por Farcot, de Saint- Ouen (cerca de París). Farcot ha llegado á re- sultados increibles hace algunos años: una máquina con cilindro de 1” de diámetro y 1,8 de curso del piston, comprada por la ciudad de París para elevar con bombas las aguas de los canales destinadas al riego, fué probada oficialmente con la fuerza de 400 ca— ballos durante 2 meses, y dió un promedio de gasto de carbon de 815 gramos por hora y por caballo, por lo cual el ayuntamiento encargó otras dos máquinas más, etc. (Porvenir de la Industria, 14 mayo 1875.) 223 Si calentando el aire, ó por otro medio, puede utilizarse la expansion del aire comprimido hasta doblar su potencia, claro es que entonces, la traccion por el aire comprimido costará sobre un tranvía la cuarta parte que la de vapor por las locomóviles comunes. Mallet, de París, ha hecho locomotoras del tipo Compound que solo gastan 2* por hora y caballo. Veamos los resultados de la práctica. A fin de aprovechar en el cilindro de un aero-motor la expansion del aire préviamente comprimido y almacenado en un depósito conveniente, se han pro- puesto multitud de medios, algunos evidentemente inaplicables, como, por ejem- plo, la produccion de calor, rodeando el cilindro con cal viva y apagándola en agua. Ya veremos que la pulverizacion del agua puede ser un medio eficacísimo; y, sin embargo, no empleado todavía. Por ahora discutiremos el propuesto por Mékarski para sus coches auto- móviles, que empezaron á funcio- nar en París entre el Arco de Triunfo y el Puente de Neuilly (1). A la cabeza del tranvía, una máquina fija comprime aire at- mosférico á 30 atmósferas, y del almacen, antes de empezar el viaje de cada coche, se llenan con el aire comprimido á esta densidad los 10 recipientes ll bobo, de */, metro de diáme- tro, de palastro de acero, pro- bados á 35 atmósferas, que van bajo la plataforma ó el piso del coche, y que en junto contie- nen 2800 litros de aire, cuyo peso es de 100", De una caldera fija, donde la temperatura llega á 160? C., sale al mismo tiempo vapor en canti- dad suficiente para calentar á igual temperatura 120 litros de agua contenida en el cilindro ver- (1) Mr. Andraud fué el primero que en 1850 experimentó en el camino de hierro de Versalles una locomotora de aire comprimido. 224 tical, ó calefactor C. Y, hecha así provision de aire comprimido en Zi £?... bajo el coche, y de calor en C sobre la plataforma, se efectúa el viaje en virtud de la fuerza acumulada en el aire y doblada por el calor del agua del calefactor. El gas comprimido sale de los recipientes, atraviesa el agua hirviendo, se sa- tura y carga de vapor de agua, y esta mezcla de aire y vapor mueve luego las ruedas por medio de pistones y cilindros análogos á los de las locomotoras (1). Como el aire se calienta al atravesar el calefactor, puede utilizarse luego ?/, de la expansion de este gas en los cilindros. La máquina, segun se ve, es un aero- motor 1.” De aire caliente, saturado de */, á *'/, de humedad, Y 2.” De expansion hasta */,; Máquina en la cual se ha suprimido la congelacion del agua y de las gra- sas, el deterioro de los pistones, y, sobre todo, se ha doblado el rendimiento que el aire comprimido daria, si no se hubiese préviamente calentado (2). Un kiló- gramo de aire frio y seco produciria en condiciones prácticas sobre 9500 kilo- grámetros, mientras que, caliente y saturado de humedad, puede producir 19500, trabajando con una expansion que empieza al '/, de la carrera del piston. La máquina, con una resistencia de 10 á 12* por tonelada de peso, gasta sobre plano horizontal 8* de aire por kilómetro de marcha; de manera que puede caminar de 10 á 12 kilómetros, segun las inclinaciones de la via (3). Pues bien: aun en estas condiciones, segun los datos que tengo á la vista, la compresion del aire en los coches Mékarski cuesta 250 gramos de hulla por kilógramo de aire. Por consiguiente, cada kilómetro de marcha sale á 2 kiló- gramos de carbon. El aire comprimido puede, pues, para la traccion en los tranvias, luchar con las locomotoras sus similares (que usan coke, cuyo precio es superior al de la hulla, combustible quemado en las máquinas fijas compre- soras del aire y calefactoras del agua). Y, aun cuando el gasto resultase igual, siempre habria que dar la preferencia al aire comprimido, por la sencillez, la A (1) Rogers, profesor de la Universidad de Pensylvania, Estados-Unidos, propusoen 1874 la introduccion de un poco de aire en el ci- lindro de las máquinas de vapor á cada viaje del piston, de modo que el efecto útil se ob- tuviese de la mezcla de ambos gases. Fundá- base en que la diferencia de los calores espe- cíficos del vapor y del aire es tan considera- ble, que la fuerza elástica adquirida por el aire es superior á la perdida por el vapor. Mékarski cambia las proporciones, pues con mucho aire mezcla un poco de vapor. (2) El aparato posee además un regulador de presion, de tal propiedad, que la presion motora sobre los pistones es siempre de 5 at- mósferas, aun cuando vaya progresivamente disminuyendo durante el trayecto la presion de los recipientes RA... que, á la partida, es de 15 atmósferas y el calor de 150*C., y á la vuel- ta solo de 5 atmósferas y de 100”, respectiva— mente. (3) Sobre barras de tranvía cada tonelada de peso exige un esfuerzo de 10 kilógramos para la traccion cuando están horizontales, y además 20, 30, 40, 50*..... para la inclinacion dell 23 LO ads centímetros por metro, res- pectivamente. En los tranvías, la resistencia suele variar de 1 al quíntuplo muy comun- mente, y del l al séxtuplo, al séptuplo y has- ta el óctuplo en casos excepcionales. Por esto se necesita agregar caballos y disminuir la velocidad al ascender fuertes rampas. 225 seguridad respecto de explosiones, el ningun ruido de la máquina, la ausencia del peligro de incendio por las chispas escapadas del hogar, etc. Y, además, por la supresion del fogonero que acompaña al maquinista en las locomóviles de tranvía movidas por la combustion del cole, y por el menor costo incuestionable de las reparaciones y lubricación de buenas máquinas fijas en comparacion de las de las pequeñas máquinas semovientes con sus siempre inferiores calderas (1). Ni aun con el aire comprimido, trabajando á presion plena, parece hacedero que luchen las locomotoras de tranvía, posibles en la actualidad. El gasto de combustible de una pequeña locomotora de vapor que arrastra un ómnibus en via accidentada, no es fácil que pueda, con las actuales cons- trueciones y tipos comunes, reducirse á 2 kilógramos de carbon por hora y por caballo, por ser este un resultado á que en la práctica solo han llegado las orandes locomotoras del tipo Compound, construidas por Mallet, establecidas en condiciones de regularidad muy favorables á la buena utilizacion del vapor. Las demás locomotoras, que son todas las actualmente en uso, gastan mucho más, más del doble. Supongamos, segun resultados de la práctica corriente, no lo que puede ser, sino lo que es comunmente, 1.2 Una máquina fija que produzca 8 kilógramos de vapor por kilógramo de hulla: A 35 francos tonelada costará el kilógramo de vapor 35 —— :8=.. 1000 0,0044 Admitiendo aprovechado solamente el 25 ”/,en alre comprimido sim expansión: saldrá el klaro 2. dto ls Y, suponiendo doblada la utilizacion á causa de la expansion por el empleo de agua caliente, resultará el kilógramo de vapor á, 2.” Supongamos ahora una locomotora de tranvía que levante 5 kilógramos de vapor por kilógramo de coke: 4 50 francos to- nelada costará cada kilógramo de vapor 0,0176 0,0089 30 ASA 0,0100 1000 A Á _ Todavía resulta en favor de la locomocion por aire comprimido, una economía de..... O ,0011 OO CORO COTO ROOO O 0 O O O OO DO OOO OO OOO (1) El resultado será a fortiori todavía me- cion por caballos de sangre, si los compreso- jor y más favorable á la traccion por medio del aire comprimido, comparada con la trac- res del aire fuesen movidos por grandes má- quinas de gas que gastasen la reducida can— 15 226 Y, aun admitiendo igual en un caso que en otro, el costo de la traccion, siempre inclinarian el fallo á favor del aire comprimido sus otras evidentes ventajas. Y la diferencia es tanta, que aun suponiendo mejorada la produccion del vapor, todavía la balanza permanecerá en favor del aire. Supongamos, pues, 1.2 Una máquina fija que produzca 9 lalógramos de vapor (1) 30l : —— :9,. E AS 011,0039 1000* 2.7 Un aero-motor que utilice bien la expansion (más de la mi- tad, por ejemplo) costará....... a e UASD DA 3. Una locomotora de tranvía que le mida 6,5 kilóg. de vapor 50% a A SA >. 0006 1000* Los coches, pues, de aire comprimido, y luego recalentado para utilizar la expansion, tienen, al parecer, ventaja sobre las e :omotoras de vapor para tran- vía, por el mal aprovechamiento en éstas del combustible. tidad de combustible que hoy consumen las pequeñas máquinas de gas modernas. Ya hay en uso maquinitas de gas que desarrollan 1 caballo dinámico por 21 piés cúbicos de gas, lo cual representa á lo sumo 726 gramos de carbon. Las mejores máquinas de grandes di- mensiones gastan 1000 gramos regularmente; y, en condiciones excepcionales, como las de Farcor ya citadas, 815 gramos. Ordinary engines consume 8 and 10 1b. per hour per horse powerand a consumption of 4 1b. would be very good work for any engine employed under general conditions analogous to those for which gas-engines would (Sc. Am. Suppl., pag. 3049.) La razon de esta economía en las máqui- nas de gas está en que la energía potencial del combustible se convierte directamente en energía mecánica dentro del cilindro en el acto de la combustion, y solo se pierde lo que en los productos de la combustion sale á la atmósfera (que verdaderamente es muchisi- mo) mientras que en las máquinas de vapor be used. esta pérdida se verifica en el hogar de la caldera, y á ella hay que agregar la inmensa pérdida de la irradiacion y del vapor no con- densado. l tonelada inglesa de carbon da 9600 piés ingleses de gas á la densidad de 0,450 (ó sea 331 libras inglesas de gas purificado por tone- lada). Se obtienen 1300 libras de coke; y, si se supone que se gaste */, del coke en la pro- duccion del gas (lo que es muy excesivo), re- sultarán 12 piés cúbicos de gas por cada libra de carbon desaparecida: esto es, que 100 piés cúbicos de gas cuestan 8 libras de carbon. Pero el gas no ha podido utilizarse bien más que en maquinitas de 1 á 4 caballos, por lo menos hasta ahora. Quizá llegue en dia no lejano á obtenerse un consumo de 700 gra- mos en maquinas de grandes dimensiones movidas por el gas. (1) Hay calderas que, con excelente com- bustible y cuidadosa alimentacion del hogar, han levantado más de 11 kilógramos de vapor por kilógramo de carbon: una ha dado 11,39. 927 Pero ¿no podrán vencer cuando el carbon se utilice mejor en las auto-mó- viles? Hecha esta pregunta, lícita es tambien la siguiente. Y ¿está ya pronunciada la última palabra respecto al alre comprimido? ¿Se ha demostrado ya que es imposible utilizar en gran escala su expansion”? ¿No cabe comprimir el aire más que con carbon? ¿No cabe percondensarlo por motores hidráulicos, cuya fuerza no tenga más costo que el de la instalacion inicial de la maquinaria? Coches semejantes á los de Mékarski se emplean en Nueva- York en el Second Avenue Railroad. En estos coches hay ciertas mejoras de importancia. 1.2 Al descender planos muy inclinados, los cilindros funcionan como com- presores del aire atmosférico ambiente, y condensan y almacenan en sus depó- sitos una eran cantidad de fluido, que, en parte, reemplaza el anteriormente consumido por la máquina para llegar á la pendiente. El ahorro es doble: no solo se economiza aire motor en las bajadas de las cuestas, sino que luego se aprovecha en la subsiguiente marcha horizontal ó ascendente todo el aire per- condensado en el descenso por la accion de la gravedad, reservándose así la equivalente porcion del almacenado á la partida como provision para el viaje. Solo produciendo carbon en los rápidos descensos por las cuestas, es como una locomotora de vapor para tranvía podria equipararse, bajo este interesantísimo concepto, con las máquinas movidas por el aire comprimido. El aire comprimi- do así en una rampa de casi 4/, durante 1 kilómetro, puede mover la máquina durante 2 sobre plano horizontal, convenientemente recalentado y empleado con expansion. 2.” Puede darse el caso de que la pendiente no sea todo lo inclinada que se necesite para decidir el descenso de la máquina, y que solo exija un impulso insignificante para sostener su marcha. En tal caso, entra en el cilindro é im- pulsa el piston una diminuta cantidad de aire comprimido y caliente, el cual se dilata, pero nunca hasta el extremo de ser su densidad menor que la atmosfé- rica; pues antes de llegar tal caso (que crearia una especie de vacío, y, por consiguiente, una perjudicialísima contra- presion) se abren automáticamente extensas válvulas, por las cuales entra en el cilindro el aire de la atmósfera, di- rectamente y en la cantidad necesaria á que sobre ambas caras del piston sean las presiones iguales y contrarias, é importantes 1 atmósfera. 3. Cuando en los descensos por cuestas rápidas los cilindros efectúan el trabajo importantísimo de la compresion, este trabajo mismo obra como freno el más eficaz, que impide y ama los peligros de una bajada innecesariamente veloz (1). (1) De un informe dado por el General mido), resulta que en los aero-motores del Haubpr, ingeniero del Hoosac (testigo de ma- Second Avenue Railroad, Nueva-York, 4 libras yor excepcion, pues para la perforacion de deaire al calentarse se llevan consigo 1 libra este túnel no quiso emplear el aire compri- de agua, y que el aire comprimido (que entra 228 4.” Caso de descarrilar, estos motores tienen medios suficientes para volver á entrar por sí mismos en la via. 5." Porde contado, estos motores no necesitan maquinistas experimentados: la via se ve mejor que con caballos, las paradas son más rápidas que con és- tos, etc. IV. El único aparato que parece en condiciones de luchar hoy por hoy en los tranvías con el aire comprimido, es la locomóvil de agua caliente sin hogar, de Lamu y Franco. Inventada en Nueva- Orleans, Estados-Unidos, por Lamm, y perfeccionada en París por Fraxco, ha estado últimamente en París mismo al servicio del público entre Rueil y Marly-le-Roy. Una corriente de vapor á alta presion, producida por una caldera fija en la estacion de partida (1), calienta una cierta cantidad de agua contenida en otra caldera mas pequeña existente en la locomotora sin hogar. El vapor cede todo su calor al agua. No hay nada más simple. La temperatura correspondiente á la produccion de vapor, crece segun se aumenta la presion sobre la superficie libre del líquido; y, así, se calienta éste hasta que tiene la presion de 15 atmósferas, para lo cual basta una temperatura de 200”. El vapor puede, pues, utilizarse á presion plena y con expansion; por- que una masa de agua recalentada es un almacen de energía, lo mismo que la equivalente masa de carbon. El agua caliente á 200” almacenada en la caldera móvil pesa 2000*, El principio, como se ve, es excelente. Este sistema no necesita más que calderas fijas y material móvil. Ahorra los compresores de aire: no necesita maquinista ni fogonero para el trayecto: previene las explosiones... La caldera es de acero y probada á 22 atmósferas. Debe funcionar bien; y, si no resulta enteramente satisfactorio, lícito es sospechar que no se le utiliza científicamente, en los cilindros á 16 atmósferas) dobla su fuerza al calentarse, por el solo costo de un céntimo de dollar cada milla horizontal. Si el aire á cero ocupa un volúmen como 1, ocupa- ráá 100%, 1,37 estando seco, y 2.67 saturado de humedad. Pero todo este aumento no se utili- Za, pues, segun experimento, 12'/, millas en el Second Avenue Railroad gastan la misma cantidad de aire caliente y saturado de hume- dad que 6*/, de aire enteramente seco: mas puede tenerse por seguro, que la operacion de saturar el aire comprimido haciéndole alra- vesar agua caliente dobla su potencia prácti- camente. The power secured and utilized in air compressed with the best engines and compressors now in use, costs, as compared with ordinary steam street motors only one fourth as much per horse power measured by lhe coal actually consumed. El costo de la traccion por máquinas de vapor para tran— vías, segun Haupr, es la mitad de la traccion por sangre, y por consiguiente la traccion por el aire comprimido «en las peores cireuns- tancias» no puede dejar de ser*/¿ más barata. (1) Por razones bien óbvias, estas máqui- nas fijas deben situarse en el centro, no á la cabeza, de las líneas de los lranvías, como hasta ahora se viene haciendo. 299 ó acaso que alguna condicion teórica no se ha tomado bien en considera- cion (1). v. El aire comprimido no es, pues, un rival del carbon: podrán serlo los saltos de agua, el calor solar, el calor central, las mareas, las olas, ete.; pero el aire, agente de transmision por excelencia, debe considerarse-—en su calidad imtrín- seca de resorte —como un motor secundario, depositario de energía prestada; como la gravedad residente en un peso préviamente suspendido para mantener la marcha del péndulo de un reloj. Nada, pues, tendria de extraño que el vapor superase al aire en lid galana; pero es dieno de consideracion, respecto al caso particular que estamos estu- diando, el hecho de haberse establecido en los tranvías del Norte de Paris con- juntamente con las locomotoras Fraxco, de agua caliente y sin hogar, los co- ches auto-móviles Méxarskr de aire comprimido, y recalentado tambien por agua caliente, y sin hogar. Esta competencia no parece implicar desventaja de los coches Méxarskt, respecto de los Fraxco: y, sin embargo, una derrota en esta clase de competencias no invalidaria las ventajas del aire comprimido allí donde su empleo es ineludible, ni tocaria en lo demás al fondo de la cuestion. El aire, pues, en virtud de sus condiciones especiales, comprimido por la energía del carbon de piedra (no por la de agentes más baratos, como los saltos de agua, los rios, las mareas, etc.), puede luchar, aun sin aprovechar la ex- pansion, 1.2 Con el trabajo del hombre; 2. Con el trabajo del caballo; 3.2 Con las máquinas de vapor de la industria urbana; 4.” Con la locomocion en los tranvías por bestias y por locomotoras de coke; Y, aprovechando la expansion por medio del procedimiento Méxkarskt ó del alre enteramente seco (2), 19) 5. Con las locomotoras de hogar para tranvía; Y compite (1) 1174 kilógramos de agua á 200%, deben rerfectamente evitada la irradiacion: en 4 ho- (1) 2 8 > 1 producir vapor para remolcar 12 toneladas á 10 kilómetros. Un kilógramo de agua á 200”, debia dar 1796 kilográmetros entre los lími- tes de 14* de presion á la partida y 2á la vuel- ta. La máquina de agua caliente sin hogar, segun su perfeccionador Leon FrANCQ, debe recorrer con un recipiente de 2000 litros, 36 kilómetros en dos horas con 10 toneladas de peso. ¡Y no los recorre! La pérdida de calor es casi nula, por estar ras eninvierno baja la presion de solo latmós- fera. ¿Qué hay no tenido en cuenta al hacer el cómputo? ¿Será que el peso muerto en la Francq es de 2000K de agua caliente, mien tras que en la Méxarski es solo de 100* el de aire comprimido? (2) Segun el procedimiento usado en De- lamater Works, Nueva-York, de que se habla en nota precedente. 230 6. Con las locomotoras de agua caliente y sin hogar. ¿Cuánto, pues, no deberá esperarse del aire, si en vez de ser comprimido por el caro carbon de piedra, lo fuese por los motores baratos que ahora no se aprovechan? vL. Comparacion de la transmision pneumo-dinámica con la electro- dinámica. 1 Actualmente se hace uso de máquinas magneto-eléctricas para transmitir la accion de una fuerza Cualquiera. La máquina GramMME es reversible: puesta en marcha por un agente eficaz, el vapor, por ejemplo, puede convertir su mo- vimiento en electricidad, luz, etc., ó bien, por medio de un alambre de gran erueso, puede transmitir ese movimiento á otra segunda máquina (GGRAMME, 0 á otras varias colocadas á distancia de la primera; transmision hasta cierto punto análoga á la de una primera polea que pone otra ú otras en marcha por el in- termedio de correas ó de cables. No es por cierto la menor de las maravillas de este siglo la transmision de fuerza por telégrafo. Los ensayos hechos no dejan lugar á duda respecto á la posibilidad de la transmision electro-dinámica. Ya en la Exposicion de Viena una máquina magneto-eléctrica GrammE puso en movimiento á otra bien distante. La Sociedad de Val d'Osne tiene un establecimiento en París para cobrizar el hierro colado, y lo hace por máquinas Gramme. Una en marcha transmite su accion á otra situada en el salon de galvanoplastia á 120 metros de la primera: esta transmision para efectos palvanoplásticos es debida 4 Mr. CLabIar, quien regula la velocidad de la segunda máquina interponiendo convenientes resis- tencias en el circuito. Hasta ahora el grave inconveniente de esta admirable clase de transmision (que pudiéramos llamar telo-eléctrica) está en la enormidad de la pérdida de potencia cuando aumenta la distancia. Para que la electricidad no se convierta en calor, se necesitan barras de cobre de un grueso extraordinario. Habiéndose discutido en el Norte de América la posibilidad de la transmision telo-eléctrica de la gigante fuerza del Niágara hasta Hamilton, Ontario, se vió que prácti- camente no es hoy posible, por haber de aumentar indefinidamente el diámetro del conductor con la distancia. Ya entre estaciones relativamente cercanas (10 millas), se necesitan barras de cobre de 3 pulgadas de grueso perfectamente aisladas. Parece, pues, que hasta ahora no hay transmision que pueda competir con la del aire comprimido; sin contar con la admirable propiedad de este resorte que no gasta fuerza primaria cuando huelga, que puede aguardar indefinida- mente sin perder de la energía en él almacenada, que es capaz de fraccionar su 234 potencia en todas proporciones, y que para trabajar no necesita del trabajo si- multáneo del motor primario: la segunda máquina Gramme no trabaja cuando no está en marcha la primera. La transmision por medio del aire comprimido se parece en cierto modo á la transmision por medio de la escritura. La eléctrica á la que se verifica por medio de la palabra. Esta necesita un oido que escuche en el momento mismo de la emision: la palabra escrita puede aguardar indefinidamente. Pero supongamos que el sistema de barras conductoras de cobre (ú otro equi- valente) no fuese obstáculo á una transmision no limitada por cierta magnitud en la distancia: supongamos que siempre pudiera encontrarse en la 2.* Graumk el 50%/o de la fuerza del motor primario; aun en tal caso, no parece que la transmision eléctrica llevase ventaja á la pneumática, como haya aero-motores que utilicen el 50%, cual ya los hay, y si no sale fallida la esperanza de que en dia no lejano aparezcan motores de aire que utilicen un tanto por ciento considerablemente mayor. VII. Solamente las máquinas de gas de pequeñas dimensiones parecen poder lu- char en la industria urbana contra los motores de alre comprimido; y aun esto solo mientras para percondensar el aire se haga uso de carbon; que cuando el alre se comprima con motores más baratos, tales como las corrientes de los rios, etc., entonces en la industria urbana no conocerá rival el aire perconden- sado. Lo esencial de este problema no está en el emeLeo del aire atmosférico percondensado, sino en st PRODUCCION BARATA por medio de motores naturales, accesibles, abundantes, permanentes, y cuya conquista no exija instalaciones costosísimas; pues evidente es que una fuerza gratis puede exigir tan onerosos gastos iniciales, que solo la renta del capital invertido haga imposible toda explotacion. Todavía no ha pasado la pertinaz invencion el número de noches de in- somnio y ahincos, necesario para cristalizar en máquinas perfectas las ideas representadas en los aero-motores fijos actuales, ni en los semovientes; pero, como el horizonte de la limitacion y del estancamiento es un mito, esperemos á que algo decisivo salga de ese mundo de lo ignorado, ó apenas conocido, tan lleno, sin embargo, de posibilidades y soluciones prácticas, aunque sola- mente para aquellos hombres tercos y afortunados, nacidos con la facultad divina que nadie puede explicar ni ménos adquirir: la Imaginacion; facultad que vislumbra, y descubre, y sorprende secretos de larga vida en la region ultra-visible de los hechos conocidos y de las reglas archivadas. Además, aunque, en general, no sea viable ningun invento que no venza en baratura á sus similares, no echemos en olvido que en muchas ocasiones no 232 reclaman la industria, la agricultura, la navegacion, la mecánica..... lo más barato, sino lo más pronto, y siempre lo más propio y adecuado; y que el mi- crómetro mental ve perfecciones centesimales donde la alta banca no distingue ni unidades siquiera. La ciencia no aspira á lo imposible, pero siempre camina hácia lo ignorado, segura de encontrar ricos veneros de riqueza, escondidos en terrenos que de lejos parecen no prometer cosa ninguna. Mucho es que el aire, comprimido por la energía del carbon fósil, pueda ya en algun caso competir con el vapor á cielo descubierto, mientras que el vapor no puede competir con él en la lucha subterránea. ¿No debemos, pues, esperar maravillas cuando la compresion se verifique por solo el costo de la maquinaria, merced á la energía gratuita de poderosas fuerzas naturales no esclavizadas aún? LIBRO VL LAS LEYES DE GAY-LUSSAC Y MARIOTTE, Y LA TEORÍA DINÁMICA DEL CALOR. O Xk 7 A) lA lí o Ñ o DO e e A Ñ y 7 J OE 3 y pa z y ” y! ¡ALA AO JO PATADA AMA Mt ATAOST * » UN . E 1 ' Ñ - e Ñ 1 | ñ E 5 y o ' N ay ' A A z pa 2 , a e 3 A - A z a ES - - Y a Fl CA CAPÍTULO I'”. MATERIA Y MOVIMIENTO EN GENERAL. JE Hasta diciembre de 1877, todos los gases podian pasar al estado líquido, enfriándolos y comprimiéndolos fuertemente, excepto seis: hidrógeno, oxigeno, ázoe, hidrógeno protocarbonado, óxido de ázoe, y óxido de carbono. Estos seis gases habian resistido á las más fuertes compresiones sin cam- biar de estado, por lo cual se conocian con el nombre de GASES PERMANENTES. El aire atmosférico en vano se habia comprimido por AnbreEws en 1861 hasta dejarlo reducido bajo la doble influencia de la presion y de un frio de — 190. á 15 de su primitivo volúmen (en cuyo caso la densidad venia á ser próximamente la del agua); el oxígeno á :14; el hidrógeno, y tambien el óxido de carbono, á 34; y el óxido de ázoe á sto. BexrueLor sujetó en 1850 á inmensas presiones el oxígeno (800 atmósferas), el óxido nítrico y el óxido carbónico, sin conseguir tampoco su licuefaccion. Narrerer en 1854 habia comprimido en Viena el hidrógeno y el ázoe á las fantásticas presiones de 2790 atmósferas, y el oxígeno á 1354, tambien sin lograr convertir en líquidos, gases tan rebeldes. Los físicos, no obstante, no podian teóricamente admitir semejante excep- cion; y, con efecto, porque no creian en ella, insistian con terquedad en some- ter los gases permanentes á frios tan intensos y á presiones tan exageradas. ¿Qué motivos tenian para su nunca fatigada insistencia? MT. Es una ineludible necesidad de nuestro entendimiento, admitir que cuanto ahora ocurre es la resultante actual de fuerzas anteriores. De aquí que cuando, mudas las esfinges á quienes interrogamos, no quieren darnos respuesta, tra- (1) Para la formacion de este libro he te- moire sur la liguéfaction de Dowigene, la li- nido á la vista, además de las obras general- guéfaction el la solidification de Uhydrogene, el mente conocidas, muchos periódicos cientíz sur les théories des changements des Corps, par ficos, varios discursos de WukTz, ALF. Mayer KRaourL PicTET, y LonakE, y el notable trabajo, titulado Mé 236 temos de adivinar y de suplir lo que nos callan, y supongamos lo que nos niega su silencio. Cuando nos falta una explicacion, la inventamos. La Ciencia antigua adoraba las obras de sus manos, y confesaba en dogmas de su Imaginacion, perfectamente escogidos para prestarse dóciles á todas las explicaciones que de ellos entonces se exigian; porque la perspicacia filosófica los dotaba precisamente de todas aquellas propiedades que parecian necesarias al efecto. El mal estaba en considerarlas VERDAD EN ABSOLUTO. Eran, pues, dog- mas de intolerancia y petrificacion. La ciencia moderna tambien confiesa en dogmas de la fantasía sistemática para hacer un conjunto teórico de las leyes que descubre; pero sus hipótesis y teorías han de someterse á una contingente condicionalidad, sin la cual las abandona; ¡progreso gigantesco, jamás visto en la historia hasta este siglo gran- dioso, que nunca estima Como CIERTO EN ABSOLUTO lo que en su fondo es eminen- temente conseruraL! Una vez admitidos esos dogmas, las leyes de los fenómenos han de aparecer como consecuencias naturales de la suposicion imaginada; y, solo mientras dentro de su esfera caben los hechos observados, continúa ergul- da la teoría sobre su eminente pedestal, sirviendo de gula, tanto á los iniciados que caminan por las trilladas sendas de los conocimientos establecidos, como á los aventureros que navegan audazmente á través de los mares nebulosos de lo ignorado. Pero ¿no caben los hechos, un hecho indubitado, uno solo, dentro de la inipótesis? Entonces ¡abajo la teoría! ¡Venga otra! Y solo quedan perenne- mente en pié las leyes de los fenómenos; mientras sus explicaciones se desha- cen en ruinas. Segun decia GraLiLEO, lo absoLuro nos escapa, y solo nos es dado conocer las relaciones de los fenómenos: sus LEYES. Sin embargo, como invenciblemente necesitamos conexionar hechos y leyes, volvemos á inventar teorías. 11. A pesar de nuestros grandiosos descubrimientos modernos, nada nos revela acerca del interior de los cuerpos la más detenida inspeccion de su exterioridad. Completa es nuestra ignorancia respecto á la constitucion de la materia. Sin embargo, hemos suplido el silencio de las esfinges, y en elevados obeliscos te- nemos grabados con claros caractéres (no en geroglíficos ininteligibles á los profanos, como los del antiguo Egipto) las respuestas que — suponemos — nos debieran dar. Por esto, las aceptamos interinamente, y solo por su gran proba- bilidad científica. Son verdaderamente conjeturas, elevadas al sublime rango de teorías. Para los hombres de las ciencias naturales, el problema está encerrado en la determinacion de dos solas palabras: 937 Materia; Movimiento; de cuya esencia solo nos es dado conocer algunas leyes, y formarnos conceptos que satisfagan Hoy POR Hoy nuestra curiosidad científica, y la necesidad irre- sistible de eslabonar hechos y leyes. VE Vemos el sol, padre de toda la energía planetaria, ó sentimos su calor pro- lífico y bienhechor; y la geometría nos revela la inmensidad de su distante mole. Llega la noche, madre de los grandes conceptos cosmogónicos, y, ató- nitos y estupefactos, nos pasman de admiracion esas miriadas y miriadas de luminares diseminados por los cielos á distancias increibles; inspeccionamos á través de los grandes telescopios, y descubrimos un PLUS ULTRA Infinito; son- damos las remotísimas nebulosas..... comprendemos al punto que el límite de nuestra visibilidad no es el límite del universo..... y para explicarnos la per- cepcion de sol, estrellas nebulosas..... lleamos á la concepcion del Érer— océano infinito, contínuo, de sustancia tenuísima, material, impalpable, invi- sible, incoercible, imponderable, elástica en grado inmenso, receptáculo de energía incalculable, y cuya presion debe ser prodigiosa, á tomar como indicio la velocidad de la luz —300000 kilómetros por segundo! Algo hay—nos decimos —entre nosotros y ese sol que nos da vida; algo entre nosotros y esos erupos estelares que ensanchan nuestras concepciones del Cosmos; alejo entre esas estrellas dobles, triples y cuádruples, que constituyen inexplicados sistemas de recíproca atraccion; algo entre nosotros y esas nebu- losas, gérmenes de mundos indescifrables. .... algo hay entre nosotros y el 1n- visible plus ultra..... porque es inconcebible una accion á distancia, si falta un inter-medio suficiente: que un cuerpo no puede transmitir su accion donde no hay otro: algo hay, pues, directamente imperceptible, pero que afecta nues- tras pupilas desde los remotísimos abismos del espacio, y que se nos revela en los fenómenos misteriosos de la luz. Hechos: nuestra vision. Hipótesis: el éter. Y, dada la hipótesis de que la luz es un movimiento vibratorio de una sus- tancia imponderable é inmensamente elástica, todas las leyes experimentales de la óptica han de ser y son ¡cosa admirable! comprobantes infinitos de la teoría de la undulacion. Con lo cual solo decimos, no que estamos en posesion absoluta de la verdad, sino que los hechos son tales como serían si los fenó- menos luminosos fuesen vibraciones de un medio considerablemente elástico; y, aunque tanta conformidad entre los hechos y la teoría, nos lleve á mirar la undulacion como una vera causa, nos guardamos de ver en tal hipótesis más que una probabilidad, hoy por hoy de inmensa verosimilitud. 238 v. Los cuerpos caen hácia el centro de la tierra; demostramos que la tierra era alrededor del sol; las estrellas tambien alrededor unas de otras..... Estos son los hechos. Ley al principio conjetural y hoy principio científico reconocido, los cuer- pos se atraen en razon directa de sus masas, é inversa del cuadrado de sus dis- tancias. ¡Ley tanto más admirable, cuanto que nada presupone respecto de la naturaleza ó esencia de esa atraccion, impulso ó presion, que dirija las masas terrestres y sidéreas unas hácia otras! ¡Ley tan fundamental en Jas creencias científicas, que, cuando los fenómenos no se ajustan estrictamente á las exi- gencias de la teoría, los astrónomos no dicen —«dudemos de la ley »—sino— «en tal punto del cielo hay un astro perturbador»..... y los telescopios de los Observatorios se dirigen á ese punto, y en él precisamente descubren al pla- neta de LeverrIeER—á Neptuno-—y, en cierto sentido, al de LescARBAULT—4 Vulcano! Grandes moles astronómicas se mueven, pues, en el inmenso océano del éter, con arreglo á la mecánica racional. Hé aquí un primer concepto científico de la materia y del movimiento. Continuemos. Í vi: La inmensidad de los espacios celestes nos espanta; la diminutísima infini- tud de las moléculas de los cuerpos nos comprime de admiracion. Vemos el agua; pero no hay microscopio que pueda revelarnos lo que la hace á veces desagradable al gusto ó al olfato. Algo es ello, sin embargo; pero ese algo es tan inapreciable, que resulta como inaccesible á todos nuestros me- dios analíticos. La salud distribuye el bienestar y la alegría en una apiñada poblacion: ¡de repente un ejército de asesinos invisibles suspende en todos las funciones de la vida, y pronto faltan vivos para enterrar á los muertos! ¿Quién tuvo vista bastante perspicaz para discernir los deletéreos miasmas de la muerte? (1) (1) La magnitud de las moléculas no cesa La película de una pompa de colores pue- de ejercitar los cálculos de los físicos, espe- cialmente en los modernos tiempos, por la importancia de la determinacion de los espa= cios intermoleculares, y su reduccion ante presiones exageradas, sin arreglo á la ley de MARIOTTE. de mantenerse tersa y sin romperse hasta te- ner un grueso ciertamente menor que una cienmilésima de milímetro. Las leyes de la óptica y de la geometría no dejan duda acerca de lo exacto de esta diminuta medicion. Con agua pura no podria formarse la pompa de 239 La epidemia; hé aquí el hecho. Los miasmas; hé aquí la hipótesis. La materia que vemos y palpamos, debe en general concebirse como inmen- samente divisible. Una gravitacion intelectual irresistible nos lleva á conside- rarla formada de partes diminutísimas y que no se hallan en contacto. Cierta- mente que no vemos estas partes, ni aun asistidos nuestros ojos de los micros- colores; pero, agregando al agua */, ¿y dejabon, ya adquiere el líquido la viscosidad necesaria al efecto. Supongamos ahora que haya una sola mo- lécula de jabon en la película de la pompa al tiempo de romperse, y claro es que esta mo- lécula será la , 11 1 parte de de milímetro; 100 100000 de manera que en 1 milimetro lineal podrian Sosa COmpuesta des Acido esteárico, compuesto de. JxBON, compuesto de Acido margárico, compuesto de. | Acido oléico, compuesto de.... AGUA, compuesta de Oxígeno. ¿Qué tamaño, pues, debemos asignar al sodio. al carbon, al hidrógeno y al oxígeno? En los puertos de mar no se pueden hacer observaciones espectroscópicas sin que apa— rezca la raya amarilla del sodio, causada por las moléculas invisibles é inapreciables de la sal comun flotante en la atmósfera. SPOTTISWOODE, en su Adress before the British Association, despues de decir que delos gérmenes deletéreos—ó lo que fueren—des- tructores de la vida en las epidemias, la quí- mica nos revela poco ó nada, recuerda que la ciencia tiene que habérselas constantemente, no ya con moléculas sin vida, sino con orga- nismos completos, cuyas partes asombran por su pequeña infinitesimalidad. ¿Cuáles son, exclama, las diferencias de presion, y, por consiguiente, de distancia en el radiómetro de CrookEs? ¿Cuáles las excursiones del aire, cuando transmite notas agudísimas? ¿Qué sa- Hidrógeno. colocarse en fila más de 10 000000 de mo- léculas de jabon; y en el milímetro cúbico cabrian—cuando ménos— 10 000 000? = 1 000 000 000 000 000 000 000 ¡la unidad seguida de 21 ceros! ¡Mil trillones de moléculas de jabon. Y cuenta que esa molécula de jabon, no es un cuerpo simple, sino de los más com- puestos: en la película habrá ciertamente al desgarrarse ¡ Sodio. Oxígeno. Carbon. | Hidrógeno. Oxigeno. Carbon. | Hidrógeno. Oxígeno. Carbon. Hidrógeno. Oxígeno. bemos de las arrugas infinitesimales ó nodos del teléfono de BELL? ¿Qué espacios podemos asignar á las modificaciones del micrófono ó del tasímetro de EbisoN, con el cual se pre- tende medir las distancias estelares? Ya quizás en el teléfono se han traspasado, sin notarlo, los límites existentes entre el movi- miento corpuscular y el molecular. En virtud de atendibles consideraciones, convergentes desde todos los departamentos de la ciencia, se estima que el diámetro de una molécula debe ser muy próximo á*/,00 000 000 de milímetro. Autores hay que suponen más y otros ménos; pero, con solo admitir, como para el caso anterior de la molécula de jabon, / vo 000 000: ya en el milímetro cúbico encon tramos trillones. Semejantes números son tan ininteligi- bles, que solamente recurriendo á espacios de tiempo considerables y á ficciones extrava- 240 copios de mayor amplificacion. Ciertamente que las ciencias naturales son ciencias de observacion y experimentos; pero la palabra orservacion no debe tomarse en un sentido tan restrictivo, que no nos sea lícito inferir lo que con- tinuarán siendo las cosas cuando nuestros medios de inspeccion acaben, bien por la imperfeccion de nuestros órganos, bien por la limitacion de nuestros instrumentos. ¿Podrá álewien decir con razon que los límites del universo son los de nuestra visibilidad? ¿Quién no cree en el pLus ULTRA? Partes tienen los cuerpos, puesto que podemos triturarlos y porfirizarlos hasta reducirlos á polvos impalpables, disolverlos, vaporizarlos. Pero ¿nos será lícito asegurar que no hay nada más pequeño que este polvo impalpable obte- gantes de la imaginacion, es como podemos empezar á asombrarnos de su magnitud. Su— poniendo (como lo hace con la mayor forma- lidad una veterana Revista inglesa, Magazine, enero 1878), que se hubiese enco- mendado á duendes muy listos é industriosos la tarea de construir gotas de agua pequení- simas, encargándoles que por segundo aco- modase cada operario en el órden convenien- te 1 millon de moléculas, sin serle nunca permitido pararse, ni descansar, ni dormir, cada uno de los duendes necesitaria 10 mi- llones de años para terminar una gota de la capacidad de 1 milímetro cúbico, y 10 billo- nes de años para llenar una botella de 1 litro de capacidad. Pero ¿hay álguien que se figure lo que es 1 billon? Hace años corrió por los periódicos la gra- ciosa computacion siguiente, que, porsu in genio, no debe caer en el olvido. Imaginemos una persona de lengua tan expedita y pronunciacion tan clara que pue— da contar 100 números cada minuto, dicien— do, segun la série de los números naturales, 1, 2, 3,4, 5..... etc., sin omitir nunca ningu— no, ni pasar nada por alto. Imaginemos tam- bien —contra lo evidente—(que siempre in- vierta el mismo tiempo que en pronunciar l, A SAS en decir, por ejemplo, 12591, 12592, 12593.....: y tendremos que, si en cada minuto dice 100 números, en cada hora dirá 60 <100=. 6.000 y en cada dia 24 < 6000 = 144 000 Pues admitamos que cuente ENE ASA AO Rd da nica 200 000 Entonces, en cada año dirá ASADO) = 900 oda bso. 73 millones. Concedámosle hasta.......... 100 millones; Nautical y así en 10000 años llegará á 10 000 =<100 millones =.+.... 1 billon. Por manera (y aquí entra lo jocoso de la ocurrencia) que si nuestro padre Adan no se hubiese muerto todavía, y jamás se hubiera ocupado más que en decir números sin saltar ninguno, y sin comer, dormir ni descansar en ocasion ninguna, ni por ningun motivo, ni aun por la tentacion de la manzana, todavía necesitaria (segun la cuenta del P. PerAvIo) más de 4000 años para poder llegar á decir 1 millon de millones. ó 1 billon. ¡La unidad seguida de 12 ceros! 1 000 000 000 000 Y ¡luego nos espantamos cuando, oyendo en la noche el agudo silbido de las alas de un mosquito, nos dice un profesor dileltamle, que, para producirlo, las alas del insecto se abren y se cierran 15000 veces por segundo! Los misterios nos circundan, porque pre— tendemos medirlos con nuestra insignificante personalidad. Porque no pensamos, es por lo que nos asombra el mundo infinitesimal. En él un segundo de tiempo es un evo inaca= bable. Verdaderamente no se hallan fronteras, ni caminando hácia lo infinitamente grande, ni hácia lo infinitamente pequeño. Pero no sé por qué la imaginacion se aturde ménos cuando se dilata hácia lo grande que cuando se recoge hácia lo pequeño. Y ¡pensar que to- davía las moléculas no se tocan! ¡Que los es- pacios entre ellas existentes deben ser mayo- res que sus diámetros! Y ¡concebir que las moléculas son séres compuestos! ¡A qué pue- den quedar reducidas las dimensiones de los componentes!!! 241 nido por los actuales medios mecánicos? Si yo disuelvo un centímetro cúbico de fluorescina (C* 11 0*) en 20 toneladas de agua, y la coloracion del líquido, claramente visible todavía, fluorescente al sol desde un verde ligero á un ama- rillo brillante, me está todavía indicando irrecusablemente que la fluorescina se halla de cierto dividida en 20 millones de partes, ¿podrá serme permitido ase- No; porque ante los ojos del raciocinio inductivo, las generalizaciones tienen tanto valer como la observacion directa de los hechos, cuando á ellas no se oponen otros hechos indubitados. Todos los cuerpos menguan en volúmen ó se con- traen cuando disminuye su temperatura, y, como siempre siguen menguando de volúmen, por mucho que sea el frio á que se los someta, naturalmente de- bemos suponer que las partes íntimas de los cuerpos no llegan nunca á tocarse. Además, con frecuencia mezclamos volúmenes iguales de ciertas sustancias, y el conjunto de la mezcla ocupa un espacio menor que 2 volúmenes: ha habido, por consiguiente, contraccion, fenómeno que sería imposible (admitida la 1m- penetrabilidad de la materia), caso de no haber existido en las sustancias poros físicos, diminutos é invisibles, espacios vacíos de materia ponderable entre las partículas interiores de los cuerpos, y, por tanto, diferentes de los poros ma- teriales que todos observamos en las sustancias esponjosas (1). Además, nadie ignora que los cuerpos generalmente pueden afectar los tres estados: con el calor, 1 gramo de hielo produce 1 gramo de agua; con más calor, ese gramo de agua da 1 gramo de vapor, que ocupa 1700 veces el volúmen del líquido. No ha habido, pues, ganancia ni pérdida de materia ponderable con el cambio de estado; pero los volúmenes han variado: luego el mismo número de moléculas materiales estuvo muy contíguo cuando hielo y cuando agua, y 1700 veces más distante cuando vapor. Hechos: las contracciones de las mezclas y la reduccion de los volúmenes con el frio. Hipótesis: las moléculas no se tocan: entre ellas hay espacios sin sustancia ponderable: la materia ponderable es discontímua. (1) Si se mezcla 1 volúmen de agua con l volúmen de alcool, el conjunto ocupa mé- nos de 2 volúmenes: tales líquidos son, pues, porosos uno para otro. 150 volúmenes de hi- drógeno y 50 de ázoe se condensan al com- binarse en 100 volúmenes de amoniaco. Es- tos gases se han como compenetrado, lo que sería imposible si entre las moléculas no hubiese espacios desprovistos de materia pon- derable, Pásese 1 cañon de fusil entre 2 cilin- dros: ciérrense herméticamente los extremos, y colóquese este tubo chato en una fragua; los gases del hogar penetrarán en el interior por los invisibles poros, y se acumularán den- tro con presion tan formidable, que el cañon volverá á su primitiva forma cilíndrica. Este notable experimento se debe á CAILLETET. 242 VIL Pero esta hipótesis, aunque sostenida por legiones formidables de hechos, no basta para dar razon del estado de los cuerpos. Implica otras; porque tales fenómenos suponen que esas diminutísimas partes están, en los sólidos, soste- nidas á distancia por fuerzas antagonistas y en equilibrio: una de atraccion y otra de repulsion, las cuales en los sólidos conservan y mantienen las molécu- las en relaciones invariables mientras fuerzas exteriores no vienen á turbar el equilibrio del sistema (1). (1) ArrrebO Mayer hace patentes curio- sos casos de atraccion y repulsion, experi- mentando del modo siguiente. En chatas redondelas de corcho clava, hasta los ojos y perpendicularmente, peque= nas agujas de coser, cuyas puntas ha tocado antes en el mismo polo de un muy potente iman. Echa luego corchos con sus agujas, clavadas del modo dicho, en agua bastante para que tales sistemas puedan flotar, y, como las agujas se colocan verticalmente, presen tándose recíprocamente polos de la misma denominacion, se repelen, y los flotantes cor- chos se separan. Ahora bien: si estando ya el / N É==9) Fig. 68. aa Fig. 76. Fig E -i E ig. 69. apartadas las agujas, se aproxima á ellas de arriba hácia abajo el polo de un iman de dis- tinta denominacion que los polos de los ojos, los corchos se aproximan y se agrupan for= mando figuras geométricas de la mayor regu- laridad, unas fijas y de equilibrio invariable, y otras fácilmente modificables desde una agrupacion poco estable á otra más perma- nente. Hé aquí algunos ejemplos. Las figuras se tomaban dejando caer tarjetas sobre las ca= bezas de las agujas, dadas de tinta prévia= mente. Fig. 70. Fig. 71. 10 EE Fig. 74. Fig. 79. 243 A la fuerza que dirige y lleva las moléculas unas hácia otras, se le ha dado un nombre: comeston (palabra que, en verdad, para muchos no implica si esa fuerza es una mútua y recíproca traccion de las moléculas entre sí, ó bien una presion externa). La fuerza que las desvía ha ejercitado mucho tiempo- la sa- exacidad cientifica, hasta que al fin, unánimes los físicos, la han declarado idén- tica á la que nos produce los efectos fisiológicos designados con el nombre de CALOR. El caLor, pues, es un movimiento de las partes diminutas de la materia ponderable. Pero el calor no es un movimiento cualquiera: es un modo especial de mo- vimiento. Los hombres de la ciencia admiten que en los sólidos las moléculas no residen de manera alguna inmóviles, sino que, sin tregua ni descanso, es- tán ejecutando infinitos movimientos vibratorios en los espacios que las sepa- ran, conservando, no obstante, sus posiciones respectivas, y acaso movimien- tos de rotacion y translacion, á estilo de los astros. Esas excursiones vibratorias son susceptibles de aumento y disminucion: su amplitud no es invariable, y guarda relacion con el exceso de calor, Ó con su DEFICIENCIA, que se nos aparece como frio. Cuando calentamos un cuerpo, una parte del calor sirve para elevar la tem- peratura, y otra para aumentar las distancias intermoleculares: el cuerpo, pues, se dilata y la comeston disminuye (sea esa cohesion movimiento de mútua atrac- Fig. 80. Fig. 81. Fig. 82, p , No g. 83. Fig. 81. Fig. 85. 24 cion de las moléculas, ó efecto convergente, resultado de presiones externas). Y si la cohesion continúa decreciendo en energía, y las distancias aumentando con el calor, llegará necesariamente un momento en que las moléculas podrán res- balar y deslizarse alrededor unas de otras, dejando de conservar posiciones re- lativamente fijas (no incompatibles con movimientos individuales, rotatorios y translaticios); nueva facultad que el calor, reduciendo la potencia de la cohesion, viene á concederles de transportarse y transferirse, aunque no indefinidamente, alrededor unas de otras. El cuerpo, entonces, pasa á un nuevo estado —al es- tado líquido— donde el remanente de la cohesion primitiva se nos evidencia todavía: directamente en la glutinosidad de todos los líquidos, conocida con el nombre de viscosidad, en algunos por cierto muy notable (1); é indirecta- Fig. 86. Fig. 88. Fig. 89. (1) Esta resistencia que oponen los líqui- dos á un súbito cambio de forma, se mide por cos pendientes de alambres en torsion; pero ningun experimento muestra esta clase de el tiempo que tarda en verificarse el cambio, y se ha computado haciendo pasar los líqui- dos por tubos capilares: ó bien haciendo 0s- cilar péndulos en los líquidos viscosos, ó dis- atraccion tan poderosamente como el de Du- PRÉ. En una varilla metálica (cobre) un ex- tremo está encorvado á ángulo recto, y la parte doblada entra, sin gran rozamiento, en 245 mente en la necesidad, comun á todos los líquidos, de conservar horizontal su nivel superior, por no ser tanta su independencia como fuera precisa para ven- cer la accion de la gravedad. Calentando aún más el cuerpo, las moléculas podrán ya no estar obligadas á permanecer gregariamente unas junto á otras, sino que les será dable mo- verse y trasladarse autocráticamente en todas direcciones, cada una con inde- pendencia de las demás. Este poder de disgregacion y de autonomía molecu- lar caracteriza el estado gaseoso (1). un agujero hecho en una especie de sector horizontal. La varilla se apoya en la curva y en el agujero: se la acerca á uno de los lados del sector, y en el espacio intermedio se vier- te agua de jabon. Si con la mano se desvía entonces la varilla, haciéndola girar alrede- dor del agujero como centro, se extiende el agua de jabon en forma de abanico; y si, cuando la varilla está en la posicion que mar- ca la figura, se la abandona á sí misma, el líquido, como si fuera un resorte de caout- chouc, tira de ella y la lleva otra vez al lado del sector. DupPrÉ ha calculado que la atrac- cion mútua de dos partes contíguas del agua de jabon es de 7000 atmósferas. (1) A Van HeLMoNrT, fallecido en 1644, se debe la distincion (que ha durado dos siglos, y acaba de desaparecer) entre gases y vapo- res, reducida como hoy ha quedado á una simple cuestion de presion y temperatura. Gas viene del sajon gést; aleman (Geis!, espi- ritu: yúschen, fermentar; inglés ghost, fan- lasma. La Humanidad, viviendo en un mar de aire, no ha conocido el estado gaseoso hasta época muy moderna: ¡tan grande era la igno- rancia de las edades primitivas! Y, sin embargo, los ejemplos de atraccion molecular entre los gases y los sólidos y en—- tre los gases y los líquidos son tan numerosos que parecia debieran haber en todo tiempo llamado la atencion. Pero solo la física mo- derna podia demostrar la energía de esas atracciones. El carbon (enrojecido antes al fuego para expulsar de él al aire) absorbe 90 veces su volúmen de gas amoniaco. El plati- no, calentado al rojo, absorbe 15 veces su vo- lúmen de hidrógeno; y, suponiendo la capa— cidad de los poros del platino, dada su gran densidad, igual á */,,,) del volúmen apa- rente, el hidrógeno estaria sujeto dentro de los poros á una presion de 15000 atmósferas. El paladio absorbe 600 veces su volúmen de hidrógeno. Pero los antiguos niaun sabian explicar por la atraccion molecular el porqué los líquidos suben por los tubos capilares de las plantas, el porqué los cuerpos se mojan, el porqué se disuelven en ménstruos ade- cuados, el porqué las láminas de vidrio per- fectamente planas se adhieren, el porqué las cristalizaciones afectan formas geométri- CAS..... etc. 246 Pero siendo inmenso el número de las moléculas, y estando dotadas de una energía colosal de movimiento, que ni aun sospechan hombres versados en otras ciencias, no podrán caminar en todos sentidos, sin que á cada momento se en- cuentren y se choquen. ln efecto, el número de sus colisiones recíprocas se cuenta por millones cada segundo, y, por tanto, sus trayectorias tienen que ser muy cortas, y, consiguientemente, rectilíneas. Y, no solo chocarán entre sí, sino contra las paredes de los vasos continentes, en número colosal de impactos incesantes; y, en verdad, ese bombardeo perpétuo y sin término contra las su- perficies que las envuelven y aprisionan, nos es perfectamente conocido con el nombre de presioN. La presiox de un gas contra el émbolo de una máquina, no es otra cosa, pues, que el empuje ininterrumpido de las moléculas al golpear sin descanso contra él. La ley de Mariorrk es verdaderamente simple conse- cuencia de semejante intuicion. Este bombardeo perpétuo de las moléculas gaseosas contra sus recipientes y contra sí propias, ha de constituir, y realmente constituye, un factor esen- cial entre las propiedades del estado gaseoso; por manera que, si lográsemos anular, 6, mejor dicho, aminorar sensiblemente el número de las recíprocas é innumerables colisiones de las moléculas, aparecerian los gases dotados de pro- piedades enteramente nuevas, y ni aun siquiera sospechadas. Y así lo demuestra la experimentacion. Anulado en gran parte el contínuo bombardeo de las moléculas unas contra otras, sus trayectorias se hacen de extraordinaria longitud; y, no perturbadas en su tránsito, aparecen entonces capaces de formidables é increibles efectos luminosos, calorificos y mecá nicos (1). Cuando un cuerpo da contra otro, se Ca lienta si su movimiento es bruscamente de- tenido: golpeando sobre un yunque una plancha metálica, la plancha eleva su lempe- ratura.... Pues, precipitándose (con incom—- parablemente mayor velocidad que la de los martillos) las moléculas gaseosas sobre los me- tales dotados para ellas de atraccion, deberán calentarlos fuertemente: y con efecto, lan es así, que en el bombardeo de un chorro de hidrógeno contra un pedazo de esponja de platino, está fundado el conocido instrumento llamado «eslabon de hidrógeno,» tan en uso entre la gente elegante antes de la generali- zacion de los fósforos. Las moléculas, aun en los sólidos, donde tan preponderante es la cohesion, tienden siempre á disgregarse, Por eso, al cabo de al- gun tiempo, desaparece un pedazo de nieve, manteniéndose la lemperatura siempre bajo cero. Por eso las sustancias odoriferas hacen sentir sus aromas á distancia, etc. Una lente convexa comprimida fuerte mente sobre un espejo plano de cristal, pre- senta evidentes señales de que la lente no está en contacto con el plano, y RoBIn= soN (Mechan. Phil.) calcula que la distan 1 cia es = de pulgada inglesa. Parece 89000 natural deducir que una inmensa fuerza de repulsion está en accion entre las partículas de los cuerpos cuando se hallan todo lo in— mediatas que puede una fuerza mecánica po- nerlas. Hay quien admite que esta fuerza repul- siva es lo que se nos aparece en la forma de sensaciones tactiles. (Hay. Cyel.) (1) Crookes obtiene la materia ponderable en un estado tan rarefacto y casi etéreo, que los gases, respecto de él, son comolos líquidos respecto de los gases que comunmente cono- cemos. Por medio de la bomba hidrargiro-pneu- ; 247 Toda presion gaseosa es, pues, funcion del producto del número de las mo- léculas por su velocidad. Si el número de las moléculas aumenta, aumenta tambien la tension en razon directa de la densidad. Y si crece la velocidad de las excursiones moleculares, el número de las colisiones está en razon directa del cuadrado de la velocidad. mática de SPRENGEL (aplicacion ingeniosa 4 contrario sensu de los insufladores de las for= jas catalanas) llega CROOKES á una rarefaccion tan increible, que las obtenidas comunmente con las mejores máquinas antiguas de ém- bolo sólido, deben mirarse como condensa— ciones considerables en que las moléculas gaseosas están sometidas aún á presiones elevadisimas. Si en tubos ó ampollas de vidrio se hace el vacío Esprengueliano, la tension interna desciende hasta no ser más que */, 900 000 Ae atmósfera, y, entonces, se verifican en los tubos fenómenos que confirman sorprenden- temente las ideas admitidas acerca de la pe- queñez de las moléculas y de la prodigiosa energía de sus movimientos, ideas primera mente presentidas por BERNOUILLI. En efecto, si un volúmen de un gas cual- quiera contiene un grandísimo número de partículas materiales, dotadas de movimien— tos rapidísimos en toda clase de sentidos, las recíprocas é inevitables colisiones de esos eorpúsculos serán tan frecuentes, que po- drán contarse por millones en cada segundo, y la trayectoria libre de cada molécula entre choque y choque habrá de ser excesivamente diminuta. Pero, si la rarefaccion se exagera hasta un extremo considerable, se reducirá asombrosamente el número de moléculas res- tantes en el recipiente, y las probabilidades de sus mútuos choques disminuirán en grado sumo: de donde resultará que la trayectoria libre de cada molécula será, por consiguien- te, muy larga, y rectilínea. Gomo ha dicho el mismo CROOKES, en un recipiente lleno de abejas, éstas no podrán apenas moverse; pero, si en el vaso quedan pocas, ya podrán volar aceleradamente y golpear con gran violencia las paredes que las retienen encerradas. En una ampolla ovoide se ha llevado el vacío á */, 000 000 de atmósfera: si en su inte rior se habia antes colocado una cruz de Malta como electrodo positivo, paralela al disco O, electrodo negativo de un poderoso carrete de induccion, este disco hará rebotar con velocidad enorme y reclilíneamente las escasas moléculas gaseosas que hácia él se dirijan; pero, en su retroceso, quedarán dete- nidas las que encuentren con la eruz, mien- Fig. 91. tras que las demás, contorneándola, irán á bombardear el vidrio del ovoide, y, con su impacto vigoroso, producirán sobre el vidrio una sorprendente luminosidad, á modo de fosforescencia, dentro de la cual aparecerá como sombra otra cruz de Malta de un tama—= ño algo mayor, segun corresponde al contor— neo de rayos rectilíneos. Casi todos los tubos de GrooxEs están construidos con vidrio blando aleman, y la luminosidad es siempre de un vivo verde amarilioso, cualquiera que sea el gas en ellos tan altamente rarefacto: lo cual prueba que la fosforescencia, se debe al bombardeo de las moléculas, contra el vidrio, rechaza- das por el electrodo negativo del carrete de induccion, y no depende de la natura- leza individual propia de cada gas, que, como es sabido, se revela en los tubos de GEISSLER por una coloracion peculiar y ca- racterística, propia de cada sustancia y exclu- siva de las demás. Con cristal inglés la fos- forescencia del bombardeo resulta de color azul, y con cristal de uranio la fosforescencia aparece de un verde-oscuro, muy distinto del vivo verde-amarilloso (bright apple=green colour), correspondiente al blando vidrio aleman. Si en el ovoide se hubiese colocado de canto el plano de la cruz, ó sea perpendicu— 2 48 VIII. Cohesion: calor: ¿son éstas las solas afecciones que se mawimesran en la materia ponderable? larmente al plano del disco que constituye el electrodo negativo, solo se habria notado una fosforescencia general, producida por los im- pactos moleculares contra el total del vidrio, pero no la aparente sombra de cruz, por no ofrecer el canto obstruccion sensible á las trayectorias de las moléculas despedidas por el electrodo negativo. Seaahora un cas- quete.el electrodo ne- gativo: colóquese en el foco una hoja de platino: y el tremendo y convergente bom- bardeo, contra un solo punto dela hoja, efectuado porlas mo- léculas proyectadas desde el casquete, produce un calor tan increiblemente in- tenso, que el refrac— tario metal se pone incandescente, y hasta se funde, que- dando en el acto el aparatoinutilizado,á no suspenderse con celeridad suma el funcionamiento de la bobina de induccion. CroOkES se complace en inutilizar el tubo, fundiendo el platino ante los sorprendidos espectadores, cuando hace en público este experimento sorprendente. Los imanes tienen poder para desviar las trayectorias rectilíneas de las moléculas en los tubos de CGROOKES. Sea un tubo cilíndrico. En él se halla montada delicadamente una ligerísima rueda de paletas. La rueda es de mica y las paletas son de aluminio. El electrodo negativo es un casquete, cuyo foco se halla próximamente hácia el eje de la rueda: entre ésta y el casquete hay una pe-- queña pantalla. Cuando funciona el carrete de induccion, la rueda no se mueve, porque la pantalla —interpuesta como una plancha de blindaje—defiende la rueda, del conver gente bombardeo molecular. Pero, si seacer- ca un iman, segun marca la figura, entonces el enjambre de los proyectiles se precipita sobre las paletas superiores, y las pone en movimiento, como un salto de agua una rue- da hidráulica de cajones. Otra posicion de los polos del iman puede invertir, é invierte, el flujo molecular, arrojándolo sobre las pa= letas inferiores, y haciendo girar la rueda en sentido inverso, como un rio á una rueda PonckeLer. Para hacer patentes los cambios de sentido de la rotacion de la rueda, hay en la mica pintadas las espirales que se ven en la figura. 2 49 Hoy estamos todos familiarizados con los fenómenos de la luz, de la elec- tricidad, del magnetismo y de las acciones químicas, estimados unánimemente por los físicos como modos especiales de movimiento. Al fin del siglo pasado y principios de éste, hubo verdadero furor cientí- fico (permítase la frase) por imaginar tantos fluidos como géneros de fenóme- La gravedad, segun sabemos, convierte en parabólica la trayectoria rectilinea de un pro- yectil. El iman, pues, de un modo análogo, convierte tambien en curvas las trayectorias rectilíneas de las escasas moléculas que, como RESÍDUO, quedan todavía en los tubos mara— villosos de Crooxes, donde el físico juega (así puede asegurarse) con el infinitamente pequeño de la materia ponderable. Al decir RESÍDUO, no se crea que el núme- ro de moléculas remanentes en las ampollas deja de contarse por millones. La física molecular del vacío Esprengue- liano, 1.2 Muestra enla viva fosforescencia verde- amarillosa del vidrio blando aleman, el bom-= bardéo contra el mismo vidrio de las molécu- las que, todavía en número grandísimo, que- dan como potente residuo dentro de los tubos; 2.” Patentiza la súbita detencion de esas moléculas en la definida proyeccion de espa- cios no iluminados, que aparecen á la vista como sombras, y que no son, en realidad, otra cosa que carencia de correspondientes im- pactos contra el vidrio; 3.2 La concentracion convergente de esos impactos se evidencia en increible calor; Y 4.” El desvío magnético, acaso parabó- lico (?), de las trayectorias rectilíneas, así como Ja accion mecánica de las moléculas repelidas por el polo negativo de un carrete de induccion, se impone necesariamente al entendimiento en los cambios de sentido pro- ducidos á voluntad en convenientes aparatos giratorios. La experimentacion en manos de CROOKES ha dado razon á BERNOUILLI. Reducido, pues, por succion pneumática el número de las moléculas existentes en un espacio cerrado, tienen que aparecer y apa— recen NUEVAS propiedades de los gases, toda vez que en las comunes y conocidas influye mucho la frecuencia de las colisiones molecu- lares y consiguiente pequeñez de sus trayec— torias libres. Pero, aminorado el número de choques, y ampliada correspondientemente la longitud de esas trayectorias, no es verda- deramente de maravillar que el estado ULTRA- GASEOSO presente propiedades tan distintas del estado comun gaseoso que diariamente se ofrece á nuestra vulgar observacion. Ya el P. Seccur habia predicho que la actividad molecular se haria más eficaz á medida que aumentase el estado de aislamiento, y que las masas redujesen su densidad. Estos experimentos dan inmensa proba- bilidad á la existencia aislada é individual de diminutas moléculas dotadas de enérgicos movimientos rectilíneos, y hacen presumir que muy en breve ha de poder medirse direc- tamente su masa y su velocidad. Prescindiendo del éter, la materia ponde- rable no parece, pues, CONTÍNUA. No suponién- dola así; admitiendo que está compuesta de partículas sutilísimas dotadas de energía pro- digiosa, se explican, no solamente los hechos de antiguo conocidos, sino tambien los que nuevamente va descubriendo y patentizando la sutil experimentacion de los físicos mo- dernos. Toda generalizacion debe someterse cons- tantemente á la prueba de lo que, cuando se promulgó,estaba aún encubierto ó enmasca= rado, ó bien ni aun sospechado era siquiera; y, si, cuando estos fenómenos se descubren, cabe dentro de la antigua generalizacion lo mismo que lo viejo, lo nuevamente descu— bierto y experimentado, entonces la veterana generalizacion asciende triunfante al puesto de honor de teoría, digna de gran estimacion por el grandioso peso de su probabilidad. Este cuarto estado ultra-gaseoso, tan di- ferente en sus efectos del gaseoso comun, como éste del estado líquido, confirma, pues, de un modo sorprendente por la via experi- mental, lo que muchos ilustres pensadores habian supuesto, partiendo de hechos en modo ninguno tan fehacientes, pero que aho- ra adquieren mayor respetabilidad. CLAusIus suponia que las velocidades de translacion con que se mueven las moléculas gaseosas es enorme, y diferente para diferen- 250 nos se descubrian, y en elaborar teorías matemáticas que sostuviesen su fas- tuosidad por medio de pomposas integrales, que un hecho nuevo hacia descender de su orgulloso pedestal. Así, para la luz habia un fluido luminoso, que recibió el extraño nombre de LumíNIcO; para el calor un fluido caLórico; para la elec- tricidad otro.....; hasta que el perspicaz genio de Grove, con su feliz doctrina de la CORRELACION DE LAS FUERZAS, enunciada primeramente en 1843, puso tér- mino á tan desdichada abundancia de imaginacion cientifica. En efecto, las varias afecciones de la materia que constituyen las princi- pales ramas de la física experimental, tales como el cazor, la Luz, la ELEcTRI- cIDAD, el MAGNETISMO, la AFINIDAD QUÍMICA y el movimiENTO, son todas correla- tivas entre sí, ó tienen una evidente dependencia recíproca, puesto que cada una de ellas puede ser antecedente (directo ó indirecto) de las demás; por ma- nera que (tomando en un sentido muy general las palabras) resulta dable la extraña paradoja de ser todas y cada una de ellas causas y efectos de sí mis- mas; no precisamente al mismo tiempo, sino en el tiempo, ó sucesivamente. Jada una, pues, puede producir, no solo afecciones de su misma clase (el MOVIMIENTO es orígen de otros movimientos; el canor lo es de calor; el maGNE-= tismo de imanaciones, etc.), sino que le es dado generar á cualquiera de las otras ó ser convertida en ellas; de modo que al caLor le es dado hacer aparecer electricidad, y á la eLecrricipab, calor; al caLor engendrar movimiento, y al MOVIMIENTO, Calor..... etc. Un ejemplo-—en la actualidad comun á muchas grandes poblaciones—es la génesis de la luz eléctrica, La combustion del carbon (afinidad química), les gases. Segun sus cálculos, las del aire se trasladan con una velocidad media de 485 metros por segundo, y las del hidrógeno con la de 1844; la velocidad de un tren es de 15”; la de los últimos proyectiles de ARMSTRONG, de 634: de Krurrp, 651. Calcúlase que el libre trayecto de una de estas moléculas en el es- tado comun gaseoso es como unas 5000 yeces el diámetro de la molécula misma, y que el número de colisiones de una molécula de oxigeno con sus compañeras debe ser de 1,646 000 000 por segundo. Si, pues, el tama- ño de una molécula se estima en %,00 000 000 de milímetro, su libre trayecto deberá ser de 1/50 00) de milímetro. Las ondas luminosas del amarillo, de */, milésima de milímetro, resultan, por tanto, 10 veces más grandes que el tránsito libre de las partículas de los gases. Siempre, siempre, estamos entre dos infinitos: el infinitamente grande de los es- pacios celestes, y el infinitamente pequeño de los diámetros y distancias moleculares, DANIEL BERNOUILLI, como antes se ha apuntado, fué el primero que, no solo pro- dujo la idea de que los gases están formados de partículas materiales libres en el espacio, y animadas de rapidísimos movimientos rec- tilíneos de translacion, sino que consideró la tension de los fluidos elásticos como la com-= pleja resultante del choque de esos corpúscu- los contra las paredes de los vasos que los contienen. Tal es el orígen de la teoría ciné= tica de los gases, resucitada en 1824 por HERAPATH, y luego sostenida porsJoULE y KRróNIG, y, al fin, desarrollada, principal- mente por CLAUSIUS y CLERK MAxwELL. La ley de Mar1ortk, en la moderna teoría ciné- tica, es naturalmente un simple corolario: en un cilindro la presion contra el piston es la suma de los choques que de las moléculas recibe: si el espacio se reduce á la mitad, re- cibirá el piston en el mismo tiempo doble número de golpes, etc. 251 produce vapor dentro de una caldera; el vapor, en máquina adecuada, genera movimiento: éste, haciendo girar carretes metálicos por delante de imanes poderosos, desarrolla electricidad, y la electricidad del arco voltáico, se trans- forma en sol artificial (cuyo extraordinario calor, si se quisiera, podria á su vez, en mecanismos convenientes, volver á convertirse en movimiento, elec- tricidad, luz..... ) Cuando se electriza fuertemente el sulfato de antimonio, se le hace magné- tico en ángulo recto á las líneas de la fuerza eléctrica, se le pone caliente, aparece luminoso, se dilata, ó lo que es lo mismo, ostenta movimiento; y, en fin, se descompone, evidenciando que las fuerzas químicas han entrado en ac- cion. Hay, pues, casi simultánea aparicion de todas las afecciones que pueden aparecer y evidenciarse en la materia pesada, Nada, pues, mas fácil (en el estado de nuestros conocimientos y dominio sobre el mundo físico), que convertir una de estas fuerzas en cualquiera de las demás, mediata ó inmediatamente, en todo ó en parte (1); pues, cuando aleuna de ellas 10 PUEDE PRODUCIR OTRA INMEDIATAMENTE, siempre le es dable hacerlo por el intermedio de la electricidad (2). La concepcion, pues, de cualquiera de estas afecciones, se relaciona natu- ralmente con la existencia de las demás: no producimos ELECTRICIDAD DINÁMICA en una sustancia, sin magmnetizarla en direccion transversal á la corriente eléctrica: no podemos MAGNETIZARLA sin electrizarla: el caLor y la Luz resultan modificando cas1 siempre juntos nuestra sensibilidad, y LUZ, CALOR, MAGNETIS- MO, ELECTRICIDAD, SOM MOVIMIENTO: modos especiales de movimiento. Tales apa- riciones resultan, pues, mútuamente dependientes: no son en rigor idénticas, (1) Si rodeamos de hielo una máquina de fundido no llega ya á 100 kilógramos, como aire caliente, y no permitimos que el piston antes, sino que es menor. funcione, el carbon del hogar gastará todo El resto representa la cantidad de calor in- su calor en fundir el hielo: supongamos vertida en el trabajo hecho por la máquina. consumido de este modo: (2) Si los átomos (véase más adelante) obedecen á su atraccion mútua y se combi- nan, el primer efecto de la destruccion de sus velocidades sería la aparicion de la electri- cidad, y la desaparicion inmediata de la elec- tricidad, resultaria en aparicion de calor: 1 kilógramo de carbon. y fundidos 100 de hielo. " aca ¡ are ist r pe , E E cg a funcionar el e z pro de aquí el que en la combustion no se nos ducir trabajo á é y, CUE aya- e : ; Ss ajo a 1a maquina; y, cuando 1aya= — aparezca la electricidad como efecto primero mos consumido za - de los choques atómicos, por la rapidez con que desaparece la transformacion térmica otro kilógramo de carbon, ulterior. (Nolable sugestion de Cazin, Des forces entonces observaremos que el peso del hielo p2ysiques.) 252 pero sí correlativas: no indistinguibles, pero sí transformables las unas en las otras (1). La energía así, y solo asi, no se pierde ni desaparece del universo, Una bala de cañon da con velocidad tremenda contra el blindaje de un acorazado: el movimiENTO de masa desaparece, —cierto;—pero la ENERGÍA nO, (1) Me riento y El cual produce otros movimientos: es decir, tra- z : bajo de masa sin trabajo molecular apreciable. Compresion. Calor y luz..j Rozamiento. Percusion. Movimientos produced Máquinas eléctricas antiguas. A O Máquina de Ho1z, en que el trabajo por medio de S > mn] mide tamente. tas ¡lectricidad. ccoo Corrientes de induccion. Nota. Por medio de la electricidad el movimiento produce magnetismo. afinidades químicas. Y, así, el movimiento puede ser producido por las afecciones que han dimanado de él. indirectamente las demás afecciones:) Culor ] el cual produce calor, sin conversion en mo- Ae vimiento de masa. LU at dilataciones. sólido. Calor: produce. Brecha ha cambios de estado. .) líquido. comun. Mente ico setas máquina d gaseoso. qu e vapor (gaseos da Electricidad demás afecciones. magnetismo. combinaciones,... 4 pila termo-eléctrica; y por medio de esta las Afinidad. do! disociaciones...... | químicas. clado Os dos de movimiento. Nota. El siguiente precioso experimento es de GROVE: Llénese de agua una caja, uno de cuyos frentes sea de cristal, cubierto por una pantalla móvil: Póngase dentro de la caja y frente al cristal una placa da- guerrotípica, la cual por un alarabrS comunique con un galva- nómetro: Sitúese entre el cristal y la placa un enrejado de alambre de plata, que por otro alambre comunique con un termómetro me- tálico de BREGUET: Comuniquen entre sí por otro alambre el galvanómetro y el termómetro; Y, cuando se levante la pantalla y la Luz penetre en la caja, habrá ACCION QUIMICA en la placa, ELECTRICIDAD circulando por los alambres, MAGNETISMO en el galvanómetro, CALOR en el termómetro, | y MOVIMIENTO en las agujas del galvanómetro y del termó- ¡ Imelro, Luz: produce directamente. oo us coser f Accion ao por esta indirectamente todos los otros mo- 293 porque se transforma. La enorme velocidad del proyectil se ha convertido en monstruoso caLor: el movimieNTO visible y de masa, es reemplazado por otro MOVIMIENTO MOLECULAR, y que nuestros ojos no pueden discernir. La ruerza del sol fija con su Luz el carbono y el hidrógeno en los tejidos de las plantas: ciertamente esa energía solar ha tenido empleo, pero no ha desaparecido del mundo; pues se halla toda en la tierra almacenada en forma de carbon: el mo- VIMIENTO invisible de la fijacion del carbono y del hidrógeno, puede, así, con- vertirse en MOvImIENTO perceptible de masa, animando cualquier máquina de vapor..... 'Electricidad. j electricidad por influencia. atracciones. repulsiones. Movimiento.y deflexion de las agujas galvanométricas. electro-i¡manes. máquinas magneto-eléctricas. Electricidad: produce Hi alambres. .S incandescentes. rectamente....... Sp fundidos. Calor y luz. y máquina de HoLz. chispa eléctrica. ¡arco voltáico. magnetismo. f electro-imanes. o análisis . Nes nidad síntesis. : magnetizacion del hierro dulce. O magnetismo y diamagnetismo. produccion de la electricidad estática en la má- quina de RUH4HMKORFF. Electricidad. < (indirectamente, por medio de la electricidad, el magnetismo origina los demás modos de Magnetismo: produce direc- fuerza). tamente... ............ | Modifica todas las otras afecciones. Nota. Para que los imanes produzcan, hay que ponerlos en movimiento. Pero aquí el movimiento no es CAUSANTE, sino CONDICION. El MAGNETISMO, pues, que puede ser generado por las otras afecciones de la materia, no puede producirlas sin esa condicion del MOVIMIENTO. Pero puede modificarlas á todas. Movimiento. ¡ pólvora. iento. f cambios moleculares. nitroglicerina. Calor y luz. (combustion y en general combinaciones. Afinidad química: produce - trabajo molecular gastado, que reproduce directament las demás energías: electricidad estática: máquina de RUHgMKORFF. E química. f dobles descomposiciones. Y ¡Electricidad. £ pila. Magnetismo. f corrientes de induccion. Nota. Por la afinidad química se establece principalmente la correlacion entre los fenómenos físicos y los vitales. 251 La energía, pues, cambia de aspecto, de manifestaciones, pero es indes- tructible; y, por eso, la misma cantidad de fuerza existe en el universo en todo tiempo y para siempre. La mútua «coNverTIBILIDAD>» de las varias afecciones constituye su «CORRE- LACION;» y lo «invariable» de su totalidad, en medio de una variabilidad per- pétua, constituye el principio de la «CONSERVACION DE LA ENERGÍA. » Y hé aquí por qué la creencia en la «correlacion» y consiguiente «conser- vacion de la fuerza,» es una de las generalizaciones más grandiosas de la ciencia moderna, y el principio (evidente casi como un axioma, desde el mo- mento de entenderlo) se impone al entendimiento como una verdad necesaria, para ser, por tanto, BASE DE RAZONAMIENTOS DEDUCTIVOS. Gracias á los trabajos de Marker, JouLe, Hire, —y muchos otros sabios eminentes, —no soló sabemos que hay correlacion entre el movimiento y .el calor, sino que conocemos las cantidades en que son equivalentes. Un eran número de experimentos han dado, como límite y término medio provisional, que el calor capaz de elevar 1 grado centígrado la temperatura de 1 kilógramo de agua á cero grados, es tambien capaz de levantar el peso de 1 kilógramo á la altura de 425 metros. E, inversamente, 1 peso de 1 kilógramo, si es detenido súbitamente por un obstáculo no elástico en el momento mismo de acabar de caer de 425 me- tros de altura, producirá el calor necesario para elevar 1 grado centígrado la temperatura de 1 kilógramo de agua á cero grados. De otro modo: Una caloría es equivalente 4 425 kilográmetros; é, inversamente, 425 la- lográmetros, son el equivalente mecánico de 1 caloría (1). El calor y el trabajo son cantidades equivalentes. (1) Ahora podrá venirse en conocimiento de la enorme fuerza que es preciso comuni- car á las moléculas para que salgan del esta— do sólido y entren en el líquido, y desde este pasen al gaseoso. 1 kilógramo de hielo necesita 79 calorías para convertirse de sólido en líquido, fuerza capaz de levantar una tonelada á la altura de 339,5, 6 1 kilógramo á 33570" (19425). Las 79 calorías desaparecen como calor termométrico, puesto que el hielo á 0 grados se ha convertido en agua fria tambien á 0%; pero la fuerza no ha desaparecido: está toda almacenada en las moléculas del agua, para que estas venzan la cohesion que las mante- nia hechas hielo; y tan es así, que, si el agua volviera á congelarse, reaparecerian las 79 calorías en forma de calor sensible. Para reducirse á vapor ese mismo kiló- gramo de agua, estando ya á 100”, serian ne- cesarias 536 calorías, capaces de elevar el peso de 1 kilógramo á 227800" de altura. De esta fuerza, 11568 kilográmetros se emplean en contrarrestar el peso de la atmósfera, y 210232 en mantener apartadas las molécu—- las todo lo necesario para conservarlas en el estado gaseoso. (Caziw.) Esta fuerza de 536 calorías es colosal: con ella podria levantarse 1 tonelada á vez y media la altura de la gran pirámide de Egipto. 111 gramos de hidróge- no y 889 de oxigeno, producen, cuando al combinarse se precipitan sus partes unas sobre otras, 1000 gramos de agua, desarro- lando 3800 calorías, fuerza capaz de llevar 1 kilógramo á 1600000 metros de altura. Considerando cuán diminuta es la masa de 255 Consumid velocidad sin producir trabajo, y engendrareis calor propor- cional. Haced trabajar á un cuerpo caliente, y el calor desaparecerá; pero el frio será proporcional al trabajo producido: un trabajo muy considerable determi- nará un frio muy excesivo si el calor no se repone; y, gastadas así, en hacer un gran trabajo, las enormes fuerzas de las moléculas gaseosas, quedarán estas aprisionadas por la cohesion en las posiciones mas fijas de los líquidos ó de los sólidos. Como la potencia empleada en elevar un peso, resulta permanentemente en él almacenada, y puede recobrarse integra en su descenso, del mismo modo, la potencia empleada en dar á las moléculas esas fuerzas colosales que se necesi- tan para la fusion y la vaporizacion, quedan almacenadas en las moléculas que se hallan en estado liquido ó gaseoso, y pueden ser utilizadas conveniente- mente. En las estaciones de los ferro-carriles, un par de hombres suele llevar un wagon de un punto á otro; pero sería un error grave imaginar que 2 hom- bres solamente pueden poner á un wagon cargado en movimiento; no: para sacar al vehículo del estado de reposo, se necesitó que 5 hombres ó 6 lo pusie- ran en marcha; y, luego que se movió, 2 hombres solamente pueden mantener la velocidad, restituyendo á la masa lo que los rozamientos le van quitando: si el wagon de pronto se parase, encontraríamos en los efectos de su impacto la suma de los esfuerzos que efectuaron los 5 ó los 6 peones que lo sacaron del estado de reposo. Y, como en un wagon que 2 hombres empujan, va escondida (latente ó invisible) la fuerza de 5 hombres ó de 6, y solo se echa de ver la de los 2 que sostienen el movimiento (movimiento que ellos solos no pudieron imprimir), del modo mismo, cuando vemos un líquido, á 15 por ejemplo, so- lamente se nos hace visible en el termómetro esta temperatura de tan corto número de grados, sin calcular que, puesto que la masa se halla líquida, lleva almacenada en sus moléculas, invisiblemente, la fuerza enorme de 79 calorías (capaces de elevar 1 kilógramo á 33*/, kilómetros, 6 á un hombre á 3 veces la altura de la gran pirámide de Egipto). las últimas partes materiales, júzguese de lo 716 enorme que debe ser su velocidad para pro- Y todavía falta agregar el nú- ducir con su percusion tremenda, calor tan mero de calorías invertidas espantoso. en poner á 0” el kilógramo de hielo, que podemos su- Para fundir 1 kilógramo de poner á muchos grados bajo IM Do scoUsc eses eS 79 calorías. cero antes de empezar los Para que ese kilógramo, con- EXpPernmentos al D vertido ya en agua, llegue ; ONO dylan pas 101 calorías. pa Para que ese agua á 100” se ELE convierta en 1 kilógramo de Con semejante número de calorías se Meana dao pun doo ARE Dada 536 calorías. — habria podido elevar 1” G. la temperatura de más de 716 kilógramos de agua helada. 716 calorías. O bien elevar una tonelada á más de 300", 256 El principio de la conservacion de la energía es en todo patente. Cuando un cuerpo se enfria, es que calienta á otros, ó que produce trabajo. Si algo se nos figura que desaparece, es porque no vemos en qué se ha transformado. La Luz que alumbró las primitivas edades de la tierra, ya no volverá á alumbrar- nos, pero gran parte de su fuerza se conserva en las entrañas de la tierra en forma de carbon. El uranolito, que con una velocidad inconcebible, penetra en nuestra atmósfera, pierde en ella toda su velocidad; pero el roce con el aire la convierte en calor, que funde al uranolito. La corriente eléctrica disgrega los compuestos: la fuerza de la pila ha desaparecido; pero en los elementos por ella aislados está toda la energía eléctrica, la cual se recuperará cuando los compo- nentes, ahora aislados, vuelvan á precipitarse los unos sobre los otros. X. No hay, pues, lugar á duda acerca de la convertibilidad recíproca de las afecciones de la materia, ni de que en su esencia son modos especiales de movimiento. Pero la curiosidad científica no puede quedar satisfecha con tan abstracta nocion, y quiere saber algo más, concreto y determinado. ¿Qué sabemos de esos modos? Directamente escapan á nuestra sensibilidad. Pero los físicos modernos, en virtud de un conjunto admirable de trabajos científicos, todos convergentes, han inducido que la Luz consiste en vibraciones del éter sutilísimo, y la ELECTRICIDAD €n movimientos de translacion del éter mismo. Al propio tiempo suponen que las moléculas de los cuerpos vibran en los sólidos, se agitan y resbalan en los líquidos alrededor unas de otras, y vue- lan en los gases, como enjambres de abejas en todas direcciones, segun la imá- gen de CROOKES. Y ¿qué relaciones existen entre el éter y la materia ponderable? Tampoco podemos saberlo directamente por el testimonio de nuestros sen- tidos (1). nuestra conciencia existe CORRESPONDIENTE MENTE lo que llamamossensacion,—fenómeno interno, correlativo sin duda con el externo, pero no de semejanza. Una aguja penetra há- cia el interior de mi epidérmis: fuera, MOVE MIENTO; en mi conciencia, DOLOR: lo que en (1) Los signos son, unos de semejanza y otros no. Un retrato es signo que semeja su original: el modelo de una máquina la seme- ja. El pabellon nacional representa á la na- cion, pero no la semeja. Las palabras luna, lune, czhtyn, Mond, 1mM00N..... son indudable- mente signos, pero que en nada se parecen á nuestro satélite. A esta segunda clase pertenecen nuestras sensaciones. Fuera de nosotros hay movimientos, y en mí pasa, no es lo mismo que en la aguja: á la aguja nada le duele. Una campana repica: fuera, vibraciones, es decir, MOVIMIENTO; €n mi conciencia, sensacion de SONIDO: yo 0igo: la campana no oye. Una flor despide menu- 257 Pero, como no es posible que, estando separadas las moléculas, hagan sentir su accion á distancia sin un intermedio adecuado y suficiente, necesario es concebir que entre ellas existe una sustancia elástica, en un estado tenuísimo de rarefaccion y no sujeta á la gravedad: el érer mismo. Ciertamente no alcanzan nuestros ojos á ver las moléculas, ni las verán acaso jamás, por ser ellas muchísimo menores que una onda luminosa; del dísimas partículas aromáticas, que bombar= dean mi membrana pituitaria: fuera, MOvi-= MIENTO; en Mí, SENSACION agradable de olor, en la flor no hay tal agrado..... A los adelantos de la fisica moderna se debe la claridad que ha sustituido á las ex- trañas y nebulosas ideas que los antiguos profesaban acerca de la Luz y del caLor. Pro- LOMEO y EUCLIDES creian que los rayos vi- suales partian de nuestros ojos para irá tocar y palpar ó sentir los objetos—especies de an- tenas maravillosas, análogas á las de los in- sectos, pero de una naturaleza hoy—con nuestras ideas —enteramente incomprensi- ble. Para EmPÉDOCLES y DemóckritO la Luz era una como lluvia de corpúsculos venidos del sol y de los demás objetos luminosos, á estilo de las emanaciones odoríferas que nos revelan la presencia de las flores. Esta doc= trina ha llegado casi hasta nuestros dias, sos- tenida por el gran nombre de Newton. Hoy nadie ignora que á vibraciones rapidísimas del éter se atribuye la LUZ, y que el CALOR €es un modo análogo de movimiento. Verdadera- mente nadie ha visto esas vibraciones, como con los ojos materiales distinguimos las del sonido; pero con los ojos de la inteligencia no podemos negar hoy nuestro asentimiento á la teoría de la undulacion. Tambien, pues, en este caso—.como en el de los demás senti- dos—las sensaciones luminosas y las calorí- ficas son signos de MOVIMIENTOS en lo exte- rior, pero no de semejanza, aunque sí CORRE- LATIVOS, por supuesto, con las minutísimas excursiones del éter. Estas excursiones luminosas se han me- dido por varios métodos con pasmosa exac- titud. Hoy existe un concierto armónico y concordante detodas estas mediciones, y ellas demuestran, en cuanto la MÁS ALTA PROBABI- LIDAD se confunde con la VERDAD, que existen esas undulaciones de una pasmosa pequeñez. La probabilidad es, pues, inmensa; pero los hombres de la ciencia actual se guardan muy bien de asegurar que la undulacion es una vera camsa: y hay gran diferencia entre una hipótesis tenida por verdad, y la admitida solo por ser suficiente, en grado sumo, á ex- plicar los fenómenos observados, á lo ménos en la actualidad. Hé aquí los números clásicos, determina- dos por FRESNEL, acerca de la pequeñez de las ondas luminosas: Para el violeta = 423 millonésimas de mil. indigo = 449 » azul = 470 » verde —= 012 » amarillo —551 » naranjado = 583 » rojo = 620 » Para los rayos de CALOR (más acá del rojo, y que son invisibles) estas excursiones tienen mayor amplitud todavía. Para los ultra=vio- letas (invisibles tambien) las excursiones son mucho menores que 0,000423 de milímetro. 9229*/, longitudes de las del extremo vio= leta, colocadas á continuacion unas de otras, 1 formarian 1 milímetro; y, suponiendo = —— 10 de milímetro el grueso de 1 cabello, resulta que en el diámetro de 1 hebra capilar caben 922,95 longitudes de onda ultra-violeta: del extremo rojo solo cabrian 161,57 (!). (*) Las artes pueden realizar dimensiones tan diminutas. NoBERT, constructor aleman, gra- baba rayas en el vidrio á distancias no ma- yores que una longitud de onda. FroMENt solia dividir el milímetro en 1000 partes, tan perfectamente iguales que, bajo el microsco— pio, aparecian como las comunes de un me- tro dividido en centímetros. Como la luz camina próximamente 77000 (*) Algunos físicos (Bessel's Populáre Vor- lesungen, pag. 322) dan al cabello la quince-ava parte de 1 milímetro. 17 258 mismo modo que nuestros dedos jamás podrán palparlas; pero en la vision inte- lectual se nos representan los cuerpos (segun la feliz representacion del P. Sreccnt) como mallas ó redes diminutas, á través de las cuales pasa el éter, de modo análogo á como pasa el aire atmosférico á través de las redes percep- tibles de nuestros pescadores. Y, así como el viento no puede avanzar por entre las redes perceptibles sin agitarlas y conmoverlas, ó, convertido acaso en hu- leguas de 4000 metros por segundo, si desig- namos por 1 el numerador de uno cualquiera de los quebrados anteriores, tendremos Número de vibracio- nes que 771000 >< 4000 ><1000><1000 000 A en el ojo 7 cada se— gundo.. ) De donde se deduce que el número de vi- braciones es próximamente durante 1 segun- do de tiempo, para el violeta —="28 000000 000 000 indigo = 686 000 000 000 000 azul =5648 000 000 000 000 verde 601 000 000 000000 amarillo —559 000 000 000 000 naranjado = 528 000 000 000.000 rojo —= 497 000 000 000000 Así, cuando 497 billones de choques, ó lremores de vibracion, impresionan por se— gundo nuestra retina, decimos que vemos rojo; cuando 528 billones, amarillo..... eta: Los anteriores guarismos están sujetos á modificacion, segun el número que se adopte para la velocidad de la luz. StrUuvE dedujo de la aberracion de las estrellas una veloci- dad de 77 000 leguas métricas, ó sea 308 000 kilómetros por segundo. Romer la calculó algo mayor por sus observaciones del primer satélite de Júpiter. Foucaurr, de los experi- mentos con sus espejos giratorios, computó 74 500 leguas — 298000 kilómetros. FizeAu asignó 78 800 = 315200 por el método de la interceptacion por ruedas dentadas. Y, últi- mamente, CorNu, con el mismo método, 300330 en el aire y 300400 en el espacio; y ALBERT NICHOLSON, por el de FoucauLr, 300 143. Puede, pues, tomarse como muy pró- ximo á la verdad el número redondo 300 000. La Luz y el CALOR parecen en esencia lo mismo; pero, no bien el número de las vibra- ciones baja de 400 billones por segundo. ya NO VEMOS, y. sin embargo, las sentimos en esa forma especial de modificacion de nues- tra sensibilidad, que llamamos CALOR. Tam- bien dejamos de ver cuando las vibraciones exceden de 800 billones por segundo; y sin embargo, percibimos los efectos de los rayos ultra-violetas en las impresiones fotográ- ficas, etc. El límite, pues, de nuestras sensaciones luminosas. es decir, el TÉRMINO DE NUESTRA VISIBILIDAD noO es en modo alguno el término de las vibraciones del éter. Más allá de 900 billones y más acá de 400 por segundo, acaba nuestra facultad de ver; como más allá de 70000 vibraciones aéreas y más acá de 30 por segundo acaba nuestra facultad de oir. Pero, para el caso del oido, tenemos un gran auxi- liar en los ojos, que pueden percibir fácil- mente el tremor de una varilla ó de una cuer- da que ejecute ménos de 30 vibraciones cada segundo, mudas del todo para nuestro órgano auditivo. Mas, tratándose de la luz y del ca- lor, solamente podemos acudir á los micró- metros admirables inventados en estos últi- mos tiempos por los GENIOS gloriosos de la fisica moderna. La oscuridad no es, por tanto, reposo, como creia DescarTES. El reposo etéreo no es ni siquiera concebible. La filosofía de las apariencias nos hace formarel exterior á imá- gen y semejanza de nuestro interior. Estamos en tinieblas, cuando cesa la aptitud de nues- tros ojos á percibir vibraciones, por más que el número de éstas llegue todavía á 1000 bi- llones en el caso de las acciones químicas, ó descienda á 65 billones solamente (!), como en casos extremos inferiores de la calor os- cura. La cal viva, al apagarse, da un calor de 100%, que no se ve. En tales límites se hacen invisibles esos prodigiosos números de vi- braciones etéreas, cuya existencia nos cons— ta, sin embargo, como nos consta que existen cuando pasan de 70000 las del aire. sordas para nuestros oidos. 259 racan, sin destrozarlas del todo y diseminarlas en fragmentos, hechas trizas; ú bien, inversamente, así como no podemos agitar una red ponderable en la at- mósfera más tranquila sin conmoverla y convertirla en viento más ó ménos bonancible, más ó ménos fresco, más ó ménos tempestuoso... del mismo modo — 6, más bien, análogamente — no puede el éter ponerse en movimiento sin api- tar las mallas moleculares pesadas; ó bien, dada una gran intensidad, sin des- trozarlas, diseregarlas y esparcirlas con la violencia del rayo; ni, inversamen- te, la materia ponderable puede poner en movimiento sus groseras mallas moleculares, sin que á sus movimientos correspondan, correlativamente, excur- siones especiales en el éter sutilísimo. No: no vemos el éter ni lo veremos jamás; pero admitamos la hipótesis de su existencia, y dotémosle de movimientos, unos vibratorios (transversalmente á la propagacion para explicar la luz), otros de translacion (en forma de cor- rientes para explicar la electricidad), y entonces los fenómenos que sentimos, como luz, electricidad, magnetismo...., etc., han de encontrarse explicados (para que la hipótesis subsista) de tal modo que, cual comprobante de la supo- sicion, quepa dentro de ella cuanta traduccion hagamos de las modificaciones internas en que esos movimientos externos del éter se revelen á nuestra inteli- gencia: modificaciones que empiezan todas y terminan en una modificacion especial de nuestra sensibilidad, la cual, por desdicha de nuestra imperfeccion sensible, es siempre signo oscuro y deficiente de la objetividad de los séres con los cuales nos es dado ponernos en comunicacion. ¿Qué extraño, pues, que nuestros conocimientos, aun aquellos en que más fe ponemos, sean allá en su fondo eminentemente conjeturales? Lo que llamamos cerTEza, es solamente una Porotra parte, en nuestros juicios influye potentemente el estado de nuestros órganos. Si, acabada de sacar una mano de agua l.e- lada, y otra de agua lo más caliente que po- damos resistir, las introducimos de golpe y á la vez en agua comun á la temperatura am- biente de primavera, el agua comun nos pa- recerá por la mano fria muy calorosa y muy fresca porla mano calentada. ¿Noesóbvioque, á falta de aptitud en nuestros ojos, es por lo que no discernimos lo elevado de la tem-= peratura en la pálida llama del hidrógeno cuando se combina con el aire. ni en la bri- llante luz que emite cuando en esa llama co- locamos una espiral de alambre de platino, lo que en nada cambia la temperatura? Defi- ciencia en nuestros órganos evidencian, pues, estos fenómenos, que algun dia no presenta- rán dificultad ninguna á nuestro entendi- miento, y serán perfectamente inteligibles aun para aquel que jamás haya visto la luz. Nuestras sensaciones, pues, son signos. pero no de semejanza, sino de correspondien- te correlacion, y esto no siempre. Fuera, MOVIMIENTO; en nuestro interior, AFECCIONES DE LA SENSIBILIDAD: lo que pasa en nosotros. no es lo que ocurre en el exterior: y, no por que en nosotros no exista modificacion de ninguna clase nos hallamos autorizados para sostener que en el exterior están muertas las energías naturales. Al contrario, precisa mente cuando es mayor el número de vibra—- ciones del aire, es cuando cesamos de oir, y cuando llegan á 800 billones las del éter, ce- samos de ver. La filosofía de las apariencias no tiene hoy valer ninguno. Ya nadie está justificacio en decir sIENTO, luego ES COMO SIENTO: NO SIEN- TO, luego NO ES. ¡Quién sabe si hasta la EXTENSION no es lo que aparece al entendimiento (no ya á la sensibilidad!) 260 altísima PROBABILIDAD que, por enorme suma convergente de hechos y de leyes en favor de una teoría, esclaviza nuestro asentimiento, de un modo muy seme- jante á como lo subyugaria lo que llamamos CERTEZA EN ABSOLUTO. XI. Marerta: caLor, ó sea vibracion de las moléculas materiales en los sólidos " y translaciones más ó ménos libres en los líquidos y gases; Erer: viBracioNEs de esta tenuísima sustancia en forma de luz; MOvIMIEN- 0% DE TRANSLACION del éter mismo como corrientes, esencia de la electricidad; IxrLuENcIA: RECIPROCA entre la Materia ponderabie y la etérea ¿No sabemos algo más que esto? ¿Qué es la arivimao química? O, por lo ménos, ¿qué imaginamos de ella? Las opiniones sobre tan abstrusa materia están actualmente en con- flicto, como cuando empezaron á plantearse los grandes problemas de la afinidad. Sin razon muchas veces, la prueba de que un fenómeno es, se ha confundido con su PORQUÉ; la Ley ó la rE6GLA de su aparicion, con la causa eficiente del efecto: lo correLativo y subsiguiente con la idea de causacion (1). El entendimiento se ha encontrado con séries de hechos oscurísimos, á los cuales ha impuesto un nombre; y ha llenado el abismo entre antecedente y consiewiente con hipótesis atrevidas, especies de viaductos elevados que le han servido para pasar del uno al otro, pero sin pisar jamás el fondo del abismo..... ¿Qué hay en ese fondo? Lo ignoramos: tanta es su profundidad, que la vista no llega hasta su fondo. Como nunca, al entrar en las regiones de la arrvipab química, nos hallamos en el pais de lo conjetural. XIE. Las moléculas del agua en sus tres estados sólido, líquido y gaseoso, son idénticas á sí mismas: solo varian sus distancias, y su libertad de movimien- to. Son sistemas estables, no sujetos á diseregaciones por ningun medio mecánico. Si una sal se disuelve en agua, volvemos á encontrar la sal evapo- rando el agua. Si el platino absorbe hidrógeno, el hidrógeno reaparece calen- tando el platino en el vacio: el hidrógeno y el platino estaban solamente ad- heridos, como agua en una esponja. De una mezcla perfecta de finísimo polvo (1) La PRUEBA no es la CAUSA; hay abuso QUÉ los acorazados de hierro no se hunden. de lenguaje al decir: la geometría manifiesta El principiode ARQUÍMEDES es solo una regla. el PORQUÉ los 3 ángulos de un triángulo va—- CORRELACION tampoco es CAUSA; no es ló- len 2 rectos. gicodecir: hay electricidad PORQUE froté. Una Ley no es tampoco causa: está mal dicho: cosa puede ser TRAS y nO POR Otra. el principio de ARQUÍMEDES explica el POR 261 de hierro y de azufre, puede un iman separar el hierro fácilmente: un poco de agua suspende el azufre y deja ir al fondo el metal. Las moléculas en estos casos se juntan, se adhieren, se conglutinan, se empastan, se pegan, se cementan, se mojan..... más, en su junta, conservan sus caractéres individuales y distintivos. Pero existe otra clase de asociacion más íntima, más próxima, más com- pacta, en la cual todos los caractéres individuales y distintivos de los elemen- tos asociados desaparecen por completo; y, en vez de 2 cuerpos ligados y ad- heridos, pero que en la union conservan aún su individualidad, se tiene un tercero sin ninguna de las cualidades físicas componentes, exceptuado el peso del compuesto, que resulta igual á los pesos de los elementos asociados. Calentemos la mezcla de finísimo polvo de azufre y limaduras impalpables de hierro, y se efectuará cambio tan íntimo y esencial, que el hierro y el azu- fre desaparecerán enteramente para formar un tercer cuerpo, —el sulfuro de hierro, —en el cual no encontraremos ya ninguna de las propiedades de las sustancias componentes. Pongamos 100 gramos de mercurio en presencia de 35,50 de cloro, y los dos cuerpos se unirán para formar otro tercero, de enteramente distintas pro- piedades: el sublimado corrosivo. Coloquemos en una solucion de este subli- mado 31*,75 de cobre, y el cloro abandonará el mercurio (que reaparecerá en forma metálica) y se unirá al cobre para formar un nuevo cuerpo, —el cloruro de cobre; —el cual, por supuesto, no tiene ya del cobre ni del cloro más que el peso de los dos (35,50 + 31,75 = 678,25). Disolvamos este cloruro cúprico, y en el líquido coloquemos 33 gramos de zinc: el cloro no solo abandonará el cobre (que se precipitará), sino que se incorporará con el zinc, formando otro cuerpo nuevo—el cloruro de zinc, — que ya no es cloro ni zinc: solo resulta igual al peso de los componentes cloro y zinc el peso del compuesto (35,50 + 33 —=68,50)..... Esta preferencia con que unas sustancias se asocian é incorporan con otras en proporciones ponderales definidas, abandonando, si es preciso, otros com- puestos, ha recibido la demasiado antropográfica denominacion de afinidad, ó de atraccion electiva: atraccion de nuevo género (1), distinta de la newtoniana (1) La atraccion puede considerarse dividida: afinidad química. cristalizacion. capilaridad, casa atesinales dea adhesiones fentre sustancias hetereogéneas. COMESIONS o=o 0000 oe (entre sustancias homogéneas, viscosidad. gravitación universal. A distancias finilas en.......... ¿ eléctrica. Magnética. 262 y de la cohesiva, y con la cual se ha designado esa fuerza especial y escondi- dísima con que las últimas partes de ciertas materias, cuando se hallan á pe- quenñísimas distancias, se precipitan unas sobre otras para formar cuerpos, dis- tintos en propiedades, de las sustancias existentes antes de formar la nueva combinacion, —exceptuada la suma de los pesos. AQUIA Sobre el éter no tenemos medios de análisis. Pero la química nos da poder para descomponer la mayor parte de los cuerpos pesados; pues solo un corto número de sustancias sometidas á la accion de todas las fuerzas físicas y quí- micas, no se deja excindir, ó resiste (por lo menos hasta ahora) á todos nues- tros medios actuales de separacion, sin que jamás sea posible sacar de esas sustancias otros elementos diferentes. Estos cuerpos indescomponibles se llaman eLnemenros. Y el nombre de compuestos se aplica á todos los demás que no se dejan excindir. ¿Es que no hay unidad en la materia ponderable? Los químicos tienen muy buen cuidado en enseñar que las sustancias hoy por hoy consideradas como simples, no son necesariamente cuerpos indescom- ponibles, sino meramente masas que la ciencia actual es incapaz de descom- poner, ó, más bien, que no tiene razon directa especial m1 imprescindible para mirar hoy como compuestas (1). XIV. La química nos ofrece un gran número de hechos sujetos á leyes perfecta- mente comprobadas: 1.2 Ciertos elementos en apropiadas circunstancias, siempre se Incorporan, asocian—ó combinan;—otros no (2); 2.2 Los cuerpos no se combinan sino en proporciones de pesos definidas (3). (1) ¿Es elemento el cloro? Todas las combinaciones conocidas mani- (2) El hidrógeno se asocia siempre con el fiestan que las relaciones ponderales en que oxígeno. dadas ciertas condiciones: el hidró- se unen los cuerpos, son invariables para geno jamás con el potasio: un cuerpo, cuan= cada combinacion. do es puro, contiene siempre las mismas pro- Siempre 1 volúmen de nitrógeno se com- porciones de sus constituyentes. bina con 3 de hidrógeno para formar amonia- (3) Así, el agua está invariablemente for= co. Si se pone más de lo necesario, el exceso mada por no entra en la combinacion: por-ejemplo. de 1 parte en peso de hidrógeno, 2 volúmenes de nitrógeno y 3de hidrógeno. 8 partes en peso de oxígeno. resulta el mismo amoniaco que antes, pero Así, el ácido carbónico lo está por sobra el volúmen de nitrógeno que se puso 6 partes en peso de carbono, inútilmente de más. 16 partes en peso de oxígeno, etc. 263 3." Descompuesta una combinacion, siempre reaparecen los primitivos elementos en sus mismas proporciones ponderales (1); Por tanto, nunca hay pérdida de sustancia; la materia, lo mismo que la fuerza, es transformable, pero no destructible; 4.” Cuando un elemento se combina con otro en varias proporciones, cada proporcion da un cuerpo distinto; y, en todo caso, las más altas proporciones son múltiplos exactos del peso de la proporcion más baja (2); Alas isustancias A. BO, que se combinan con otra P ó Q, si se combinan entre sí, lo hacen en las mismas proporciones en que se combinan con Pó con Q; Por lo cual, no bien averiguamos la cantidad en peso exactamente en que un elemento nuevo se combina con uno cualquiera de los ya de antiguo conocidos, podemos asegurar que en la misma cantidad se une con todos los demás que tengan afinidad por él; 6. Los cuerpos tienden, cuando se combinan, á la formacion de aquel compuesto en que se desarrolla mayor cantidad de calor; 7.” El gas resultante de una combinacion de otros, ocupa siempre dos veces el volúmen del hidrógeno (tomado como unidad) (3): (1) Descompuesto el gas amoniaco, siempre resultan 3 volúmenes de hidrógeno por 1 de nitrógeno. (2) Asi el nitrógeno forma con el oxígeno 5 compuestos: 14 de nitrógeno y 8 de oxígeno ; 14 de nitrógeno y 16 de oxígeno 14 de nitrógeno y 24 de oxígeno 14 de nitrógeno y 32 de oxígeno 14 de nitrógeno y 40 de oxígeno (3) Un conjunto imponente de hechos perfectamente comprobados, sirve de apoyo ála ley de Avogadro, que se enuncia así: A igualdad de presion y temperatura, vo- lúmenes iguales de gases contienen igual nú- mero de moléculas. Esta ley es acaso la de más importantes consecuencias en la química: nadie Y priori hubiera podido imaginarla. Si un volúmen de gas A se combina con otro volúmen igual de otro gas B, ó bien con 2 de C, ó con 3de D, siempre la molécula gaseosa producto de la combinacion, ocupa constantemente 2 volúmenes. Recuérdense como auxilio de la memoria los muy conocidos ejemplos siguientes: 1 volúmen de cloro, combinado con 1 deyolúmen , hidrógeno, forman 2 volúmenes de ácido clorhídrico. protóxido de nitrógeno. : bióxido de nitrógeno, ; ácido nitroso anhidro. ¿ peróxido de nitrógeno. ; ácido nítrico anhidro. Esto parece muy natural, pero ya no lo parece, que 2 volúmenes de hidrógeno combinados con 1 volúmen de oxígeno, formen 2 volúmenes de vapor de agua. 2 volúmenes de nitrógeno, + 1 volúmen de oxígeno. 2 volúmenes de protóxido de nitrógeno. l volúmen de nitrógeno, + 3 volúmenes de hidrógeno, 2 volúmenes de gas amoniaco. 264 De donde se deduce que, si todos los gases ocupan dos veces el volúmen del hidrógeno, siempre en un mismo recipiente cabrá el mismo número de mo- léculas gaseosas (se entiende á igualdad de presion y temperatura); 8.” Iguales volúmenes de gases diferentes, aunque contienen el mismo número de moléculas, no pesan lo mismo; De donde se infiere que las partes minutísimas de la materia ponderable tienen pesos diferentes en los diferentes elementos (1); 9.” Las cantidades de materia en el estado sólido cuando tienen el peso jus- tamente en que se asocian, incorporan—ó combinan—necesitan el mismo calor para elevar su temperatura un grado centíigrado (2). Estas leyes importantes (y acaso con mayor especialidad la de la contrac- cion de los gases á solos 2 volúmenes) han necesitado para su explicacion nuevas teorías: las concernientes á los átomos (3): viaducto arrogante puesto por el Génio de las Hipótesis sobre el más insondable de los abismos. (1) Si un elemento de hidrógeno pesa 1 entonces un elemento de oxígeno pesa 16 y un elemento de nitrógeno pesa 14 y un elemento de cloro pesa 35,5 Como estos números representan los pesos de volúmenes iguales, claro es que represen tan tambien los pesos específicos comparados con el hidrógeno,—tomado como módulo ó unidad. De donde resulta una induccion impor lante. Si dos volúmenes iguales de gases di- ferentes contienen el mismo número de mo- léculas, y si el primer volúmen pesa P y el Pp segundo pesa P”, la relacion en que es- ler tán los conjuntos, será tambien la relacion de una sola molécula del primer gas á otra sola molécula del segundo: de manera que los pesos moleculares son entre sí como los pesos de iguales volúmenes de diferentes ga- ses á la misma presion y temperatura. (2) 100 gramos de mercurio, 31,75 de co— bre. 33 de zinc, etc., elevan respectivamente su temperatura el mismo número de grados con el mismo calor. Esta ley (de DuLonG y Perrr) se expresa así: Los elementos de los cuerpos simples só- lidos tienen sensiblemente el mismo calor es- pecífico. Esta ley no es exacta; es solamente apro ximada, y de ella se exceptúan, muy nota— Dlemente por cierto, el CARBONO, el BORO y el SILICIO, (3) La hipótesis atomística ostenta respe- table antigúedad. Ya en la India se encuen- tra la idea. (Engl. Cyclop.) Moschus, filósofo que vivia antes de la guerra de Troya, parece haber iniciado primeramente esta nocion en el mundo griego. (Engl. Cyclop.) Leucipo, filósofo de Abdera, en Tracia (ó de la isla de Melos), discípulo de ZENON y maestro de DeE- MÓCRITO, la expuso como 428anosantesdeJ.C. Demóckito, filósofo de Abdera (ó de Mileto), la aceptó para su Cosmología (nació en 460 antes de J. C., y murió á los 104 años, en 357: gastó en viajes su fortuna; y tanta era su asi- duidad en el estudio, que llegó á decirse se habia hecho sacar los ojos porque le distraian en sus meditaciones). Epicuro (de Samos, nació 341 antes de J. C.; murió en 270: ami- go de lantos amigos, que ciudades enteras no podian contenerlos, filósofo de exímia absti- nencia y castidad) la popularizó en cuerpo de doctrina, por lo cual la filosofía atomísti- ca recibió el dictado de epicúrea. Por último, Lucrecio (cuya majestad y grandilocuencia de lenguaje no ha superado ningun poeta la- tino) cantó y expuso este sistema en los tres primeros libros del famoso poema De rerum Natura. DemócritO profesaba que ALGO no sale de NADA, Ni ALGO puede ser NADA, y que el uni- verso, por tanto, es eterno. La materia es re- ducibleá partículas, que no pueden dividirse, átomos, semejantes en forma. El entendi- mientoconsiste en átomos redondos de fuego. La diferencia de sustancias depende de la na- 265 Si las moléculas fuesen las partes más diminutas de los cuerpos, ¿cómo tres volúmenes (y más aún) de 2 gases elementales, podrian, despues de su com- binacion, quedar reducidas á solos dos volúmenes? ¿Cómo concebir ni explicar esa compenetrabilidad, siendo insecables las moléculas? Pero, si las moléculas no fuesen las últimas individualidades de la materia ponderable, sino conjuntos de otros componentes más ténues y diminutos to- davía, mantenidos á distancia por fuerzas muy enérgicas, entonces sería ya posible concebir esa como constante compenetracion hasta solos dos volúmenes, admitiendo que, en la combinacion gaseosa, conforme á leyes no descubier- tas aún, se habian reducido extraordinariamente las primitivas distancias á que se hallaban los átomos en las moléculas gaseosas. Y, —si las moléculas son agregados de átomos, —de la varia disposicion y arreglo de estos átomos deberán resultar figuras diferentes; y las formas cris- talinas, la alotropia y el isomerismo podrán recibir una como explicacion geo- métrica, con tal de que las formas que atribuyamos á los conjuntos atómicos no estén en contradiccion con leyes observadas (1). turaleza y colocacion de los átomos; y la di- ferencia de los fenómenos depende de la di- ferencia de sus movimientos, progresivos, egresivos, rectilíneos y circulares. Segun Epicuro, los átomos son perfecta— mente sólidos, indivisibles, pesados, infini- tesimales, infinitos en número, y eternos. Tienen formas varias: los hay redondos, cuadrados, dentados, barbudos, etc. Todos los cuerpos contienen átomos de más de una figura, y, al caer, seenredan unos con otros y forman conjuntos más ó ménos densos. En el principio, antes de la formacion del univer so, durante el caos, los átomos flotaban en la inmensidad del vacío. Pero despues se com—- binaron átomos y espacio (corpus el inane), y resultaron los cuerpos; y así la parte sólida de éstos es materia, y los poros espacio. El mundo está formado por el concurso fortuito de los átomos; y. cuando el mundo se destru- ya, nuevos mundos resultarán de nuevas combinaciones atómicas, porque los átomos son eternos é indestructibles, lo mismo que el espacio. La filosofía atomística, pues, pre= lendia explicarlo todo, partiendo de la indi- visibilidad de individualidades dotadas de gravedad y movimiento, combinadas (?) con el espacio. En la época moderna, despues que Dar. ToN, de Manchester, en su New system of chemical philosophie (1808), hubo expuesto las leyes que llevan su nombre: y luego que,—es- píritu altamente científico,—para explicarlas por una concepcion teórica, propuso la doc— trina de los átomos tal como ahora se admi- te, reaparecieron las antiguas controversias— puramente metafísicas, —que en otros tiem- pos ejercitaron á los filósofos. Los metafísicos decian: ningun compuesto puede existir sino por union de lo que es simple, es decir, capaz de composicion, pero no compuesto: luego por necesidad existe el átomo. Pero los geó= metras contestaban: los cuerpos son exten- sos, y la extension es siempre divisible hasta el infinito: luego vuestro átomo, es decir, lo que si fuera indivisible no sería extenso, es un puro ente de razon, sin realidad objetiva. (1) Las cristalizaciones presentan cuerpos de formas determinadas y dimensiones defi— nidas. Estas dimensiones definidas se supo= nen tambien existentes en las últimas partes de los cristales, que por su juxtaposicion los constituyen; y, así, cuando la forma funda- mental de una cristalizacion es dos veces más larga que ancha, se estima que lo mismo su— cede en las moléculasconstituyentes. Por esto se piensa que las moléculas de un cristal cú- bico deben tener iguales sus tres dimensiones 266 Supongamos, pues, constituidas de átomos, más diminutos todavía que cuanto cabe imaginar, animados de movimientos velocísimos, y dotados de pe- sos diferentes en las diferentes sustancias, todas las moléculas de los cuerpos sólidos, líquidos ó gaseosos, tanto las de los elementales como las de los com- puestos, y entonces podrá explicarse con relativa claridad ¡y satisfactoriamen- te (1) dentro de la teoría: El porqué los cuerpos no pierden materia cuando se juntan, combinándose: El porqué cuando los compuestos se excinden, el conjunto de los ya sepa- rados componentes pesa lo mismo que pesaba el compuesto de que formaron parte: El porqué los cuerpos se combinan en proporciones ponderales fijas y que jamás varían, obedeciendo á la ley de las proporciones múltiples y equivalen- tes entre sí (pues es claro que un átomo podrá juxtaponerse á otro, ó á otros dos, ó á otros tres Ó á más, pero no á*/.4tomo, m1 á '/,, niá fraccion ninguna; lo que con toda probabilidad sucederia á ser el átomo susceptible de division): El porqué iguales números de átomos de una misma sustancia, y coloca- dos del mismo modo, darán siempre moléculas iguales entre sí, pero colocados en otra disposicion y en otro órden producirán moléculas con distintas propie- dades: El porqué los efectos serán distintos en el caso de una cierta ordenación molecular que en el de otra de una misma sustancia; como el mismo número de caballos, tirando unas veces en cierta direccion y otras veces en otra, pro- ducen resultantes distintas en sentido é intensidad (2): las de un cristal prismático de base cuadrada. han de tener más corta ó más larga una di- mension que las otras dos, etc. La más senci- lla—y más probable — hipótesis es la de que las moléculas son esféricas en los cristales monométricos, y elipsoides de ejes diferentes en las otras formas cristalográficas. (DANA.) Como se ve, este conjunto de suposiciones manifiesta una gran penuria científica. (1) %zowos, compuesto de d y rép.vetw, COI tar, no cortado, indivisible, insecable. No hay dificultad en admitir que las mo- léculas estén formadas por partes más peque- ñas, es decir, que sean compuestas: como no hay inconveniente en considerar constituidos á los cuerpos por partículas diminutísimas. La dificultad está en suponer que los áto- mos—conforme á su etimología—son indivi- sibles; porque, si son extensos, han de ser divisibles, y ya no son tales átomos; y, si son inextensos, ¿cómo con ellos se constituye la extension ? Esta doble dificultad no es esencialmente metafísica: y es la meta en que se estrellan todas las teorías atomisticas. (2) Tal vez nuestras sensaciones son sig- nos correlativos, no solo de los movimientos moleculares exteriores, sino tambien, sin conciencia nuestra, de esa diversidad de re- sultantes que simultáneamente modifican nuestro sér. El eterno problema filosófico de la EXTERIORIDAD tiene aquí un espacio, imex- plorado aún. en que explayarse, DINÁMICA- MENTE considerada la cuestion. The great problem of chemistry is to determine the connection between the structure and the properties of molecules. MM. Partrison Muir. ¿Quién sabe si la extension sea fuera de nosotros el ÓRDEN INVARIABLE CON que MU= CcHas fuerzas externas modifican á la vez nuestra inteligencia, y LO FATAL Y NECESARIO de esa ordenacion de resultantes sea lo que en nosotros es, correlativamente, PERCEPCION de la extension? Fuera de nuestro sér. ÓRDEN 267 ll porqué las combinaciones químicas van acompañadas de calor y luz; pues si los átomos son corpúsculos que con una velocidad tremenda se preci- pitan sobre los que los atraen, su enérgico choque se convertirá en calor (y luz); y el calor, así, sería una conversion del movimiento de los átomos, como el de un proyectil que, al perder su velocidad contra el costado de un buque, eleva enormemente su temperatura y la del blindaje que detiene su carrera: El porqué los calores especificos de los sólidos son proporcionales á los pe- sos atómicos, sensiblemente: siendo tan exíguas las masas de los átomos, igua- les cantidades de energía los han de poner en igualdad de movimiento: Y el porqué, en fin, los elementos que forman el compuesto para cuya pro- duccion es un máximo el desarrollo del calor, resultan más estables que los demas por ser aquellos en cuyos componentes queda menos energía: cor- relativo con lo cual es la ley de que para disgregar los compuestos muy esta- bles, se necesita invertir enorme suma de energía (1). FATAL en fuerzas que tienen poder para mo- dificarnos: dentro de nuestro sér, PERCEPCIÓN CORRELATIVA, que se nos aparece con los atri- butos de PLURALIDAD y CONTIGUIDAD, que son los dos caractéres de la extension. Siempre que hay extension concebimos multitud, pluralidad: pero la pluralidad no es carácter suficiente, porque no siempre que hay pluralidad concebimos extension: á la par de la pluralidad de partes tenemos que concebirlas CONTÍGUAS unas á otras, forman—- do un todo, sin DISCONTINUIDAD. La transmi- sion de la fuerza á distancia es un concepto ininteligible sin la CONTINUIDAD, porque, si no hay un INTER-MEDIO CONTÍNUO entre el punto que se mueve y el punto que es movi- do, hay que devorar el absurdo de que en la nada puede haber ALGO: MOVIMIENTO. Es pre- ciso admitir ese ALGO REALMENTE CONTÍNUO, subsiratum de las afecciones y movimientos materiales; y ese algo contínuo— sin discon- tinuidad en parte alguna, porque cesaria de ser Contínu0—NECESARIA Y FATALMENTE CON- TÍNUO, ¿no podria ser lo que en la realidad correspondiera esencialmente á nuestra per cepcion de la extension? ¿Por qué no habia de ser ese enigma que llamamos contigúidad (y que nadie ha logrado explicar todavía) la modificacion que nos-causa esa multitud de fuerzas que en la continuidad obra sobre nosotros, simultánea y fatalmente, ligadas entre sí de un modo necesario, y no con in— dependencia unas de otras y en tiempos su— cesivos? Un sabor, un olor, un sonido..... no producen siempre el mismo efecto en el mis- mo hombre, y de cierto lo producen diferente en cada individuo de la especie humana; pero la idea de extension no varía jamás en el mismo hombre, ni tampoco de un hombre á otro, porque la idea de extension es una PERCEPCION, no de un fenómeno fisiológico de nuestro organismo siempre variable, sino la percepcion de un órden invariable en las fuerzas del exterior, fatales y necesarias en su manera de obrar, y por necesidad no dis- contínuas. (1) La química entra así más y más en la ciencia general del movimiento. PATTISON, Muir y Murray echan de ménos en las fór- mulas químicas la indicacion de las calorías ganadas ó perdidas en las combinaciones y demás fenómenos químicos; y MurPHy pro- pone que, llamando 0 á la unidad de calor, y. representando el símbolo del agua por la ex- presion 17 0*/,,se escriba el resultado de la combinacion H0'/, — 34462 0: porque, en el acto de la combinacion del hi- drógeno con el oxígeno, se produjeron 34462 unidades térmicas, que desaparecieron, efec- tuada la combinacion. Por lo mismo. y, puesto que se obtienen 1154 unidades térmicas al separar del protó- xido de nitrógeno 1 gramo de su componente oxigeno, proponen que dicho compuesto se simbolice NO=+932 8. 268 Los que admiten la existencia de los átomos, los estiman, pues, como las últimas individualidades minutísimas de las moléculas (1), dotados de energía inconcebible, con formas y pesos constantes para Cada elemento, y diferentes de unos á otros. Fuerzas convenientes los acercan y juxtaponen segun formas geométricas; y semejante conjunto, regular, geométrico, y con sus fuerzas en equilibrio más ó ménos estable, es lo que entendemos por molécula. Las mo- léculas todas son en esta teoría sIsTEMAS COMPUESTOS, no solo en los compuestos constituidos por esos elementos, sino en las mismas sustancias elementales, y las distancias moleculares son tan grandes en los gases, que por esto resultan nulas y sin efecto las fuerzas que las compelen las unas hácia las otras (2). Por consideraciones de altísimo peso científico, los químicos profesan que los gases elementales se manifiestan solamente ocupando 2 volúmenes, ó en pare- donde 9232 es =1154 < 8, equivalente del oxígeno. (Consúltese Nature, núm. 508.) Como se ve, estas atendibles sugestiones requieren aún gran desarrollo. (1) Marc ANTOINE GAUDIN, en su libro L' Architecture du Monde des atomes, no titu- bea en considerar como probable que la mí- nima distancia entre los átomos (no entre las moléculas) pueda ser */¿,0 de *'/, 600 000 Ae milímetro. Una gota de agua entre 7 y 8 mi- límetros de magnitud pesa, segun GAUDIN, 1 decígramo, y el número de átomos que con- tiene es el guarismo enloqueciente de 100, se- guido de 24 ceros: 100 000000 000000 000 000 000 000, que no hay inteligencia humana capaz de comprender. THomsoN calcula que, si una gota de agua se magnificase hasta adquirir el tamaño de nuestro globo, las moléculas, correspondien- lemente amplificadas, tendrian la magnitud de nuestros perdigones de escopeta. (2) Para mayor dificultad en la inteligen— cia de esta doctrina, la palabra Áromo suele usarse en muchas acepciones, lo que da lugar á gran confusion. Significa, pues, 1.2 Una última é indivisible partícula de materia; 2. Una última partícula de materia—pero no necesariamente indivisible— (sinónimo en tal caso de molécula); 3. Una partícula constituyente de la ma- teria —sinónimo de molécula formada de partes subordinadas; 4. La mínima parte de materia que pue- de entrar en una combinacion; 5.2 Cualquier cosa pequeña y diminuta; 6.2 Los corpúsculos flotantes en la atmós- fera, motitas leves que solo se ven en un rayo de sol, cuando entra éste en espacio cerrado y relativamente oscuro. Actualmente suele hacerse distincion en- tre filosofía atómica y doctrina atómica. La primera expresion se aplica casi exclusiva= mente á la concepcion epicúrea. Y llámase teoría atómica en la química actual á la doc- trina de las proporciones definidas, segun la cual las combinaciones se verifican entre las supuestas últimas partes de la materia, ó sea entre los átomos, conforme á una razon ex- presable por un número entero, como Bate rie Siena nos Llámase peso atómico al peso del átomo de un elemento comparado con el de otro con que se combina; y tambien (prescindiendo de toda hipótesis atómica) se llama, sin em- bargo, peso atómico á la relacion del peso en que un cuerpo se combina, comparado con el hidrógeno (6 el oxigeno) tomado como mó- dulo de comparacion. Así, puesto que 1 gra— mo de hidrógeno y 8 de oxígeno se combinan para formar 9 gramos de agua, se dice que el peso del átomo del oxígeno es 8 veces el del hidrógeno: siendo sinónimo, en esta acep= cion, peso atómico de equivalente químico (ó solo de equivalente). La palabra equiva- lente tiene sobre la de átomo la gran ventaja de ser expresion de un hecho real, con inde- pendencia de la idea hipotética que pueda profesarse sobre las últimas diminutísimas partes de la materia ponderable. 269 jas de 2 átomos, y suponen que 1 átomo de 1 elemento gaseoso es incapaz de existencia independiente; por lo cual, no bien 1 átomo se disgrega de 1 com- puesto químico, si no entra inmediatamente en combinacion con otro elemento de otra sustancia, entra entonces en combinacion con otro elemento de la suya propia, formando así grupos binarios que reciben el nombre de MOLÉCULAS ELE- MENTALES: Hidrógeno libre. = 11 + 1H; molécula elemental que ocupa 2 volúmenes. Cloro libre....-.....=01-+ Cl; id. 1d. id. De este modo, y segun esto, toda la materia ponderable es compuesta, y to- dos los elementos compuestos resultan de la combinacion de los últimos átomos de sus partes constituyentes. Una molécula puede, pues, definirse como la mínima parte de una sustan- cia poseedora de las propiedades químicas de esa sustancia; y un átomo, como la mínima individualidad de materia elemental, que constituye uno de los com- ponentes que integran la molécula (1). Los átomos de ciertas sustancias se combinan, pues, con los de otras en virtud de una atraccion especial: la AFINIDAD QUÍMICA. De donde: Si las moléculas de los cuerpos compues- (1) De consiguiente el peso atómico de un elemento es el mínimo peso de ese elemento que entra en (ó sale de) una combinacion, comparado con el peso mínimo de hidrógeno que entra en un compuesto químico, ó sale tos en el estado gaseoso ocupan 2 veces el vo- lúmen de un átomo de hidrógeno, natural- mente el peso específico de un gas compuesto de él. será la mitad del peso molecular: Acido hidroclórico. 4 + Cl = 1+355 = 36,5; peso específico.. 18,25 IO Iso aco non H,+0 = 2+16 SS id. id. 9 AO Hi+ N = 3-14 =17 id. id. 8,5 Gas oleificante..... H,+C, = 4 +24 = 243 id. id. 14 COOL AAA C, =H¿+0=24w+ 6+ 16= 46 id. id. 23 Toduro de etila..... C, +H,+I1,¿=24 + 5+127 156 id. id 78 - Siel volúmen atómico de un gas elemental es, pues, peso atómico l peso específico resulta = 2 el volúmen de un gas compuesto. En efecto, y como ejemplo, gas oleificante (peso molecular) = 28 Vol= == == =% peso específico (14) 270 XV. Pero esto no basta todavía. Para explicar fácil y satisfactoriamente ciertos fenómenos intimos en las moléculas, es decir, ciertas afeccio1es de los átomos, es preciso, además, supo- ner dotados á estos átomos de movimientos rapidísimos de rotacion dentro de la region molecular. Y, si semejante hipótesis fuera una realidad (como apunta el P. Seccnr en las más brillantes páginas de su libro La unidad de las Fuer- zas físicas), acaso una misma mecánica regiria los movimientos de las últimas individualidades invisibles de la materia, que el movimiento armónico de las enormes moles planetarias y estelares. ¡Lo inconcebiblemente pequeño, trasunto de lo grande! ¡Sublime presun- cion! Pero ¡lástima grande que el demostrarlo esté tan lejos de nuestros medios presentes! Los fenómenos de la polarización de la luz, del inagnetismo y del diamag- netismo, no pueden explicarse sin suponer orientaciones especiales de las moléculas. 51 los imanes permanentes fueran en realidad los solenoides de Am- pere, y si por la identidad de los efectos nos es lícito deducir que los movi- mientos invisibles siguen las leyes de los movimientos visibles, aparece indis- pensable que á cada imanacion se orienten convenientemente las moléculas del hierro dulce, y á cada desimanacion vuelvan las moléculas á su estado primiti- vo de desorientación libre. En cuanto pasa la corriente eléctrica por el gran aparato de Faranay, las propiedades de los rayos de la luz varían como si las posiciones moleculares de los cuerpos transparentes hubiesen cambiado: modi- ficaciones que cesan en cuanto la corriente deja de pasar. La explicacion de tales fenómenos y de otros muchos se ofrece natural - mente, si se admite la existencia de los átomos, y su influencia sobre el éter correspondientemente con sus orientaciones y movimientos de toda clase. Las colisiones de las moléculas gaseosas hacen que sus átomos vibren, y estas vibraciones, comunicadas al éter (1), producen rayos de luz y todas las (1) Teniendo el éter y los átomos propie- Numerosos ejemplos indubitados existen dades comunes, MATERIALIDAD, INERCIA, MO- VILIDAD, ELASTICIDAD. .... ¿no pudiera profe- sarse la doctrina de la UNIDAD de la materia? Prour consideraba á todos los cuerpos como múltiplos del equivalente del hidróge- no. Dumas difiere poco de este modo de ver, pues para el ilustre químico todos los cuer- pos simples tienen un peso atómico múltiplo del de un cierto elemento, hasta aquí desco- nocido, y cuyo equivalente sería */, de el del hidrógeno. en química, no solo de que un mismo cuerpo simple puede tener distintas propiedades, como el fósforo, por ejemplo, que en su esta- do comun es venenoso, y en el amorfo ino- fensivo, del diamante quees carbon, del ozono que es OXÍgeno..... sino tambien de compues- tos como el espato calizo y la aragonita, ó bien la anatasia, la brookita y el rutilo; cuer- pos que, por cristalizar con forma diferente en un caso que en otro, aparecen por lo pronto como de distinta composicion. ostentando energías radiantes, en razon ignorada, pero correspondiente sin duda á las ve- locidades de las vibraciones atómicas. Diferentes velocidades de esta vibracion producen rayos de luz de diferente longitud de onda; y, ú medida que la den- sidad de un gas aumenta, las bandas de su espectro se ensanchan, hasta que, finalmente, á un cierto grado de condensacion, el gas viene á presentar un es- pectro contínuo. El aumento de la densidad acorta el trayecto de la molécula de una colision á otra, las colisiones se hacen más frecuentes, las vibraciones atómicas resultan más y más complejas yy entremezcladas, y, al fin, rayos de diferente densidad. ó color, sabor, transpa= rencia, dureza. etc., sin embargo de estar constituidos por idénticos elementos y en las mismas proporciones ponderales (*). Para el P. Secchrel estudio de la luz y de la electricidad le hace mirar como infinitamente probable que el éter no sea más que la mate- ria misma en su máximo grado de tenuidad. es decir, en ese estado de rareidad extrema á que se ha dado el nombre de estado atómico. y, que. por consiguiente, los cuerpos no se— rían en realidad más que aglomerados de esa misma sustancia etérea. Pero el propio P. SeccHI conviene luego en que tal hipó- tesis no se presenta con el carácter de nece- saria, y no ve razon absoluta que se oponga á la existencia de dos ó de muchas más espe- cies de materia, una constitutiva del éter, y otra ú otras integrantes de los cuerpos pon derales. LockYer, últimamente, ha ido más allá: este hombre eminente, apoyándose en 100 000 experimentos espectroscópicos, duda de la integridad de los elementos tal como se en— tiende regularmente, y supone que todos los cuerpos considerados hasta aquí como ele- mentos, y por consiguiente todas sus combi- naciones, son meras modificaciones alotró- picas del hidrógeno. Durante años y años Lockvyer ha estado comparando esmerada— mente los espectros de los elementos quími- cos con el espectro solar y los de otros varios celestes luminares, y los ha estudiado, ade-' (*) Las figuras “0 y 71 de los imanes de MAYER, página 242, pueden considerarse como ejemplos ó Vorstellungen de alotropia, y las 72 y 73 como fáciles representaciones de isomerismo., Espato calizo; densidad.... 2,72 'ATACon ia adtrear aotearoa 2,96 Anatasia.. 3,82 Acido titánico. $ Brookita. . 4.02 Rutilo.... 4.25 más, en medios diferentes y bajo distintas condiciones de presion y temperatura. Ya desde hace 30 años, Farabay esperaba confiadamente la unificacion de los llamados ELEMENTOS, y siempre los químicos han cui- dado de enseñar (como antes se advirtió), que los que ahora se designan como tales, no son necesariamente sustancias simplicísimas. CIANICIAN ha publicado tambien experi- mentos coincidentes con los de NORMANN LockYER. La existencia, cada vez más firmemente demostrada, de estados alotrópicos de mu- chos reputados elementos, inclina fuerte- mente en favor de esta grandiosa generaliza- cion que, á resultar correcta (lo que muchos repugnan), constituiria, como la de la unidad de las fuerzas físicas del P. SeccHr, uno de los mayores progresos de este siglo incompa- rable. Pero, si bien LockvYer cree firmemente que, á pesar de los multiformes aspectos del mundo en que vivimos, no hay más que UNA materia elemental, y que este elemento pri- mo se nos presenta en la forma primaria de hidrógeno, del cual están luego compuestas lodas las sustancias catalogadas como sim- pLes en los libros de química: sin embargo. hábiles químicos—y de gran importancia,— como Roscor, WILLIAMSON, FRANKLAND. GLADSTONE..... opinan que los 100 000 expe- rimentos de Lockvyer solo prueban la presen- cia de impurezas (?) en los cuerpos elementa— les, que el experimentador consideraba como químicamente puros. La hipótesis de la unidad de sustancia ha dado últimamente pié para escribir que ella resucita los absurdos de los antiguos alquimis- tas, haciendo contemplar como realizables los sueños de la transmutación de los metales viles en metales nobles, á virtud de hábiles manipulaciones de laboratorio. Pero, aun cuando sustancias tan deseme- 272 todas las longitudes de onda, resultan de las excursiones de los átomos vibrantes. Las preferencias atómicas solo se manifiestan á distancias increiblemente pequeñas; porque la afinidad química reside en las últimas individualidades de la materia ponderable. La afinidad es, por tanto, la fuerza de los cambios moleculares, la atraccion que parece inteligente y electiva, residente en los últimos séres de la materia ponderable, en cuya virtud sustancias diferentes (y á veces homogéneas), tien- den á unirse y á formar compuestos. Los compuestos generalmente presentan propiedades muy distintas de las de sus componentes: unas veces los compuestos son muy poco estables, como las sustancias explosivas: otras son estables en extremo, como el agua, cuyos elementos no se disocian sino por un calor muy intenso, ó la gran energía de la electricidad. La fuerza de la eleccion atómica carece, hoy por hoy, de explicacion. Su concepto está envuelto en la mayor oscuridad; pero la química entera testifica de su existencia. ¿Cómo, si no, átomos % y f, unidos entre sí en un compues- to M4, y átomos y y 9%, unidos entre sí en otro compuesto V, abandonan esas combinaciones para formar otros dos compuestos, nuevos y enteramente dese- mejantes, P y Q, uno constituido por a y y, y otro por f y 0? Pero ¿cómo unas veces cede y otras resiste la afinidad química al calor, á la luz, á la electricidad...... , etc.? Nada sabemos: conocemos hechos; no la ley de esa fuerza misteriosa, que nos figuramos como una especie de atraccion, pero que, en el estado actual de nuestros conocimientos, no parece asimilable á la atraccion newtoniana, ni á la cohesion tampoco. La atraccion newtoniana se extiende á toda la materia: las masas se atraen jantes como el calcio, el litio, el hierro y el yla plata, llegados hoy á su actual organi- hidrógeno no fueran fundamentalmente cuer- pos distintos, sino meramente aspectos diver- sos de una misma base, como Lockvyer dedu- ce de sus numerosas pero censuradas observa- ciones; y aun cuando, en general, fuese UNA ESENCIALMENTE toda la materia (ya hidróge- no, ya otro elemento no conocido aún, ni acaso sospechado siquiera); sin embargo, la existencia de formas tan estables como el oxigeno, el hierro, el plomo, el oro..... im- plicaria (segun el parecer de químicos emi- nentes) larguísimos procesos de seleccion natural durante un pasado remoto é incalcu- lable, de los cuales no tenemos ni la más vaga nocion. ¿Podemos hoy transformar las zebras en caballos? Aunque fueran, pues, estados alotrópicos de una misma sustancia el plomo zacion en virtud de largos procedimientos cósmicos, nuestra probabilidad de transmu- tar la una en el otro, sería QUIZÁ poco menor que la imposibilidad absoluta, caso de ser ambos metales esencialmente distintos, y el costo acaso muy superior al de buscar direc- tamente el precioso metal en las entrañas de la tierra. Pero, á pesar de opiniones tan estimables, siempre podríamos decir, caso de resultar cierta la UNIDAD DE LA MATERIA, ¿hay lógica en aplicará lo desconocido los razonamientos con quejuzgamos de las cosas conocidas? ¿No fabricamos ya sustancias orgánicas á precio más barato que utilizando su produccion por medio de la vida; la rUBIA, por ejemplo, el ÍNDIGO....? 273 siempre, cualesquiera que sean sus distancias y los cuerpos intermedios; y esas masas, orígen de los fenómenos, subsisten y permanecen sin cambio despues de ocurridos los fenómenos. La tierra y la luna se atraen mútuamente, y su recíproca atraccion no implica cambio ninguno en las energías residentes en estos astros. La atraccion Newtoniana es siempre la misma para los mismos cuer- pos colocados á la misma distancia, y para ella no hay pantallas ni obstáculos como para el calor y la luz. En la afinidad química no se encuentra semejante universalidad: no todos los elementos pueden formar agua: solo pueden constituirla el oxígeno y el hi- drógeno; y las propiedades de estos dos prases componentes no aparecen en el agua. La atraccion electiva de los átomos depende de cualidades ignoradas, y son enteramente individuales: los átomos de hidrógeno atraen (?) á los de oxí- geno, á los del cloro..... pero no á los del potasio; y la atraccion (?) del hidró- geno no se ejerce sobre pesos iguales de oxígeno y de cloro. La atraccion universal se verifica segun leyes expresables matemáticamen- te, y son base necesaria de deduccion: conocidos ciertos datos, todos los hom- bres científicos llegan á resultados enteramente idénticos. Por el contrario, ninguno de nuestros conocimientos relativos al oxígeno ni al hidrógeno podian habernos facultado para predecir que de su combinacion resultaria agua: un experimento nos dió ese informe, y otro experimento nos fué indispensable para saber que el agua, al descomponerse, volvia á dar hidró- geno y Oxígeno. En la idea de la atraccion Newtoniana entra la de permanencia, porque implica la de Ley conocida. En la de afinidad entra lu de cambro; pero ¿cómo será el cambio? ¿Cuál concretamente? Por la apariencia de un nuevo elemento w* nadie podrá predecir si su incorporacion química con A dará un sólido, un líquido, un gas, ni cuál será su color, su sabor, su olor, su densidad, etc., etc., etc. Pero ¿no hay en química nada permanente? Sí: la subsistencia de las rela- ciones ponderales. El químico es esencialmente experimentador: para todo necesita del labo- ratorio; y, por tanto, solamente le es dado registrar hechos y hechos; pero las leyes descubiertas no le autorizan, como si tuviera base científica de razona- mientos deductivos, para decir, conocidos los cambios en las proporciones de un compuesto, cuáles resultados deben obtenerse necesariamente de la combina- cion: —ni aun siquiera puede asegurar sl habrá combinacion. ¿Qué químico ha tratado de explicar por la atraccion Newtoniana los cambios de estado, textura, color, transparencia, gusto, olor, densidad, desarrollo ó absorcion de ca- lor, etc., etc., correlativos con ligeros cambios en las proporciones de los ele- mentos de un compuesto? (Eng. Cycl.) El químico sabe en verdad actualmente muchos hechos, y conoce muchas leyes; ha llevado á otras ciencias la luz de sus adquisiciones; ha dotado á la 18 97 mecánica con el gran principio de que la atraccion electiva es una fuerza de equivalente mecánico invariable..... pero aún aguarda la fórmula general de los cambios moleculares. Solo habrá ciencia de la afinidad cuando de las pro- piedades de una sustancia, conocidas por la observacion, podamos deducir su constitucion intrínseca y las leyes y cantidad de su energía. XVI. Resumiendo las ideas más generalmente aceptadas, y ampliando conse- euencias, puede decirse lo siguiente: Conocemos el mundo por los fenómenos de nuestra sensibilidad, á los cua- les suponemos signos correlativos con los movimientos del exterior (1); pero no sienos de semejanza: De la constitucion íntima de los cuerpos nada conocemos por consiguiente: Nuestras más generales concepciones nos llevan á las ideas de MATERIA.......) Dre j MOVIMIENTO. Substratos de EnxERGÍA, Determinemos el sentido de estas palabras. Siéndonos imposible concebir la idea de accion á distancia sin un algo in- termedio, no nos basta para el concepto del universo la idea de Materia ponde- rable, y tenemos precision de agregar ú la idea de Marerta PonberaBLE la de Erer. La Materia y el Eter son almacenes de Energía capaces de efectuar Tra- bajo. Hay Trabajo cuando una sustancia se mueve en el sentido de la fuerza que ejerce su Energía. Sin movIMIENTO no hay trabajo: solo hay Potencia para tra- bajar; que esto es la Energía (2). Un cuerpo que ejerce fuerza posee Energía: un cuerpo que se mueve por el espacio posee Energía: pero un cuerpo no hace trabajo, si, á la vez, no ejerce esfuerzo y se mueve por el espacio. El trabajo es un producto de la Fuerza por el Espacio: Trabajo actual = Esfuerzo hecho); 17) ) 7 273 ) de modo que, designando por 1 la doble modificacion por presion y por tem- peratura, tendremos: == 7 SA Pprimit per y v primit PA (a 3373 ; rados No cambiando la temperatura, y, por consiguiente, siendo t=(0 nos reapareceria la fórmula de Marrorre W== VO ma UE IDE : Pnueva Y, no variando la presion cuando presion nueva = presion primitiva (1) Cuando la temperatura no cambia el Y así: volúmen nuevo, como inverso de las presio- í nes, se halla multiplicando el volúmen Vol. nuevo = Vol. prim >< an o conocido por el quebrado: Pnueva presion primitiva presion nueva, 287 reaparecería la ley de (ray-Lussac Te ¿grados W= Vorim <| ——=55— ): e 273 Y, por tanto, la fórmula general , 1007 / Y” == zz — 1 A KÁKÁ de ( 7D ) ña 273 tendria que leerse de este modo: Dada una masa de gas, sus volúmenes son, ú temperatura igual, en razon inversa de las presiones; y, á presion igual, en razon directa de las temperatu- ras absolutas. Resulta necesariamente de lo dicho, que si, no variando la temperatura, se introdujera en un mismo recipiente doble, triple, cuádruple...... número de Las densidades de una misma masa de gas permanente, están en razon di- recta de las presiones cuando la temperatura no cambia: O bien: Las densidades son proporcionales á las presiones. Y si, no variando la presion, se hiciera por medio del calor, ocupar á un mismo número de moléculas doble, triple, cuádruple..... espacio, podríamos enunciar la ley de Gay-Lussac de este nuevo modo: Las densidades de una misma masa de gas están en razon inversa de las temperaturas absolutas, cuando la presion no cambia. Hasta 1827, se estuvo admitiendo como absoluta la ley de MartorrE para todas las presiones y para todos los gases, así de los entonces licuables, como de los llamados en aquella época permanentes. Pero Desprerz vió que no á todos los gases se aplicaba, y que las excepcio- nes á la ley se hacian tanto más sensibles con ciertos fluidos aeriformes, cuanto más próximos se hallaban á su punto de licuacion. ReaxauLr, con aparatos de precision extrema, confirmó los experimentos de DesPRETZ..... todos los vapores (de mercurio, agua, alcohol, ácido sulfuro- so, ácido carbónico.....) decrecen en volúmen más rápidamente de lo que lo requiere la ley de MarrorrE..... Pero los experimentos de Narrerer en 1854, hicieron ver que la ley de Marrorrk tampoco se verifica cuando se trataba de elevadas compresiones res- pecto de los gases permanentes mismos. NarTERER introducia, progresivamente, dentro de un espacio cerrado é im- variable, volúmenes iguales del gas cuya ley queria comprobar. El método, como se ve, era irreprochable; y el manómetro que le servia para medir las presiones se estimaba como muy sensible. En el cuadro siguiente, la 1.* co- lumna designa los volúmenes de gas comprimidos en el volúmen primitivo; la 2.” columna da en atmósferas las presiones observadas, y la 3.*% columna presenta las diferencias entre cada dos presiones observadas consecutivamente. 288 Aé íáAéáA AAA A A A AI HIDRÓGENO. OXIGENO. ÁZOFE. A 7" _—_zgzgnznn A A A Volúmenes, [Almósleras. Mierdas. Volúmenes. |Atmósferas. | Diferencias. || Volúmenes. | Atmósferas. | Diferencias, 10) 0 8 8 j 8 18 18 ] 291 128) 0 4 du «oie caro eco JE E5q|00:85 IEA ATA MEA 15 15 SS a TO dE qe lod AE dE | 18 157 | 157 75 75 1 Se den E IE IO 938 | 274 ) ; : > 218 | 2874 131 227| 232 | y 295 240 AS Ús 237 | 243 935 252 o A dos Dig. aolla neo dla UI a18 | 539 1 287 | 298 285 391 / a > e 355 444 do A UMAbado 367 | 494 Hell m865 466 E o | 19. 419. | 463.) 3% 415 600 EN ia 497 | 479 5 495 630 ; O 0 da oa B| TO] gs 538 | 775 | 467 | 563 dd 465 7164 A ic ec do E de 485 840 49 598 | 930 1 A A 495 882 60s | 058 (4 2 Se de los E Ea los E ed | 30 | 597 | 1010 Pas | 95 1546 | da Z ; 607 | 1056 2d 605 | 1640 758 | 1434 : E . Un os TO IE lomo 698 |'Tio1 657 | 1354 655 | 2156 ess | 1741 | 675 | 2394 ] bs E 685 | 2522 de 878 | 1904 | Ad ; 44 695:| 2654.) 786 888 | 1948 J rd 908 | 2044 én 44 918 | 2098 E 948 | 22977 dd 978 | 2505 yy ase | 2594 | 9% 998 | 2689 1008 | 2790 101 | Los experimentos del cuadro anterior probaron hasta la evidencia, que la ley de Mariorrk es completamente falsa desde 150 atmósferas en adelante. Cuando se han comprimido 657 volúmenes de oxígeno, en vez de ser la presion de 657 289 atmósferas, como la ley reclama, la presion es mucho más del doble, puesto que resulta de 1354: para los mismos 657 volúmenes, la del ázoe se eleva ú 2156, es decir, á mucho más del triplo, y la del hidrógeno, tambien para 657 volúmenes, asciende á 1104, que no llega al duplo. En presiones inferiores, el oxígeno se ajusta bastante á la ley teórica, puesto que á 167 volúmenes cor- responden 167 atmósferas. A 85 hay para el ázoe conformidad entre la teoría y la observacion, y á 78 para el hidrógeno; por manera que, 4 ménos de 100 atmósferas, las anteriores fórmulas de Gay-Lussac y Martorre pueden consi- derarse como exactas, respecto de los tres gases citados (y del aire atmosférico por consiguiente). vi. Admitidas, pues, como buenas hasta la presion de 100 atmósferas las fór- mulas anteriores, continuemos nuestros cálculos. Claramente se concebirán las dificultades que en la práctica ha de entrañar el uso de dos leyes tan contrarias en la inmensidad de casos y combinaciones que pueden ocurrir, segun cambien el volúmen, la presion y la temperatura, y que, además, dejan de ser leyes en cuanto se pasa de cierta densidad. Cuando no se conocian, ó no se empleaban los enérgicos y eficaces medios de frigorizacion que hoy posee la industria para absorber el calor exteriorizado en toda compresion, era indispensable de todo punto hacer uso de la complicada fórmula (que en pasando de 100 atmósferas no era verdadera), dadas sr ), Di 29718) considerada como general para todos los gases y presiones; pero, dentro del límite de 100 atmósferas, y domiciliados ya en la práctica esos potentes recur- sos de frigorizacion, no constituye verdaderamente el calor desarrollable— por mucho que la tension crezca—la mayor dificultad que encuentra la produccion del aire comprimido. Si en Airolo se mantienen á 30 grados, aparatos que comprimen á 6 atmós- feras, natural es abandonar la compleja fórmula general, y hacer uso de la sencilla ley de Martorre Pa P salvo el corregir luego los resultados, por medio de un coeficiente de tempera- tura, próximamente igual á 10 283 1 == — =1,036630; 273 273 290 si, no consiguiéndose reducirlo más aún, saliese siempre de los compresores el aire percondensado con un aumento de 10% sobre la temperatura ambiente. vit. Naturalmente surge ahora una cuestion : ¿qué influencia podrá tener en la ley de Mariorre el vapor del agua refrigerante en inyeccion pulveriforme? Con efecto, la teoría está fundada sobre el supuesto de hallarse perfecta- mente seco el aire á comprimir. Pero mal podrá contarse con aire seco á orillas de los Océanos, donde hayan de establecerse las grandes factorías que recojan la Fuerza de las mareas y de los vientos encrespadores de las olas: por el con- trario, el aire que en las playas se comprima, estará necesariamente satura- do, ó casi saturado, de humedad. Por suerte, el aire húmedo á saturacion, obedece sensiblemente á la ley de Mariorrk. Ya sabemos que el desarrollo de calor es muchísimo ménos impor- tante cuando se comprime aire saturado de humedad, que cuando se comprime aire seco. Ahora nos toca decir, que en altas tensiones la humedad ahorra tra- bajo; y que solo cuando la tension no llega á 2 atm. es cuando el condensar aire seco exige ménos trabajo que la condensacion del aire húmedo (recuér- dese, por otra parte, el ingenioso método de secar aire pasándolo por agua fria, pág. 216): y es que el vapor de agua, cuando la presion aumenta, se queda constantemente en estado gaseiforme; porque el calor que la compresion des- arrolla, impide que las moléculas del agua pasen al estado líquido; y, cuando la mezcla de aire y de vapor se dilata, queda saturada tambien, por volver al estado líquido una parte de las moléculas de vapor; y, así, cuando el agua en estado gaseiforme es suficiente, siempre la mezcla de aire y de vapor perma- nece saturada, sea que la mezcla se condense, sea que se dilate (1). (1) Cuando, permaneciendo constante la temperatura, es comprimido un vapor en con- tacto con el líquido de que procede, seacerca al líquido una porcion de las moléculas ga— seosas, la cohesion las captura y las vuelve al estado líquido; por lo cual el resto de las moléculas gaseosas, encontrando, por el se- cuestro de las convertidas en líquido, espacio suficiente en que moverse, continúan sus mo- vimientos con la misma anterior velocidad, y ejerciendo en el ya reducido espacio, la mis- ma presion que el tolal inicial en el espacio primitivo. Pero, aumentando la temperatura, suce= den dos cosas: 1. La fuerza de cohesion del líquido de- crece; 2.” La energía cinética del gas aumenta; y es fácil, por tanto, concebir un momento, en el cual la fuerza de cohesion sea impoten- te para vencer la de separacion de las mo- léculas; y entonces, por más que comprima- mos un gas con nuestras escasas fuerzas exteriores, no lograremos auxiliar á la fuerza de la cohesion con lo necesario para que re- cupere el poder perdido de juntar las mo- léculas, hasta traerlas al estedo líquido nue- vamente. En tal caso, como las fuerzas mole- culares son tan gigantescas, jamás se licuará el vapor, por tremendas que nos parezcan las presiones á que los sujetemos con nues- tros (relativamente) insignificantes medios mecánicos. 291 VII. No es de presumir que en la práctica (al ménos en el estado actual de la Industria) se necesite condensar el aire atmosférico á presiones superiores á 100 atmósferas: lo comun y corriente será una tension de 10 á 15 atmósferas. Pero en el caso de ser menester aire percondensado á grandísimas presio- nes (inclusas las fabulosas de casi 3000 atmósferas á que llegó Narrerer para el hidrógeno y el ázoe) podremos estar seguros de obtenerlas, sin licue- faccion de los grases, siempre que nos ciñamos exclusivamente á la compresion, y no empleemos, simultáneamente con ella, poderosos medios de frigorizacion juntos á bruscas dilataciones del gas, prévia y enormemente percondensado á la baja temperatura que la frigorizacion pueda permitir. La compresion sola no fué eficaz en manos de NarTrerER á licuar los gases permanentes; la frigorizacion sola tambien resultó impotente en manos de ha- bilísimos experimentadores: el empleo simultáneo de la compresion y del frio falló tambien en los experimentos de Aybrews(1861) y del gran Faranar (1823); si bien éste logró utilizarlas para licuar varios gases antes tenidos por perma- nentes, entre otros el cloro, ya licuado en 1805 por Norrumork (sirviéndose al parecer de los mismos medios, igualmente empleados en 1800 por Monk y por CLoueT para la licuefaccion del ácido sulfuroso). Por eso BertHeLor dedujo de sus experimentos en 1850, que la presion AISLADA es incapaz de producir la licuefaccion de los gases bajo ciertas condiciones de temperatura. Solo haciendo efectuar á gases ya enfriados y enormemente comprimidos, el considerable trabajo de su brusca dilatacion, es decir, absorbiendo la Ener- gía que mantiene sus moléculas á distancias superiores á las fuerzas de la cohe- sion, es como podrán ser tales gases reducidos al estado líquido y hasta al só- lido. La licuefaccion de todos los gases por CarmLerer y por Prcrer ha sido en tal concepto, la más brillante confirmacion de la teoría dinámica del calor. Realizar un trabajo es gastar calor. Cuando un resorte ha consumido toda su fuerza, ya no se mueve más. Gastar calor en grande es hacer las amplitu- des pendulares de los átomos mucho menores que la distancia á que es eficaz la atraccion molecular (1); y, repitámoslo, solo cuando esa amplitud se hace en los gases menor que el radio eficiente de la esfera de la atraccion molecular, (10) avance Ce travail, se decia PictET, sera nerale, amenera Détal liquide et méme solide fourni au détriment de la température du gaz. du corps étudié..... Si ce changement n'avail mais cet abaissement de température pourra pas lieu, une partie du gaz deviendrait une ¿tre tel, que le gaz perde toute trace de cha- poussiére inerte, et alors la cohésion ne se- leur, et quw'une partie de ce gaz passe parle rait point une loi générale de la nature. zero absolu, ce point particulier ou la vibra— tion calorifique est nulle. Dans ce cas evi- demment la cohésion, si elle est une force géS RAOUL PICTET. 292 es cuando resulta posible esa mayor aproximacion individual de las molécu- las, única compatible con el estado líquido. Esta distancia es lo que Awbrews llamó el puxro crírico de la licna= cion. Por tanto, si en un recipiente lleno de moléculas gaseosas, dotadas de exu- berante energía, que contiene potencialmente una suma inmensa de trabajo, se introducen nuevos volúmenes de moléculas, provistas de igual fuerza poten- cial, y no se hace nada por consumir la colosal potencia que vamos almace- nando, el resultado será, como el de Narrerer, llegar á presiones espantosas sin obtener la licuefaccion; porque la licuacion no se produce mientras las mo- léculas gaseosas están dotadas de una amplitud de movimiento incompatible, por más ámplia, con la eficacia de la cohesion (1). Antiguamente se creia que la compresion era siempre bastante (2) para contrariar esa amplitud de movimiento, estorbarla, y permitir la aproximacion de las moléculas gaseosas, de tal modo que estas pudiesen pasar al estado líqui- do; porque se consideraban ligadas de tal suerte la presion y la temperatura, que se suponia á la una capaz de desempeñar las funciones de la otra. Los experimentos de Narrerer demostraron que las moléculas de los gases llamados permanentes estaban dotadas de tal energía, que ni la frigorizacion sola era bastante 4 disminuir tanta potencia, ni tampoco la compresion: la com- (1) La temperatura á la cual es tanta la la naturaleza y constilucion de sus mo- energía de los movimientos vibratorios de un gas, que no puede ser convertido nunca en líquido, ha recibido de ANDREWS la denomi- nacion de punto crítico, y de MENDELEJEFF la de punto absoluto de la ebullicion. Sobre esta temperatura, sea que el gas se dilate, no brusca sino suavemente, sea que se comprima, seguirá siempre manteniendo su estado físico, caracterizado por la libertad de sus movimientos: las fuerzas de la cohe- sion son entonces nulas, porque las excursio- nes de los movimientos calorificos son más grandes que el radio de la actividad de la cohesion. Ahora puede entenderse por qué los gases que se llamaban permanentes, no pudieron licuarse ni aun con las monstruosas presio- nes Natterianas:. su punto crítico, ó sea su punto de ebullicion absoluta, se halla situado á muy bajas temperaturas. Todos los fluidos aeriformes pueden li- cuefacerse, y la licuefaccion será tanto más fácil, cuanto más alto sea el punto absoluto de la ebullicion. Por tanto, gases y vapores tienen igual constitucion física. Solo quími- camente pueden ser distintos, por diferir en léculas. (2) El método usado por Davy y por Fa- RADAY era la compresion del gas sobre sí mismo, dentro de un fuerte tubo de vidrio, rodeado de una mezcla refrigerante: el gas se aumentaba en el reducido espacio, á me- dida que el calor lo hacia desprenderse de otro recipiente á propósito, comunicante con el tubo de vidrio. Davy estaba en el estéril error de que la compresion era el medio más adecuado para efectuar grandes compresiones, por cuanto, creyendo exacta la ley de MarIoTTE, con sideraciones de un 4 priori especioso, le ha— cian afirmar que la doble presion reducia todo volúmen gaseoso á su mitad, mientras que 1 grado de descenso en la temperatura. 1 solamente reduce el volúmen y la efi- > Om: 7: cacia de las mezclas refrigerantes hallan pron- to un término enteramente infranqueable. Entonces no se pensaba que producir trabajo era gastar calor, y que la expansion súbita de un gas equivalia ácrear frios de intensidad incomparable. 293 presion sobre todo era un pobrísimo medio de vencer la tremenda fuerza vibra- toria de las moléculas de un gas. No quedaba más recurso que gastar y consumir dinámicamente esa fuerza inmensa (1); y así es como, por fulguraciones felices del genio, han podido atenuar CarLerer y Picrer esos movimientos (para la licuefaccion el uno y la solidificacion el otro) con tanta eficacia yy éxito tan feliz, que, consumida en la brusca expansion la energía que mantenia apartadas las moléculas en el estado gaseoso, lograron hacer preponderantes las fuerzas de la cohesion sobre la am- plitud de los movimientos caloríficos, sus antagonistas (lo que no ha excluido el empleo de frigorizaciones enérgicas y de poderosas compresiones). Si la cohesividad de las moléculas fuese por sí sola bastante á producir la licuacion, esa licuacion, no dejaria de realizarse bajo la influencia de poderosas presiones, porque al cabo se acercarian tanto las moléculas, cuanto para ello fuese menester. Pero la compresion que podemos realizar con nuestros medios industriales, es ridículamente pobre para contrarestar la amplitud de los movimientos mo- leculares de los antiguos gases permanentes. Todo lo más que podriamos hacer sería ir reduciendo los espacios intermoleculares, hasta que la impenetrabilidad de la materia y la energía de sus movimientos íntimos impidiese una mayor reduccion; y hé aquí por qué los gases pueden presentar, y presentan «hacién- dose impenetrables,» resistencias iguales á las de los líquidos y de los sólidos. A las leyes de Marrorre y Gay-Lussac, que antes gobernaban exclusiva- mente el estudio de la Pneumo-dinámica, hay que agregar hoy imprescindible- mente los principios de la teoría dinámica del calor, porque en los resultados de altas compresiones hay que llevar ahora en cuenta un nuevo elemento: la longitud de la onda calorífica, ó de la trayectoria molecular. El conocimiento de las teorías relativas á la constitucion de la materia son la base de la ciencia de la compresion praseosa. IX. Desde luego se comprenderá que esta obra no tiene por objeto utilizar el movimiento de los mares para llegar á las fantásticas condensaciones del pro- fesor NATTERER; y que, por consecuencia, pueden mirarse en ella como sufi- cientes las leyes de Gay-Lussac y de Martorre. Pero de la nueva teoría diná- mica, confirmada tan brillantemente por Picrer y Carnueter, tenemos obligacion de sacar una gran enseñanza: no debemos, al utilizar el aire percondensado, consentir bruscas dilataciones; ni tampoco, al condensar el aire, efectuar 'ápi- damente las compresiones. Utilizar con lentitud el aire préviamente percon- (1) Un kilógramo de hidrógeno solidificado, es capaz de absorber más de 2000 calorías. 294 densado, es absorber calor, ó sea tomar fuerza motriz de todo cuanto nos rodea, porque es permitir á los cuerpos circunstantes que repongan con su calor na- tural (ignal al del espacio ambiente) todo el que la masa gaseosa va perdiendo al dilatarse. Comprimir de prisa, es convertir en calor una suma de energía, que no tiene luego de quedar almacenada en el aire comprimido, sino que ha de disiparse, necesaria é inmediatamente, esparciéndose por el espacio, y luego repartiéndose por los cuerpos circunstantes. Prensar bruscamente un gas es lo mismo que calentarlo, es hacer que las moléculas aumenten el número de sus colisiones, y por tanto sus movimientos vibratorios, ó aceleren los átomos sus giros, y, por consiguiente, que pasen del estado sólido al líquido ó de éste al gaseoso: mayor compresion aún, es lo mis- mo que mayor calefaccion; es dar mas fuerza á la amplitud del trayecto mo- lecular, y obligar á las moléculas gaseosas, si están prisioneras en un vaso cerrado, á ofrecer mayor tension; ó, si la presion permanece constante, á sos- tenerla contra área mayor. Por consiguiente tambien, dejar que se dilate de pronto al aire libre un gas poderosamente comprimido, es gastar en desviar el peso de la atmósfera am- biente toda la energía calorífica que apartó sus moléculas desde el estado só- lido: es, habiendo expansion bastante, licuarlas ó solidificarlas; porque las mo- léculas, recorriendo repentinamente toda la trayectoria que les es posible re- correr, quedarán privadas de sus fuerzas invisibles; y, si fuera posible consumir así toda, toda su Energía, vendrian al cero absoluto, es decir, á la inmovilidad absoluta, si antes, ó acaso en el momento de la inmovilidad, las fuerzas de la cohesion (probablemente la presion etérea) no las juntasen; ya para constituir el estado líquido, cuando la fuerza consumida en la brusca distension molecular no fuera la máxima; ya para constituir el estado sólido, cuando la fuerza vastada en la expansion fuese la mayor posible. En resúmen, si las moléculas gaseosas han de aproximarse hasta poder cons- tituirse en estado líquido, es preciso quitarles la enorme energía de que están dotadas, y esa fuerza de cierto se consumirá realizando un trabajo equivalente. Cuando el punto crítico no está muy por debajo del cero del termómetro centi- erado, la licuefaccion cuesta poco esfuerzo; pero mucho cuando el punto crítico se halla 4 muchos grados bajo el cero centígrado, 2 Para la mecánica industrial no es indiferente la clase de trabajo que haya de realizar el aire comprimido; y el ingeniero que quiere almacenar energía para el trabajo, no puede admitir que un aero-motor produzca hielo en vez de movimiento, 11 que un compresor desarrolle destructora temperatura en vez de acoplar grandes cantidades de aire comprimido, 295 Hay en esto una economía y disciplina dinámica, cuyo estudio merece la mayor atencion. Por obedecer, pues, sensiblemente el aire saturado de humedad á la ley de Mariorrk, y por haber quitado los actuales medios de frigorizacion casi toda su importancia á la temible ley de Gay-Lussac, me he creido autorizado para di- rigir exclusivamente mi atencion, durante los estudios que han de seguir, á la energía que en forma de resorte almacena el trabajo de la compresion dentro del aire percondensado, prescindiendo (para los cálculos) del calor que se exte- rioriza en forma sensible al termómetro. Lo mismo me ha sucedido relativamente al frio, que se exterioriza en el trabajo de la dilatacion gaseosa dentro de los aero-motores. Y esa economía especial que determina y define las relaciones de Espacio, riempo y Peso á que debe ajustarse el compresor cuando condensa, ó el aero- motor cuando utiliza, influye tan poderosamente en la exteriorizacion del calor ó del frio, segun la ley de (ray-Lussac, que al análisis sola y exclusi- vamente de la ley de Marrorre, rigorosa y exacta para los antiguos gases per- manentes mientras que la distancia de molécula á molécula es muy grande, es decir, hasta 100 atmósferas, se reducirán los estudios contenidos en los libros subsiguientes; porque, á mi entender, anatomizar la ley de Marrorre (para presiones inferiores á 100 atmósferas) es sorprender los secretos de la compre- sion gaseosa, y entrar en posesion de las condiciones imprescindibles para uti- lizar industrialmente la admirable potencia secundaria del arre comprimido. APÉNDICES AL LIBRO VI ————ALA Hombres eminentes llegan á la idea de una ESTÁTICA UNIVERSAL, á la cesacion de todo movimiento, á la MUERTE, en fin, partiendo de las hipótesis de los movimientos actuales. Los soles existentes, irradiando todas sus energías, se apagarán al cabo, y en sus mú- tuas colisiones crearán nuevas nebulosas, gé- nesis de nuevos soles prolíficos, pero que tambien se apagarán..... hasta que, efectua- das todas las transformaciones posibles en ciclos incalculables y tiempo inconcebible, el universo entero llegue á entrar en un peren— ne equilibrio inquebrantable, y cese toda posibilidad de movimiento en acto; embar- gadas unas por otras, como iguales y contra- rias, todas las energías presentes y futuras: ¡cristalización universal! Pero, si hombres tan eminentes admiten tiempos infinitos, ¿cómo lo que ya no ha su— cedido tiene de suceder? Además, ¿el éter es contínuo ó discontínuo? Si ese almacen de Fuerza inagotable fuera discontínuo, ¿cómo haria sentir su accion á distancia sin un con- tínuo intermedio? Y si es preciso admitir como condicion de la transmision de la Ener- gía la condicion de la continuidad, no como abstracto concepto subjetivo, sino como rea= lidad material objetiva; si hay algo realmente contínuo: si ese algo es acaso lo que en la realidad corresponda á nuestro concepto sub- jetivo de la extension: si el éter mismo fuera un estado imponderable ya muy evoluciona do de materia altamente condensada, ¿cómo puede llegarse críticamente á conclusion nin- guna, prescindiendo del substratum de toda transmision, de toda evolucion, de todo cam- bio, que es ese algo indescifrable cuyo nece— sario atributo debe ser la continuidad? ¿Es acaso evidente que el equilibrio sea compa- lible con lo que quiera que fuere la conti- nuidad? Podrá equilibrarse lo finito, lo concreto, lo determinado en intensidad y direccion. con otro finito, con otro concreto, con otro determinado en intensidad y direccion an- tagónicamente adecuadas y de su misma es- pecie; pero ¿cómo equilibrar lo que sea infi- nitamente contínuo, ni con qué? ¿No debe ser el atributo de esa infinita continuidad fuerza infinita? Ciertamente no es propio de la física el ocuparse en buscar la razon de las leyes que descubre. Pero, si no le es permitido pregun- tar: ¿Qué es la materia? ¿Es finita ó infinita? ¿Hay en la inmensidad espacios vacios y es- pacios plenos de materia?..... si todo esto corresponde á otra ciencia más especulativa, ¿porqué ha de serlícito á la dialéctica FORMAL de las matemáticas combinar entre sí solo las leyes conocidas, sin dejar nada en las fór- mulas para las muchas, que ni aun siquiera sospechamos, y que de cierto existen? Sin el cálculo, la ciencia no sería lo que es; pero ¿basta la verdad rormaL de las matemáticas para prescindir de la aquilatacion crítica de los principios, y dar sus conclusiones — DIA LÉCTICAS meramente—como ciertas CRÍTICA- MENTE? ¿No dice nada á los hombres del análisis el naufragio (una vez, y otra, y cien to repetido) de famosas y triples integrales? ¿De qué ha servido la teoría matemática de Porsson sobre los dos famosos fluidos eléctri- cos, en los cuales nadie cree ya? ¿Sobre el fluido magnético, derrotado ante los solenoi- des ingeniosísimos de Ampére? ¿Sobre la ca= Independientemente de lo que pueda cor- responder en la realidad objetiva al concepto meramente especulativo de la continuidad, ¿no hay que llevar en cuenta siempre, que no desaparece una forma de Energía sino manifestándose otra en el acto? ¿Que no cesa el tremor molecular del calor, sin su inme- diata conversion en movimiento de masa, ó bien en flujo eléctrico, ó bien en orientacion magnética....,. etc.? ¿Que no se destruye el movimiento de masa sin generacion corres— pondiente de movimiento invisible de calor, ó de electricidad, ó de otra afeccion correlati- va? ¡Llegará la estática universal! ¿Cómo? ¿Cómo desaparece una forma cualquiera de Energía? ¡Apareciendo siempre y en el acto otra equivalente! No: ni la materia ni la fuerza se aniqui- lan: se transforman solo. Dos gases desaparecen, pero en su lugar se ostenta un líquido: agua, por ejemplo. Un uranolito cae, pero su rápida carrera se habia ya convertido en calor y en deslumbrante luz y trueno tremebundo. La luz del sol se va. pero queda en el carbon. La pila se gasta al excindir los compuestos, pero la fuerza allí perdida se transfiere á los componentes para el dia en que de nuevo se combinen. ¡Transformacion y equivalencia! ¡Estática nunca! Hé aquí lo que el universo nos ofrece. La materia, pues, y el éter jamás estarán en reposo, sino en perpétua transformacion de sus fuerzas. Quietud, en una acepcion pro- funda, es un puro concepto subjetivo sin rea” lidad objetiva: quietud quiere decir cesacion de ver, ó, con más propiedad, de sentir. Nosotros no conocemos los objetos sino por sus manifestaciones, y ciertamente los cuerpos no son la suma de las apariencias sensibles de sus componentes: son otra cosa, de cuya incógnita realidad nuestras percep- ciones son signos imperfectos ¡imperfectísi- mos!! Solo por los sentidos conocemos, pero las modificaciones de nuestra sensibilidad son un efecto, que multitud de causas pudie- ran producir. De la esencia de lo exterior, así, nada podemos afirmar. Lícito es imaginar si las transformaciones materiales que dan lugar á los compuestos se verifican en virtud de fuerzas residentes en las últimas individualidades de las sustancias ponderables. Podrá discutirse si los fenóme- nos de la luz, de la electricidad, son efectos de movimientos de un medio imponderable, distinto de las moléculas corpóreas; podrá dudarse de las vibraciones transversales de la luz alrededor de una posicion media, cual si esas vibraciones estuviesen ligadas á esa posicion como las vibraciones aéreas á las moléculas de la atmósfera. Podrá estudiarse si todas las manifestaciones de la Energía 297 son resultantes necesarias de los movimien- tos y presiones de ese incomprensible alma- cen de fuerza infinita, de ese inmenso medio elástico, que nos vemos obligados á conside- rar existente entre nosotros y las más apar- tadas nebulosas ¡y aun plus ultra! Podrá in— vestigarse la naturaleza misma de la fuerza, si es solo el movimiento de la materia, como piensa el P. SeccH1, ó algo existente en la continuidad, con poder para cambiar las re- laciones mecánicas, térmicas, eléctricas, mag- néticas ó químicas de las moléculas ponde- rables. Podrá, por último, objetarse que nada se dice con todo esto, mientras no se explique y determine lo que haya de entenderse en ab- soluto por «facultad de producir cambios:» pero no cabe concebir la ESTÁTICA UNIVER= SAL, porque para ello sería necesario admitir la desaparicion de todas las formas posibles de Energía, y éstas no son todas posibles si- multáneamente, pues, para que unas des- aparezcan, tienen que aparecer otras necesa= riamente. Peron ¡nuestra ignorancia es muy gran- de para afirmacion tan categórica! ¡Verdad! Si apenas sabemos algunos hechos, ¿cómo ¿Porqué el calor, la luz, la electricidad, el magnetismo. unas veces destruyen, y otras no, el edificio molecular? La luz atraviesa el cristal de roca sin descomponerlo; el fuego lo pone incan- descente sin disgregarlo: pero esa misma luz excinde en la fotografía las sales de plata; y ese mismo fuego disocia el agua en hidrógeno y oxígeno. ¿Qué sabemos de las razones que haya para ano deesto? Verdaderamentenada: pero nuestra inopia científica no autoriza, sin embargo, la deduccion de la estática univer sal. Una cosa es ignorar pormenores, hechos, leyes y principios. y otra muy distinta inva= lidar observaciones indubitadas é inferencias naturales, que se imponen necesariamente á la razon. Tal es la CORRELACION de las fuer— zas, su recíproca CONVERTIBILIDAD, SU EQUI- VALENCIA dinámica, y el consiguiente prin cipio de la CONSERVACION de la Energía en medio de tanta VARIABILIDAD. En fin, la GRAVITACION universal ensan- cha nuestras concepciones, sin dejarnos lu- gará la hipótesis de que el universo llegue con el tiempo á la condicion de un gigantesco ca— dáver, á una inmensidad enteramente muer- ta. á una verdadera cesacion de movimiento y devida, á una ¡CRISTALIZACION DEL INFINITO! La gravitacion parece tan propia para conser- var los mundos, como para destruirlos y de- volverles la existencia. Toda radiacion que vayaá la materia del Espacio, impedirá que su temperalura descienda lo que sin ella ba— jaria; y, cuando en época ignorada, ocurran colisiones entre los soles apagados ó encen— didos de las regiones celestes, el recíproco impacto incalculable de los orbes creará nue- vas nebulosas, génesis dinámicas de nuevos 298 sistemas planetarios. Nuestras ideas, así, no conducen á la MUERTE, sino á la RENOVACION PERENNE de la vida, y nuestras concepciones cosmológicas gravitan irresistiblemente hácia la creencia en inacabables ciclos de exube- rante REPRODUCCION de las formas de Ener— gía desaparecidas, y subsiguiente gradual p1- SIPACION, alternados sin término ni fin. XII. Picrer ha elaborado últimamente teoría para el calor. Supone: Simple al átomo gaseoso; Compuesta á la molécula líquida, de 2 átomos gaseosos por lo ménos; Y compuesta tambien á la molécula sóli- da, por lo ménos de otras 2 líquidas. Y, por la amplitud de la oscilacion calorí- fica, explica: Las leyes de MarIOTTE y GaY-Lussac conforme á las leyes de la mecánica; Las anomalías de sus límites; El tránsito de los líquidos á gases; La escasa compresibilidad de los líquidos: Su difusion y volatilizacion: una La rigidez, elasticidad y dureza, los ejes de cristalizacion, el alotropismo y el amorfis- mo de los sólidos; El cero absoluto de la temperatura; el equilibrio térmico; el calor específico, y la ley de DuLONG y PETIT; La fusion, la evaporacion, el calor latente, la densidad, la tension de los vapores; Y gran número de los fenómenos de la termo-química. Y piensa, en fin, que de sus experimentos puede deducirse, no solo el tamaño de las moléculas, sino tambien la magnitud infini- lesimal de los átomos. PARTE SEGUNDA. ———— NUEVOS MEDIOS DE COMPRIMIR. A a - ha ve Ñ ] ' he lio. Mo e IA y > 3 al de mM ee - e pri Ñ a MN E $ "E y » e E A Mijas. + a o > ab ] l he EA di E mE era MÍ be ' » e e - e role in «e 5 TN b Ls ATA Ñ ls ¿dl y ¡nr a A a] e : AOMUDAA, TARA a pe i LIBRO TL. COMPRESION POLICILÍNDRICA. LORI * AHNAOMÍNOLIOS MOPIAAMOO h o s a o hi MN 7 e A . h se , mE . < 100 = 400* 8100 = 800* 64% >< 1004 = 6400* Y, si descontásemos la presion atmosférica normal. que auxilia exterior- mente al piston, tendríamos (41%) < 100% = -300*, (SS O DOS sin computar los rozamientos y demás resistencias pasivas, de que, para las consideraciones que vamos á exponer, habremos de prescindir. Para tener, pues, alre á 64 atmósferas en tan exíguo cilindro, necesitaba la compresion un esfuerzo final nada ménos que de - 61/, toneladas: ¡el peso de un cañon! Los enormes esfuerzos finales que exigen las altas condensaciones, son el eravísimo inconveniente de la ley de Marrorrk. Al condensar un gas se em- pieza por poco, como con todo resorte, yy se acaba por mucho: á veces por mu- chísimo. Al principio sobra siempre motor, por insienificante que fuere el adoptado: al fin, faltará siempre motor, como no se tengan en reserva grandes cantidades de movimiento. Pero ¿cómo hacer frente á tan enorme dificultad? ¿Cómo eludirla, si ella rige en todos los dominios de la Pneumo-dinámica? Prescindamos por el momento de la ley de Gray-Lussac; y admitamos que el calor exteriorizable queda absorbido por enérgicos medios frigoríficos. 1l lector supondrá CONSTANTEMENTE, tanto la circulacion de agua fria y su pulve- rizacion, cuanto los órganos necesarios al efecto. No dibujando estos órganos, quedarán muy simplificadas las figuras de esta obra, la atencion no se extra- viará ni confundirá con detalles innecesarios; pero, en consecuencia, habrá que considerarlas como meros simbolos de demostracion, y nunca como planos á escala, propios para satisfacer las exigencias y pormenores de las construccio- nes técnicas, 305 HL. Entremos en minuciosos análisis, SIEMPRE SUPONIENDO CONSTANTE LA TEMPE= RATURA, sean los que fueren los procesos de la condensacion. Jomo ya he tenido ocasion de apuntarlo, la compresion del aire en un ci- lindro presenta dos períodos, que es esencial distinguir con el mayor cuidado: El primer período es de PRESIONES (RECIENTES; El segundo período es de PRESION CONSTANTE. Supongamos, pues, que para un uso cualquiera queremos tener un vasto recipiente lleno de aire á 2 atmósferas. Al efecto hagamos uso de un cilindro que mida 64” de altura y 100% de base, y supongamos que el piston baja, comprimiendo el alre CON SUMA LENTITUD, de manera que invierte un segundo en bajar cada centímetro. Cuando el piston haya descendido á la division 63, el aire 5 LE 2 56 (que antes ocupaba 64 divisiones) se habrá condensado al- a E eS guna cosa; y, puesto que ocupa $ del total espacio primi- o > 5 >. 40 tivo, será menester que, para vencer la resistencia que el Jue, E Sn gas presenta á su compresion, ejerzamos sobre él un esfuer- zo igual ás4 de atmósfera por centímetro cuadrado; ó bien tg de kilógramo (1). 09 Cuando el piston, bajando siempre, haya llegrado á la 8 division 62, el espacio ocupado por el aire comprimido será los $3 del espacio pro total, y la presion, por consi- Mo. guiente, será de $ de atmósfera por centímetro cuadrado....., ó sea de ?í ki- lógramos. Y así, sucesivamente, irán decreciendo los espacios y creciendo los esfuer- zos, siempre recíprocamente en razon inversa, como manifiestan los siguientes quebrados: Espacios. Presiones. 61 64 7 e de lilógramo por cz 60 64 64 60 59 64 64 5) (1) Téngase presente siempre la nola anterior. 306 de forma que, cuando el piston haya llegado precisamente á la division 32, el espacio ocupado por el aire comprimido será la mitad del primitivo espacio total, (= 3) y la presion será doble que la normal de la atmósfera S + = por centímetro cuadrado). Ahora bien: si continuase bajando el piston en las mismas condiciones in- definidamente, es claro que los espacios que ocupara el aire comprimido irian cada vez siendo menores; y mayores, por tanto, las resistencias, conforme á la ley de Marrorre (exacta hasta 100 atmósferas). Pero, como en cuanto hayamos llegado á obtener una densidad de 2 atmósferas, ya no necesitamos aumentar la compresion (segun la hipótesis de que nuestro vasto almacen ó recipiente no ha de llenarse más que con aire á esa densidad ), evidente es que entonces pon- dremos nuestro cilindro en comunicacion con el almacen del aire condensado á 2 atmósferas; y solo tendremos que hacer el esfuerzo necesario para que el comprimido aire de nuestro cilindro vaya entrando en el capaz almacen. Así, pues, el piston bajará desde 32 á 0, sin E 64 ol tener que vencer mayor presion que la de 7 = 2 (6 sea de 2 atmósferas) por centímetro cuadra- 56 do (1), porque, 4 medida que el piston descienda, 48 el aire comprimido á 2 atmósferas dentro de la 40 mitad inferior del cilindro irá penetrando en el 32 almacen del aire, donde el fluido se encuentra á 24 la misma densidad (y cuya capacidad supondre- 16 mos por ahora tan vasta que, comparada con la del 8 cilindro, sea insignificante el volúmen de éste). 0 Se ve, pues, que el hecho práctico de la obten- cion de aire á 2 atmósferas, consta, de 2 periodos bien distintos para un cilindro solo: Uno de esfuerzos crecientes sin solucion; Y otro de esfuerzos constantes; : El uno crece desde cero hasta 2 atmósferas, durante 32 segundos, ó sea desde cero hasta 2 kilógramos de presion por centímetro cuadrado; Y el otro exige un esfuerzo invariable y permanente, igual á 2 atmósferas, durante los otros 32 segundos que constituyen la última mitad de la carrera del piston. Almacen d2 alm Fig. 98. (1) En rigor se necesita alguna más, para ya se sabe que en estas consideraciones se vencer rozamientos, abrir válvulas, etc.; pero prescinde de toda resistencia pasiva, elc. IV. Estudiemos la LEY DE LOS TIEMPOS. Supongamos ahora que muestro vasto almacen de aire contiene el gas á la densidad de 4 atmósferas, y no á la de 2, como hasta aquí hemos venido ad- mitiendo. Los esfuerzos serán crecientes desde la division 64 hasta la 16, y cons- TANTES desde la 16 á la cero /fig. 99). 51 el almacen hubiera de llenarse de aire gy | á 8 atmósferas, los dos períodos del trabajo 56 constitulrian: 48 Uno de esfuerzos crecientes, que duraria 40 56 segundos, invertidos por el piston en ba- 32 jar del 64 al 8 /fig. 100); 24 Y otro de esfuerzo constante y de una 16 | duracion de 8 segundos, invertida por el mis- 8 . . (2) mo piston en bajar desde el 8 al cero. 0 id E Y así sucesivamente. E Por manera que, cuando queremos aire , , ; Fig. 99, á 2 atmósferas, el período del G 64 oo' trabajo constante, dura ==! DN - z 64 ar 64 Cuando á 4 atm., dura — = 16” á 4 56 A 010) i e 64 e E Cuando á 8 atm., dur: 108 48 > z z 40 Cuando á » atmósferas, dura 32 altura del cilindro $ 94 - == GO número de atm. 16 S Ya tenemos la Ley DE LOs TIEMPOS DEL TRABA- 0 Almacen JO CONSTANTE: vamos ahora á la LEY DE LOS TIEM- db POS DEL TRABAJO CRECIENTE. qui Si comprimimos el aire á 8 atmósferas, E Ce a 64 o 1. El piston invierte 32” (==) en bajar e 2 € Fig. 100. de la division 64 á la 32 (6, lo que es lo mismo, en condensar el aire desde 1 4 2 atmósferas). 2.” En recondensar hasta 4 atmósferas el aire ya condensado á 2 (6 sea en - OO EAS E 64 bajar desde la division 32 á la 16) invierte el piston 16 segundos (= al Y 3. En percondensar á 8 atmósferas el aire ya comprimido á 4 (6 bien : . 64 en bajar desde 16 á 8) emplea el piston 8 segundos (E == etc. 308 El total de los segundos necesarios á la compresion y al almacenaje, se encuentra dividido en 4 espacios de tiempo para llegar hasta 8 atmósferas, como sigue : ¡A a =- . Ó sea 32" para llegar delá2at..... L£ ósea 16" para llegar de 2á 4 at E E A 56 segundos; tiempo del trabajo creciente. 1058 , Ósea 8” para llegar de448........ ) 8 6. y => , ósea 8" para el almacenage........ Tiempo del trabajo constante. Si quisiéramos aire á 64 atmósferas, el total de segundos estaria dividido como sigue: 64 E 7 en pasar de 142 alm........... 32” 64 - —= A as a 16" 1 64 z ps. de ¡Labs ss Ss” Co / 63 segundos; tiempo del trabajo creciente. _— AE O 4" 16 64 Jo 1499 5 3 MOE o Soba 2 » ] 64 a AI 1 64 64 da ” : 60 en almacenar el aire á 64atm..... 1 1 segundo; tiempo del esfuerzo constante. Y, en general, si recorriendo un piston en tiempos iguales secciones igua- les de la altura % de un cilindro, queremos comprimir aire á 72 atmósferas, ten- dremos que los 2 períodos, de esfuerzos crecientes y de esfuerzos constantes, estarán distribuidos como sigue: ; 3 n n 7) n 1.* período de esfuerzos crecientes. — ++ — + —+k.... +=—=m=l1 2 4 ro] n o y n 2.”período de esfuerzos constantes... ...o.oooosoconicciais — = 1 n Suma de segundos..... = % Como los tiempos y los espacios tienen aquí la misma comun medida, po- demos tomar los unos por los otros: de donde se deduce que, cuando un piston de movimiento uniforme comprime en un cilindro un gas de los obedientes á la ley de Marrorre, están las presiones en razon inversa de los espacios (ó de los tiempos); es decir, que para doble presion que la normal atmosférica, anda el piston la mitad de la altura del cilindro; para pasar de la doble á la cuádru- 309 ple presion, anda la cuarta parte; para pasar de la cuádruple á la óctuple, anda la octava parte..... v. De lo expuesto se deduce cuán deplorable mecanismo es para la condensa- cion del aire el generalmente empleado de un solo cilindro y su piston. Un trabajo no varía cuando la resistencia aumenta y el camino disminuye en razon inversa, permaneciendo iguales los tiempos. Pero, si los tiempos decrecen en la misma proporcion que los espacios, en- tonces los esfuerzos aumentan en razon inversa. Segun la ley de Marrorre, para doblar la presion en un cilindro, tiene el piston que andar la mitad de la distancia que antes recorrió; lo que, si se hiciese en el mismo número de segundos que exigió la presion anterior, no requeriria doble esfuerzo en el motor; pero el esfuerzo tiene que ser doble que antes, por haber de ejecutarse el mismo trabajo en la mitad del tiempo. Se exige de un ca- ballo que, cuando lleva doble carga, ande la mitad del camino en la mitad del tiempo. Doble carga y mitad de camino se compensan cuando los tiempos son iguales. Doble carga y mitad de camino, pero mitad de tiempo, requieren doble fuerza en el motor. vL Antes de pasar adelante, conviene formar idea de los esfuerzos enormes á que da lugar esta ley de la disminucion de los tiempos (igual á la de los espa- cios) y aumento de las presiones en razon inversa. Sea un cilindro de 64" de altura, y de solos 10% de base. Cuando el pis- ton desciende del centímetro 64 al 32, la resistencia es igual á 2 kilógramos por cada centímetro cuadrado (1), es decir, que hay que comprimir el aire ha- ciendo una fuerza de 20 kilógramos. Cuando ha bajado á la division 16 y el gas está comprimido ú 4 atmósfe- ras, hay que empujar el piston con la fuerza de 40 kilógramos. Cuando ha bajado á la 8, de 80 kilógramos..... Y, así sucesivamente, si seguimos hasta la division 63, en que, estando el atre á 64 atmósferas (puesto que el gas ha quedado reducido á la 64 ava parte de la capacidad del cilindro) asciende la resistencia que debe vencer el piston á la enorme cantidad de 640 kilógramos. 10 de la base < 64" — 640* (que es el peso de 3 cañones de campaña). (1) Recuérdese que, en rigor es 2,06 por centímetro cuadrado. 310 Y esto, tratándose de un miserable cilindro, cuya base sería del tamaño de la fig. 101, ni más ni ménos. ¿Quién cargaria á un caballo con doble peso Y, sin embargo, así proceden los mecanismos de compresion existentes en nuestros laboratorios y en nuestras industrias. Fig. 101. Vir. Una máquina buena de compresion cilíndrica ha de satisfacer á las siguien- tes condiciones: 1.” Ha de separar por completo los esfuerzos crecientes de la condensacion, y el trabajo de esfuerzo constante necesario para el almacenaje; 2.” Ha de hacer que los espacios y los tiempos sean todos iguales, es decir: 1. Que el mismo espacio y el mismo tiempo deben invertirse en pasar desde la densidad normal de la atmósfera á su doble, que en pasar desde 2 at- mósferas á la de 4; ó bien que en pasar desde 4 á 8, ó desde 8 á 16..... Y 2.” Que el tiempo y el espacio correspondientes al almacenaje, sean igua- les al tiempo y al espacio necesarios para pasar desde una densidad á su doble. Pero ¿será esto posible? Sí: muy fácilmente. vItL. Supongamos un sistema de cilindros como el que sigue (/ig. 102). Supongamos que cada uno de estos cilindros tenga su émbolo, y que ambos émbolos estén ligados ó conjugados entre sí, de modo que no pueda moverse el uno sin el otro (/iy. 103). , Supongamos que en el fondo divisorio de los dos cilindros (ig. 104) haya una caja de estopas (ó un cuero embutido) que, sin impedir el juego del vásta- go, intercepte herméticamente la comunicacion entre los dos cilindros; y haya además en el círculo separatorio de ambos cilindros aa, una válvula que se abra desde el cilindro mayor hácia el menor. Es evidente que, si rígidamente conjugados, caminan los émbolos desde el cilindro mayor hácia el menor, el aire que haya en el espacio cccc se irá cada vez comprimiendo más y más, y pasará por la válvula á ocupar el espacio dddd, que va dejando vacío la ascension del émbolo menor (fig. 105). Continuando el movimiento de ambos émbolos conjugados, el espacio cccc irá sucesivamente haciéndose más reducido, hasta convertirse en cero; y el espacio dddd se irá agrandando más y más, hasta adquirir toda la capacidad del cilin- dro chico (descontando, por supuesto, el volúmendel émbolo menor) (77. 106). 314 Admitamos ahora que la superficie circular del émbolo mayor sea doble que a del menor. Por ejemplo, el círculo del cilindro mayor tenga 64”, y el círculo vase del cilindro menor tenga 32%: además, sea de 64" la altura de ambos cilindros. . . e La capacidad del cilindro grande será de 4096" (64 >< 64" = 4096"), y la del chico será 2048 (32% < 64" = 2048"). DASS 1 BS Fig. 106. Cuando, desde la posicion de la /iy. 105, hayan llegado los émbolos conju- gados á la posicion representada en la 106, todos los 4096”, que estaban en el cilindro grande, se hallarán ahora comprimidos en el cilindro chico; y, como éste tiene la mitad de capacidad que el mayor, claro es que, conforme á la ley de Marrorre, el aire estará en dddd:á doble densidad que estaba en cecc: es decir, que si en cece estaba el aire á 1 atmósfera, se hallará en dada á 2 atmósferas de presion. (1) Las figuras no estarán sujetas á escala ria de otro modo, por no ser proporcionales (salvo raras excepciones): serán solo símbo-. á sus dimensiones lineales, las áreas de los los que hagan intuitiva la percepcion de lo circulos. que se vaya exponiendo, lo cual se dificulta- IX. suando en un solo aparato funcionan dos órganos, de los cuales el uno des- hace en parte lo que el otro ejecuta, el aparato recibe el nombre de diferencial. El tornillo de pasos diferenciales, llamado por los franceses vis sans [in a roues différentielles, la polea diferencial..... son ejemplos de estos mecanis- mos. Acaso ninguno haya tan conocido como el torno chino: por un lado el ci- lindro de mayor diámetro lía cuerda, y por otro deslía el menor, pero no en tan- ta cantidad, de modo que el fardo as- ciende en funcion de la diferencia. Pues bien: conviene desde ahora te- ner presente, para observaciones necesa- rias más adelante, que los émbolos con- jugados son aparatos diferenciales: la disminucion de espacio que efectúa el émbolo mayor, es compensada en parte por el espacio que en el cilindro menor deja el émbolo más chico; por lo cual siempre la reduccion de capacidad es solo una diferencia, E Precísanos entrar en algunos pormenores para individua- lizar las resistencias, y los sitios donde se ejercen en los ém- bolos conjugados. Por de pronto haremos notar que los esfuerzos han sido crecientes, sin solucion de continuidad, para conseguir que los émbolos pasen desde la posicion de la primera figura 104 á la posicion representada en la 106. Estudiemos alguna de las posiciones intermedias. Cuando los émbolos conjugados hayan sido compelidos por una fuerza suficiente á tomar la posicion que expresa la figura 108, el aire que ocupa el espacio comprendido entre los émbolos estará ya comprimido. Pero las presiones contra las superficies cilíndricas, como las aa, se destruirán com- pletamente por ser iguales y contrarias. Tambien se anularán (destruidas por la rigidez del vás- tago que conjuga los dos émbolos) las presiones c C..... y CC ejercidas, por un lado, contra todo el émbolo menor, y, por otro lado, antagónicamente contra una cierta área del émbolo mayor, la cual es ¡gual precisamente al émbolo menor. Fig. 107. Fig. 108. 313 Solo quedan sin destruir las presiones que el aire comprimido ejerce contra el resto del área del émbolo mayor. Pero, si del área de un círculo restamos el área de otro círculo concéntrico menor, nos quedará un ánulo (ó corona). Todas las presiones, pues, se anulan contra la rigidez de los materiales, exceptuando: 1. Las ejercidas por el aire comprimido contra el ánulo 00, 00..... (diferencia entre las bases de los dos cilindros), Y 2. Contra el ánulo 0'0', 0'0...... (diferencia entre las superficies de los dos émbolos). Las presiones indicadas por las flechas ff, no teniendo nada que las contrareste, harán que el ánulo móvilo'0,0'0'..... huya del ánulo fijo 00, 00....., á no ser que lo impida una fuerza suficiente. Y ¿cuánta es la superficie del ánulo 0'0', 0'0'.....? Segun nuestras hipótesis, es de 32"; porque el émbolo ma- yor es = 64", y el menor á = 32”. Por consiguiente: Cuando los dos émbolos estén casi terminando su carrera tendremos: 1.2 Comprimido á 2 atmósferas, dentro del cilindro menor, todo el aire que habia en el cilindro mayor; 2.” La presion, no destruida, contra el ánulo 0'0',00'..... : que es =64!; (32% <2%= 64). Fig. 109. aL Comparemos este resultado con los de un solo cilindro, cuya base circular tenga la misma superficie que el mayor de nuestros 2 émbolos conjugados, es decir, 64. La altura de este cilindro será tambien de 64"; y el volúmen de aire contenido en este cilindro resultará, como antes, igual á 4096". Cuando el émbolo haya bajado hasta la division 32, el aire comprimido estará á 2 atmósferas; y, por consiguiente, 61 tendremos que vencer una resistencia igual á 2* por centí- % metro cuadrado; y, como el piston tiene 64%, habrá que empujar el piston con una fuerza igual á 128%; (64 < 21 128%). Con los émbolos conjugados ya hemos visto que hemos necesitado ménos esfuerzo; justamente la mitad: 64 kiló- gTAmOs. Pero ¿cómo puede suceder esto? ¿Qué significa eso de Fig. 110. ahorrar esfuerzo? 344 La respuesta es bien sencilla: con émbolos conjugados doblamos el tiempo destinado á la compresion del aire. En efecto: Cuando no hay más que un solo piston, la compresion hasta 2 atmósferas se hace (segun las consabidas hipó- tesis) en el espacio de 32 segundos; al paso que, cuando hay dos émbolos conjugados, no se obtiene igual conden- sacion hasta que el sistema ha finalizado toda su carrera, es decir, en 64 segundos. En el primer caso, el piston baja solamente 32% en el segundo, los émbolos conjugados suben 64”. (figs. 111 y 112). Invirtiéndose, pue s, doble tiem- po, y recorriéndose do ble espacio por 48 los émbolos conjugados que por el 40 piston, tendrá que ser menor (la mi- 32 tad) el esfuerzo necesario para subir 24 los dos émbolos, comparado con el es- 16 fuerzo necesario para bajar el piston. 8 0 Fig. 111. XII. Visto lo que sucede con émbolos conjugados para el trabajo creciente del comprimir, veamos ahora lo que sucederá para el trabajo constante del alma- cenar. Ya debemos decir que los émbolos conjugados tienen válvulas que funcionan en el mismo sentido que la válvula anteriormente mencionada. Solo que la válvula + se cierra cuando los émbolos bajan, y las v" y 0” cuando los émbolos suben. Al bajar los émbolos conjugados, el mayor tiende á hacer el vacío en su cilindro, y simultá- neamente se cierra la válvula v, que ponia en co- municacion ambos cuerpos de bomba, y se abre la válvula +”, por la cual entra nuevo aire desde la at- mósfera al interior del cilindro grande. Y tambien se abre la válvula 0”, pero por causa distinta: al bajar el émbolo chico, se comprime un poco más todavía el aire que á 2 atmósferas encerraba el ci- lindro menor; y vence la presion antagonista del 315 aire del almacen, que, como ya tenemos indicado, no pasa de 2 atmósferas (pues por medios adecuados, no dichos, suponemos mantenido á presion constante el aire del almacen). Durante el descenso 1. Se llena de aire (aspirado á la atmósfera que nos rodea) el cilindro mayor, Y 2.” Se coloca al otro lado del émbolo chico el aire á 2 atmósferas, com- primido en el espacio comprendido entre ambos émbolos al finalizar la carrera ascensional del sistema conjugado (en nuestras figuras, el aire comprimido que estaba por debajo del émbolo menor, pasa á colocarse por encima cuando bajan ambos émbolos). Dados estos antecedentes, completemos la descripcion de los fenómenos que ocurren al subir los émbolos. Las válvulas de los dos se cierran; ábrese la que pone en comunicacion am- bos cilindros; y, en seguida, se verifica el trabajo de esfuerzos crecientes, de que ya hemos hablado, y que no tenemos para qué repetir. Pero debemos agregar que el émbolo chico constantemente empuja y mete en el almacen el aire que tiene encima á 2 atmósferas, para lo cual tiene que andar 64” en 64%, venciendo una resistencia constante de 2* por centímetro cua- drado, ó sea en junto, una resistencia de 64*, puesto que el émbolo menor tiene una superficie de 32%. XIII. Comparemos nuevamente el sistema monocilíndrico con el conjugado. ¿Qué resistencia tiene que vencer el piston del cilindro único para alma- cenar el aire ya condensado á 2 atmósferas? Tiene que contrarestar una resis- tencia igual á 128* (641 “e la base >< 9! — 128*), durante los 32% que tarda en bajar la “segunda mitad del cilindro desde la division 32 á la division cero. Y ¿cuál vence el émbolo menor del sistema conjugado? Ya lo hemos visto; 64': la mitad que el piston del sistema monocilíndrico; pero si, tiene ménos ki- lógramos que contrarestar, tambien tiene más camino que andar: precisa- mente en razon inversa: la mitad en peso, pero el doble en espacio. Así, pues, en los últimos momentos de la compresion, y solamente entonces, cuando el aire condensado está ya á 2 atmósferas, ó casl, necesitamos con los 2 émbolos conjugados emplear una fuerza capaz de vencer la resistencia de 128 kilógramos, á saber: 316 que es el máximum esfuerzo del tra- 2).)02 14 3 == k 32” del ánulo <= 64 | bajo creciente. resistencia constante al almacenaje, la + 32 del émbolo menor <2= 641 | cual dura 64”. Total de ambos esfuerzos en los últimos instantes de la comp. 128' Y para vencer la resistencia máxima que presenta un solo piston en un solo cilindro (que es la del almacenaje), necesitamos durante 32 segundos una fuerza tambien de 128 kilógramos, 64” de la base del piston < 2%! = 128*.: ¿Qué ventaja, pues, hemos obtenido al hacer la condensacion del aire á 2 atmósferas por medio de nuestros dos émbolos conjugados, cuando necesitamos ejercer el mismo esfuerzo final de 128 kilógramos, tanto en el sistema conju- gado como en el sistema monocilíndrico? En primer lugar, debe observarse que con los 2 émbolos solo necesitamos el esfuerzo de los 128* en el último instante de la compresion, mientras que con un solo cilindro necesitamos una fuerza constante de 128* durante 32 segundos; y de cierto sería incapaz de vencer durante 32 segundos una resistencia cons- tante de 128* un motor de ménos potencia que esa (por ejemplo de 120 kiló- gramos), el cual sería capaz de vencer la resistencia presentada en un solo ins- tante por los 128 kilógramos, si antes (cuando solo se necesitaron durante el período de esfuerzos crecientes empujes mucho menores que 120 kilógramos) se hubiese depositado cierta cantidad de la fuerza de ese motor en la masa de un volante. La sola distribucion de los esfuerzos pudiera ya presentar grandes ventajas en favor de los 2 émbolos conjugados, que fueran imposibles de obtener por medio de un solo piston en un solo cilindro. Y, en segundo lugar, puesto que toda compresion desarrolla siempre una eran cantidad de calor, ¿no podria haber conveniencia, —y grande, -—en efec- tuar la condensacion con doble lentitud en un caso que en otro? XIV. Pero las sorprendentes ventajas de los embolos conjugados no han aparecido todavía. No nos limitemos á condensar aire á 2 atmosferas: recondensémoslo has- ta 4, y hagámoslo por medio de 3 cilindros conjugados, todos de 64" de 347 altura, y cuyas bases desiguales sean entre sí ; 4:21: El cilindro de más capacidad tendrá, pues, 2 Almacen a 64” de base como antes; % = c on El mediano 32%; an Y el menor 16”. Los 3 émbolos poseen válvulas (no indicadas en el dibujo) que se abren hácia arriba cuando los émbolos bajan. Los fondos, ó círculos divisorios de los cilin- dros, tienen igualmente válvulas (tampoco indi- cadas) que se abren asimismo hácia arriba, cuan- do los émbolos suben. Cajas estoperas, ó cueros embutidos, ó anillos metálicos, incomunican herméticamente los ci- lindros entre sí, sin impedir, por supuesto, el movimiento de los vástagos conjugadores. El primer cilindro tiene, 4096” 2 04eS terco ers . 1094 El segundo... 20. A la primera ascension del sistema conjuga- do de los 3 émbolos, los 4096" del cilindro ma- yor quedan encerrados en el cilindro intermedio, ocupando la mitad del espacio primitivo, esto es, 2048*; y, por consiguiente, á la densidad de 2 atmósferas. A la primera bajada se vuelve á llenar de aire de la atmósfera el cilindro mayor, y los 2048” Fig. Mi. de aire (primitivamente 4096) que estaban por debajo del émbolo intermedio, pasan á colocarse por encima, siempre en el se- eundo cilindro. Alasegunda ascension, los segundos 4096“, nuevamente entrados en el cilin- dro mayor, pasaná reducirse al volúmen de 2048" en el cilindro intermedio por debajo de su émbolo; y los primitivos 4096 (que en este segundo cilindro se hallan ya por encima de su piston, reducidos al volúmen de 2048) pasan al tercer cilindro (que es el menor) á reducirse á la capacidad de 1024”; ó, lo que es lo mismo, á la cuarta parte del volúmen inicial primitivo, y, por consiguiente, á tomar la densidad de 4 atmósferas. A la segunda bajada se llena otra vez de aire de la atmósfera el cilindro mayor, y sube á colocarse respectivamente por encima de los émbolos mediano 348 y menor, el aire que por debajo de ellos se encuentra, condensado y reconden - sado en sus correspondientes cilindros, 4 2%” y 4%” respectivamente. A la tercera ascension, los 4096” de aire últimamente tomados á la atmós- fera que nos rodea, pasan á colocarse en el cilindro intermedio por debajo de su émbolo, reduciéndose naturalmente al volúmen de 2048": los 2048" (antes 4096), situados por encima del émbolo mediano y en su cilindro, suben al cilindro menor á colocarse por debajo de su émbolo (el menor), reduciéndose, por supuesto, á la mitad de la mitad del volúmen inicial, es decir, á 1024”, ó sea percondensándose á 4%; y los 1024” (que constituyeron los primeros 40965), situados por encima del émbolo menor, pasan, con la densidad de 4”, al almacen de aire preparado al efecto. Y así sucesivamente..... Estudiemos ahora las presiones entre el tercer cilindro y el segundo. Todas las presiones se destruyen en su interior (por lo mismo que antes hemos expuesto), exceptuando las del ánulo, diferencia entre el cilindro me- diano y el menor, y su correspondiente superficie igual en el émbolo me- diano. El émbolo mediano tiene 32'*; el menor tiene 16%: luego la diferencia entre los dos émbolos, 6 sea la superficie del ánulo, igual á la diferencia de las bases del cilindro segundo y el tercero, es igual á 16%. Luego en los últimos momentos de cada ascension queda sin destruir una presion de 4%" sobre 16% (que es la superficie anular del segundo émbolo, la cual resiste á la compresion del atre á 4%"). Por consiguiente, tendremos, como máximum, en el último momento de cada ascensión de los émbolos conjugados, y solamente entonces, lo que sigue: r n 1. Resistencia, 4 2%", sobre la primera corona de 32% (diferencia entre la superficie circular del primer émbolo y el segundo).......= 64 2.” Resistencia, á 4%", sobre la segunda corona de 16% (diferencia entre la superficie circular del segundo émbolo y el tercero).......= 64 atm 3.” Resistencia al almacenaje, á razon de 4*'” sobre el tercer émbolo de 16* (la cual ha sido constante desde el primer instante hasta el úl- timo, y harrdurado 64). 0 II E RARAS TA EAS Total de la resistencia final.....= 192 A Comparemos ahora este resultado con el análogo de un solo piston y un solo cilindro. Resistencia máxima (que es la del almacenaje) durante los 16* inverti- dos por el piston en bajar de la division 16 á la cero, 64 <4%'",.,= 256% Para comprimir, pues, 4096” de aire á 4*'" en el cilindro único, se necesita una fuerza constante de 256* durante 16*, mientras que, con los 3 émbolos conjugados, únicamente se requieren durante el solo mo- mento Anal... IN A DA A Diferencia en ahorro..... 64 MPA XIV Prosigramos. Vamos ahora á condensar aire hasta 8 atmósfe- ras con 4 cilindros conjugados (1). FA EOS Todos tienen 64* de altura; 60 . Las bases son entre sí 56 ee 48 y dl 40 E 32 Tenga el 1% cilindro, por base, 64” A a 6 Tendrá, por tanto, el 2.” 32" a cla 16% 0 el 4.2 8” 60 36 z > 6 48 Y, conforme con lo expuesto (conveniente- e mente generalizado), resultará en los últimos mo- y, mentos de cada ascensión de los émbolos conjuga- oy Ahora bien: si comparamos este resultado del 0 sistema policilíndrico con el de la resistencia al dos, lo que sigue: 16 Resistencia, á 2*'", sobrela 1.*coronade 327 8 (diferencia entre el 1% émbolo y el 2.)= 64 E Resistencia, 4 4*"", sobre la2.*coronade 16” 56 (diferencia entre el 2. émbolo yel3.)= 64 ¿48 Resistencia, á 8*”, sobre la 3.*corona de 8% 40 (diferencia entre el 3% émbolo yel 4.) = 64 32 E SDRPWS10 24. 192k 16 Resistencia al almacenaje, á razon de 8", > 8 | sobre el 4.” émbolo de 8* (la cual, no hn Ej. solo se ejerce al final de la ascension, E | sino que ha durado los 64* de la ascen- 48 sion de todo el sistema conjugado)... 64* ¿4 Total de esfuerzos necesarios en el 5 USNANLEANAN a o OK e Fig. 115. (1) Supónganse como antes en los fondos Las cosas en la práctica, por el juego es- divisorios de los cilindros y en los émbolos pecial delas válvulas, no pasarian enteramen- las válvulas no dibujadas. te la vez primera como estamos explicando, 320 almacenaje en el sistema monocilíndrico (que es la máxima y dura 8*), nos en- contraremos con una decidida ventaja á favor de los émbolos conjugados. La práctica exigirá alguna pequena cosa más de la calculada para vencerla resistencia pasiva de las correspondientes válvulas. Pres- cindamos de todo esto por ahora. Bien se echa de ver lo poco á escala que están dibujadas las figuras. Y no porque fuera difícil presentar las 64: 32 == 4y 2 siendo los lados :: 8: CICAAS verdaderas dimensiones, sino por lo que és- tas perturbarian el concepto imaginativo. Hé aquí la representacion geométrica de varios émbolos sucesivos, segun la razon 2. Los cuadrados de la siguiente figura sim= bolizan 6 émbolos ARA O A o pol Fig. 116. Los lados de los cuadrados no son, ni con mucho, el doble los unos que los otros; mientras que lo son los cuadrados consecuti- vos, segun es fácil de ver tomando como El 1% cuadrado (- El 2.2 cuadrado = módulo superficial el trián- gulo > Fig. 117. Po (v2 ) ) tiene4 triángulos-módulo; 2 (2) ) tiene 8; AS, EUA (- (24 2) ) tiene 16, etc. CoroLARIO. Los círculos de los émbolos conjugados cuyos radios sean IN IA serán dobles sucesivamente, como lo son los cuadrados formados con esas líneas. Nada más fácil, pues, que encontrar geométrica- mente los radios respectivos, y, por consi- guiente, dibujarlos, (> El =— =142 —— =2 00 A = 4 =4y 2 3 —-- --_AAA—AOAáAkáAATdI6/fkf AN = VAN =16 321 En efecto, la resistencia al almacenaje en el sistema monocilíndrico es 24 02 - 64 de la base < 8" = 512, justamente el doble que con el sistema policilíndrico. Y esto durante 8* que in- vertiria el piston único de 64% en descender desde la division 8 á la division cero, al paso que los 4 émbolos conjugados solo requeririan el esfuerzo de los 256*, durante el único instante de la condensacion final. XV. Con 5 cilindros conjugados de 64" de altura, y respectivamente de 64”, 32%, 16%, 8% y 4% para bases, destinados á condensar aire hasta 16%”, resul- tarian las resistencias finales que siguen: oro de Ss A ER dd RA == 56 A A DNA E AL os 64 E a A A A, Ae coruna de AS TA 7 LE A A 256' Almacenaje del aire, durante 64% sobre un émbolo de 4”, que tiene que vencer una resistencia constante de 16"... 64 Total en el último instante. .... = 320% Resistencia al almacenaje en el sistema monocilíndrico, durante 4. = 64 dela haserdel piston >< a 02% Más de tres veces que con la conjugación. XVI. Para obtener aire á 32% con 6 cilindros conjugados de 64“ de altura y 6 hase respectivamente de y o (A (a NA 322 tendríamos como máximum, durante el último instante de la ascension (1), lo que sigue: 1.2 corona de IE O oo Nan — GAS DA A A ca Ol ana da E A, a cad O ao pr ORO A A e A CN a PT De. cora da ISI one a AA e A: 320* Almacenaje durante 64*; (superficie del émbolo menor = 22) < (321 = 64 Resistencia total en el ÚltiMo MOMEento. ooo = Us Sistema monocilíndrico: Resistencia máxima durante 2 iS = 2048 A ¡Más de 2 toneladas! ¡Más de 5 veces que en el sistema conjugado! XVII. Tal vez sorprendan, á primera vista, estos ahorros de esfuerzo, que tan favorables aparecen á los émbolos conjugados. Pero nada más natural; y, sin perjuicio del estudio detallado de la cuestion, haremos por de pronto notar que á presiones De DAS 0 192 OA oe los émbolos conjugados oponen coronas O MORSA Ol e de modo que el producto de los términos correspondientes es siempre = 64; número que precisamente expresa la resistencia final experimentada por cada corona. Por otra parte, con el sistema monocilíndrico, el almacenaje se hace en (1) Los cilindros conjugados pudieran no desde el cilindro mayor hácia el menor, y estar verticales, en cuyo caso serían suma- por BAJADA, marcha en sentido inverso. En mente impropias las expresiones subia y (Geometría sucede lo análogo. Altura de un BAJADA de los émbolos: á ménos de noen- cilindro...., es siempre la distancia entre las tender por ASCENSION, marcha de los émbolos bases, aunqueel eje se halle horizontal, etc..... 325 brevísimos momentos, justamente cuando la condensación es enorme; mientras, sea la que quiera la densidad del gras, siempre, cuando se apela al sistema con= jugado, se invierten en el almacenaje 64* (en metros supuestos). Con un solo piston el aire es almacenado en 32%, cuando la densidad es de 2%"; en 16%, cuando la densidad es de 4%”; en 8%, cuando la densidad es de 8%"; en 4%, cuando la densidad es de 16%"; en 2%, cuando la densidad es de 32%"; en 15, cuando la densidad es de 64%", ete. Pues, si siempre es una misma la cantidad de centímetros cúbicos que, á una presion dada, debemos almacenar, ya sea que nos valgamos del sistema mono- cilíndrico usual, ya sea que recurramos al sistema policilíndrico que tenemos en estudio, ¿no es evidente que para hacer el propio trabajo en breve tiempo, necesitaremos acumular más esfuerzo que para realizarlo en un tiempo mucho más largo, y que los esfuerzos indispensables al efecto han de estar en razon inversa de los tiempos? Si en nuestros ejemplos ha sido constantemente de 4096 el número de cen- tímetros cúbicos que hemos tratado de comprimir, ya por el sistema monoci- líndrico, ya por el conjugado, ¿no es claro que cuando hayamos querido con- densarlos desde 32%" á 64"'" en 1 segundo, habremos necesitado una fuerza 64 veces mayor que cuando hayamos realizado igual tarea en 64 segundos, ó sea en un tiempo 64 veces mayor? XVIII. Del. auxilio atmosférico. El sistema policilíndrico no funciona en el vacío, sino en la atmósfera (lo mismo que el sistema monocilíndrico). Y, como la atmósfera ofrece una presion de 1* sobre cada centímetro cua- drado (1), resulta que de los esfuerzos anteriores debe siempre desquitarse el auxilio atmosférico. (1) Ya hemos visto que la presion normal es de 1,0333. No se olvide este dato si se aspira á una extricta exactitud. 324 Así, cuando en el sistema monocilíndrico baja el piston á la division 32, y los 4096” quedan reducidos á la mitad de volúmen (con densidad doble, por supuesto), entonces la resistencia in- : : E 64 terior es efectivamente de 2*"" é igual á 128"; sé 01) ' 48 64 >< 9atm = 1281; 40 32 pero el esfuerzo que debe desarrollar el motor es solo de 24 64*; porque la atmósfera ambiente ayuda por la parte ex- 36 terna con 1 kilógramo por centímetro cuadrado; ó, loque $ es lo mismo, empuja de arriba abajo al piston con una po- 0 tencia de otros 64X, Fig. 119. Por causa, pues, del auxilio atmosférico, cuando el piston baja á la division 16, á la division 8, á la division 4...., las presiones son respectivamente: Presion interna menos Presion externa. (64 < gti) 414 (64: >< EEN eb 64 ( gam__ nto E 64 < 3: (64 >< 8%) — (640 > Jam — 640 ( Bam Jam 64 >< 17; (64 >< IG) pa (64 >< plenas == 64" (Gan a, Jam) a 640 >< WA. De modo que, en la práctica, el esfuerzo máximo, que es el necesario al al- macenaje, es igual al número de atmósferas á que queremos llevar la conden- sacion, ménos uno. atm — 1) = Presion interna á 2*". atm Area del piston < (2 Claro es tambien que este auxilio de la atmósfera ambiente, igual á 1* por centímetro cuadrado, tiene que descontarse de los esfuerzos sucesivamente Cre- cientes de la condensacion del aire. (Ya entraremos más en pormenores.) Estudiemos ahora el auxilio atmosférico en el sistema policilíndrico. Con nuestros émbolos conjugados, el almacenaje se hace siempre por la atmósfera exterior, porque, sea la que quiera la condensacion á que deseemos llegar, la resistencia del almacen sobre el émbolo más chico es igual en kiló- gramos al esfuerzo que en kilógramos hace el aire que nos rodea sobre el émbolo mayor. En la figura 120 es el esfuerzo constante necesario para el almacenaje == En la figura 121 es el esfuerzo =16% <4* = 64m, En la figura 122 es el esfuerzo= 8 <8"= 64", Y el auxilio atmosférico es tambien de 64" en todas ellas. ES S 1) A AA A e Yig. 120. Y, en general, como los émbolos menores están en razon inversa de las presiones, siempre el tra- bajo constante del alma- cenaje se hará á costa de la presion que en el ém- holo mayor realiza la at- mósfera ambiente: por manera que, de aquí en adelante podemos prescindir en nuestros cálculos de la fuerza necesaria al alma- cenaje, y cuidarnos solamente del trabajo de esfuer- zos crecientes que requiere la condensacion. Y esto es general para toda clase de émbolos conjugados decrecientes en razon geométrica. Si la razon fuese 3, y los émbolos tuviesen bases Fig. 122. la presion al almacenaje sería de Y atmósferas sobre el piston menor: y el 326 ca AS o? £ - i producto 3 <9*"" sería igual al producto de los 27 — del émbolo mayor <1*, segun evidencia la figura 125. De lo expuesto se deduce la siguiente regla (en que se prescinde del alma- cenaje). El esfuerzo final es, con émbolos conjugados, ) y en general, igual al producto de 3 factores: ( Almacen a (Una corona cualquiera) < (por la presion final 9 atm que soporta) <(por el número de cilindros conju- gados menos 1). Cuando la razon es 2, esta regla puede enun- ciarse más sencillamente, diciendo que la resis- tencia final es igual á los centímetros cuadrados del émbolo mayor por el número de cilindros menos 1. i CAPÍTULO II. TEORÍA DE LOS ÉMBOLOS CONJUGADOS DEL SISTEMA DIFERENCIAL. Estudiado lo anterior, de seguro ocurrirá preguntar: ¿Qué clase de proble- ma es el que resuelve la conjugacion de los émbolos decrecientes en razon geométrica? ¿Qué es eso de ahorro de esfuerzo en el instante final? ¿Hay en todo ello alguna ilusion? ¿un absurdo quizás? ¿Cuál es la esencia íntima de la teoría? ¿Por qué nos hemos de cenir á los últimos instantes de la condensacion? ¿Qué pasa en los primeros? ¿qué ocurre en todos los demás? 11. Entremos en la cuestion, partiendo de lo más elemental en la ciencia. Sabemos que para evaluar todo trabajo producido, hay que tomar en consi deracion 3 elementos, tiempo invertido, espacio recorrido, y peso levantado (1). Preciso es para el rigor cientifico, que midamos, pues, con toda exactitud estos varios elementos, cuando hagamos con cilindros conjugados, ó sin ellos, una determinada condensacion. 11. Imaginemos un solo cilindro, cuya base tenga una superficie tal, que la presion normal atmosférica de 76 centímetros de mercurio, sea justamente igual á 1 kilógramo. Llamemos á esta base especial MÓDULO KILOGRAMÉTRICO, y al cilindro corres- pondiente CILINDRO-MÓDULO (2). (1) De aquí la necesidad de un módulo tiende presuponiendo las leyes de MArIOTTE dinámico, el kilográmetro, el cual es igualá y Gay Lussac.) la Fuerza capaz de levantar 1 kilógramo á la (2) La presion atmosférica normal de altura de 1 metro en 1 segundo. El elemento 0,76 sobre 1 centímetro cuadrado, es igual tiempo y el elemento peso, son los más in- á1*,0333. Por consiguiente, nuestro módulo fluyentes en el problema de la condensa—- kilogramétrico tiene que ser menor que un cion y percondensacion del aire. (Se en- centímetro cuadrado. 328 Sea de 64 metros la altura de este cilindro teórico; y dividamos esa altura en 64 partes iguales, —de un metro cada una (1). Establezcamos que para recorrer cada una de estas divisiones de á metro, necesite el piston de este cilindro invertir el tiempo de un segundo. Si por una de las caras de este piston empuja la presion normal de la at- mósfera, la Fuerza con que ayuda á este piston la accion atmosférica, será por hipótesis y convenio, de 1 kilográmetro exactamente, El almacen está lleno de aire á 2 atm. El interior del cilindro lo está á 1. Almacen a La válvula O estará cerrada por la presion 64 7 cu — desde el almacen. 56 En cuanto haya empezado á subir nuestro 48 piston-módulo como indica la figura, se com- 40 primirá el aire del interior del cilindro, y se 32 cerrará la válvula 2». La presion interna irá creciendo á medida que el pistom-módulo vaya ascendiendo; y, cuando el módulo haya A subido hasta el metro número 32, el aire del interior del cilindro, condensado ya á 2 at- mósferas, podrá equilibrar á la presion ejer- cida desde dentro del almacen sobre la válvula 2; cesará el trabajo de esfuer- zos crecientes, y empezará el de esfuerzo constante. Entendido el juego del aparato-módulo, calculemos, segundo por segundo, los esfuerzos necesarios para hacerle funcionar hasta condensar el aire á la presion de 2 atmósferas (por ahora no nos cuidaremos del almacenaje). IV. de 341 y E E 44 kilográmetros y 000 lo que importa el trabajo necesario para que el aire, desde 1 atmósfera, quede condensado á 2 en nuestro cilindro-módulo. Pues, si en ese cilindro mismo queremos pasar de 2 atmósferas á 4, el tra- bajo de esta condensación exigirá el mismo total de kilográmetros.... Y, en general, Teorema: el trabajo en kilográmetros necesario para pasar de una densi- dad á su doble, es una cantidad constante (se entiende para una misma altu- ra y una misma base, y un mismo tiempo). Véanse los estados que siguen: (1) Es imposible dibujar convenientemente á escala este cilindro teórico. Imagínelo el lector. 329 Trabajo de esfuerzos crecientes dwrante 32 segundos para condensar aire de L ¿2% en un solo cilindro de 1 módulo kilogramétrico de base por 64 metros de altura. Se supone que el. piston anda 1 metro por segundo. O _EÓO0ggO A =ÓLgÓLqÓROROÓQRÉROo z QqQ_ e q q _CÍÑÁQR_QR ur rn Segundos Camino Presiones de andado. ¡en el interior tiempo. Metros. del cilindro. ne 1 64 : 63 20 2 64 : 62 3 3 64 : 61 ES 4 64 : 60 Y E) 64 : 59 6 6 64 : 58 2 7) 64 : 57 8” 8 64 : 56 9 9 61: 55 119) 10 64: 54 al 11 64: 53 127 12 61:52 ap 13, 64:51 142 14 64: 50 15 15 61: 49 16" 16 64: 48 17 17 64: 47 18” 18 64 : 46 19% 19 64: 45 200 20 64: 44 2 21 64: 43 22 22 64: 42 23 23 64:41 240 24 61:40 25" 25 64: 39 26" 26 64: 38 21" 21 64 : 37 280 28 64: 36 29 29 64:35 300 30 64: 34 310 31 64 : 33 32 32 64 : 32 | Fuerza en kilográmetros. 1,015 1,032 1,049 1,066 1.084 1,103 1 1,143 1,164 1,185 1,207 1,231 1,255 1.280 1,306 1,333 1,362 1,391 1,422 1,454 1,488 1,523 1,561 1,600 1,641 1,684 1,729 Wu 1,828 1,882 1,939 2.000 44.856 | | | Términos extremos. 1,000 + 1,015 1,015 + 1,032 1,032 + 1,049 1,049 + 1,066 1,066 + 1,084 1,084 + 1,103 1,103 + 1,122 2 + 1,143 3 11/15 + 1,185 E + 1,207 , + 1,231 2231 4 1,205 ¿205 4- 1,280 1,280 + 1,306 1,306 = 1,333 1,333 + 1,362 1,362 + 1,391 1,391 + 1,422 1,422 + 1,454 1,454 + 1,488 1,488 + 1,523 1,523 + 1,561 1,561 + 1,600 1,600 + 1,641 1,641 + 1,684 1,684 + 1,729 ¿129 + 1,777 1,12; 1,143 1,164 1,185 1,207 1,2: 1 UA A "00 O 9 00 pu 00 02) 11%) Kilográme- tros, término medio. 1,007 1,023 1,040 1,057 1,075 1,093 1,112 1,132 1,153 1,174 1,191 1,219 1,243 1.267 1,293 1.320 1,347 1,376 1,406 1,438 1,411 1,505 1.542 1,580 1,620 1.666 1.706 1,753 1,802 1,855 1.910 1.969 44,341 Descontado el auxilio atmos- férico solo hay que hacer un es- fuerzo de 0,007 0,023 0,040 0,057 0,075 0,093 0,112 0,132 0,153 0,174 0,191 0,219 0,243 0,267 0.293 0,320 0,347 0,376 0,406 0,438 0,471 0,505 0,542 0,580 0,620 0,662 0,706 0,753 0,802 0,855 0,910 0,969 12,341 (1) (1) Las operaciones numéricas del cuadro anterior tienen por objeto hallar por aproxi- macion el valor de la integral definida siguiente: 64 == 5 0/o o e 32 el valor exacto se deducirá como sigue: Las integrales definidas 34 % 32 64 log ar x 10 xd; f po < de Af z gr += loge g log 244,362. 64 ES de; son evidentemente iguales todas unas á otras. Cada una de estas integrales corresponde á uno de los estados numéricos del texto. 64 64 —- x da = x Ñ 61 log e < t log 614—logx* + =147,365...pp AA 331 Se observa, pues, que siempre es igual 4 44 kilográmetros y una fraccion la fuerza necesaria para pasar de una densidad á su doble en nuestro cilindro- módulo, de 64” de altura y 1 módulo kilogramétrico de base, andando el piston cada metro en 1 segundo. (Si los decimales no aparecen conformes, bien se ve que las diferencias dependen de no haberse tomado en todos los casos el mismo número de térmi- nos medios.) Kilográmetros para llegar de lá 2% 44,341 de2á4 4% 44,367 de 4á 8" 44,420 de 84 16" 44,608 Y, como el número de promedios ha sido, 4 su vez, muy reducido para el cálculo del tránsito de 8 á 16 atmósferas, bien podemos creer que la integra- cion obtenida es demasiado grande: el número, pues, de kilográmetros para pasar de 1 densidad á su doble, es, pues, una CANTIDAD CONSTANTE, y, Segun la última nota, ciertamente próxima á 44m 362. Y aquí se ve el grave inconveniente de condensar los gases por el sistema monocilíndrico usual. El trabajo es siempre el mismo, así se pase de 1% á 2, como de alo cos como de 32* 4 64..... como de y atmósferas á 2 2, en cada cilindro de 1 módu- lo (6 más) de base..... La carga por centímetros dobla, á cada recondensacion, y el espacio, es la mitad, lo cual produce compensacion; pero, como esta compensación ocurre en la mitad del tiempo, la Fuerza que realice el trabajo, tiene que doblar á cada recondensacion. En obtener la densidad 2D se invierte la mitad del tiempo que se invirtió en obtener la densidad D; luego la fuerza tiene que doblar. Mientras que en el tránsito de 1 á 2" repartimos entre 32 segundos la integra- cion de 44 kilográmetros y fraccion, hay que distribuir, cuando se pasa de 8 4 16%, la misma integracion en solos 4 segundos. En el primer caso (tránsito de 1 4 2%), se requiere un máximo esfuerzo durante 1 segundo, de 0,969 kilográmetros (contando con el auxilio atmosférico); y en el 2.” caso (tránsito de 8 416%) es indispensable que ese máximo esfuerzo del último segundo, ascienda (con el auxilio atmosférico) á 13,4 kilográmetros; es decir, á un esfuerzo 14 veces mayor. Veamos ahora de integrar el mismo trabajo por medio de 5 cilindros con- jugados, cuyos émbolos tengan de superficie 2, 1 módulo kilogramétrico. 19) a yal le 10] Do! Je 0 A » » y Cuya altura tros (1). El estado que sigue, además de manifestar cómo se verifica, segundo por segundo, el cinco cilindros conjugados, tiene la señaladísima im- portancia de patentizar el sigmiente Teorema: La integracion del trabajo de conden- sacion con émbolos conjugados, es igual á la inte- eracion del trabajo con el sistema mor sea en cada cilindro igual á 64 me- 332 trabajo en los kilo ¡framétrico Fig. 125. rocilíndrico. Vemos, con efecto, aparecer nuevamente el número 44 kilográmetros y una fraccion. Antes, con el sistema monocilíndrico, Ahora, con el sistema policilíndrico hallamos (1) No es posible pintar aquí ni siquiera aproximadamente á escala estos cilindros teóricos. Imagínelos el lector juntamente con sus válvulas. 01 f 128 dí L TD obtuvimos. ... kilográmetros 44,341 kilográmetros 44,331 Para hallar los números de la penúltima columna en el estado inmediato puede utili- zarse la expresion siguiente: 64 loge t log128—1log.z j =147,365.... < f log 128—log 2 | La suma total de los términos de la co- lumna, se obtendrá atribuyendo á z el valor límite 64. Supóngase 7 =112: 96; 80; y 64. La inte- 128 de 64 f — 8,516 z 112 Es 2128 uf 220 AO 9n - 128 sd af 2 —30,080 80 l 128 de af a — 44,361 CA gral adquirirá los siguientes valores para los números de este volúmen correspondientes á los argumentos marginales 16, 32, 48 y 64. V 8,546 — J 0 = 8.946 = 9,865 C 18,412— 8,546 30,080 —18,412= 11.668 144.361 —30,080— 14,281 / 333 Trabajo de esfuerzos crecientes durante 64 segundos para condensar wire desde 1 ú 16 atmósferas con los 5 cilindros conjugados. Se prescinde del auxilio atmosférico, destinado al almacenaje. Espacio res- | | Fuerza en Segundos | Camino [190% en el [Espacio ga- Presion sobre | kilográm. | Kilográmetros | Término medio de en cilindro ma- vado en el] Suma la 1.* corona [sobrela 1.*| término medio, [sobre las A coro- : or de bese |”. ; , : : a tiempo. | metros. [4 pg | cilindro de de corona de ¡sobre la corona de nasde*/,, */,, dulo. —|'/2 módulo. 1/2 módulo, | */, mód. | */, módulo. AS 1 1 63 0,5 63.5 64 : 63,5 0,504 0,502 2,008 2 2 62 1 63 64 : 63 0,508 0,506 2,024 3 3 61 1,5 62,5 64 : 62,5 0.512 0,510 2,040 4 4 60 2 62 64: 62 0,516 0,514 2,056 > 5 5) 2,9 61,5 64 : 61,5 0.520 0.518 2,072 6 6 D8 3 61 64 : 61 0,5024 0,522 2,088 7 7 97 3,5 60,5 64 : 60,5 0,529 0,526 2,106 a alle to 06. ASCO 60. 64 : 60. ¿o lO oben llaa eee. 9 9 53) 45 29,5 64: 59,5 0,537 0.535 2,140 10 10 dd a) 0) 64:59 0,542 0,539 2,158 11 11 33 9,0 98,5 64: 58,5 0,547 0,544 2,178 12 12 92 6 D8 64.58 0,591 0.549 2,196 13 13 ol 6,5 97,5 64:57, 0,5506 0,593 2,214 14 14 50 7 ay] 64:57 0,561 0,559 2,231 15 15 49 7,5 56.5 64 : 56,5 0,566 0.563 2,204 AS 1 Ao oalido e Oise. | 04:06 ..0,571..|. .0,569..8,540.|...2,274 17 17 7 8.5 D0,0 64: 59,0 0,576 0,573 2,294 18 18 46 9 DO 64:55 0,582 0,579 2,316 1919 45 9,5 54,5 64: 54,5 0,587 | 0,584 2,338 20 20 44 10 ná 64:54 0,592 0,589 2,358 21 21 43 10,5 53.5 64: 53.5 0.598 0,595 2.380 22 22 42 11 33 64 : 53 0,603 0,600 2,402 23 23 41 11,5 02,0 64: 52,5 0,609 0,606 2,424 24... si les oc0S ea lo lle 0%. 64 : 52 OI ROI . 2,448 25 25 39 12,5 31,5 64: 51,5 0.621 0,618 2,472 26 26 38 13 Bl 64:51 0.628 0.624 2,498 21 21 37 | 13,5 50,5 64 : 50,5 0,633 0,630 2,022 28 28 36 14 50 64:50 0,640 0,636 2,046 29 29 35 14,5 49.5 64: 49,5 0,646 0,643 2,012 30 30 34 15 49 64 : 49 0,653 0,649 2.098 31 31 33 15,5 48.5 64 : 48,5 0,659 0,656 2,624 32. alle 32, os ec al oo lavoa le 48.. 64 : 48. ..0,666.. |. -0,662..9,856.| - . . 2,650 33 33 31 16,5 47,5 64 :47,5 0,673 0,669 2,678 34 34 30 Mz) 47 64 : 47 0,681 0.67 2,703 35 35 29 17,5 46.5 64 : 46.5 0,688 0,684 2,738 36 | 36 28 18 46 64 : 46 0,695 | 0,691 2,766 37 37 21 18,5 45,0 64: 45,5 0,703 0,699 2,796 38 38 26 19 45 64:45 0,711 0,707 2,828 39 39 20 19,5 44,5 64 :44,5 0,719 0,7115 2,860 40..|..40 A O lado. 64:44, OT (OL 0% 4] 41 23 20,5 43,5 64 :43,5 0,135 0,731 2.924 42 42 22 21 43 64:43 0,744 0,739 2.958 43 43 21 21,5 42,5 64 : 42,5 0,153 0,749 2,994 44 44 20 22 42 64 : 42 0,761 0,157 3,028 45 45 19 22,0 41,5 64: 41,5 0,711 0,766 3,064 46 46 18 23 41 64:41 0,780 0,715 3,102 47 47 17 23,5 40,5 64 : 40.0 0,790 0,785 3,140 48..|..48. JOG... (o. A LO 64 : 40. 0,800..|..0,795.11,661.|...3,180 49 49 15 24,5 395 64: 39,5 0,810 0,805 3,220 DO 0 14 25 39 64 : 39 0.821 0.815 3,262 al al 13 25,5 38,5 64 : 38.5 0.831 0,826 3,304 92 92 12 26 38 64 : 38 0.842 0,836 3,346 33 33 11 26,5 371,5 64: 37,5 0,853 0,847 3,390 od 94 10 21 1 64 : 37 0,864 0,859 3,434 55 | 55 9 27,5 | 36,55 | 64:36,5 | 0816 | 0,870 3,480 56... -96 paolo oso ollcscidas .64:36.. .:0,888..|..0,882.......|---3,028 57 97 7 28,5 30.0 64 :: 35.5 0,901 0,894 3,978 58 | 58 6 29 35 64-35 0.914 | 0,908 3,630 »Y 59 5) 29,5 34.5 64 :34,5 0,927 0,920 3,682 50 60 4 30 34 64:34 0,941 0,934 3,136 61 | 61 3 30,5 33,5 64: 33,5 0.955 | 0,948 3,792 62 62 2 31 33 64 : 33 0,969 0,962 3,848 63 63 1 31,5 32,5 64 : 32,5 0,984 0,976 3,906 O labla ll: WMosolloa 32... LIO 64 : 32. «.1,000..|. .0,992..14.274|.... 3,968 44,331 177,363 A ad 334 (La diferencia en los decimales se explica por la poca aproximacion de las operaciones al hallar los términos medios.) La integracion es, pues, la misma con un mecanismo que con otro (como 1o podia menos de aparecer). vI. El estado anterior necesita algunas observaciones. 1.* En él se prescinde del auxilio atmosférico, porque, empleado este exclusivamente en el almacenaje, no ayuda para nada al trabajo de la conden- sacion. En el sistema monocilíndrico no sucede así, puesto que durante la compresion y durante el almacenaje, se utiliza ese auxilio, y es preciso repar- tir sus efectos con arreglo á los tiempos invertidos en la una y en el otro. 2.” Calculado el esfuerzo que debe vencer, para la condensacion de 1 4 2 atmósferas, la corona 1.*, de superficie igual á */, módulo kilogramétrico, no he necesitado más que multiplicar por 4 los resultados, para saber á cuánto asciende el conjunto de esfuerzos necesarios á vencer las resistencias á fin de que, por medio de los 5 cilindros conjugados, se efectuen la condensacion, re- condensaciones, y percondensacion, hasta 16 atmósferas. En cualquier momento, el esfuerzo sobre una corona es igual al esfuerzo sobre cualquiera otra en el mismo instante; porque las densidades del aire están siempre en razon inversa de las superficies anulares comprimentes. Y, como las 4 coronas efectuan á la par su trabajo respectivo de compresion, la fuerza total necesaria para moverlas á todas juntas, es = á la fuerza que exije una corona < por el número de ellas, ó bien = á la fuerza que exije una corona < por el número de cilindros menos 1. 3. Descontado el auxilio atmosférico, deben ser iguales los lilográmetros necesarios para hacer una percondensacion, é introducir el aire en el almacen, ya nos valgamos del sistema policilíndrico, ya utilicemos el usual monocilín- drico. Y, en efecto, así sucede. En el último estado vemos que la integracion del trabajo efectuado para 16 atmósferas por las 4 coronas comprimentes de los cinco cilindros, es A A. o Ad OE O O iS: cantidad en la cual está comprendido el almacenaje ejecutado (y no lleyado en cuenta) por la atmósfera ambiente. 335 Pues, descontando tambien el auxilio atmosférico, vemos que el sistema monocilíndrico exije lo siguiente, segun los estados anteriores que á él se refieren: Para el trabajo creciente: Tránsito de lá 2! RI Sl de2á4 4 287 2367 de4á 8 36, 420 de 8á 16 40, 608 136 Para el trabajo constante: (1) almacenaje durante el segundo de tiempo n.” 61, ] kgr durante el 62, 15 durante el 63, al durante el 64, 15 60 E o NO, VII. Ya podemos responder á las preguntas con que empezamos este capítulo Il. Teorema: Los émbolos conjugados trasladan á los primeros tiempos de la compresion las enormes resistencias finales que experimenta el piston único del sistema monocilíndrico. El siguiente estado lo evidencia: (1) El aire interior está á 16 atmósferas: descontando el auxilio atmosférico. solo hay que hacer un esfuerzo de 15, 336 Compresion ú 16 atmósferas. E — (q Por el sistema Por el sistema monocilíndrico. policilíndrico. En el segundo 1 0,007 2.008 2 0,023 2,024 3 6,040 2,040 4 0,057 2.056 5 0,075 6 0,093 all 0,112 8 0,132 9 0,153 10 0,174 11 0,191 12 0,219 13 0,243 14 0,267 15 0,293 16 0,320 17 0,347 18 0,376 19 0,406 20 0,438 21 0,471 22 0,505 23 0,542 E 24 0,580 25 0,620 2 123,479 26 0,662 27 0,706 : 28 0,753 2,546 29 0,802 T 30 0.855 31 0,910 32 0.969 33 1,032 34 1,098 35 1.170 36 1,246 37 1,327 38 1.415 39 1.510 10 1 11 Me 12 16 3 1 44 2 45 2, 46 2, 47 2 2 18 2 3,180 19 3 3,220 50 3 3,262 51 da 3,304 52 4, y 53 t, 54 5, 1019) 5, 56 6,: 3,5 y) dan DD E By 58 8. 133,895 3,630 59 10, 3,682 60 13 3,7136 61 15: 3,792 62 15, 3,848 63 15, 3,906 61 155 3,968 177,736 177,363 mm — (-——— A 5 >= EZ ' : Ñ =P E (Frente á la pag. 337.) d_e63 62 : 61 , 60 COMPARACION DE LOS ESFUERZOS QUE REQUIERE EL SISTEMA MONOCILINDRICO. E CON LOS QUÉ REQUIEREN LOS SISTEMAS DE EMBOLOS DIFERENCIALES. den 56 : y a 1) 12 ny 5 52 9 3 E ; Js IO rs EN Sistema diferencial geométrico para 16 atmósferas (pag 337. 3 E pa 28 Aaa aa aa E a los 2 de Í Al | ¡| | 0) . 1 29 0cÍ , = : SES l g0 0-0 6 8 10 129 14 16 18 0 92 94 06 98 "30 32 32 36 38 40 49 44 46 4850 32 54 56 58 60 62 64 40 38 36 34 30 30 28 32 23 26 2 20 Y is ES ¿E LE ce 0 A E 1 E E 1 19 22 3 | E E 0 01812 A. E 0 [5 8 + + ¿ ! PIPA EEN ql 4 a 0 | : ¡aja | | 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 48 20 992 294 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 592 54 56 58 60 62 64 18 16 lá 12 10 1] 6 Bend 5 Sistema diferencial gevinetrico para b4 amesibras ñ 3a AH A+ l | | 3 2 == =n955 AO | Ja Jal E JE a ¡La Sr EA A 0 9910 A 00 1 bc ] ! ¡al ala qu 0.2. 4 6 8 10 12 16 i6 18 90 9 9 96 08 30 39 34 36 38 40 49 4 46 48 50 52 5% 56 58 60 62 64 337 La integracion de la compresion á 16 atmósferas, es la misma en ambas columnas: = 177x8tm y una fraccion. Pero, mientras la del sistema monocilíndrico empieza por milésimas de kilográmetro, la de los émbolos conjugados empieza con 2 kilográmetros y algo más; es decir, con un esfuerzo tal, que si bien no exije un poderosísimo mo- tor, es, sin embargo, 287 veces mayor que el requerido por el sistema del cilindro único. En compensacion, el sistema monocilíndrico exije, en los últimos instan- tes, un motor representado por 15*"", al paso que con un motor 4 veces me- nor, terminan su carrera los 5 émbolos conjugados. Además, dados nuestros cilindros hipotéticos, los cambios en las resisten- cias (tan perjudiciales á cualquier sistema de mecanismos), están, con émbo- 530968 los conjugados, en una proporcion menor que de 1 á 2 (5) mientras que en el sistema monocilíndrico se encuentran en la proporcion de 1 á más de 2000 = 2 ) Esto solo bastaría para condenar el sistema del cilin- dro único, empleado, no obstante, universalmente. Las resistencias finales desde el segundo n.” 50 al 64, ascienden á 133,895 en el sistema monocilíndrico. De esta enorme acumulacion de resistencias, quedan repartidos, con el sistema de los émbolos conjugados, 123,479 entre los segundos 1.” al 49. Poco ú poco, pues, por el sistema policilíndrico, se ha ido efectuando, en 49 períodos, lo que en 14 tiene que efectuar el sistema monocilíndrico. Los émbolos conjugados han TrastaDaDo, pues, á los primeros tiempos de la compresion, las colosales resistencias que hácia el fin de su carrera halla un piston cuando comprime un gas en un solo cilindro. Y, para que todo lo anterior entre por la evidencia de los sentidos, he for- mado las 2 curvas n.” 1 de la adjunta lámina, que, á mi entender, patentizan el último importantísimo teorema. La curva de los émbolos conjugados diferencialmente, viene á ser como un plano suavemente inclinado que se eleva, por gradaciones insensibles, desde poco más de 2 á poco menos de 4 en una extension de 64. La curva correspondiente al sistema monocilíndrico, despues de elevarse muy suavemente desde cero hasta 3'/, durante 49, se levanta de un modo abrupto y escarpado desde 3 '/, á 15 durante los tiempos comprendidos entre 49 y 60, para caminar luego horizontalmente durante 4, á la enorme altura de 15 sobre la horizontal. Las superficies de las curvas abc y bdef, opuestas por el vértice, son Casi ¡ouales: x 1 338 En efecto, segun el estado anterior, abc = abhe — cbh = 123,419 — (171,136 —133,895) =19,638, hdef =bdegh—bfgh =133,895 — (117,363 — 123,479 80,011). Esto hace patente la eran ventaja que lleva el sistema de los cinco émbo- los diferenciales al sistema monocilíndrico usual; puesto que los diferenciales ejecutan en 49 períodos lo que el piston monocilíndrico debe ejecutar en 14; toda vez que es comun á ambos sistemas el trabajo representado por el área hbf9h. YA Solamente el desconocimiento de la economía particular que gobierna la condensación de un gas, y que es la esencia íntima de la ley de Marrorre, puede disculpar la construccion de algunas máquinas para comprimir el aire, cuya sencillez nunca debe excusar el despilfarro inconcebible de fuerza motriz necesaria para hacerlas funcionar. Véase un ejemplo: Fig. 126. No hay volante: los pistones, empujando los extremos de la varilla horizon- tal que asoma en los fondos mas próximos de los cilindros, hacen el cambio de la distribucion: esto es, sin duda, ingenioso y sencillo: pero el cilindro de vapor tiene que trabajar á presion plena de 5 atmósferas, solo para vencer, al fin, la resistencia del almacenaje á 4 atmósferas, en la última cuarta parte de la car- rera del piston, derrochando sin necesidad al principio la enorme tension del vapor á 5 atmósferas, cuando la resistencia es relativamente insignificante. Pues qué ¿el carbon no cuesta dinero? Mejor pensada es esta máquina que, por las noticias que de ella tengo, debe funcionar como aparece desprenderse de la figura siguiente: Fig. 127. El vapor trabaja á plena presion hasta poner el contrapeso casi vertical: despues el vapor funciona por expansion; tiene naturalmente menos potencia, pero, entonces, inclinándose en su favor el contrapeso (precisamente cuando las resistencias de la compresion del aire llegan á su máximum) restituye al piston toda la fuerza que el vapor invirtió en levantarlo cuando, trabajando á presion plena, era su potencia un máximo y escasa la resistencia. Este recurso es, sin duda, muy original: pero ¿no tendrá que gastarse fuerza bastante en vencer el movimiento parásito del contrapeso? En mi juicio mejor hubiera sido un volante de eran masa: acaso, razones que desconozco, decidirán en favor de esta ingeniosa novedad. IX. El problema, pues, que resuelven los émbolos conjugados, me parece de importancia, de notable trascendencia, nuevo en mecánica, y no elevado á sistema todavía: el de repartir con cierta uniformidad el trabajo de las com- presiones sucesivas de cualquier fluido aeriforme sensiblemente sometido á la ley de Marrorre; compresiones que con el sistema monocilíndrico empiezan no exigiendo casi ningun esfuerzo, y terminan necesitando la aplicacion de un poderoso motor. 340 No siempre puede vencerse una resistencia, porque no siempre se dispone de un motor suficiente para el trabajo directo. ¿Quién no ve la utilidad de ejercer presiones colosales con pequeños motores, directamente y sin interme- dio de engranajes, causa siempre de considerables resistencias pasivas, y de organismos que no pueden funcionar sino á costa de espacios preciosísimos de tiempo? ¿Quién no se regocijará de poder comprimir los gases con fuerzas es- casas y sin pérdidas de tiempo, solo por saber dar mejor distribucion mecánica á los períodos de la compresion? X. Pero tomemos cilindros industriales, no teóricos como hasta aquí, y apare- cerá verdaderamente útil el sistema de los émbolos en progresion geométrica, empleados conjugadamente para llegar á presiones espantosas. Supongamos que quisiéramos producir en un solo cilindro de 2560 módu- los kilogramétricos una compresion de 64 atmósferas: tendríamos que aplicar al final la enorme fuerza de 2560 <63=161 280 kilógramos ¡más de 161 toneladas! Pues recurramos ahora á un aparato de 7 cilindros conjugados en progre- sion geométrica, cuyas bases sean CATS CAMA E = y llegaremos á esa portentosa com- presion con solo un esfuerzo máxi- mo de (1 corona de (2560 — 1280) <(2") =< ((por el total de cilindros —1)=(1—1)) =(1280"“2<6=15360 kilóors.; es decir, 15 toneladas: ¡menos del décimo del caso anterior! Y nada quiero decir de la resis- tencia colosal que habria de exigirse al potente cilindro dentro de cuyas paredes tuviera que realizarse tan gran condensación á 64 kilógramos por superficie-módulo; mientras que, con émbolos conjugados, exigiéndose cilindros de un diámetro cada vez r menor á medida que crecen estas Fig. 128. 341 fabulosas compresiones, capaces serian los aparatos de resistir y albergar tan extraordinarias condensaciones, aun permaneciendo iguales los espesores de metales en todas las paredes cilíndricas. ¿No tiene cohesion bastante para re- sistir nada menos que á la explosion de la pólvora la delgada pared de una escopeta? XI. Pudiendo ser cualquiera la razon de los émbolos conjugados, ¿cuál convie- ne más? La siguiente comparacion instruirá lo bastante para comprender que mientras menor sea la razon, más conveniente es. Sean 2 las séries de émbolos conjugados: en la 1.* la razon es 2, y en la 2.* es 3. 2560 mod Ja La figura 129, para comprimir aire á 32%, requiere un esfuerzo máximo de (2560—1280) < 2 < (6—1) =12800*, La figura 130, para comprimir aire solo á 27 atmósferas, necesita, sin embargo, (2560—853) < 3%%x< (4—1)= 15363. XII. Ya hemos logrado conocer la esencia íntima de la funcion mecánica reali- zada por los émbolos conjugados: «distribuir de un modo uniformemente cre- ciente los esfuerzos parciales que requiere la condensacion de un gas, redu- ciendo á un suave plano inclinado la escarpada curva que representa la con- densacion en el sistema monocilíndrico. > 342 Réstanos solo conocer la Ley de esta funcion. Siendo la suma de los esfuerzos necesarios para pasar de una densidad á su doble una cantidad constante, cuando, para llegar de 1% á 2, de 2 44, de 4 á 8*....., invertimos siempre el mismo tiempo, y caminamos siempre el mis- mo espacio, es evidente de toda evidencia que será tambien una cantidad constante el trabajo de comprimir con émbolos conjugados el aire, desde la densidad de 1*' á la de 2, desde la de 2 á la de 4, desde la de 4 á la de 8..... Y, por consiguiente, Corolario: ton émbolos conjugados, los esfuerzos precisos para la condensacion de un gras son los logaritmos de las presiones (logaritmos que serán los que corres- pondan á una base aritmética igual á la razon de 2 cilindros consecutivos). Si, pues, para condensar una determinada masa de aire desde 1 4 2%, se necesita, por ejemplo, la fuerza de 1 caballo-vapor; para obtener con émbolos conjugados diferencialmente, esa misma masa de gas recondensada á 4 at- mósferas, será necesaria la fuerza de 2 caballos (de 1 caballo para el tránsito de 1% á 2, y de otro caballo para el tránsito de 2 4 4%). Y, si quisiéramos que esa misma masa de aire estuviese percondensada á 8", necesitaríamos la fuerza de 3%” (por haber pasado ese mismo volúmen de aire 3 veces desde una densidad á su doble). Y así, en general, se requiere con émbolos diferenciales: r Para condensar atre á 2%, fuerza como l, Para condensar aire á 4, fuerza como 2, Para condensar aire á 8, fuerza como 3, Para condensar aire á 16", fuerza como 4, Para condensar aire á 32", fuerza como 5. Para condensar altre 4 64", fuerza como 6, Etc. ] NAF COLO EA P= => o 22 = Ue IN E (e Etc. de aquí el haberme parecido propio llamar Ley Locarírmica á la ley de los esfuer- zos respecto de las presiones con émbolos diferenciales. Los Esfuerzos son, pues, los Logaritmos de las presiones (obtenidas con émbolos decrecientes en razon geométrica, que funcionan simultánea y conju- oadamente). 343 ¡Ley de inapreciables resultados, pues con pequeños motores puede obte- nerse directamente lo que, del modo actualmente en uso, necesita de fuerzas colosales (1). XII. No tengo noticia de ningun compresor rigorosamente diferencial. Dos existen que lo son durante un cierto periodo de su marcha; el de Hurcourr, el de RouquAYRroL. En el de Hurcourr, indicado en la figura 131, y que en París sirve para condensar el gas del alumbrado á 11 atmósferas, con el fin de distribuirlo despues en pequeños recipientes portá- tiles, aparece un aparato verdadera- mente diferencial, cuando el piston baja: porque mientras más se reduce el espacio inferior comprendido entre el piston y el fondo, más se ensancha el espacio anular existente entre las pare- des cilíndricas exteriores y la gruesa barra del piston, la cual no las toca, quedando así entre la barra y el cilim- dro, una especie de galería intercilín- drica. Pero, cuando el piston sube, la recondensacion se hace por el sistema monocilindrico; hay un período de es- fuerzos crecientes, y luego uno de al- macenaje con presion constante. Este compresor es sencillo, y de gran soli- dez, funciona en muy buenas condicio- nes; pero no es rigorosamente diferen- cial. (1) Laley logarítmica es general: si en vez de émbolos decrecientes, segun la razon 2, tuviésemos émbolos decrecientes segun la ra- zon 3, tales como 81 : 27: 9: 3: 1, resul taria que la 1.* corona(=81 —27=54) nos exigiria un esfuerzo final de 54 < 3'= 162: Fig. 131. la segunda corona (=27 — Y =18) lo exigiria de 18 < Y%= 162k: igualmente la tercera corona (=9—3=6), requeriria la misma fuerza de 162k=6=<27'Y y la cuarta coro- na (=3—1=2) pediria tambien 2<81"= 162, etc. 344 Tampoco llena esta condicion el de RovquayroL. En este ingeniosísi- mo aparato los cilindros están entre sí ::5 : 1. El mayor deposita so- bre sí el aire á 5%, dando por el interior de la palanca alimento al menor, el cual lo almacena á 25% 6 más, para que los buzos puedan descender al fondo de las aguas, lle- vando una gran provision de aire en reducidísimo volúmen. Cuando baja el cilindro mayor, el fondo va acer- cándose á la tonga de agua, y com- primiendo el aire hasta que su den- sidad se hace superior á la del depósito. Mientras tal sucede, las cosas pasan como en el sistema monocilíndrico. Pero, no bien el aire comprimido empieza á penetrar en el cilindro menor por la palanca-manubrio y hasta el fin del via- je, ó descenso del cilindro mayor, el proceso de la condensacion es diferencial, por existir dos organismos trabajando simultáneamente, de los cuales el uno deshace en parte lo que el otro lleva á cabo. En efecto, mientras el fondo del cilindro mayor va reduciendo más y más el volúmen del aire que lo llenaba, aspirado de la atmósfera, el fondo del cilindro menor lo va en parte ensanchan- do, de modo que la compresion resulta ser una diferencia. Expulsado del ci- lindro mayor todo el aire que lo llenaba, toca entonces al cilindro chico; su vez de comprimir el cual, bajando, sigue por completo las leyes del sistema monocilíndrico: es decir, recondensa, durante un cierto espacio de tiempo mediante esfuerzos crecientes; y, por fin, almacena, teniendo que vencer una resistencia constante. En la interesante máquina RouquayroL hay 3 períodos bien distintos, uno de trabajo monocilíndrico, otro de trabajo diferencial, y otro monocilíndrico otra vez. Y tendríamos entonces: de una densidad á su triplo, tiene que ser diferente y mayor que la otra fuerza, tambien considerada como 1, cuando se trató de pasar de una densidad á su duplo. Y, en efecto, la fuerza, considerada como 1 para triplicar una densidad, es en números Para pasar de 1%á 3, fuerza como 1. Para pasar de 1% á 9, fuerza como 2. Para pasar de 1% á 27, fuerza como 3. Para pasar de 1% á 81, fuerza como 4, Por tanto, el número de kilográmetros ne- redondos cesarios para pasar de una densidad á su (3% — 1) de 2 atmósferas .......- En el 3.% caso = Ss de 4 atmósferas..... . Sostienen, pues, las coronas: 4 Tao ni 3 de atmósfera .......... en < 5 Tapes += de atmósfera............ 16 LU us 5 detatmostra O Evidente es ya que lo propio sucederá siendo cualquiera otro el número de los se- gundos de la ascension ó carrera de los émbo- los. Lo que suceda entre dos émbolos, sucede- rá homólogamente entre otros dos cualesquie- ra; y, así, siempre tendremos en el momento > de atmósfera: 8 do de atmósfera; 16 = de atmósfera. ata Domo =Ti Pe escogido para discusion, que el producto de Una corona < por su presion, Es igual al producto de otra corona cual- quiera por la suya (si ambas coronas corres- ponden al mismo sistema policilíndrico dife— rencial). 11. No se necesita calcular los volúmenes del aire comprimido para conocer su presion. Si lo he hecho hasta aquí, ha sido para que no desaparezca la representacion imaginativa (Vorstellung de los alemanes), que, necesaria para la inteligencia de todo lo nuevo, se des—- vanece por completo en cuanto se emplean sin cesar lasfórmulas abstractas. Lainvencion está casi renida con los símbolos analíticos. A lo menos esto me pasa á mí: yo no veo lo nuevo sino en imágen. Lo geométrico me es óbvio; neblinoso lo algebráico, hasta que en—- tro en la region de lo demostrativo. Así, pues, las presiones son susceptibles de una forma en que solo entren las alturas de los cilindros, desapareciendo sus otras 2 dimensiones. Sean 2 los cilindros conjugados. Bla base del cilindro mayor; B 3 la base del menor; H la altura en cada uno; nm el número de divisiones (iguales) que han andado de su carrera los émbolos conju- gados. El aire del cilindro grande, antes de em- pezar los émbolos á moverse, ocupará un es- pacio igual á La base por la altura — BH. Cuando los émbolos hayan recorrido una division, habrá disminuido el espacio del ci- lindro grande, y aumentado el espacio del cilindro chico (cuya capacidad es */, de la del grande). La suma de los 2 espacios será B 3 (a) + el Cuando los émbolos hayan recorrido 2 di- visiones, la suma de los espacios será B B (12) AS Y, en general, cuando hayan recorrido % divisiones, la suma de los espacios será B B (11) + aj a oc ROA = 840 Suma de esfuerzos finales..... 1974* Sin intercalares habria sido el esfuerzo final con 2 émbolos conju- palos, segun ya Sabemos. abs ra Po O Diferencia dá favor del sistema intercalar... 546 PA y. 4 Sean 3 los intercalares. Cilindro ma yor Da e repre ds EE EIA 20 EA = 25201 sal o: O de ÓN =D A O A IEA A a A EN e o E ROS == 0 USO Base del cilindro menor (1) (mitad del mayor)...... O 1260 1.* corona: diferencia entre el émbolo mayor y el 1.* intercalar. = 315209 2.* corona: diferencia entre el 1. intercalar y el 2.2..........=. 315 3.* corona: diferencia entre el 2,” intercalar y el 3........... == 515 4.* corona: diferencia entre el 3." intercalar y el émbolo menor.= 315 Presion final de Pe ab. sobre la Corona. a a IS e de E MEL) 8 de E sobre la oo LORA IAE 0 IE a =D de = dla doo cocos. AS a 630 Presion final de 2 émbolos conjugados sin intercalares........... 2520 Diferencia d favor del sistema intercalar .....= 606k / (1) Estas bases son entre sí SO OEA vI. Inspeccionando comparativamente los anteriores resultados, vemos qué el esfuerzo final sin intercalares.......o.o..........= 2920K Contilfintercalar 3 3 entreldiid AA A AN DU) Lo ae E A 420 2520 Con mtercalares rgrrd, ErtrerO 1 A. == Y LOTA Moquerda nao de as a aaa COLÓ 2520 Conroantercalares Et SA A O TA: co toas data ds dh OA UE AL A - 2520 Conmtantercalares 908: 1367 entre LO: => 11879 Lo que economiza en el momento final...... IO RIO AL OEI ÁS Esta comparacion nos hace ver que el uso de los intercalares debe tener un límite en la práctica, por más que sea indefinido el incremento teórico de los ahorros (4 medida que crece el número de los intercalares). En efecto: De tener 2 émbolos geométricos conjugados, á tener uno más intercalar, va un ahorro de esfuerzo final de 420* en 2560. Bien merece un cilindro inter- medio tan considerable economía. Pero ¿quién por ahorrar solos 35 kilógramos (como va de tener.3 interca- lares á tener 4) complicaria el mecanismo con un émbolo más, cuando de se- guro los rozamientos habrian de absorber una cantidad mucho mayor que la que por ese émbolo más, pudiera resultar ahorrada? Cierto es que siempre la suma de las presiones finales economizadas va en aumento; pero la superficie sobre que se ejercen va en disminucion (4 medida que el número de estas superficies se aumenta), de manera que necesariamente ha de llegar un caso límite en que se iguale prácticamente lo que se gana con lo que se pierde. Y, considerando lo que se gasta en fuerza con-los rozamientos, juntamente con la necesidad de disminuir complicacion, espacio y dificultades, bien puede asegurarse que, en la práctica, jamás se pasará de uno ó dos cilindros interca- lares en estado sólido. (Ya veremos que no existe esta limitacion para los roros CONJUGADOS. ) 356 VIL Constituyen la primera clase de intercalares estos émbolos que, para con- densar aire desde 1 á 2 atmósferas, se interponen entre dos geométricos, de un modo tal, que las superficies consecutivas de todos ellos son entre sí como un trozo cualquiera de la série de los números naturales. Los émbolos así dispuestos, no poseen la preciosa cualidad que tienen los émbolos en razon geométrica, de que el producto de una corona por su presion es igual, siempre y en cualquier momento de la compresion, al producto de otra corona por su correspondiente presion en el mismo instante. En los émbolos geométricos no hay dos coronas iguales, puesto que éstas decrecen superficialmente en razon inversa del incremento de las presiones. En los intercalares segun una série de los números naturales, son iguales en área todas las coronas; y, como las presiones que las últimas soportan son mayores que las que sufren las primeras, de aquí que el producto de una coro- na por su presion, en un determinado instante, nunca es igual al de otra por la suya. VIII. En primer lusar, ¿habrá números mejores? En segundo, ¿qué necesidad hay de que los intercalares estén, entre sí y con los geométricos, segun una série de números naturales? Examinemos algunos casos, suponiendo siempre las áreas de los émbolos geométricos mayor y menor del sistema diferencial, respectivamente iguales 2520" y 1260 (para condensar aire á 2%), . 1% Los émbolos sean 2300 (0 25) 9! 7 (no en série de números naturales) Í260 a e 2520 ya k Corona 1 . 630 >< 890 NOOO => 840 3875 ¿SES 2520 ] Corona RE Sl = —504* 1575 / 2520 3990 'orona 3.*, 315 < == = 30k Corona 3.", 315 < rt 630 y 1974 2520 Ahorro respecto de] sistema sin inter- 2520 cia es O O LO Fig. 181. Resultado igual al de los émbolos OEI discutido en la Seccion IV de este capítulo. Sean ahora las bases de los cilindros ASA de. td 2520 : Corona lia 315 >< Pd = 360 E Ei 2520 Corona 2.%, 630 =< vr bene de 1008 E 2520 VIE A = 00 1998 Sistenmades cilindro 2520 Ahorro actual. ..... AN MIS TN 522 ANO deca a 546 Ventaja á favor del caso anterlor........ » 24 Sean otros los cilindros, ARS OE A A 2520 A 1.*% corona, 840 =< E so de = 1250) I260 2." corona, 210 < E == 360* . ”/ AOS cn. = . U Sh70 e 2520 3.* corona, 210 < O = M0 2040 640 Sistema de los 2 cilindroS. ......momm.s.. 2520 artistas AO 480 Ahorro de la Seccion IX d46 Fig. 139. Esta combinacion es en 66* peor que la primera al finalizar la carrera de los émbolos. UE Supongamos 4 cilindros 1 7 ob : 2520 Wa a.) , DDN Corona 1.*, 210 =< OS PESE —= O : - 2520 Cara 2. UN) Se NS ooo arono. = atada) 1470 Corona 3.*, 210 =< ES9eD . 420 = s AS 1260 DICO CIO OO POMO AO pu 2089 Los émbolos geométricos............... 2520 AO o ooo abono e NR e 431 MOT 546 Fig. 140. 338 XUL. Se ve, pues, que hay combinaciones de los émbolos -Intercalares, expresa- das con números enteros, que son mejores que otras; y se ve igualmente que algunas combinaciones dan resultados enteramente iguales. Pero ¿de qué manera se obtendrá el máximum de ahorro? INE Se obtiene el míximum de ahorro, siempre que el producto de una corona por su presion sea igual al producto de otra cualquier corona por la suya, en el mismo instante. Para esto, los émbolos intercalares tienen que someterse á una razon radi- cal; por lo cual esta segunda clase de intercalares, sujeta á órden, recibirá el nombre de intercalares radicales. Supong "amos que tenemos 5 émbolos geome SÍIICOS para comprimir altre á 16 atmósferas, y cuyas bases son: :1 id A :$ ¿16 Si queremos interponer 1 intercalar entre cada 2 émbolos primarios ó geométricos, tendre- mos que construir las áreas de modo que sean entre si l :y2 2 4:42: :Y :8y2 16 S1 quisiéramos interpolar 2 intercalares, las bases serían 3 $ E: AÑ, A E 3 3 a A :v2:V 2 :9 :2/2:2/2Y 2 : A 442 :4y2y2 ¡Y :sv2:8y/2V; Ab Si hubiéramos de interpolar 3 intercalares, las áreas serían E ER O EE - ai ERA EZ 4 í ps 4 = E 4 4 4 = al Ve Ve V2V2V2V 2D 2/22 2 VE 22 Pe hayzay 2 24/2/2288 2:8/2/2:8/2V 2 2:8 () Para 4 intercalares tendríamos VD )= ¡Y A A HE $5 E A A PEN, A: y2:V2V2:V2V 242: V2V2V 22 : 2 :2V2:2/2V2:2V2V2V2:2/2V/2V 24 2:4 : etc. Hechas las operaciones, tendremos 53 113 324 2dl 8 ana 2: 2,828 : 4 :5,656 :8 21: 1,260: 1,587 :2:2,520: 3,175: 4: 5,040 : 6,350 : 8 221 :1,189: 1,414 : 1,681: 2 : 2.378 : etc. 359 Y de la misma manera que la progresion 1260" 2520 : 5040: ..... se obtiene multiplicando por 1260 la progresion IN: 2 ; 4 ARE del propio modo cualquiera de las progresiones intercalarias que anteceden, multiplicadas por el número adesuado, se convertirá en aquella que corresponda á las dimensiones que deseemos para las áreas de nuestros intercalares radicales. Así, si necesitáramos interponer un intercalar radical entre 2 émbolos pri- marios ó geométricos de 2520 y 1260", no tendríamos más que multiplicar por 1260, cada uno de los términos de la progvesion 1: y 2: 2, lo que nos daria 1260 .: 1260 < 1,414 : 1260 < 2 = 1260 : 1781,6 : 2520. Multiplicando tambien por 1260 la progresion obtendríamos los dos intercalares radicales que deben interpolarse entre 1260 y 2520, y resultará sr S= 1260 : 1260 y 2 : 1260 y 2? : 1260 o == oO” 2.2 intercalar radical =1260< E conmchica A ¿ - 2520 , yu 0) > 9 98 AS Y, pues ; »k 2. (2119. — 1781,3 =337,)>< PEL occ = EG - 2520 Da H= . == e) E P DAS = yk z (1781,3— 1498,2 AO: 476 4, (1498,2— 1260. =238,2)<

< ( == 1) 32 o 3,500 320 10 10 2 2.2 |322x-= al —1) 32 = z 7328 8 8 ió 320 10 10 3 32 | 2x3 7 =2x7 | 2=(=1) |[2x<-5=18,7 32 >< 5 ( 7 iS 7 Den tLE a ls a EI LN ESE e d2> AA SN 32 <= =21,33: 326 6 6 0 se ES 320 10 e ( 10 1) a 5 E D. 32 = == == 32 — 32 — =32, PMASISIO 5 5 75 (03 Almacenaje. (e — 141) 2/87 Almacenaje. 5 Almacenaje. gía Almacenaje. 10. Almacenaje. Resultudo (evidentemente grande)..... Términos medios. 1 17,573 26 ,666 32 32 32 32 32 222 650 Sistema de dos émbolos conjugados :: 2:1.—Buse del cilindro mayor 32%, altura 10,—Se prescinde del almacenaje y del auxilio atmosférico. Camino Términos Espacios (1. Presiones. Fuerza. andado. medios. > 320 PI es ; , 10 288 + 16=304 301 19 (32 — 16)00ron 16* 842 16*,421 245% 256 32=288 390 20 32 16 MUS UD 310 Ze 16 + 32=288 TS 8 6 A 3) =1/,//11 17 ye - 320 20 sa 3.0 224 + 48=272 Son =>" (82 — 16) = US) (ey) 18 ,300 212 17 e a 320 e E Aletas 4. 192 + 64=256 356 16 (32 — 16) 19 ,413 Do 160 3.0=2 Sen E (32 16) 21 ,333 20 .666 ). 60 + 80 —240 310 5 ST )) == ¿30 20 .666 2.0 5 , 55 320 20 2) ay DD [= 5 RQR 6. 128 + 96=224 > LE (32 — 16) = 22 ,891 21.595 E 96 + 112=208 E Eo 32 16 = A, 615 23 136 7 96 + 112=208 208 E (32 — 16 = 24, 015 7 30 Q DQ o 320 20 55 MM BRA oz A S. 64 + 128=192 To2 12 (32 — 16) = 26 ,666 25 ,640 . 320 20 » 0 32 +144=176 == —— (32 — 16) —=29/090 27,878 176 11 1 0 + 160160 Sen 20 32 16 32 30.045 0% 2 10 — O 60 T 16 — ) = SES] Resultado algo mayor de lo que debe ser. por el escaso número de promedios ..... 221 ,503 _-RD-- -K_c---_ _—_—_—_ —_ __—_ o _— —o— _—____ — _ _ A A q _ _A2> —.-. ——————— l; Recuérdese que. segun el Apéndice del último Libro. Seccion 11f, no es necesario calcular los espa- cios, etc. 364 Compresion de aire 62 atmósferas. —Sistema intercalar segun la série de números naturales: 4: 3: 2 Base del cilindro mayor 32%; intercalar, 24; menor 16. Altura, 10, Cada corona tiene Su, > : = Espacios Espacios E q. ¿SOS eños Presiones (1). Esfuerzos, caos e | cilindros mayor [cilindros intercalar medips? ls é intercalar. y menor. 320 320 40 40 40 40 1 [288 =312 | 216 16232 | + 355555 + 59 8% — + Y =19*,239 k 95: + 24312 |216+ la (5 55) 19289] 184,952 320 320 40 40 40 40 2 |256+ 48=: 192 + 2 — ==> + 50 < (=== 119849 + 304 32=224 301 +04 387 28|9 < (at) 19,849] 19,541 - 320 20 40 40|. 3 | 294 12206 |168+ 48216 22,32 E a 0,5001 20,171 320 32040 40. 288 “208 36 26 320 320 40 40 5 | 160 +120=280 | 120 + 80=200 | + 2É=-— += [8 (6 21,942 21 ,621 280 200 33 25 25 j > 320 320 40 40 e 40 Ñ 6 1128 212 | 96+ 96=19N | = y 22 745 ) | 128+ 144272 | 96+ 96=192 [255 +p9 37 Togj8 > < (5 Ea 1) > 145 320 320 0 1 | 96168264 | 12+112—184 AS al 40 E 36 2% 4 [1925 96=288 | 144+ 64208 —21 3001 20, 900 an : E lo S Ol E 22 ,343 320 320 40 40 10 DA —S 50=160|— + = 0+240=240| 0=+160=160 210 “160 3030 A —= += )=23 ,610| 23157 2617 181 302 mE O dll vi 20 40 40/40 me 8 | 64+192256 | 48-+128176 => +28 < (Eo) 2455] 24011 _[320 320 4040 40 40 9 | 39216248 | 244144108 [+ => +18 (+ 20)25,560| 25 ,052 £ J) € < =26 ¿6661 26 ,113 221 ,947 UF E_-__-__—=_—__——__———__z_z__ _____ __ ______________B ppp MEA MR Sistema Sistema monocilíndrico. Sistema de 1 intercalar. de 2 émbolos conjugados. XAx<-—_——_—_—_— A A — — 1,17 16,421 18,952 al fin del 1.% período. 9171 17,310 19,541 20 10,857 18, 300 20,171 3 17,573 19,412 20, 900 4,0 26,666 20,666 21,621 5/0 32 21, 1595 22, pp 65% 32 23, 7136 23,177 EN 32 25,640 24,071 go 32 27,818 20, 052 9. 32 30, d45 26,113 10,2 222,650 DE 221,947 EA A EIA (1) Se ve que, aunque el producto de una corona (2) Estas sumas serían iguales, á ser mayor el por su presion no es igual al de la otra por la suya, número de promedios. son similares y correspondientes las leyes que rigen al uno y al otro producto. 365 Con un solo émbolo y un solo cilindro, empieza el primer periodo de la compresion, cuando los períodos son 10, dadas ciertas magnitudes, exigien- do una fuerza de 1*,8, y termina por 32%: Con 2 émbolos primarios : : 2 : 1, esas cantidades se convierten en 165,5 para empezar, y en 30,5 para concluir: Y con un intercalar : : 4 : 3 : 2, se empieza por 19* y se acaba por 26. El plano inclinado, que simboliza el progreso de las condensaciones cuando se realizan con émbolos geométricos primarios, se acerca mucho más ahora á la posicion horizontal, permaneciendo, no obstante, el carácter de inclinado; pero, como la integracion del trabajo es siempre una misma cantidad, igual ó próxima á 222*, resulta que por el sistema intercalar se traslada á los primeros períodos de la condensación una cierta cantidad de las resistencias finales im- herentes al sistema monocilíndrico, la cual es mucho mayor que la que se tras- lada á los primeros momentos con el sistema de los 2 émbolos primarios des- provistos de organismos de intercalacion. (Véase la lámina frente á la pá- gina 337). XXI. Los resultados de esta mejor distribucion, debidos á los intercalares segun séries de números naturales, no se hacen muy sorprendentes cuando la con- densacion es solo de 1 á 2*; pero llaman graudemente la atencion cuando se evidencian pasando á muchas mas, por ejemplo desde 1 á 16. 366 Condensación de 1 4 16 atmósferas. Sistema monocilindrico: dase 16%, altura 16. A AAA AA — A A A A A A A a | Camino. Presiones. | Fuerzas con el auxilio atmosférico, Términos medios 16 - 16 mod > e == 3 E 1 a 16 (E 1) — 15.066 11,033 y 16 cite recdÓ y) ajos ene Es 14 ) > Ar = ; = 2 :289 0/0 16 - 16 3 E 16 ASA 1) = 0400 2,992 16 - 16 Vilrrr EN 4 S 6 (5 1) — 5,333 4 516 16 16 4 A E IA a 5 == 16 x ( nl 1) oa 6 ,302 6 » > 6 a CENA 1) ==. ¿914600 8,436 10 INSTO 60 , 16 16 7 om 16 == 1) = 12,444 11 ,022 16 : - 16 8 — 16 x(H-= 1) E 14,222 16 16 E 9 = 6 <(5 = 1) 16 18,285 / / 4 16 - 16 10 io (ES = 1) — 26,666 23,618 16 - 16 11 a 6 sl = 1) 200 3) ,933 .) 16 16 5) Ea 0d > A pao a > Ñ 12 a 16 > ( z 1) 5:48 41 ,600 16 “16 S 13 = 16 = = = 1) — 240 240 Resultado evidentemente grande..... 729 ,966 A DR (HÓÑro qEÍ 00D ¡gg OD A O ns 367 Condensación de 14 16 atmisferas. 5émbolos primarios conjugados .:16:8:4:2:1.—Buse del mayor 16 módulos; altura de cada uno, 16. | *QUIUIeo) -) 10 Espacios entre el 1.2 y el 2.2 ¡q _ AAK 32 Led 8 o 8.827 Ñ 32 : 8 <= = 9,142 32 8 09481 2l 32 8. == 9846 < 23 = 101-1510) 32 8 x=5=11,636 22 32 iS =P > 21 12,190 S 32 8 > 30 = 12,800 8 X=g =13,474 32 8 A > 18 14,222 32 8 X => = 15,058 17 ? 32 8 SS o 8,258 < 4 = 33,032 8,533 < 4= 34,132 8,827 < 4 = 35,308 9,142 < 4= 36,068 9,481 < 4= 37,924 9,846 < 4= 39,384 10,240 4 — 40,960 10,646 < 4 = 42,664 11,130 < 4 = 44,520 11,636 >< 4 =46,544 12.190 =< = 48,760 12,800 < 451,200 13,474 <4 = 53,896 14,222 < 4 = 56,888 15,058 >< 4 = 60,232 16 x4= 64 Términos medios. 32,516 33,582 34,720 35,938 37,296 38,654 40,172 41,812 43,592 49,980 52,048 55,392 ¿8,000 62,116 710,062 Condensacion de 1 4 16 atmósferas.—5 émbolos primarios, iguales respectivamente 4 16, 8, 4, 2, 1; 4 intercalares; cada uno está con su anterior primario 1: 4: 3.—Los intercalares están entre sí ::12:6: 3:1,5. E Camino Espacios Espacios del primer in- Presiones Fuerza necesaria para mover Fuerza Términos del cilindro mayor |tercalar y el 2. émbolo en el primer andado. y su intercalar. primario. estos cilindros. émbolo primario y su intercalar. para mover los 9 émbolos. medios. 256 256 64 64 DAN D:— 959 0 + PTOS BE LE coroma ([ — , —)— 95 ME E Qk 31.6 1 240 + 12= 252 180 s = 188 259 + 7188 4 65 mo] 9,51 dx 9,51 = 38%,04 37,68 a e a E 168 6 za 256 256 4 64 64 9.69 4 >< 9.69 —38 116 38 2 224 + 24 = 248 58 + 16= 184 218 + T84 A 4 E O) = 970 38 ,40 : e O A MO A 39,14 3 208 — 36 = 244 vo + — Sl 944 180 Gr ++ 5 = 4,00 XK 1,00 = Du y) dy, 92 8 240 144 32 176 205 298 4 Es E 10,11 410,11 40,44 39,98 4 192 + 48 =2 + 32= 176 7940 5 176 60 =P 44 ==> 9 X 5 = , De 256 256 64 64 3 7 = 236 32 + = 17% an 5 S == =— )=10.29 10529 5 BN) 176 + 60 = 236 13 40 = 17 236 172 4 59 3 10,2 4:<10,29= 41,16 40 ,80 o is os ( E A 41,60 6 160 + “12 = 2: 20 + 48 = 168 232 + “T68 ES TA >< 1U0ol—= 40, Y 7 4 228 108 56 164 $98 Sub 4 ( gs ; há 10,73 4 < 10,13 42 ,92 42 ,48 1 144 + 84 = S + 06 = 228 al 164 | A) ¿de < 10, /9 = SE 2,10 S 28 5 224 96 5 160 cnn pa pa e E 10,97 AS 97 43 ,88 3,40 : 128 + 96=2 96 + 64 = , 221 + 360 O x, =D n y EE pu ry se ==, . > 2 49 11 80 + 182 = 212 60 + 88 = 148 212 HAS 4 Ss +73 11,74 x< 11,74 = 46 ,96 46 ,42 206 256 “64 64 $ a ==] y a CM AS ES == 20% s o B= 4883 IÓ) 7.5 12 64. + 144 = 208 48 + 96 = 144 208 A 4 ( E ,03 4 < 12,03 =48 ,1 47,54 256 256 64 64 E 5=2 36 = === ¿ SÁ A E < 12,33 =49 ,¿ 7h 13 48 + 156 04 36 +104 = 140 204 +10 4 51 + 5 33 4 < 12,33 = 49 ,32 48 12 256 256 64 64 14 32 + 168 — 200 24 + 112 136 a e a+ — Y 12,64 | 4 x12,64=50 56 49,94 256 256 64 64 5 5 — 196 2 + 120 = 13; : 4 o NS < 12,98 = 51, 5l, 15 16 + 180 = 196 12 + 120 = 132 106 + 32 40 + 33. 2,98 4 < 12,98 =.51 ,92 51,24 k 256 256 64 64 2 == ¡0 928 — 198 A AA o, > 6 Er 16 0 +192= 192 0 + 128 = 128 192 + 128 4 48 + 32. 13,30 4 < 13,30 = 53 ,20 52,56 709 ,62 PPP... E 369 Comparacion (aire dí 16%). A A A A A A A A A AA O A O A A A A A A A A A A A A o Sistema monocilíndrico. Sistema de los 5 émbolos primarios. Sistema de los intercalares. 1,03 32,92 37.68 1.67 33.58 38,40 2.99 34,72 39,14 4,52 35,94 39,98 6,30 37,30 40,80 S.44 38.65 41,60 11,02 40,17 42,48 14,22 41,81 43,40 18,28 3,99 44.36 23,62 45,093 45,36 30.93 47,65 46,42 41,60 49,98 47.54 58,07 02.00 48,12 90,67 22,39 49,94 176 28,56 31,24 240 62,12 92,36 729,96 710,06 709,62 El resultado de la 1.* columna es evidentemente demasiado grande por el corto número de promedios tomado: pero, visto ya que es, y tiene que ser, una cantidad constante el tránsito de una densidad 4 su doble, sea cualquiera el recurso á que apelemos para la compresion por medio de cilindros, excusado parece un trabajo prolijo (y ya sin efecto) para obtener resultados mas coin- cidentes; tanto mas cuanto que el fin principal de los anteriores estados es pa- tentizar en VorSTELLUNGEN que, por el sistema intercalar, los esfuerzos imicia- les y finales se acercan mucho más que por cualquier otro sistema. Con intercalares estos esfuerzos son Con émbolos primarios sin intercalacion 32 62m (casic: 1:02) Lo cual quiere decir, que si en el caso del cilindro único se pasa desde 1* á 240, esos colosales esfuerzos del fin se han repartido, por el sistema interca- lar, desde el principio hasta el término de la carrera de los émbolos, con mar- cada tendencia á la igualdad (aunque sin anular el órden ascendente). XXH. Otro objeto de grandísima importancia tienen los anteriores estados, por lo cual no he creido excusado el entrar en tantos pormenores. 24 370 En el sistema intercalar, compuesto de los cinco cilindros primarios de bases 6 Ss A Ele y de los intercalares 1220.28 5 1,5, se dividen las 8 coronas compresoras en 4 pares consecutivos y decrecientes en razon geométrica: : corona = 16" — 12 : S ATA > o E nd A corona .= 12 — 8 | d CRIA = E = 0 07 : SOS | E a at OS corona = 6 — 4 y poa corona = 44% 3 : : A ' : a | diferencia mod corona = 3 E = d = AA. = A ls , A O , ES diferencia pod cum. = 15 = 1 Y, así como en el sistema de émbolos primarios geométricos el producto de una corona por su presion es igual al de cualquiera otra por la suya (lo que tambien es cierto en el sistema intercalar radical), tendremos que, Teorema. En el sistema de un intercalar segun série de números natura- les, la suma de los esfuerzos que requiere un par, es igual á la suma de los que requiere cualquier otro par en el mismo período de la condensacion. Así, pues, averiguada en el último estado correspondiente al sistema in- tercalar, la suma de los esfuerzos que el primer par exigia, pudimos sencilla- mente computar el esfuerzo total necesario para moverse los nueve émbolos, multiplicando por 4 (número de los pares), la suma de aquellos esfuerzos rela- tivos al primer par. XXIII. El teorema es mas general todavía. Si entre cada dos de los 5 émbolos primarios siguientes ¿2:64 : 32 16 8 : 4 quisiéramos interponer 3 intercalares segun série de números naturales (1), por ejemplo : : 7: 6: 5, nos habria de resultar el conjunto de los 17 émbolos siguientes: GAFAS AO SAS AO ERA (1) La frase (que tanto estamos repitien—= do). segun série de números naturales, ha de en- tenderse aplicada á losémbolos (que efectuan la compresion entre 1 y 2 atmósferas), cuan do los números que expresan sus mútuas re- laciones han sido reducidos á su más simple expresion. Así, 64:56: 48 : 40: 32 no aparecen entre sí segun una série de núme- ros naturales; pero lo están si dividimos PONS IEA e LaS 371 las coronas de los cuales no se dividirian ya por pares, sino por secciones de- crecientes en razon geométrica: 64 — 56 E 56 — 48 [diferencia de émbolos, que forma las 4 cl A eN DI OA al aa =ER MN) = 2 O (os 10094 SECO 2 94 20 diferencia comun á las 4 coronas 2.8 = 4 ln — 16 “16 = 14 ll 2 5 í 14 Er E .p a ” m aC SECOS 192 10 diferencia comun á las 4 coronas 3. =— 2 10 E SE o << 00 1 : 2 Seacion Llosa e : Era 5 diferencia comun á las 4 coronas 4. = 1 [o Entendido esto, el principio anterior, expresado en toda su generalidad, debe enunciarse así: "TEOREMA. La suma de los esfuerzos que, en el sistema intercalar (seoun série de nú- meros naturales entre 1 y 2") exije una seccion de coronas iguales, es igual á la suma de los esfuerzos que, en el mismo instante de la condensacion, exija cualquier otra seccion. XXIV. Luego el tránsito de una densidad á su doble, exije una cantidad constante de fuerza (se entiende, permaneciendo idéntico el aparato de cilindros, el tiempo y el camino recorrido por los émbolos). Luego, la suma de los esfuerzos que exijen Las-seccioNes es el logaritmo de la presion que las secciones realizan (si la primera seccion exije 75% para allegar aire á 2", la 2.% seccion exije tambien otros 75* para condensar 5" para recondensar á 8*, etc.); de 7 aire 4 4%; la 3,* seccion ¡9ualmente modo que, 372 1. ¡Sumando los esfuerzos, tendremos: para obtener aire á 2%, fuerza como 1; para obtener aire á 4%, fuerza como 2; para obtener alre 8%, fuerza como 3; para obtener aire á 16%, fuerza como 4, etc. Ds De nuevo aparece la ley lowarítmica; solo que, con intercalares (segun sé- rie de números naturales), la base es una suma : es la integracion de los es- fuerzos que una seccion requiere para pasar de una densidad á su doble. Y 2. Con intercalares de cualquier clase, la condensacion está representa- da por un plano inclinado, que se acerca tanto más á la horizontalidad, cuanto mayor es el número de los intercalares. (Véase el correspondiente diagrama, frente á la pág. 337). APÉNDICES AL CAPÍTULO III La ley del ahorro final en las presiones de los intercalares segun série de números na- turales, es la siguiente. Supongamos varios sistemas de émbolos conjugados, primarios é intercalares conse- cutivos. pia | A (125 2 LOS) SS OO e OASIS ro (EU) Supongamos siempre igual á B el émbolo mayor. Las presiones, al terminar la carrera de los émbolos, serán respectivamente: 2 Bb (>) EZ 4 4 B e 7 6 6 6 Bb ( ón +—y Joc 6 S 8 8 8 B (HR) (e pea 9 8 z 6 a 10 Estas expresiones son iguales á las si- guientes: Bb 1 Y 1 1 b 0 => 4de 7 ] 1 1 7 B e TE 3)x 6 de ; 1 1 1 1 (+ AS SF El < 8 de—G 1 1 1 1 1 Bb la eS A (1) wn 1 ! JE Y estas son iguales á las que siguen. Caso 1.”, B x<(1) 2 E 1 1 1 Caso sql les .. = pc e di =) el 1 il 1 Caso 4.,B Xx —T— + —+—= + > (a Di AR 7) Caso 5. B >< qn y Te +++) 3) 6 7 8 9 Y, en general, Caso emésimo, o je 2 : NEAR 2m—3 2m—2 2m—] ) Inspeccionando estos productos, se ve que una expresion difiere de la siguiente, en que del paréntesis de la 1.* se quita para formar el paréntesis de la 2.*, el quebrado 1.”, y se introducen otros dos, cuya suma es siempre menor que el quebrado suprimido. En efecto: para formar el paréntesis del caso 5.” hemos suprimido en el paréntesis 1 del 4.” el quebrado ag hemos agregado los 1 1 1 dos -7 + => que suman menos que el S 9 4 eliminado (2). Luego la 5.* expresion es menorque la 4.* Luego, etc Esto nos manifiesta que el uso de los in- tercalares no tiene límite teórico, pero que debe tenerlo en la práctica. De cada parénte- sis se retira el primer quebrado, y se agregan al paréntesis inmediato otros dos quebrados, cuya suma produce una fraccion que, trans formada convenientemente, tiene por nume- rador la suma de los denominadores, y por 374 denominador el producto de los mismos: esta fraccion (suma de los dos quebrados que se agregan) difiere mucho, en los primeros pa- réntesis, del quebrado suprimido; pero, pa- sadas las primeras expresiones (cuando las operaciones del suprimir quebrados y agre— gar otros, se han repetido algunas veces), di- fiere tan poco lo que se quita de lo que se 10L. El producto de la corona 1.* (diferencia entre el émbolo mayor y el primer interca—= lar) multiplicada por su presion, es menor proporcionalmente, mientras mayor es el nú- ( l gal sua) E) ] Z == 5) Ss > a jintere] >< Qintere Ñ + 3 imlere Xx 3 AAA a AS AAA E (5) | os e »e | MUS ÁÚ———— a > / 2 ba 2 Los sustraendos 2? ,2*,2 van cada vez siendo mayores; y por cada vez menores las diferencias ) ( 3 2 NEO S Z 2 De otra parte, los cuocientes tanto, E tambien van siendo cada vez menores, por (1) Efectuadas las operaciones, resulta: E me 2000 : 200091 — 1000 )=< 20005 1000 200 1444 2000 inter 16568 2000 — 12 A AS 0005 1444 656 agrega, que los paréntesis consecutivos son casi iguales, aunque indefinidamente decre- cientes. Así (suponiendo siempre la base del ci- lindro mayor igual á 2520), los valores de los precedentes productos serán..... (Véase la pá- gina siguiente.) mero de intercalares radicales entre 2 émbo- los primarios. Así, suponiendo que los émbolos prima= rios sean entre sí :: 2 : 1, tendremos para el esfuerzo final la ley siguiente: O ANO — 2k : 1,656 <2k (1) 2 x= |; 15,560. < 14,650 va x 2 42 ) y): 14,516 < 14,560 y2 lo mismo que los divisores son cada vez más grandes. De consiguiente, los productos de una diferencia cada vez menor por un cuociente igualmente menor cada vez, serán necesaria- mente cada vez menores. Y llegan á serlo tanto, que, aun multipli- cados esos productos por números iguales á los índices de los radicales (respectivamen= te), los nuevos productos son cantidades pro- gresivamente decrecientes; si bien la diferen- cia entre dos consecutivos se hace constante- mente menor hasta llegará serinsignificante y poderse despreciar. 2000 (2000 = 159,4) < a 1560* JO /. 2000 a S (2000 — 1681 wr > o ((L-=)=+) e Uh ES DOCZ e E a) T IT 6L€ T I Ly 61€ í I T I 1 j =P 09 > do O O ( 102ca we. = —_—__———— a ; Cn o 9 GQ v z 9 09 Q v € oct PLOT = (6 = 2) < DEE =( - + == = ) Xx Ne = =— a) . Nes 1 C A NOR ER E 0er Der IE AA OA OL LON Y A ES (a 2) *) 2 oa Az (- NES E) E ==) e ==> 08% a Lo 1 LF ALA PEGO E dl AS A OA pe 00 — y sE y0R Ea "SPAI¡NIASUOD ser9u91oJ 1d CAPÍTULO IV. FORMAS DE LOS EMBOLOS CONJUGADOS DEL SISTEMA DIFERENCIAL. COMPRESION POR ESCALONES. Las teorías explanadas en los capítulos precedentes necesitatian— para su realizacion en aparatos industriales —un trabajo técnico de pormenores y desarrollos, que, por su ilimitada extension, no consiente el carácter de esta obra. Mas, sin descender á la técnia propiamente dicha, juzgo necesario decir algo de ciertas formas, con tanto más motivo cuanto que el estudio de esas formas ha de conducirnos á un procedimiento especial de condensacion: la compresion por escalones. vados, sus cilindros Por escasa que fuese la carrera de los émbolos conju ocuparian un espacio y una longitud considerables. Esto no sería, de cierto, inconveniente tratándose de comprimir aire por la fuerza de las mareas, porque siempre en las playas donde se colocasen los apa- ratos de compresion sobraria sitio para ellos, Pero, en la mayor parte de los otros casos que pudieran ocurrir (como la utilizacion de un salto de agua en país montañoso), siempre esa necesidad de tanto espacio presentaria graves inconvenientes, sin contar con los puramente económicos, ó de gasto inicial de la construccion, etc. Una carrera de solos 50 centímetros exigiria una longitud de muchos me- tros para los 9 aparatos estudiados en la Seccion XXI del cap. anterior, pági- na 368, si los cilindros se colocaban á continuacion unos de otros, contando, por supuesto, con los espesores de los émbolos y de los tabiques divisorios, cajas estoperas, etc. Conveniente, pues, será pensar en disposiciones que ahorren espacio y longitud. 11. Ante todo debe llevarse en cuenta, á fin de que el trabajo de la condensacion no resulte intermitente, que es preciso un doble juego de cilindros conjugados. 311 En efecto: solamente cuando los émbolos caminan desde el cilindro mayor hácia el me- nor, es cuando, hasta ahora, hemos verificado el trabajo de la condensacion; pues cuando caminan en direccion contraria (es decir, desde el cilindro menor hácia el mayor), no hacen otra cosa que colocar el aire en la disposicion conveniente para condensar á la carrera m- mediata. Dispuestos los dos juegos de cilin- dros como indica la figura, no puede haber huelga ninguna. Mientras una série conden- sa, la otra se prepara. Pero esta necesidad del doble juego de ci- lindros nos sorprende ahora como un obstácu- lo más para economizar emplazamiento. | Ití. Por la facilidad de la exposicion he des- crito siempre como de simple efecto nuestros cilindros conjugados. Pero nada más fácil que convertirlos en cilindros de doble efecto. ple Los 2 cilindros de la figura 143 pueden prestar el mismo servicio que los Almacen | >— dealred 2 alm. Fiz, 142. Fig. 143, 378 4 de la 142, si el vástago conjugador es hueco, y si el juego de las vílvulas es como la figura 143 simboliza (1). Al bajar los émbolos sucede lo siguiente: 1.2 El aire que está entre el piston y el fondo ff pasa, por dentro del vástago, que es hueco, á la parte superior del cilindro chico, abriendo las válvulas 4.4. 2. El aire, ya comprimido á 2*"", existente entre el piston chico y el fondo /f”, pasa al almacen, abriendo la válvula o: las válvulas o' y o” están cerradas mientras tanto, por solicitarlas al efecto presiones superiores por un lado que por otro. 3. La válvula v se abre para renovar la provision de aire atmosférico; y la válvula v' está mientras tanto cerrada, por ser la presion interna superior á la presion externa. Al subir los émbolos, estarán abiertas las válvulas +”, 0” y 0'; y se manten- drán cerradas las válvulas », 44 y 0. La figura 143 tiene ya la mitad de altura que los 4 cilindros de la 142, y, generalizando lo que acabamos de exponer, y haciendo constantemente uso de un vástago hueco para establecer comunicaciones entre los cilindros, todo juego de los de simple efecto puede funcionar como de doble efecto, ahorrando, por consiguiente, la mitad del espacio que el doble juego de compresores exi- eriria si la condensación no habia de ser intermitente. Almacen á 0 atm Fig. 144. Fig. 145. (1) El lector imaginará la varilla ó varillas Y, respecto á las válvulas indicadas para las necesarias para mover desde fuera estos 2 figuras, apenas creo necesario decir—por no émbolos conjugados por un vástago hueco, ofender la ilustracion de los lectores—que 379 Al subir, fig. 144. Al bajar, fig. 145. ==. O ————_—_AA>ARHAA A SS XA<n 4 >00'.... en ellas no han de mirarse los órganos per fectos que hoy usa la industria, sino meros símbolos de obturacion y apertura, represen- tantes de las válvulas adecuadas que en cada = | . y = h ! caso usarian los ingenieros, y que de cierto E H == . 5 A E E O Pp» 4) se alojarian en el interior de los émbolos, AA AL donde no pudieran estorbar, etc. Y 4 (1) Para dar intuicion del asunto y sugerir mejor colocacion de válvulas. puede servir la figura del lado, núm. 146, 380 Pero ¿no habrá manera de economizar más el emplazamiento? Compresor de bastante sencillez sería el siguiente para 2% (lo que quiere decir que son :: 2: 1, las capacidades resultantes entre el émbolo y las pare- des externas, y entre el émbolo y el canal interior que conduce al almacen). AN: Fig. 147 Cilindro móvil que sirve de émbolo. En esta figura baja el cilindro-piston. La inspeccion de las flechas marca el proceso del trabajo. Cilindro aL Almacen de | ? y LAS | compresor Es alPg á 2 atm. Fig. 148. h ñ Fig. 149, 381 Estudiemos otros medios. La figura 151 puede fácilmente convertirse en la 150, cuya altura es ya la mitad. En efecto: sea E un cilindro macizo, que ajuste sus generatrices Y Y y con- tra el diafragma horizontal a 5, a 6. Haya en v y v, o y 0”, válvulas que se abran hácia dentro. “Almacen )— de alred 2 atm. Fig. 150. Fig. 151. Tenga el ánulo, ó diafragma 40, 40, la mitad de superficie que el círculo mn, ó su igual 129. El diafragma anular divida en dos partes iguales la altura CC; ó, lo que es lo mismo, en dos mitades el cilindro total. Llamémoslas «mitad superior» y «mitad inferior. » Al bajar el área anular 127, todo el aire contenido en la mitad inferior, se condensa en la galería anular contígua ab; y, como este espacio es */, de la mitad inferior, el aire resultará en él 4 2%'" cuando finalice su descenso el ci- lindro macizo £. Mientras tanto, el área anular 12'2' del émbolo superior ha almacenado el aire (ya comprimido en la mitad superior á 2%”), El almacenaje se ha hecho en la figura 150, á costa de la presion de la atmósfera ambiente, ejercida á través de la abierta válvula ». Al subir el macizo E, se obtendrán los mismos resultados en sentido con- trario, y, etc. (1) (1) Este aparato se parece en su forma primeras que imaginé para darle aplicacion externa, al compresor Hurcourr, discutido en un fusil de viento), no conocia yo, ni aun á la pág. 343. Pero su teoría es muy diferen tenia noticia de el compresor inventado por te: este es rigorosamente diferencial: ya he- el entendido ingeniero de la Compañía del mos visto que aquel no lo es más que mien- gas portátil de París. tras sube. La necesidad de reducir el espacio nece- Cuando me ocurrió esta forma (una delas — sario para un doble juego de cilindros conju- 382 La anterior /igura 150 se convertirá en otra más elegante y adecuada á las exigencias mecánicas é industriales de las compresiones, si conseguimos que cuando la tension sea mayor, resulte de menor superficie el continente. Sea abe dun cilindro dentro del cual haya otro ma, concéntri- co á las superficies cilíndricas ex- teriores, y sostenido por una co- lumna hueca P P, perfectamente cilíndrica fig. 152. Sitúese en ese aparato un émbolo macizo, que se ajuste tan- to á mn como á la superficie cl- líndrica exterior y á la columna: dispónganse las válvulas que in- dica la /ig. 153 y el nuevo aparato tendrá mejores condiciones que el correspondiente de la seccion an- terior (1). Descargado de metal inútil el nuevo émbolo, resultarian las figuras 154 y 155 que siguen. gados, me condujo á esa disposicion, que na- (1) El lector, como siempre, imaginará las turalmente es diferencial y de doble efecto, cuando la de Hurcourr es de simple conden- sacion. Pronto vi que para mi objeto convenia transformar ese aparato en los que siguen. varillas necesarias para mover desde el exte— rior el émbolo macizo y supondrá las válvu- las más adecuadas, etc. 383 Aparato condensador «2 atmósferas. Los émbolos bajan. El diafragma 2) está fijo al cilindro que va al almacen. PO Figs. 154 y 155 El espacio 7 queda sin empleo. Por él pudiera circular agua fria, para neutralizar el desarrollo del calor; ó bien entrar el aire atmosférico, colo- cando convenientemente las válvulas. Pero, puesto que se trata de economi- zar espacio, ¿no pudiéramos utilizar ese vacío E? Aparato condensador d 4 atmósferas. El aire admitido en A quedará en Bá¿2 atm. yen Cá4. Los diafragmas D y D" están fijos, el Dal cilindro exterior, el D' á la columna interior. ES RO Figs. 156 y 157. Al bajar, el aireen 4 pasaá B por la válvula m, y queda á 2*, El aire en £' se traslada por la ga- lería Há C, donde llega á 4* al fin de la carrera del sistema conjugado. El aire en C' va al almacen á 4" por la válvula 72; la presion de la at- mósfera ambiente, ejercida á través de la válvula », efectúa este almacenaje, 384 Una figura semejante á la anterior, y colocada dentro de ella conveniente- mente, serviria á comprimir el aire á 32 atmósferas (1). Aparato condensador d 32 atmósferas. Los émbolos todos bajan simultáneamente. Imagínenss las varillas que los hagan funcionar, y los correspondientes juegos de válvulas. Al bajar, el aire en 4 pasa á B, donde, al fin, queda á 2%; el aire en 5” pasa á C, donde, al fin, queda á 4*; el aire en €” pasa á D', donde, al fin, queda á 8"; el aire en D pasa á E, donde, al fin, queda á 16*'; el aire en 4” pasa á F", donde, al fin, queda á 32*; y el aire en /” (que está 4 32*') pasa al tubo almacen. Los diafragmas en el centro están fijos en sus cilindros correspondientes. Almacen d 32 alm. 378% 93 35 205 25 32 Es al Figs. 158 y 159. J (1) El lector imaginará las varillas que las válvulas adecuadas; y no como apa- hagan funcionar los émbolos, y supondrá recen en las figuras, donde evidentemen= 385 Aparato condensador a 16 atmósferas. Los émbolos todos bajan simultáneamente por medio de vástagos conjuga- dos exteriormente en las figuras 160 y 161. OE CN DIS Al bajar, el aire en 4 pasa ú el aire en 8” pasa ú el aire en C” pasa á al fin, al fin, al fin, llega 4 2"; llega á lleoa á at. ALabs Sat; . r = r 3 el aire en D pasa á E, y, al fin, llega 4 16*; y el aire en £” pasa al tubo-almacen con la densidad de 16*. Los diafragmas centrales, están fijos. Este aparato es el de la fig. 154 dentro del de la /ig. 156. En los aparatos anteriores no se han dibujado los vástagos que desde fuera hayan de poner en movimiento los émbolos conjugados; pero ¡es tan fácil imaginarlos! ¡Es tan fácil tam- bien imaginar las válvulas propias para Cada caso! Se ve, pues, cómo las enormes torres que figurarian los dos juegos de cilindros colocados verticalmente, quedan reducidas á las dimensiones de cualquier máquina vertical de las pequeñas de vapor. LV Siendo tan grande la economía de esfuerzo final que puede obtenerse por medio de los émbolos intercala- res, puesto que igualan mejor los es- fuerzos iniciales con los finales, ¿no podríamos acudir ú ellos al mismo tiempo que tratásemos de economizar espacio? te estorbarian el funcionamiento de los ém- bolos. Los conductos de comunicacion deben re- ducirse á un mínimum; pues, por pequeña que sea su capacidad, siempre será suficiente para alterar la teoría de los compresores y del Almacen y Sátm IODDDAAVRND AIDA AURDADODAN ADO DUDOAD RADA A AAA AAA + AAA <= MADAODA DAS GOVAADÍDADDDOUODOMAAVODOADOAODIUUDDDDAANDADÍN 828 13 48 207528 32 Figs. 160 y 161. sistema puro diferencial; si bien la modifica- cion del sistema diferencial es insensible cuando los espacios de comunicacion son un 25 386 Condensador á 2*' con dos intercalares O ASIO Los émbolos bajan; las flechas indican la marcha del aire progresivamente condensado; se supone cuál debe ser el juego de las válvulas. Como siempre, fijos los diafragmas centrales. 1. El aire atmosférico entra en 4”. 2. Seva comprimiendo en A, hasta albergarse todo en B, á la presion final de 6 O -— de atm., exigiendo un e esfuerzo de al 420 - — 504%, 3. El aire contenido en B' pasa á C' con una . 6 resion final de — presio al de ñ 420 >< e — 630%. 4.2 El aire de C pasa , 60 á D: presion fina] 2% ASIS) almacen de aire 5. El almacenaje del d 2.4 aire en DY se hace á costa de la presion atmosférica en A': prescindamos, pues, Fig. 162. de él. Sumando las presiones finales, tendremos: 504 630 840 1974* en vez de 2520* que se habrian A necesitado, ú faltar los intercalares. mínimum: en tal caso la teoría diferencial es Mas adelante trataremos de estos espacios casi exacta. perjudiciales con mas detencion. 387 Cuatro aparatos, semejantes al anterior, colocados unos dentro de otros, con las dimensiones convenientes en funcion del más pequeño, nos darian el aire á 32%: entre cada dos émbolos primarios habria-dos intercalares, segun série de números naturales, y el total de émbolos conjugados sería el de 16, como sigue, en números redondos, conforme á las dimensiones que venimos estudiando): 2560": 2132: 1706 : 1280 : 1066 : 853: 640 : 533 : 426 : 320 : 266 : 214 : 160 :133:106: 80 Véanse los siguientes pro- yectos de 1 intercalar como 1890 entre dos primarios como 2520 : 1260 (figs. 163 d 165). Fácil es suponer el juego de las válvulas, varillas, etc. | ve La dificultad que se ofrece para ahorrar espacio cuando se trate de emplear 1 interca- lar entre 2 émbolos primarios, consiste en que la superficie del intercalar y la del menor primario suman siempre más que la del primario mayor. Sean émbolos ::4: 3: 2. Dentro del cilindro cuya base sea igual á cuatro, no ca- | rr ben juntos otros dos cilindros Il l I Il MÚ | cuyas bases sumen 3+2=5. 1890, Así, no es posible que es- | tos cilindros jueguen unos | E= dentro de otros telescópica- JS260 mente, ó á estilo de anteojo de E Ñ » : > y larea vista, sino cuando los £ r OJO De 7 émbolos están en razon geo- — BJ PITT ICO métrica, expresada por un nú- mero entero. Sl, pues, tene- mos 3 émbolos primarios :: 4 :2:1;6 bien 4 émbolos pri- AOS : claro es que siempre, dentro del cilindro máximo, podrán jugar todos los demás; dentro del siguiente los menores; etc. Figs. 163 y 161. 388 Los intercalares, segun una razon radical, tampoco se prestan á este ahorro de espacios. Sean, como ejemplo, estos émbolos: 2:17 :1,donde (y 2 +1) >2. SS E Y hénos aquí conducidos, como por la mano, á otro siste- ma de compresion, que denomino «por escalones,» ó sea al sistema de condensaciones sucesivas se- eun el sistema diferencial (mé- todo ya indicado y aplazado para este sitio). Una série cualquiera de émbo- los conjugados se puede frac- Fig. 165. cionar. Muchas veces acontecerá que, por no contarse con motores poderosos, con- venga dividir el trabajo; y cada fraccion compresora tenga su motor especial por separado de los demás motores; y, así, un primer motor, empezaria com- primiendo un poco el aire, otro segundo motor lo bicondensaria..... , y Otro, ú otros, lo percondensarian hasta la elevada presion que se quisiera; ¡preciosa propiedad que proporcionaria el aire, variamente comprimido, conforme á las exigencias de la explotacion! Y es lo bueno, que estas razones de conveniencia especial en nada amen- guan las ventajas de la ley logarítmica, antes bien demuestran su carácter de práctica eficacia. Solo hay que llenar una condicion. En la compresion por escalones, el se- gundo aparato, ó sistema de aparatos, se alimenta del aire condensado prévia- mente por el primero; el tercero se alimenta del aire bicondensado por el se- eundo.....; y así sucesivamente. Y, si todos los condensadores, bicondensadores..... y percondensadores deben simultáneamente trabajar, entonces la alimentacion Mo que ser contí- nua y suficiente. Mas (como puede suponerse desde luego) esta percondensacion por escalones (que podrá ofrecer muchas ventajas relativamente á la ley de Gar-Lussac, fa- cilidad de inspeccionar los aparatos. .... , etc.), lejos de tener tendencia á ahor- rar espacio, tiende á exigir un gran emplazamiento. XL SSOSS>>>>>>>)>)>>)>)>)>>>3OOOOOOO Y ES 252 a) 389 El problema, en efecto, es de suma facilidad, cuando no se quiera ahorrar espacio, ó trabajar simultáneamente las recondensaciones escalonadas. Supóngase que apetecemos aire á 32 atmósferas, y que vamos á usar 2 1n- tercalares entre cada 2 émbolos primarios. Cinco sistemas, análogos al primero de la Seccion IV de este capítulo, rea- lizarian el desideratum, con tal de que el segundo se alimentase del aire, pré- viamente condensado á 2 atmósferas por el primer sistema; el tercero se ali- mentase del aire recondensado á 4*'” porel segundo.....; y así sucesivamente. Sírvannos de estudio las siguientes dimensiones como ejemplo de la ley logarítmica de secciones (capítulo anterior). -— 1. aparato 2.” aparalo 3. aparato 4.2 aparato 5.2 aparato con 2 intercalares. . con 2 intercalares. con 2 intercalares. con 2 intercalares. | con 2 intercalares. 192(mo4 960 mod g48ggpnaol 94()mod TO mod 1600 800 400 200 100 1280 640 320 160 80 960 480 240 120 60 Daaire á 2**. | Daaire á 4%. | Daaire á 8**, | Daaire á 16*. [Da aire á 32%, Esfuerzo final, | Esfuerzo final, Esfuerzo final, | Esfuerzo final, [Esfuerzo final, 1504 1504* 1504* 1504" 1504* €. OO Ln EF sg Como se ve, el émbolo mayor de cada aparato, empezando desde o 10 de tener igual superficie que el más chico del escalon ó seccion precedente; y, si el esfuerzo que en un instante cualquiera requiere una seccion, ha de ser igual al esfuerzo que en el mismo momento requiera otra seccion, entonces las superficies de los émbolos han de estar, en cada renglon, en progreston geo- métrica. Evidente es que, de un modo análogo, habria que proceder, si, en vez de números naturales, hubiera que funcionar con intercalares, segun una razon radical. ¿Deberé mencionar que pudiera convenir, dada una gran série de émbolos primarios, interponer intercalares, entre cada dos, en número desigual? Por ejemplo: un intercalar entre el mayor primario y el segundo; tres intercalares entre el segundo y el tercero; ninguno entre el tercero y el cuarto?..... etc., etc. Conviene ejemplificar que la compresion por escalones del sistema diferen- cial está sujeta á las condiciones de alimentacion que se han indicado. Véanse las figuras siguientes. 390 Fig. 166. Fig. 167. Fig. 168. Fig. 169. Fig. 170. La inspeccion de las figuras anteriores lo pone de manifiesto. El auxilio atmosférico de la 1.* seccion es reemplazado en las otras por el aire que las alimenta: Auxilio atmosférico sobre el mayor émbolo. 1920" 1% — 1920* Su equivalente en la 2.* SECO y caes e 960"e >< Yau — 1920" Su equivalente en (as TE 480 421 1920 etc. Todas las resistencias son iguales en cada seccion. Luego un mismo motor puede hacerlas funcionar sucesivamente. Luego tantos motores iguales como secciones haya, pueden hacerlas funcionar En Luego un solo motor de la fuerza de todos, hará funcionar á todas á la vez, etc. Esta compresion por escalones se presta á toda clase de combinaciones de posicion. Y puede funcionar á erandisima dis- tancia, etc. Tampoco tiene condiciones de tiempo. Pero, si las percondensaciones se hacen sucesivamente, dejando pasar grandes “ntervalos de una condensación á la si- ¿uiente más alta, se necesitan depósitos de consideracion. No es necesario que los motores sean de idéntica potencia. Basta con que sean proporcionales al trabajo que deban efec- Fig. 171. tuar, etc. 394 La percondensacion LS PAIN ¡AA por escalones sin suje- cion á sistema, se ha verificado con bastan- te frecuencia. Regular- mente el escalonamien- to no ha pasado de dos secciones. Dos objetos se pro- ponian quienes la usa- ban: Primeramente diná- mico; En segundo lugar, térmico. 1. Como la super- ficie del segundo piston podia reducirse á di- mensiones mucho me- nores que las del pri- mero, resultaba un gran ahorro de potencia en la Fig. 172. Fig. 173. Fig. 174. compresion final. Esta ha sido, á mi juicio, la principal preocupacion de Hurcourr y de Rouquarror, al crear sus ingeniosos aparatos, y las de los constructores de Delamater Works, en Nueva-York. RouquayroL, especialmente, tenia que pensar en ello, pues con 4 cuerpos de bomba escalonados, segun tengo entendido, ha pro- yectado condensaciones á 100%", valiéndose al efecto solo de las fuerzas muscu- lares de los sirvientes de las bombas. 2. El fin térmico era la reduccion del calor que desarrolla la compresion en un solo cilindro. A esto aspiraba Reaxaunr cuando en sus experimentos tenia que pasar de 30%". Con un primer cilindro condensaba el aire de la atmósfera, y lo alma- cenaba á una considerable tension en un primer recipiente, de donde luego lo tomaba—á la presion en que allí estaba almacenado—un segundo cilindro, de diámetro menor, el cual lo percondensaba á la presion apetecida, y lo en- cerraba á tan eran tension en un segundo recipiente. De este modo, el calor desarrollado en cada cilindro, no era bastante á alterar el cuero de los pisto- nes, ni desoreranizar los lubricantes, ete. Y hoy cuantos ingenieros modernos patrocinan el escalonamiento de la condensación del aire, no se cuidan apenas de la cuestion dinámica (la fuerza 392 del vapor abunda); pero están constantemente preocupados por la cuestion térmica (1). Hoy se profesa ya generalmente que puede reducirse en gran cantidad el calor termométrico producido al comprimir un gas, condensándolo en 2 cilin- dros escalonados, divididos por un depósito en que el aire vuelva á la tempera=- tura ambiente, ya á través de agua fria, que lo enfrie y que lo seque, ya de un modo natural por efecto ineludible de la irradiacion. Así, el segundo compresor se encuentra, relativamente al desprendimiento de calor que produce la recon- densacion, en las mismas condiciones en que funcionó el primero; y la tempe- ratura final puede quedar reducida, ahorrándose un cierto tanto por ciento del trabajo que el exceso de temperatura consume inútilmente (2). No me parece que los apologistas de la compresion en 2 aparatos escalona= dos, dejarán de patrocinarla, si los escalones excediesen de un par; se entiende siempre que la multiplicidad de las operaciones no entrañe onerosísimo aumen- to de las resistencias pasivas. Al contrario, cuantas razones militen en favor del fraccionamiento de la compresion en 2 períodos, otras tantas podrán, cuando ménos, aducirse en ven- Fig. 175. (1) Acaso ningun ingeniero patrocina tan- to como el eminente PERNOLET la compresion escalonada. Son notables las siguientes pala- bras del general Haupr, ingeniero del Hoosac. «Si el aire almosférico en pasar de la den- sidad de 1% á la de 2 desarrolla 116” F., el mismo calor desarrollará al pasar en idénti- cas condiciones de tiempo y de espacio desde 244, desde 4á8, desde 8 á 16; por manera que, si en el tránsito de 1 4 2 hay que anular 116* de calor para tener1* efectiva, en el trán- sito de 16 á 32, ósea en la duplicacion de una presion ya considerable, solo se requerirán tambien 116? de calor. En el primer caso una atmósfera cuesta 116”, y en el segundo, 16 ve- ces ménos, ó sea 7,25. Esto solo probaria la conveniencia de las altísimas presiones, por ejemplo, de 32 en adelante. La dificultad Fig. 176. será siempre una cuestion técnica sobre re= sistencia de materiales. Y ¿no se ha de vencer este obstáculo, verdaderamente de segundo órden?» Los receptores de aire nunca se deterio- ran estando barnizados y siendo seco el aire; y si la presion aumenta, el sunchado de los tubos asegurará siempre la resistencia nece- saria, Explosiones nunca pueden temerse. En Francia, de intento, se dejó caer un enor- me peso sobre un recipiente lleno de aire comprimido fuertemente. El aire se escapó silbando y rugiendo por la abertura, pero ningun fragmento de metal resultó proyec= tado á lo lejos. (2) Véase PERNOLET, págs. 45, 46, 59, 334, 338 y 339. 393 taja de un mayor número de períodos; y, 4 f ortiori, de la compresion escalo- nada con arreglo al sistema diferencial. La condicion de que llegue frio el aire, comprimido ya, al escalon sucesivo, se verificará de necesidad, por escasa que sea la longitud de los tubos de alimentacion, los cuales, por supuesto, pueden sin inconveniente disponerse de exagerada longitud relativa (/ig. anterior). Y el resultado será notablemente mejor para el ulterior uso del aire en los aero-motores, si se seca pasándolo por tanques de agua fria, como hacen los ingenieros de Delamater Works, en Nueva-York. vIL. Pero ¿sucederá lo mismo en el sistema diferencial no escalonado? ¿Pueden existir esas tuberías entre cilindros que se tocan? Y hénos aquí conducidos (tambien naturalísimamente) á tratar una de las más grandes dificultades, que creo vencidas por el empleo de los émbolos con- jugados: el calor exteriorizable en la condensacion de un gas. Muchas veces he dicho que los compresores conjugados han de suponerse provistos de todos los órganos de frigorizacion más eficaces conocidos hasta el dia, incluyendo la pulverizacion de agua, á fin de que la ley de Grar-Lussac no influya, al ménos notablemente, en la ley de Marrorre. Ahora, repito de nuevo que, aunque no dibujados en los aparatos anteriores los órganos refri- gerantes, siempre los doy por representados; y que, en gracia solo de la sen- cillez, he dejado de simbolizarlos figura por figura. Pero tengo para mí que la eficiencia de esos organismos y medios de fri- gorizacion violenta, ha de ser muchísimo mayor en los cilindros diferenciales que en cualquiera otro género de compresores. VII. En la exteriorizacion del calor termométrico durante la compresion de un gas, representa el tiempo un papel principalísimo: esencial, á mi entender. El gran principio de la dinámica, «lo que se pierde en tiempo se gana en fuerza,» es enteramente correlativo de este otro al tratarse de la condensacion ¿de un gas: «Lo que se pierde en tiempo se atesora en calor dinámico.» Quizá esto necesite algun comentario. Sabido es que el calor se transforma en trabajo, y el trabajo en calor; y que una misma cantidad del uno no puede producir más que una correlativa canti- dad del otro, y vice-versa.—425*, cayendo de la altura de 1 metro, producen una Caloría; y una caloría levanta á la altura de 1 metro, 425 kilógramos: ni más ni ménos. Así, pues, el trabajo primitivo que empleemos en comprimir aire, no puede transformarse más que en una cantidad necesariamente determinada de calor; 394 pero este calor puede ser de resorte, ó almacenable dinámicamente en la masa misma del aire, ó bien termométrico, ó sea sensiblemente superior al de la temperatura ambiente; mejor dicho, la compresion de un gas desarrolla am- bas clases de calor, cuya integracion iguala correlativamente al trabajo in- vertido. El calor exteriorizado es el superior á la temperatura ambiente: este exceso de temperatura dilata la masa de aire; aumenta su tension; es una componente del trabajo invertido en el momento de estarse verificando la compresion; pero, instantes despues, ese exceso de temperatura se ha disipado, transportándose á los cuerpos circunstantes y llevándose consigo la parte de trabajo en él invertida, esto es, dejando sin ella á la masa del aire, cuya ten- sion por necesidad desciende, ó, lo que es lo mismo, cuya fuerza queda dismi- nuida en toda aquella cantidad de trabajo representada por la irradiacion. Trabajar, pues, en producir calor termométrico primeramente, y trabajar luego en inyectar polvo de agua para absorberlo, es gastar fuerza motriz dos veces en pura pérdida. Pues esta doble pérdida puede economizarse no coadyuvando á la exterio- rizacion del calor, y encomendando en gran parte la frigorizacion á la influen- cia de medios naturales que no exijan dispendio de trabajo industrial. IX. Es de diaria experiencia que el calor sensible necesita cierta duración para salir de un cuerpo, disipándose por irradiacion; y, si no se le deja tiempo para esa disipacion, claro es que habrá de ser más enérgica la fri- gorizacion que reduzca su temperatura, Permítaseme un ejemplo. Queremos comprimir aire á 8%” en un cilindro de 64 de al- 8 tura, recorridos en 4 segundos con velocidad uniforme. E E E 7 5 16 Claro es que el piston invertirá 2 segundos en bajar desde cero á la division 32. 24 Hagamos ahora una hipótesis. Supongamos que ese tiempo de 2 segundos es justamente 32 bastante para que el calor termométrico se vaya disipando por irradiación, á medida de su desarrollo, sin necesidad de frigo-= 0 rizacion artificial; y, entonces, anulada la influencia de la ley de Gay-Lussac, nos resultará que la ley del trabajo invertido en bajar desde cero á 32, es precisa y exactamente la ley de ;g Maxtorrk. No bien se iba á exteriorizar calor, medios natura- les lo absorbian. No hubo aumento de tension parásita y fugaz: 64 solo existió el aumento de tension correspondiente á la reduc- cion de volúmen: el trabajo, pues, invertido en comprimir, se 395 encuentra todo, como un depósito sagrado, en la tension permanente de la masa gaseosa. Pero el piston sigue bajando; y, como desciende con velocidad uniforme, necesitará sólo 1 segundo para caminar desde el 32 al 48. El aire estaba á 2%" cuando el piston enfiló el número 32; y se hallará ahora á 4*"”, cuando el pis- ton éntre en la division 48. Ahora bien: el tránsito de una densidad á su doble es, como sabemos, una cantidad constante: por manera que el trabajo necesario para hacer bajar el piston desde el cero al 32, es enteramente igual al invertido en hacerlo des- cender desde el 32 al 48; y, por necesaria consecuencia, el calor en que el tra- bajo se transforma, es igual en el descenso desde el cero al 32, que en el des- censo desde el 32 al 48. Pero el tiempo no es el mismo en un caso que en otro: en el primer Caso ha durado la marcha 2 segundos, tiempo suficiente, por hipótesis, para la disi- pacion del calor termométrico; en el segundo caso dura 1 segundo solamente, tiempo no bastante, segun la misma hipótesis, para la disipacion del calor ex- teriorizado. Luego se habrá rezagado en las moléculas del gas un remanente considerable de calor sensible; y, aumentada su tension por este remanente parásito y que luego se ha de disipar por inevitable irradiacion, tendremos necesidad de un trabajo mayor para descender desde el 32 al 48, que para ba- jar desde el cero al 32; siendo así que, á igualdad de temperatura, el tránsito de una densidad á su doble es una cantidad constante. Y ¿habria sucedido esto si hubiéramos hecho, en 2 segundos tambien, la condensacion desde 2 4 4 at- mósferas, como en 2 segundos la hicimos desde 1 4 2 atmósferas? Pero sigamos. En */, segundo debe atravesar el piston la distancia del 48 al 56: el tra- bajo debiera ser el mismo, y la transformacion en calor, idéntica á la que hubo cuando el viaje desde cero á 32; pero el tiempo en que se realiza la condensa- cion desde 4*%'"” á 8, es la cuarta parte del tiempo en que se efectuó la conden- sacion desde 1 4 2; y además (nótese esto bien), la condensacion desde 1 á 2 at- mósferas se inició estando el aire á la temperatura ambiente, y la de 4 4 8%” se ha iniciado estando ya el aire á una temperatura muy superior á la atmosfé- rica. ¿Cómo extrañar, pues, la enorme acumulacion de calor en la temperatura final? ¿Cómo el incremento de tension que ella produce, y que pronto se ha de disipar? ¿Cómo el aumento de trabajo, que es su consecuencia fatal é inelu- dible? Y ¿habria habido que lamentar todos estos graves inconvenientes, sl se hubiesen hecho siempre trabajos iguales en tiempos iguales, y recorriendo ca- minos iguales? Y hé aquí cómo, por muy distinta senda, hemos venido á parar al punto de partida. Una buena máquina de comprimir por medio de cilindros debe, en primer lugar, separar del trabajo del almacenaje el trabajo puramente com - 396 presor; y subdividir éste de tal modo, que cada fraccion requiera el mismo peso, el mismo tiempo y el mismo espacio. : La exteriorizacion de calor será entonces la misma para cada subdivision del trabajo compresor total; y no habrá calor remanente que desde un grado inferior de condensacion se acumule al calor correspondiente al grado superior, siempre que los medios frigoríficos más enérgicos se pongan en práctica, ó el proceso de la percondensacion se verifique con suma lentitud; porque, enton- ces, á causa de la disciplina y organizacion misma de la compresion, y por la eficacia de causas físicas, permanentes y gratuitas, se obtendrá mucho mejor lo que, por el método monocilíndrico, no puede conseguirse sino ménos bien y por medios onerosos. Así, pues, el calor que se exterioriza viene á ser funcion de la velocidad. No sé cuál es la ley; pero me imagino que ha de haber alguna proporcion entre la velocidad y el calor termométrico. Por tanto, trabajar muy lentamente es dejar lugar al proceso natural de la irradiacion; es invalidar, sin necesidad de artificios refrigerantes, la influencia desastrosa de la ley de Gay-Lussac; es ganar en fuerza todo el trabajo equi- valente al calor que luego se disipa transportándose por irradiacion á otros cuerpos; es encontrarse permanentemente en forma de resorte el trabajo inver- tido en comprimir. Así, pues, «lo que se pierde en tiempo se gana en calor dinámico.» Y aquí vuelve á aparecer lo inadecuado del sistema monocilíndrico para la compresion de los gases, é indirectamente evidenciado lo ventajoso de cual- quiera clase de compresion por escalones, cuya esencia es la lentitud; y, por tanto, presentará ventajas sobre un sistema cualquiera, el escalonado dife- rencial. Y ahora es ya tiempo de hacer ver que la compresion por medio de nuestros émbolos conjugados diferencialmente, es verdaderamente una compresion por escalones, no sucesiva sino simultánea, pero en la cual están suprimidas las largas tuberías de comunicacion, simbolizadas al fin de la Seccion VI de este capítulo. El sistema monocilíndrico (por la velocidad geométricamente acelerada con que dobla la densidad á medida que es más elevada la tension) coadyuva á la formacion del calor termométrico; y se crea, ÉL MISMO, enormes resistencias, por no dejar tiempo á que el aire se enfrie en cada período de duplicacion de densidad: el calor rezagado de un período hace que crezca sobremanera el ca- lor del período siguiente; y la elevada temperatura de ambos (no disipada por falta de tiempo), eleva en proporciones colosales la del período inmediato. ..... SY así sucesivamente en desastrosa progresion, 397 XI. Y ¿qué nos dice la experiencia respecto á este particular? No tengo conocimiento de que existan en parte alguna compresores rigoro- samente diferenciales; y, por tanto, no puedo aducir datos del todo pertinen- tes; pero me es dado invocar en apoyo de la anterior doctrina, la marcha re- gular, económica, y sin calorizacion sensible, de los aparatos HurcourrT y RouquarroL, diferenciales durante la mitad del tiempo en que funcionan. Pero hay más: creo poder justificadamente interpretar en favor de las con- sideraciones precedentes las evaluaciones del efecto útil, hechas sobre los datos experimentales suministrados por algunos compresores monocilíndricos. Si la produccion de calor sensible crece con la velocidad de la condensacion (en el sentido anteriormente expuesto), debe corresponder el mayor efecto útil al tránsito desde 1 á 2 atmósferas; porque sea la que fuere la altura del cilin- dro, se invertirá siempre más tiempo en pasar de 1 á 2 atmósferas que en pa- sarde 244,6 de448..... Y, con efecto, encuentro en PerxoLerT los siguientes resultados, obtenidos en las experiencias hechas en Gegen-Ort con excelentes compresores Sigvers de piston hidráulico, tipo SoMMEILLER. Velocidad Efecto útil á la presion de por segundo | 2 AS del piston [latmósferas efectivas sobre la hidráulico. normal. 0,230 0,94 0.88 0,85... || Ningun calor en la caja de las válvulas. 0 ,330 0,95 0,885 | 0,885..|| Id. 1d. 0 ,462 0,93 0,88 0.85...|| Id. id. 0,5044 0,95 0,90 0,865. .|| Id. id. 0 ,694 0,94 0,87 0,83...|| Algun calor en dicha caja. 0 154 0,93 0,85 | 0,80... || Elevacion muy sensible de temperatura en dicha caja. Este cuadro demuestra que el efecto útil decrece rápidamente á medida que crece la presion. El máximum, que es de 95 %, para el tránsito desde 1 at- mósfera á 2, no es más que de 90%, para el tránsito de 1 atmósfera á 3, y es solo de 86 “/, para el tránsito de 1 á 4. Por otra parte, si la velocidad coadyuva á la exteriorizacion de calor, cor- responderá, para una misma y determinada tension, el mayor efecto útil al caso en que la condensacion se hubiere verificado con lentitud mayor. Tambien esta presuncion teórica se encuentra plenamente realizada por las experiencias de Gegen-Ort. En el anterior estado se ve que en la caja de las válvulas solo se hace sensible el calor cuando aumenta la velocidad; y, por tanto, para una 398 misma densidad final, decrece constantemente el efecto útil. El efecto útil, que es respectivamente de 95%/,, 88*/."/, y 88*/. */, para una velocidad en el piston de 0,330, queda reducido para la velocidad de 0%,754, á la de 93, 85 y 80, correspondientemente. Compresores COLLADON. En Airolo se han hecho experimentos, cuyo resultado es el siguiente: De6á4 7 atmósferas, efecto útil, 78%, De7á 8 ASS De8á 9 66 9, De 9410 59%. MESA AO Pr Tra OS Hasta O SO Hasta gata DU oO O DAD PONGLONORO voca 84'/, So Hasta. E Ti 83% Otros ejemplos pudiera aducir, pero no tan concluyentes, pues, para justi- ficar su aplicacion rigorosa, serían necesarios datos y discusiones que me faltan (1). Ya veremos en lugar oportuno cuán complejo es el conocimiento de la ve- locidad, si, como frecuentemente ocurre, el árbol motor primario mueve el pis- ton comprimente por el intermedio de una manivela y una biela. Pero la importancia del elemento temporal se revela á cada instante en los autores; y todos convienen en que el efecto útil de un compresor es correlativo de una cierta velocidad. XII. La conformidad de todos los físicos é ingenieros en considerar la compre- sion por escalones, como un eficaz medio para ahorrar fuerza final y exorbi- tante desarrollo de calor; Los resultados prácticos que hasta ahora se conocen de las bombas Hurcourt y RouquarroL, y de las locomotoras de aire comprimido en el túnel de San Gotardo; (1) Al tratarse de los aero-motores se completarán cuantilativamente estas ideas. 399 Y los anteriores números sobre el efecto útil de los mejores compresores aplicados en la actualidad á la produccion del aire percondensado, Justificadamente me autorizan para considerar como buenos aparatos de compresion los émbolos del sistema diferencial, tanto cuando funcionen simul - táneamente impulsados por un solo vástago comun, como cuando funcionen escalonadamente; Y, siendo los esfuerzos que exigen estos compresores diferenciales, los lo- garitmos de las compresiones, resultan á la vez: 1.2 Evitadas las enormes resistencias finales que en el sistema monocilín- drico entraña la ley de Marrorrk; 2.” Eludida en gran parte, por el proceso físico, poderoso y permanente de la natural irradiacion, la elevacion destructora de temperatura que acompaña á toda rápida compresion (lo que no impedirá hacer uso simultáneamente de los eficaces recursos frigoríficos, hoy aquilatados por la práctica); 3.” Ahorrada, por consiguiente, la considerable fraccion de trabajo que exige esa desastrosa elevacion de temperatura, y que desaparece acto continuo con la irradiacion; Y 4. Reducida á la importancia de un coeficiente secundario la influencia que en la ley de Martorre ejerce teóricamente la ley de Gar-Lussac. XI. La compresion por escalones (segun debe ya vislumbrarse) puede hacerse: 1. Sin sujeción á sistema. 2.” Sistemáticamente. De lo primero no trataremos en esta obra. De lo segundo, sí. La compre- sion por escalones, sistemáticamente realizada, puede ser de dos maneras: 1.* Logarítmica diferencial; 2. Logarítmica no diferencial. Acabamos de ver que nuestros émbolos conjugados pertenecen á la primera. La segunda merece estudio especial, al cual consagraremos el siguiente capítulo. CAPÍTULO V. ÉMBOLOS LOGARÍTMICOS DEL SISTEMA NO DIFERENCIAL. Comprendida la compresion logarítmica, bastan muy pocas palabras para la escalonada no diferencial. Supongamos que por el sistema monocilindrico queremos condensar aire á 20. Sabemos que el período de la condensacion es igual al del almacenaje en ese sistema; y, además, que el primero es de esfuerzos crecientes y el segundo de esfuerzos constantes. Sabemos tambien que el auxilio atmosférico se utiliza en él, así en el pe- ríodo de trabajo creciente como en el constante. Sabemos,, en fin, que la fuerza necesaria para el periodo entero del almace- nar dura la mitad del viaje del piston, y es igual, durante todo ese medio viaje, - á la que con émbolos diferenciales :: 2 : 1 es preciso aplicar solo en el último instante justamente de la condensacion. Recordado esto, supongamos que, por el sistema monocilíndrico, hemos llenado de aire á 2%'” un vastísimo almacen; y que, en esta atmósfera artificial, de doble densidad que la normal ambiente, funciona un segundo cilindro, de igual altura que el anterior, pero de mitad de base; siendo, por consiguiente, su capacidad igual á ¿ de la del primer cilindro. 51, pues, con este segundo cilindro, nos proponemos condensar aire á 4 at- mósferas (siempre dentro de la atmósfera artificial de á 2), el trabajo de la con- densacion hasta 4%” durará tambien tanto como el del almacenaje, y los es- fuerzos necesarios para verificar el trabajo en la atmósfera artificial, serán exactamente iguales á los homólogos en la atmósfera ambiente con el primer cilindro. Y si, por medio de otro tercer cilindro, de la misma altura que los anterio- res, pero de base igual á ¿de la del primero, nos dedicamos á condensar (dentro de la segunda atmósfera artificial, cuya densidad es cuádruple de la ambiente) aire á 8", ascenderán los períodos, esfuerzos y auxilios á las mismas cantida- des que los correspondientes á los del primer cilindro. .... 401 TI. Figurémonos ahora que un solo vástago mueve simultáneamente los émbo- los de los 3 cilindros (cada uno de los 2 últimos funcionando en su atmósfera artificial respectiva). Y tendremos un sistema no diferencial de émbolos conjugados, en el cual El cilindro mayor se alimenta del aire ambiente, y llena á 2*%'” el almacen primero; El cilindro mediano se alimenta de aire ¿4 2%, procedente de este almacen, y llena de aire á 4%" el segundo; Y el cilindro menor toma de este segundo almacen el aire á 4%”, y lo deposita á 8 en el almacen final. SY almacen inter- medio a 2 atm 2 “almacen interme- dio a 4 atm almacen final á Ó atm IT. No me parece que este sistema sea supe- rior, ni siquiera que llegue á igualar, al sis- ON tema diferencial. Exige un cilindro ménos para una determinada y misma percondensacion, pero en cambio necesita va- rios almacenes intermedios. El total de almacenes iguala al de cilindros. Sin embargo, este sistema es logarítmico, perfectamente logarítmico; y, á noexistir ya para nosotros el diferencial puro, ofreceyia la inapreciabilísima ven- taja de eludir las monstruosas resistencias finales del sistema monocilíndrico, cuando por él se llega á elevadísimas tensiones. Por esto le dedico capítulo especial, así como por ser su teoría, en gran parte, aplicable á los sistemas que vamos luego á estudiar de los Foros simples y de los helicoidales. La ley de Gay-Lussac no es temible en este sistema logarítmico y no dife- rencial. IV. Una observacion. El sistema, por ser monocilíndrico, no es diferencial; pero por su conjugacion es logarítmico, aunque lo logarítmico sea de otro modo que en los émbolos perfectamente diferenciales. En efecto: 26 102 Los esfuerzos en uno y otro son los logaritmos de las densidades; en esto no difieren: la diferencia se encuentra en los tiempos durante los cuales se re- quieren esos esfuerzos. UY En el sistema diferencial, el máximo esfuerzo dura un solo instante: en el no diferencial tiene que sostenerse durante ToDA la segunda mitad del viaje de los pistones (cuando la base es 2). Si llamamos /" la fuerza necesaria para almacenar á doble densidad el aire tomado á la atmósfera ambiente por el primer cilindro /fig. 178), será tam- bien Pel esfuerzo exigido por el cilindro segundo; y /” asimismo el relativo al tercero..... Por manera que Si para almacenar el aire 4 2%” necesitamos P, para almacenarlo á 4%” se requerirán 27, para ES) 3F, para ál6 4F, para á 32 HF, LOGARITMOS DE LAS DENSIDADES, etc. V. Un ejemplo: De los 3 cilindros, todos de igual altura, tiene (supongamos): El 1.” 8 módulos de base (ó centímetros de superficie); El 2. 4, Y el 3.9, 2. sup=8* Sup=4“ sup=8* sup= 2" sup= 4" sup= $ sup= 2* (MACen general E dal EOS Fig. 180. 403 Las resistencias al almacenaje serán respectivamente durante el ; viaje final de los émbolos: gral (Qato = Jan dell auxilio ¡atmosférico! 50.5. == 8k gmod o (42m — 2%" del auxilio del primer almacen).. = 8. | 94: gmod (ga — 4*'" del auxilio del segundo almacen). = 8* Cada almacen auxilia con el número de atmósferas correspondiento á su densidad. Por el sistema diferencial tambien sería de 24* el máximo esfuerzo final; pero ese solamente. Mas, como el periodo del almacenaje á 2" dura en el sistema no diferen- cial la mitad del viaje de cada piston, la condensacion, recondensacion..... y percondensacion requieren en este nuevo método la mitad naturalmente del tiem- po á ellas destinado por los cilindros diferenciales. Y, prescindiendo (que no se debe prescindir) de la necesidad de un motor más vigoroso, indispensable para sostener durante mucho tiempo un esfuerzo determinado, desde luego se echará de ver cuán inferior, comparado con el di- ferencial, tiene que ser el sistema no diferencial de émbolos no conjugados, si se han de impedir los efectos de la formidable ley de Gay-Lussac (verdadera- mente no temible ya con este sistema logarítmico no diferencial). La lentitud es condicion preciosa, que evita en las condensaciones los gran- des desarrollos de calor, y la necesidad de frigorizaciones muy enérgicas. VI. Ciertamente presentan estos órganos grandes ventajas, y superioridad in- contestable sobre el vitando sistema simplemente monocilíndrico; pero, como saltan ú la vista sus inconvenientes respecto á la ley de Gay-Lussac, yo no titubearia un solo instante en preferirles los sistemas diferenciales, intercala- rios ó no, en cuyo estudio hemos ocupado los precedentes capítulos. Sistema logarítmico diferencial que, por la lentitud en su marcha, no necesitaria acaso frigorizaciones artificiales, la exigiria de cierto convertido en logarítmico no diferencial. Y no quiero terminar sin insistir de nuevo en que quizá lo de ménos en contra de los émbolos no diferenciales, es el requerir, durante muchos segun- dos, una potencia que los otros reclaman para el solo momento final; pues pre- cisamente lo que patentiza con toda evidencia la superioridad de los diferencia - les, es la inapreciable propiedad de llegar con doble lentitud al mismo grado de condensación. 404 vil. Los émbolos intercalares pudieran usarse tambien en el sistema logarítmico no diferencial, y su teoría no puede ya ofrecer dificultades. Claro es tambien que, si en vez de estar conjugados los émbolos, funciona- sen separados en cilindros establecidos á grandes distancias, aSal Fig. 181. necesitaria cada uno un motor aislado y especial. Los motores serían todos iguales entre sí, relativamente á su potencia y eficacia efectiva. Haciendo pa- sar por agua el aire comprimido en cada cilindro, se obtendria seco el gas. De este modo tendríamos un sistema lograrítmico de condensacion por esca- lones, siempre que, siendo todos de una misma altura, estuviesen las bases en razon geométrica inversa de las densidades del gas percondensado, Por tal razon llamaré á estos aparatos cilindros «simplemente escalonados. » Claro es tambien que á estos cilindros puede adaptarse la pulverizacion, unida á los demás medios refrigerantes, absorbentes del calor. Estos aparatos estarán, por supuesto, provistos de flotadores, llaves de pur- ga, etc., etc. VIII. En resúmen: El trabajo de cada cilindro escalonado sigue las reglas del sistema mo- nocilíndrico. Pero, conjugados, entran en ley logarítmica: lo logarítmico, pues, radica en la conjugacion. El conjunto total del trabajo de la conjugacion consta (como en el sistema monocilíndrico) de dos períodos sucesivos, é iguales en duracion (1), si cada cilindro dobla la densidad del aire que lo alimenta; á saber: Un primer período de trabajo creciente; (1) Los períodos serian desiguales si cada ces el segundo período sería menor que el cilindro triplicase, cuadruplicase, etc., la primero. Y el primero sería menor que el se- densidad de su aire de alimentacion. Enton- gundo si la densidad no llegara á ser doble. 405 Y otro segundo período de trabajo constante. Una curva ascendente muy poco pronunciada, seguida de un plano hori- zontal, representa, como en el sistema simplemente monocilíndrico, el trabajo logarítmico de esta conjugacion. El auxilio atmosférico favorece á la potencia en los dos períodos creciente y constante; pero no alcanza por sí solo á realizar el almacenaje. Porque el almacenaje no es simultáneo del proceso de la condensación en el sistema escalonado. (Véase, para formar VorERSTELLUNG por analogía, la lámina frente á la pág. 337.) X. El sistema escalonado se presta 4 muchas combinaciones, con especialidad á un método mixto de compresion, á la vez diferen- cial y monocilíndrica. Si con 3 cilindros :: 4: 2: 1 quisiéramos con- densar aire á 8*” (no á 4), segun marca la fig. 182, empleariamos un método mixto. Con efecto, por medio del cilindro mayor y el mediano comprimi- ríamos «diferencialmente» aire hasta obtenerlo á 2*""; por medio del mediano y del menor condensa- ríamos, «tambien diferencialmente,» la misma masa de aire hasta 4*'”. Pero, si con el solo cilindro me- nor quisiéramos percondensar ese aire á 4 hasta ele- varlo á 8*'", el trabajo que requiriese esta percon- densacion sería monocilíndrico. csdlertanos: E ah ole obsta aa «sou! ostafig ayy ole abisiges AD 0004 ens 0lmbopar ADO AN ojados la ai bos 0 nal [d 47 0100 Adan Le: 5: o oa nor alo: ol UA TACA pa da al melo sLA snm obirda é o | o rod ojos ropa sr 0104 3 43 (nó No? somo ol ade orar o ra lab in voor 0 As Mini yl lolo 104 cora are Goles ad) dos A O E z: ñ Ñ " e E Lu Bibi para a q DÓl midis: ani 1 E nA sala Und eel diria RO vs MON DÁADO Ke: vi E Acha 3 yal argo A PA a ata o trio oboe qa 30 E AN fu] obtenido: ande Y GtO BANANA sra oo Dri cri Tal ALBA dai db atra arde SE bes vida mida Dd Ala ai có emp o ita Lado TO iodo AdoA i : qe > E + Ú E > 5 ar AR | pun 00 Spa e h á AN pros 204 A EXNNÑ ora o ad > 0d A 0 z . LIBRO [L. COMPRESION POR INMERSION. AS AO ¿MOIZAAMAL AQDI-MOJIAGMOD E ds S ona = | Br j ir E - o NE VU A yo SS ll PES . A M ES y to 0 yO ] y : po Ñ as e ' E UN » Ñ aÉ E CAPÍTULO 1 SISTEMA DE LA INMERSION. Si sumergimos un cuerpo muy ligero, por ejemplo, un pedazo de corcho, este cuerpo sube inmediatamente á la superficie del agua en cuanto cesa el es- fuerzo que lo mantenia sumergido. Sumérjase una gran cantidad de aceite en- cerrado en una vasija de poco peso; y, por mucha que sea la profundidad á que lo hagamos descender, la vasija subirá con su contenido, no bien quede en libertad. Habituados, pues, á ver subir á la superficie, en cuanto se le suelta, todo cuerpo más ligero que el agua introducido en este líquido á la fuerza, parecerá que es extraña paradoja la siguiente proposicion: Pueden darse cuerpos flotantes que, suficientemente sumergidos, lejos de subir, se vayan irremisiblemente al fondo. Esto resulta contraponiendo el principio de ArquímeDEs á la ley de MarrortE. Y nada más fácil que hacer el experimento. En un recipiente que contenga agua en bastante profundidad (entre los utensilios domésticos, una tinaja puede servir para el caso) introduzcamos una botella llena de aire, la boca hácia el fondo; rodeemos de plomo el cuello de la redoma hasta que el fondo sobre- salga del líquido una muy pequeña cantidad (digamos 1 milímetro); si entonces sumergimos la redoma un par de centímetros, ésta vuelve á la superficie; pero si la inmersion excede de esta cantidad, la redoma se va al fondo, para no volver á subir sino por la accion de un agente exterior. Una vasija análoga llena de aceite que, con su aber- tura hácia abajo fuese sumergida hasta el fondo de un mar profundo, volveria á la superficie en cuanto quedase suelta. Esa misma vasija llena de aire, y llevada á la misma profundidad, nunca subiria por su propia virtud: es más; llevada á cierta distancia de la superficie, descenderia con un movi- miento crecientemente acelerado. 410 Fácil es la explicacion de esta paradoja. Segun el principio de AkquíMEDES, todo cuerpo pierde de su peso lo que pesa el fluido que desaloja; y, segun la ley de Marrorrr, el volúmen de un gas está en razon inversa de la presion que soporta. Si, pues, una redoma llena de aire, y la boca hácia abajo, se introduce en un líquido, y se la lastra lo suficiente á que el fondo superior quede rasan- te, ó casi, con la superficie líquida, es claro que desalojará un peso de agua casi igual al de la redoma, al del lastre, y al de la pequeña cantidad de líquido que, por efecto de la compresion del aire, hubiese entrado en el cuello de la vasija (1). Y, siendo la suma de estos pesos menor que la del agua desalojada, la vasija flotará. Pero, si una fuerza cualquiera sumerge la redoma, la presion del líquido comprimirá más el aire del interior: reduciéndose su volúmen, entra- rá agua dentro de la redoma en mayor cantidad que an- tes; el líquido desalojado por el aire será ménos; la redo- ma y su lastre perderán ménos de su peso; y en cuanto su fuerza de gravedad sea mayor en peso que el del líquido desalojado, el sis- tema se irá á fondo. Y se irá con velocidad cada vez mayor, porque, mientras más profundamente descienda, menor espa- cio ocupará el aire comprimido. A una profundidad de 4000 metros tendria el aire la densidad de 400 atmósferas, y ocu- paria 400 veces ménos espacio, si la ley de Marrorrk fuese completamente exacta á tan enorme profundidad. El líquido desalojado por el aire sería entonces una cantidad insigni- ficante; y, por tanto, el sistema perderia muy poco de su peso, y, por consiguiente, se hundiria con redoblada velo- cidad. Antes de pasar adelante, conviene observar que, siendo iguales y contrarias las presiones que experimentaria el vi- drio, así en el interior como en el exterior, la redoma no podria romperse. Por - fuera, presion del agua á 400%”; por dentro, presion del agua y del aire á ioual número de atmósferas. Fig. 184. (1) La botella invertida, lastrada, y más la botella, resulta: 1.” que si la pérdida es ó ménos repleta de aire, pierde siempre el mayorque el capital, flotará la botella; 2.” si mismo peso, igual al peso del agua corres- igual, permanecerá flotante ó sumergida en pondiente á su volúmen externo, incluso el reposo; y 3.”simenor, seirá la botella al fondo. del lastre. Y como el peso del aparato secom- Yesto último sucederá con tanta mayor faci- pone del peso del casco de la botella, del las- lidad ó rapidez, cuanto mayor sea el peso de tre, del aire que contiene en diversos estados la botella, creciente con la entrada del agua de condensacion y de agua compresora de este compresora del aire, aire, que poco á poco ha logrado penetrar en JE Hé aquí un método nuevo de comprimiraire, que tiene la particularidad de exigir ménos esfuerzos al fin que al empezar, desde que el continente está bajo el agua. Fig. 186. Supongámonos á bordo de un ponton, fondeado en mucha agua; Supongamos que desde el ponton queremos sumergir, por medio de un torno y una cremallera, 1 metro cúbico, hueco en el interior: cuando el fondo supe- rior del metro cúbico esté rasante con la superficie del agua, el cuerpo desalo- jará casi una tonelada de líquido; y, por consiguiente, tendremos que hacer una fuerza equivalente para sumergirlo; pero, á medida que el metro cúbico descienda penetrará más agua en su interior, la cual comprimurá el aire; y, cuando el cuerpo haya descendido á la profundidad de 10", el aire ocupará el volúmen de medio metro cúbico por hallarse comprimido á 2*" (casi): desalojará, por consiguiente, solo media tonelada; y no habrá, por tanto, que hacer, para mantenerlo á esa profundidad, más fuerza que la equivalente á 500 kilógra- mos. El esfuerzo inicial tuvo que ser casi de 1000*; pero al final de la compre- sion bastó uno de 500* (próximamente). Así, cuando se comprime el aire por medio de cilindros, son los esfuerzos finales más enérgicos que los iniciales; pero cuando se comprima un gas por el sistema de la inmersion, serán ménos enérgicos los esfuerzos finales que los iniciales, desde que el recipiente compresor llegue á estar RAsaNTE con el nivel libre del líquido, 119) lr. Otra particularidad. Para comprimir aire á 2%" por el sistema monocilíndrico, el tiempo del trabajo creciente de la condensacion es igual al del almacenaje. Condensando el aire (por el sistema inmergente) de 1 á 2%”, el tiempo del trabajo (decreciente) de la condensacion dura más de 9”, y el del almacenaje solamente 4. Si quisiéramos aireá 4%, 48%... (habiendo profundidad de agua bas- tante), el tiempo del trabajo de esfuerzos decrecientes necesarios á la conden- sacion, sería el invertido (respectivamente) en descender 30”, 70”....., Casi; y el tiempo necesario al almacenaje (respectivamente tambien) el empleado en TECOS La ley, pues, de las condensaciones por el sistema de la inmersion, tiene que ser muy diferente de la ley á que están sometidas en los varios sistemas de cilindros. Por de pronto se nos hace patente la diferencia cuando se trata del almace- naje. En el sistema diferencial de los émbolos conjugados, el almacenaje se hace á costa del auxilio atmosférico, y, por tanto, es siempre una cantidad constante, igual en kilógramos al número de módulos contenidos en la base del cilindro mayor. Tambien por el sistema monocilíndrico es cantidad constante la del almacenaje, si bien el auxilio atmosférico no juega el mismo papel. Pero, por el sistema de la inmersion, el almacenaje es una cantidad que de- crece á medida que la condensación se hace á mayor número de atmósferas. En efecto, cuando en el metro cúbico está el aire á 2*%'”, el agua desplazada es solo en cantidad de 500 litros, cuyo peso excede un poco de ; tonelada. Si entonces, por medios adecuados, dejamos pasar á su correspondiente almacen el aire ya comprimido, ocupará naturalmente el agua los espacios antes llenos de aire; el desalojado líquido irá progresivamente disminuyendo hasta reducirse á cero; y, por consiguiente, los esfuerzos necesarios para el almacenaje oscila- rán entre 500% (1) y cero, y (en las hipótesis anteriores) durarán ¿ segundo, lo que en kilográmetros será término medio il : litros >) 100040 + 0 Dd 500k +0 dl : ey 2 ia RÓS 125 kilográmetros próximamente. Si en vez de aire á 2%”, hubiéramos de almacenarlo á 4, el volúmen del (1) Este número no es enteramente exacto. Véase luego. 413 comprimido gas sería solo de 250 litros; el peso, próximamente de 250 kiló- eramos; el tiempo, + de segundo; y el número de kilográmetros = E litros O 1 250k +0 1 A! 0% - 5 A a Ms mi = 32 kilográmetros próximamente. De un modo análogo tendríamos para el almacenaje del aire á 8*'”, - >< 1000!itros 0 1 3 < ER = 8 kilográmetros próximamente. Y, en general, para almacenar, por el sistema de la inmersion, con 1 me- tro cúbico, aire á 2 atmósferas, 1 y (= ><1000!tros_, () ) lesa 2) E AR kilográmetros. / S1, pues, el trabajo del almacenaje en el sistema de la inmersion difiere tanto del correspondiente á los sistemas mono y policilíndrico (iguales en la totalidad), claro es que el trabajo de la condensacion debe tambien, cuando se verifique inmergiendo, di- ferir de cuando se realice comprimiendo en cilindros (puesto que condensación y almacenaje deben exigir una misma integracion de esfuerzos, sea cual fuere el sistema á que la mecánica recurra). IV. Aunque á primera vista no lo parece, este sistema es diferencial en la condensacion, aunque no en el almacenaje. Si sumergimos á 10" de profundidad en agua marina (1) 1 metro cúbico macizo, de modo que estén horizontales 2 de sus 6 caras, la cara inferior expe- rimentará una presion de 2%”, Pero si el metro cúbico fuese hueco, y se hubiera inmergido lleno de aire con el fondo hácia arriba, la presion á los 10" de profundidad no sería ya de 2 at- mósferas, sino de ménos, porque, á medida que el metro cúbico descendia, el agua subia en su interior; (1) Los autores difieren, como ya hemos visto, al designar Fig. 187 el peso específico del agua del mar, y sus datos oscilan entre 44 y, así, el agua introducida en el interior del cubo, contrarestaria sensiblemen- te el peso de la columna de agua de 10”. Ese agua introducida en el cubo, tieneá los 10" de profundidad, casi 4 me- tro de altura; de modo que la presion que soporta el aire es proximamente la que corresponde á 9: metros de agua marina, y no la de 10 que soportaría el cubo macizo. v. Dos problemas ocurren naturalmente en vista de esto: 1, ¿Cuál será la presion interna dentro de un metro cúbico hueco y lleno de aire, cuando haya descendido en el agua una distancia conocida? 2.” ¿Cuánto tendrá que descender para que la presion interna sea de cierto número de atmósferas, ó fraccion de atmósfera?.. VL En el primer problema pueden ocurrir tres Casos: 1. Que el metro cúbico esté en parte su- mergido (/ig. 188). 2.” Que lo esté por completo; 3. Que su cara superior esté rasante con la superficie libre del agua del mar. Fig, 188. VII. Empezaremos por este último caso; la superficie del agua está rasante Con el fondo del cubo (fig. 189). Segun la ley de Marrorre, la presion á que está sometido un gas, se computa par- tiendo el volúmen primitivo por el volúmen nuevo á que la compresion ha reducido el gas: volúmen primitivo Presion = - volúmen nuevo O bien, BS 7 Fig. 189. 1,026 y 1,030. No hay, pues, un error muy 1000 centímetros lineales, equilibran la pre- sensible en suponer que una columna de 10 sion normal de 0”,760 de mercurio. metros de agua marina equilibra la presion Pero, si se aspirase á una exactitud irre- normal barométrica. La cantidad varía mu- prochable (condicion que no juzgo absolu- cho segun las localidades: en el Mar Muerto tamente necesaria) sería preciso sustituir es de 1,240. Yo he supuesto, por la facilidad esos 1000 centímetros por el número fraccio- de los cálculos, que 10" de profundidad ó nario verdadero. 445 En el caso que estamos estudiando, nos es desconocida la altura de la co- lunna líquida que comprime el aire desde fuera del metro cúbico, si bien sa- bemos que es precisamente igual á la altura cc”, que dentro tiene el aire. Lla- memos centímetros á esta carga no conocida de líquido compresor (= ec”). Si esta carga de agua marina fuese de 10 metros (ó sea de 1000 centímetros), x comprimiria con la fuerza de 1 atm. efectiva el aire contenido dentro del tubo, y entonces el gas estaria sometido á la presion de 2 atmósferas: una la del aire ambiente, y otra la del agua marina. Pero, como « asciende solo á unos cuantos centímetros, tendremos que la presion es 2 1000 Por otro lado, sabemos que: El volúmen primitivo es V —10000* de la base < 100* de la altura; y el volúmen nuevo es »=10000* de la base >< z de la altura; Por tanto, la ecuacion yo A 07) se convierte en esta otra e z 10000 >< 100 NÓ A AA 1000 10000 < 2 ra z 100 ]u T == O bien, > e De donde 2" + 10002 = 100000 a = 91%,60798 Y la presion P = 1",09160798 (1) Cuando las bases son iguales, la pre- Y cuando las alturas son iguales, la presion ; z H : B sion es el cuociente de las alturas; 2 = e es el cuociente de las bases, P=-— Le 446 vi. Vamos ahora al caso segundo. El metro cúbico ha entrado en el agua del marley 900909. .... , es decir, que desde el fondo c'” al nivel » del líquido hay 9",09..... Y tendremos Fig. 190. Pero ahora la columna comprimente es (c" e" =m) + (c'"" = 9,0909...) Luego (1 + 9%,0909.....) 100 1 A A 1000 z a +1000% + 9,0909% —100000 a” + 1009,0909...7 100000 2 —= 90",909090..... Y presion P=11 En general, y llamando » (1) á la distancia en centímetros desde el fondo del cubo hasta el wiveL LibrE del líquido compresor, at LRM 100 1000 ” Z +(1000 +2). = 100000 1000 nx? A e y si a) + 100000 1000 + = + n 1000 (1) Téngase siempre en cuenta, que cuan- hayentre la cara superior del metro cúbico y do 2 es el número de centímetros de aguaque el nivel libre del agua, es entonces igual á n* + 100 la magnitud total del descenso del metro cúbico desde la posicion de la fig. 191, que por consiguiente, llamaré INICIAL; pero la altura del aire aprisionado es siempre y progresivamente < 100". 417 IX. aso 3.”: El metro cúbico no ha llegado á la rasante; La altura del aire es c"c"= 2; La carga líquida compresora igual z2c ==" 4» =0—NN. Con lo cual la fórmula 1v 1Y PEA Fig. 192 D se Cambia en 5 =D 100 k 1000 re si hacemos 29 = 2. Luego 2? + (1000 —2) x= 100000. Na Y la fórmula general será por consiguiente 1000 — » / 1000 + n y 2 A ( 2 E Siendo 2 la magnitud en centimetros que falta al fondo, ó á la cara superior del metro cúbico, para ponerse rasante con el nivel ó la superficie libre del mar; ó bien la cantidad en centímetros que ha penetrado ya en el agua esa misma cara superior siempre horizontal. Naturalmente » puede ser = 0. XI. Planteemos ahora el segundo problema enunciado en la Seccion V, pági- na 414, ¿cuánto tendrá que descender un metro cúbico lleno de aire para que la presion interna sea de una determinada magnitud? ¿Por ejemplo de 1,*'1? Tendremos la ecuacion convertida en la siguiente 100 z , MEL == 418 De donde ==> = 90,909 o S A NR sa = 90909 Por otra parte, e de de atmósfera en agua marina = os OOO A MO Elo O e = 100* Luego, desde el fondo del metro cúbico hasta el nivel libre del líquido com- Preso tasca O oooro dave ob nodeopop obs oos aa RoLObao 9,0909 ereguemos la aristarde nero co 1000 Luego éste ha descendido......... ARTO 305 ndo pajas gosro SS 109,0909 Y en general, ¿Cuánto necesita descender el metro cúbico para que la presion sea de 1% + 2? Hallemos primero la altura del aire en el interior del cubo: Wa == Hallemos en seguida la longitud de centímetros necesarios para que la car- ga de agua marina sea 2, 1=1000 < 2. Luego desde el fondo superior del metro cúbico hasta el nivel libre del líqui- do hay 100 +— NN Luego el metro cúbico se ha hundido desde la posicion inicial l— 2 -=+100. Otro ejemplo. ¿Cuánto tiene que hundirse el metro cúbico para que el aire llegue á la densidad de 4 atmósferas? Aquí n = 3, Luego I—w+ 100= (1000 3) = 2%. _ 1000 1>+3 = 3000 — 25 + 100 = 307,75. 7 ar ' Í * na ' A. p í MAA ST ' f p Ny EIA E | y me] MA WE 4 Y pe ' P ñ y=4 Ñ e ln, Cia. nn m y dh ' vu sl Yi , a ) ; TE Y] ' | MO 1 My 044 PN 1 A AS ] un A A A Lam ió E 10 lá 4 . , FU A A y A A ' Ld ti A A $ Ajo 5%: En ' MA e A 2 cd ¿o y pu ] E ] . 1 7 * Y : 4404 ¡Me Er En ss Y ed Gua a) ete ÚÑ ya 3d MA M e al h e ia id Ñ ll E y L i q Y Oh As UA 4 A € 4 » ) a : : , ' A A A NS . y de «Mr E ; Sl ] - e ; . ] 3 ? y E kr ” Ñ y í Ml ñ 4 = 7 5 A, h 1 on _. . Ñ 5 ' E 2 > soseseeos A AS a py] =S CURVA QUE REPRESENTA EL TRABAJO DE ESFUERZOS CRECIENTES Y DECRECIENTES EN EL SISTEMA DE LA INMERSION. (Frente a la pag. 419) 0 2% 4 6 8 40 12 44 16 18 90 2 2% 26 98 30; 32 34 36,38 40 4% 44 46 48 50 529 54 56 58 60 62 64 66 68 70; Condensacion a 2% Condensacion a ¿*% Condensacion á 0% El cubo ha descendido El cubo ha descendido El cubo ha descendido Ma 9095 mas 20" 25 mas Este descenso no es doble Este tercer descenso no es del anterior. doble del anterior. CAPÍTULO II. TEORÍA DEL SISTEMA DE LA INMERSION.— AUXILIO HIDRÁULICO. Pensar en llegar á fuertes compresiones haciendo bajar nuestro metro cú- bico á la profundidad de centenares de metros en los mares, ó en pozos artificial- mente adecuados, sería evidente rasgo de demencia. Preciso es renunciar al sistema de la inmersion, ó imaginar medios que suplan al de las grandes profundidades. Por fortuna existen, y más adelante recurriremos á ellos; pero, por ahora y para facilitar el estudio teórico, seguiremos suponiendo que nuestro metro cúbico puede descender (industrialmente) á toda clase de profundidades. IL. Bien debe ya venirse en conocimiento de que en el sistema de la inmersion, ha de ser la marcha de las compresiones muy diferente de la marcha corres- pondiente á cualquier sistema de cilindros. En éstos, los esfuerzos son crecien- tes (más 6 ménos) desde el principio hasta el fin de la condensacion. En el método inmergente hay dos períodos de condensacion y uno de al- macenaje. El primero creciente desde cero hasta una altísima cantidad. El se- gundo, desde esa cantidad hasta llegar á la densidad apetecida, constantemente decreciente; El tercero, ó sea el del almacenaje, es siempre decreciente. De otro modo: crecen los esfuerzos hasta que el cubo llega á la rasante: desde la rasante hácia abajo decrecen sin cesar. La curva correspondiente de la lámina adjunta, cuya legitimidad quedará luego evidenciada, servirá de VorsrenLuna en los cálculos que vamos á em- prender. Todo es, pues, raro en este sistema inmergente, comparado con los siste- mas cilíndricos. Ni aun los caminos que el metro cúbico debe descender son múltiplos los unos de los otros. IL. Prescindamos de las paredes, ó material de que esté construido el metro cúbico compresor; ó, lo que viene á ser lo mismo, supongamos que las caras que determinan la forma geométrica del aire, carecen de peso en absoluto. 420 Y si, bajo tal hipótesis, calculamos los esfuerzos que debamos efectuar para nacer que el fondo ó cara superior llegue á estar rasante con el nivel libre del agua del mar, nos resultarán los datos que aparecen del adjunto primer estado, en el que se ha supuesto que el metro cúbico desciende á razon de + de metro por 1, de segundo, y que la densidad del agua del mar es igual 4 1,030. Se observa, pues, que desde cero hasta la rasante, los esfuerzos crecen con suma rapidez durante el primer metro de bajada. Pero, como ahora veremos (desde la rasante hácia abajo) los esfuerzos decre- cen, aunque con bastante lentitud. Véase el segundo de los estados adjuntos: en él se supone que, desde la rasante (1), desciende el metro cúbico con la velocidad de 1” por segundo. En el undécimo, solo camina medio segundo el metro cúbico, y recorre, por con- siguiente, medio metro, cantidad suficiente para terminar la densidad de 2 atmósferas. RESUMEN del trabajo por el sistema de la inmersion, necesario para condensar aire a 2 atmósferas, y almacenarlo. CowbENsacioN. (Todo en las hipótesis anteriores.) 1.” período: dura 1 segundo; el trabajo empieza por cero y termi- na exigiendo un esfuerzo de 943 kilógramos: los esfuerzos son crecientes: el término medio en kilográmetros.............. 470,635 2.” período: dura 9: segundos: el trabajo empieza con 943 kilógra- mos y termina con 515: los esfuerzos son progresivamente de- crecientes: el término medio es en kilográmetros.........= 6541,167 Importa el trabajo de la condensación en 1055.............= 7011,802 ALMACENAJE: 3.* período: dura; segundo: el trabajo empieza en 515 kilógramos y termina con cero: los esfuerzos son decrecientes: término me- o E 5]5k dio en kilográmetros ( ES x = sendos: == RS 7140,552 (1) Claro es que, cuando despues de la vertido ya 1" en ponerse rasante desde la rasante, anda el metro cúbico 100, lleva ya posicion llamada 1wicIaL en la nota de la 2 metros de descenso, puesto que habia in- página 416. Trabajo para sumergir 1" hasta dejarlo rasante. (1.—Frente á la pág. 420.) diera y GE Altura del aire en el interior del metro cúbico. Altura'o 18 polmoa. Nolmen Peso de E AA Sena a descendido en e gDa elyrstro cúbico. hidráulica compresora. agua isplazada: ga ei medios. is 0 1000 10% 0 0 0 1000 — 90 —_— 10 | — —— + V 855 +100000 = + 554,0983 a — 455 99,0983 | 10”—0,902= 9,0983 90983" 93*,712 - 46% 856 Ñ 1000 — 80 A 20. | — ——g— + V 460*-+ 100000 = + 558,214 — 460 98,2114 | 20 — 1,789 =18",2114 1821140” 187,577 140' 644 , 1000 —70 -_—_—__—— O A V 465* +100000 = + 562,3388 — 465 97,3388 | 30 — 2,662 = 27",3388 2733880 281*,589 234% 583 1000 — 60 ——— 40 | — —G— + V gro? + 100000 —= + 506,4803 — 470 96,4803 | 40 —3,520 =36',4803 | 364803'* 375,147 328',668 1000 — 50 ===> 50 |] — —— + V 415*+ 100000 = + 570,6856 15 95,6356 | 50 —4,365=45",6356 | 456356” 4r70*,046 422,806 Kilográmetros. 1000 — 40 === A AS 60 3 — + V 480% + 100000 = + 574,8043 y 410,635 — 480 94,8043 | 60 —5,196 =54%,8043 | 548043 564% 484 517,265 e 1000 — 30 A 10 | — —=== + Y a85*+ 100000 = = 578,9861 e — 485 93,9861 | 70 —6,014= 63",9861 | 639861% 659,056 614770 1000 — 20 —_ so | — ——— + Y 490*+ 100000 = + 583,1809 — 490 93,1809 80 — 6,819 = 73*,1809 181809 753,763 706,409 1000 — 10 RÁ 9 | — —=— + y dg5*- 100000 = + 587,381 — 495 92,3881 90 —7,612= 82,3881 | 823881” s48*,507 801*,180 1000— 0 A —Á 100 | — === + V 500*+100000 —= -+ 591,6079 — 500 ) 91.6079 | 100 —8,392= 91%,6079 | 916079 943 561 896,079 4706*,350 y MS, Pt ” a ao me CNS TL nd pe el E des E Trabajo para sumergir 1"* á la profundidad de 10",5 (9,5 despues de la rasante). Altura del aire en el interior del metro cúbico. = 1025 612,8825 — 525 — 87,8825 631,4288 — 550 = 84,4288 656,2202 — 575 = 81,2202 678,2329 — 600 = 78,2329 7100,4462 — 625 = 15,4462 7122,8416 — 650 = 72,8416 7145,4025 — 675 ="10,4025 7168,1145 — 700 = 68,145 790,9646 — 125 — 65.9646 813.9412 — 750 = 63,9412 837.0334 — 775 = 62,0334 860,2325 — 800 = 60,2325 883,5298 — 825 — 58,5298 906,9178 — 850 —56,9178 930,3897 — 875 = 55,3897 953,9392 — 900 = 53,9392 971,5607 — 925 = 52,5607 = 1001,2492 — 950 = 51,2492 — Mio =50 Peso al fin de la rasante.|.................... Sd o A Oo aa z 1000 + 50 AA Al segundo y medio..... NCAA TERA V 525* + 100000 1000 + 100 SS A los 2 de empezar..... = — 0 — + y 5507 + 100000 2 o, 1000 + 150 == A los 2 77 Oo OR > E WA 5757 + 100000 1000 + 200 Á_A AO an aa => v 600% + 100000 do - 1000 + 250 A alos 38 97 teerrenoanses 2 EI 1000 + 300 E A AA Alos 4 occ === v 650% + 100000 1000 + 350 =D Alos 4 Crocooo...- | 9 675 + 100000 1000 + 400 ===" ORG acdo Spotócp = 2 + 700% + 100000 1 1000 + 450 O = O + v "725% + 100000 1000 + 500 === O caes cop coc == HH > PB PE 2 1 1000 + 550 === Alos gr tannncnnnoo = HH PDA 1000 + 600 A —= 2 — + v 800% + 100000 1 1000 + 650 A los 7 == AO Oo CD 3 TONTA na v 825* q 100000 1000 + 700 E AS ME conaVadódon aso cb E v 850? + 100000 1 1000 + 750 EA A los 8 rs SS —— + y 875? + 100000 1000 + 800 E AO SS A Y 9002 + 100000 1 1000 + 850 E A los Y rr — 2 + y 9252 + 100000 1000 + 900 AS M0 os096c9s arco E v 950% + 100000 1000 + 950 AOAKÁ OO OKÁ OOO consaduónaca - == + V vi5* + 100000 Altura de la co- Volúmen lumna hidráuli- del cacompresora. jagua desplazada. 137,825 878825 184,4288 |. 844288 231,202 812202 278,2329 782329 325,4462 754462 72,8416 728416 420,4025 704025 468.1145 681145 515,9646 659646 563,9412 639412 612,0334 620334 660,2325 602335 7108,5298 585208 756,9178 569178 805,3897 553897 853,9392 539392 902,5607 525607 951,2492 512492 1000 500000 de esta agua: (2.”—Frente á la pág. 420.) —————————_ _ __ _—___——_— _—— _——— == PP o Peso D=1,030. 905 ,189 869 ,616 836 ,568 805 ,789 7177, 096 750 .268 725 ,146 701 ,579 619 ,435 658 594 638 ,944 620 ,395 602,857 586 ,253 570 ,514 541 ,37%5 527 ,867 515 13082,335 Términos medios en medios-kilográmetros. 924,375 887,402 - 853,092 821,178 791,442 7163,682 737,107 713,362 690,507 669,014 648,769 629,669 611,626 594,555 578,383 563,044 548,474 534,621 521,433 = 6541*,167 o ————————— —_ A —— 0 : A id j ] : O Ñ e y re pa Ublal A doi le ñ > O A py : W ' ” Jl 'N ; ' Mir De e vit W Ñ y a ir miis ] % y . y O TA NA A - ' a H . 3 A Aer al ob md le odo iba robin Ang le Dr fe E Mat eya mil sie a Biaril” $ Pod rl 3 UE 1 5 OA Yi e o A ' 0 Ll sa Ma CS > ; di : Urrrar ra MON Ñ f ' A TE api A . Pr . a Par a E y “ .— e E ñ tor HRS p k mf falo PE % p MN 404 Ñ y - REA á 6 y K E AA UL EOS Ñ a als Ml AA IA di : + E 424 Esta suma difiere alguna cosa de la que daria la condensacion y almace- naje por el sistema monocilíndrico. En efecto: con un piston de 10000“ de área, que anduviese 1” en un se- eundo, tendríamos en un cilindro de 1 000 000% de capacidad lo siguiente: Volúmen Presion Kilógramos — [Diferencia 6 es-| Términos 4 á razon del ,. fuerzo necesario z Tiempo. que ocupa el 1% 0336 Kilógramos. del para, bajar: el medios alrecomprim,| por e, auxilio almóxf.” piston. —— [en kilográmetros, 1." décimo dese- 9 10 gundo....... 30 =07 11484 10336 1148 57,4 2." décimo de se- ES) 10 cunolOso0s0 0 ' 0 87 12920 10336 2584 186,6 3. décimo de se- 7 10 3 Quando ) =0 7 14765 10336 4429 345,6 4.* décimo de se- 6 10 cunas gos ar 10 6 17226 10336 6890 565.9 5.” décimo de se- 5 AMO 10 2 20672 10336 10336 861,3 ESnodo creciente deco densa 2016,8 Período del almacenaje durante => Ae O oe ne 5168 7184,8 — o .]Ñm—e > — qDiÍRoOo Ú[Ly[yror pPBRRRQQQQoQhQQQoo O La razon de la diferencia consiste en haber admitido como enteramente exacta la hipótesis de que una columna de agua marina cuya altura sea de 10" con la densidad de 1,03, es igual á la presion atmosférica normal: para la perfecta conformidad era necesario suponer la densidad del agua marina =1,0336, ó bien hacer aleyo mayor de 10” la columna con la densidad de 1,030. Como es fácil de ver, la discrepancia entre los calculos facilita la exposi- cion de la doctrina sin perjuicio esencial respecto al fondo de la cuestion. EVE Desde la condensacion de 2 atmósferas hasta la de 4, el esfuerzo es decre- ciente; pero no simétrico con el que acabamos de estudiar. Mientras que el paso de 1%” 4 2 se hace en 10/segundos, el de 2 4 4 se efectúa en 20%, can- tidad que, como se ve, no es comensurable con la anterior. El conjunto de es- fuerzos necesarios para pasar de 1 4 4 atmósferas, y el almacenaje de esta con- 422 densacion, de nuevo iguala al número de kilográmetros que ex1grria el mismo trabajo por el sistema monocilíndrico. Y, para patentizarlo, he formado el es- tado adjunto, en el que se supone que el metro cúbico desciende siempre con la velocidad de 1” por segundo. RESÚMEN del trabajo que, por el sistema de la inmersion, es necesario para condensar aire de 2 4 4"” y almacenarlo, 1.* período, de la condensacion: dura 204 segundos: empieza con 515 lalógramos, y termina con 257,5: los esfuerzos son pro- eresivamente decrecientes: el término medio es en kilográ- MES a O A ONO 2.” periodo, del almacenaje: dura ¿ de segundo: el trabajo empieza con 257 kilógramos y acaba en cero: los esfuerzos son decre- a CE A : ' / 25740 Ú : cientes: término medio en kilográmetros = (A xy seg 32,125 Total por condensación y almacenaje desde2 44"”..... “1270,091 Integrando todo el trabajo desde 1 4 2*'”" con el de la condensacion desde 2 á 4%'», juntamente al del almacenaje, tendremos: Kilográmetros. Condensacion de 1 4 2%”, segun el resúmen pág. 420......... 7011,802 Condensacion de 2 á 4, segun el resúmen anterior............ 7237,966 Total de la condensacion..... 14249,768 Almacenaje, segun'el resumen ae 32,125 Total kilográmetros..... 14281,893 Por el sistema monocilíndrico habria costado el mismo trabajo... 14369 (1) Vemos, pues, que la ley de los esfuerzos en el sistema de la inmersion puede formularse así: El total de kilográmetros necesario para la condensación y el almacenaje de un gas obediente á la ley de Marrorrk es, para un determinado número de atmósferas, igual á la suma de kilográmetros que importa en el sistema mono- (1) La diferencia debeexplicarse diciendo, marina cuya densidad sea de 1,030. Lo sería como antes, que no es exactamente igualá cuando la densidad fuese 1,0336 ó la columna ]*'m Ja presion de una columna de 10" deagua mayor de 10" con la densidad de 1,030. 996'LERL Seo POL C6L'c9z S8L BLE CeriOsa 636'L8Zz EFT'967 CES FO0E ES LES'EZE DER TEE 67€'CrE F9T'LCE VES 69€ Fab "Es€ DEO"SG6E ORL'EIF LIS “0EF 6Lu6rr ES G9r 083 16F aer rez "S01]3UIP LÍO [A 16) SOIP9UL SOUTO L, 002 LSG 88€" 29% £07 69% PLE" 913 9€6' ES Z36' 16% F9E* 00€ 90€* 60€ VOL 8IE 1L8' 82€ 109% 6E€ LFO" TCE 183 £9€ L8E' 9LE 19P* 06€ OT9' Cor €96 13P OL9” GEF S88' SEP 1€8S" 6LF DEL" 20€ a «ene e3s9 E) PELAR 000087 OPLPCG C9EL9a PEESIR INISLE GTVE8SZ 9T9T63 L6Z00€ 602608 a6361E OTL6GE a280vE DOL3EE OS 96LEGE ET Ccp OGSC9r SRO88F *epeze¡dsop unde lop USUIDIOA 0008 9PLF ca6a Z9ET" 987 VES" 9aLZ 9995" LZ9% 61PE“8S3C3 9L9L' 63PG L6Z0" 0883 6026" 0833 7676" 1ETZ OTL6' 2803 6880" PEGL 0013" CE81 PEPG" 9ELT 8806" LE9T 96LE' 6ECT EL96' OPPT 989" 3P6l €zeS Prol 9C82* 9PLL 8808 '8POL *piosa1duloo POMarpIp iy eau] =09 "| 9P RIMIY OPLP "CR TEL Y PES Ya 9998 L3 61P6'83 9191'6% L6Z0'0€ OTL6'3E 3380"PE DOL3'cE IS 8806 LE 96L€'6€ EL96'0P POSI ZP ETC PP 8808 "SF 000S'L861 — 000S'3 10% + 061 — OPLV“GL6T + 000001 +_S'L8G1 ES 000001 + ¿061 A + 0061 — TIE IL + = 000001 + ¿006L A + OSST— PGES 9LSL + 0081 — 9995 LE8L+ OLI GTFESLLT+ 00LT— YIOT63LI+ 0C9L— L6ZO “0891 + 0091 — 6026 "0891 + OSGt— 266 1SSl + 00SI— OIL6 REST + OSpL—= 2280 FS PL + - OSEL— PEPE Y8EL + = 00€L 8806 'LEEI+ —= 0041 — EL96 OPEL + — —= OSTI— POSI + 00LL— EXCGTMIL+ = OCOL— 9C8E 9601 + = 000T— 8808 'st0l + = 00000T + ¿OC8T A+ 000001 + ¿008T A + 000001 + ¿OGLI A + 00000T + ¿00LT A + 000001 + ¿OS9T A =S 000001 + ¿0091 A + 000001 + ¿0CST A =- 00000T + ¿005 A + 000001 + ¿0SFL A + 00000T + ¿00FLA =+ 00000T + ¿OLE A + 000001 + ¿00€l A + 00000T + ¿0S8l A + DO000T + ¿003L A + 000001 + ¿0ETL A + 00000T + ¿OOLL A 00000T + ¿OLOT A + O0000T + ¿0001 A + a GL6% + 0001 [d 006% + 0001 a 008% + 0001 a DOLG + 0001 lá 009% + 0001 a 008% + 0001 a D0PG + 0001 00€% 007% + 0001 A 00TG + 0001 G 000% + 0001 lá 0061 + 0001 a “0081 + 0001 a DOLT + 0001 a DOT += O00T Z OPT ld DOEL == O00L rá == 0001 a DOTL + 0001 a JT + 0001 “1g0pun3as [op ESso[ap ULA +0...=.*.0€ 0p ULI Gino e... .**.67 [9p ULT in a 19p UA “esa TP UH ce... es. -+**.07T79P UL *091qUO Od]9u1 1 ap 10119JUL [9 Ud ate [op Y, O A 22% "908 19P ULT DO “61 12P WA VOTO 91 PP ** "¿21 19 UNI A "FLY sal 19P **«*opuna UL ap e 4 x_KKAKá mm] 5 5 5 e a A A A Cea Sed e] e quel q) CO TIP 91 9psop “eL*,0€ 9P popipunJoud 21 Y ] 1LUMS vod 0lv94 J, ed E E ee Y 423 cilíndrico ia condensacion y el almacenaje al mismo número de atmósferas. En el sistema monocilíndrico guardan relacion comensurable los períodos de condensacion y almacenaje. En el sistema inmergente, no. Ne El gran ahorro de esfuerzo que á cada paso se obtiene por el sistema de la inmersion, es debido á lo que voy á designar con el nombre de AUXILIO HIDRÁU- Lico. Mas en general: auxilio líquido. El auxriio ATMOSFÉRICO es una Cantidad constante en la práctica, pero no en absoluto. Mientras en el sistema monocilíndrico baja más y más el piston (su- poniendo vertical al cilindro), más y más pesa el aire auxiliador; solo que el aumento de peso es insignificante, y casi inapreciable tratándose de la carrera comun de un piston, que se mueve de arriba para abajo. Pero en el sistema de la inmersion, á medida que desciende nuestro metro cúbico, crece de un modo sensible y apreciable el auxinto mioráuLico. Hasta el momento en que el fondo superior llega á la rasante, solo auxilia para ha- cerlo descender el peso de la atmósfera; pero, desde la rasante para abajo, obliga á descender al metro cúbico, no solo el auxilio atmosférico, sino tambien la columna de agua que gravita sobre el fondo ó cara superior. Así, en la fig. 194, una columna igual á ab obliga (en virtud del principio de PascaL) á subir el cuerpo inmergido, que supondremos macizo (á la potencia hidráulica se une el peso de la atmós- fera); pero, al mismo tiempo, otra co- lumna de agua, igual á a'0, fuerza al cuerpo á hundirse (auxiliada tambien por el peso de la atmósfera). Por manera que, solicitado el cuerpo por dos fuerzas con- trarias de magnitud desigual, tenderá á subir con una energía igual á la dife- rencia; y, por consiguiente, por poco que esta diferencia sea contrarestada por una fuerza algo mayor, el cuerpo descenderá. Pero, como á medida que descienda el cubo hueco, se encontrará compri- mido el aire por fuerzas hidráulicas contrarias, pero más próximas progresiva- mente, de aquí el que cada vez cueste ménos el hacerlo descender. La esencia, pues, de lo decreciente en el sistema de la inmersion, consiste en el auxilio hidráulico, esto es, en que cada vez se disminuye la diferencia de altura de las dos columnas antagonistas de líquido, por las cuales se halla el alre aprisionado y comprimido. o > AAA DRO S CAPÍTULO HI. SUSTITUCION DE LA PROFUNDIDAD POR ATMÓSFERAS ARTIFICIALES. L, St, pues, pudiéramos por un medio distinto del de la profundidad, aprisio- nar el aire entre fuerzas progresivamente crecientes, habríamos de conseguir lo mismo que se consigue por el auxilio hidráulico, sin los inconvenientes in- superables de profundidades prácticamente imposibles. Imaginemos varios recipientes, como indica la fig. 195, en que las rayas | NN A aire d hire at | | alred alre d alreá | ¡ared alreá | yalred a osferico.| | Zatm 3 alm batm Salm Gatm. | | 7atm Fig. 195. horizontales simbolizan agua. Los números al margen izquierdo indican que cada columna compresora de líquido tiene 10 metros de altura en su máximum. Por consiguiente, el conjunto de ellas produce la misma compresion que una columna de agua marina de 70” de profundidad. En efecto, el aire en A está comprimido por la columna de 10” del agua del mar, existente en el receptáculo contíguo, la cual ejerce una presion de 8%”, porque sobre su superficie superior hay aire cuya densidad se eleva á 9", Por análoga razon el aire en B está comprimido á 7", el en Cá46..... Así, aumentando el número de estos recipientes, puede llegarse indefinida- mente á Jas más altas compresiones (1). (1) Hé ahí un medio de construir un manómetro para medir la tension de los gases no solubles en un determinado líquido. 425 Suponiendo que hubiera 100, la compresion llegaria á 101%", etc. Veamos ahora el modo de utilizar estos aparatos, Estudiemos el primer recipiente, en el que podemos condensar aire á 2%", El metro cúbico en el que vamos á condensar el aire tendrá la forma de la fig. 196 (1). Y á la varilla que lo haga hundir- se estará sujeto de tal modo que pue- da girar alrededor de los muñones que se indican en la y. 197. Esto entendido, el metro cúbico aspirará, condensará y almacenará el alre á 2 atmósferas de la manera in- dicada en las figs. 198, 199 y 200. aire a Qat alrea Zal (1) De ningun modo podria, como medio como recurso de exposicion expeditiva, Véa- definitivo, adoptarse esta forma, nisu modo se más adelante, de funcionar: las presento provisoriamente 426 Si tuviéramos varios de estos recipientes, y en el segundo funcionase, no un metro cúbico, sino un prisma cuya capacidad fuese justamente de 4 metro cú- bico, este prisma consumiria tanto aire como condensara el metro cúbico; 5 despues de haber descendido el prisma á los 10" y pico de profundidad, alma- cenaría, recondensado, el aire, 4 3%", Con tres de estos recipientes, se almacenaría el aire á 4*'”, siempre que el prisma del tercero tuviese la capacidad de ¿ de metro cúbico, etc., etc. (Almacen de alre a hal > DIR uv 104 Los prismas pueden sumergirse en dos posiciones principales, como indican las dos figuras siguientes, respectivas al prisma de aire = = m* ¿42%, Caso de hundirse en la posicion de la fig. 202, nos es muy fácil saber, por las fórmulas ya calculadas, cuál será la presion interna cuando comprima el aire una columna de agua de altura conocida (6 su equivalente); ó bien qué altura de columna necesitaremos para que la presion sea de un determinado número de atmós- feras > 2, Pero, en el caso de descender el prisma en la E 427 posicion de la fig. 203, el problema ofrece una variante, no resoluble con una simple transformacion de fórmulas. Figurémonos, pues, que vamos á comprimir aire á solas 2 atmósferas por medio de 10 recipientes, similares á los estudiados; de modo que El 1.? toma aire atmosférico, y lo almacena á 1*%”,1; El 2.? toma ese aire á 1*'",1, y lo almacena á 1*%”,2; El 3. toma el aire á 1*%'”,2, y lo almacena á 1%", 3; Y así sucesivamente. Fig. 204, Sabemos que desde la posicion inician (nota, cap. L, pág. 416) el metro cúbico A necesita descender en el agua de su recipiente 1”=+ 9",0909..... para que el aire se halle en el interior del cubo á 1*'”,1 de densidad (1), y que en- tonces el gas ocupa en el interior del metro compresor las dimensiones si- guientes ((100 < 100) = base) < (altura = 90*,0909.....)) El metro cúbico primitivo de aire atmosférico se ha convertido, pues, en un prisma cuyas aristas son 100%; 100% 90%,09..... Ahora bien: hundamos en el primer recipiente de atmósfera artificial un prisma B en tal posicion, que siempre la arista ab= 90*,0909..... esté horizontal; la arista ac =100" esté tambien horizontal; y la arista ad =100" esté vertical. Es preciso dar estas dimensiones al prisma 5, para que no consuma más ni ménos aire que el condensado por el cubo A. oral Fig. 205. El aire que primitivamente habia en el cubo era 100% <100* <100* =1 000 000: (1) Véase cap. I, sec. 1, pág. 418. 428 Y, como este aire ha sufrido la presion de 43 de atmósfera, habrá reducido su volúmen á +? de 1 millon; ó, lo que es lo mismo, sus dimensiones serán 9090900: =100* <100%< ((100%>032)= 90*,0909.....)) que son precisamente las del prisma B. Ahora bien: ProBLeMa. Si permanecen siempre horizontales las aristas ab y ac (6 bien, vertical la ad), ¿hasta qué profundidad por debajo del vel libre habrá de des- cender el fondo superior abc del prisma B en su respectivo recipiente (cuya atmósfera artificial tiene la densidad de 1*%”,1) para que el aire resulte á la densidad de 1*'”,2 en el interior del prisma? Si el prisma fuese macizo, con descender 1 metro hasta que el rectángulo superior abc se pusiese rasante, habria lo suficiente para que el rectángulo in- ferior def. sufriese la presion de 1%”",2 (4 saber: 1*'”,1 correspondiente á la densidad de la atmósfera artificial, y el otro décimo correspondiente al metro de la carga marina). Pero, como el prisma está hueco, claro es que habrá entrado en su interior alguna cantidad de agua; por manera que cuando llega á la rasante, la carga ya no es de l metro, sino de ménos; por lo cual tenemos que seguir hundien- do al prisma hasta que el nivel en su interior diste del nivel libre 1 metro precisamente. Ahora bien: cuando el aire esté á la densidad pedida de 1*%'”,2, será el volúmen - (100 < (100 =< 1?) ) < (100 — 2) = 12 del volúmen primitivo. NS AA E base < altura =1000000% >=! De donde 11 (100 — 2) = 100 < 125 Luego « = al segundo miembro (1); Luego el fondo superior abe del prisma compresor distará del nivel libre del líquido marino +? = 8,33..... (1) Siempre que existe una ecuacion de vemos que A tienen +1 partes iguales: si de la forma ellas quitamos una, quedarán 2 partes jgua— ds. A A les; y si dividimos ese conjunto de 2 partes AA n 1 por 1, resultará por cuociente una sola parte la incógnita es igual al segundo miembro. En efecto: si tenemos A n+l * 1 Á Á q (a IAE r) == Recíprocamente, etc. 129 Luego el prisma B habrá descendido 1" + 8*,33..... desde su posicion ini- cial. (Nota, pág. 416.) Para que el prisma C no consuma más ni ménos de lo preciso, deberá tener el volúmen de 10000007 >= 1 = 100 < (100 >< (100 < 12); Y, considerando como base la dimension (100 < (100 =< 12) ), que hundiremos siempre horizontalmente, resultará para el volúmen (análogamente á lo ante- rior) (100 <(100 < 12) ) < (100 — 2) =1000000* < 13; De donde 4 (100 — 0) =100< + Y aw = Y? ="1",69, que es lo que dista del nivel libre del líquido marino el rectángulo superior horizontal; por consiguiente, desde la posicion inicial ha bajado el prisma C, 1" + 7*,69..... Los prismas sucesivos D, E, F, G..... serán de las dimensiones expresadas en el estado siguiente, y se hundirán, para llegar á la densidad apetecida, lo que expresa Le segunda columna respectivamente. Los prismas Eon bajarán manteniendo, por supuesto, saralelas al nivel líquido compresor dos de sus caras rectangulares. | Para El prisma de Se hundirá desde la posicion inicial 3: comprimir 100 < 100>< 100 =1000000% | 17 + 100 < a 1" +9%09090 | 411 100 =< 100 < (100 x — — 909090 | 1 +100< => 3333 41 2 100 < 100 < (100 x = — 833883 | 1 + 100< ===1 +"1.,69230. | á:1.,3 100 < 100 < (100 x a = “69%30 | 1 +100< A AOS á1l 4 100 < 100 < (100 x ñ EDO IES =7 =1 + 6,66666 415 100 < 100 < (100 x Se = 666666 | 1 +100>=< a 1 +6,2000 | 41,6 100 >< 100 >< (100 >< ¿> = 625000 | 1 + 100 7 =1 +5,88235 | 41.31 -100 < 100 < (100 x + = 588235 | 1 +100 >< =— =1 +5,55555 | 41,8 100 =< 100 < (100 x =) — 555555 | 1 +10 E =1 255126315 41,9 10 10 100 >< 100 < (100 < =3> 506315 | 1 2005 =>: EEE 42 EA IA A IATA ISA AE AN IIA 430 Para llegar á las mismas densidades, el metro cúbico tendria que descender habiendo suficiente profundidad, para pasar desde 1% hasta 1**,1; 1" + 9,0909 1 Al 1,2 1 +>71,5167 de 1 4 1,2; 2% + 167,6666 12 1.3, 1 +6,4101 del 413; 3 =23,0790 18 1,4; 1 +5,495 del ál4; 4 +28.,5115 1,4 1,5; 1 +4,7618 del 415; 5 +33, 3338 15 1,6; 1 +4,1666 del á1,6; 6 +37,5 1,6 1,7% 1 +3,6165 del ál,7; 7 +41,1765 oy 1.8; 1 +3,2679 del ál,8; 8 + 44 ,4444 ES 1,9 1 +32,9241 del ál,9 9 + 47,3685 1-0 2 ; 1 +2,6315 del á42 ;10 350,0000 10m,50 Durante el proceso diferencial de la com- Y baja cada prisma desde la posicion presion entra, por consiguiente, el agua ma- | inicial hasta más abajo de la rasante rina en el cubo hasta la altura de........ IOMA CU A ANS 1", 9,09 ¡Sao ou Vos dogs es al elo IE opero. ao paca 1, 8,33 ROO CORD SY 00 UA AS OOOO Sea US aaa 1469 E O 7,14 A VA A pde 6,67 A A ooo 16767 ORO ADS Sano O oo OaE 6,25 A SUE SENESENS 162 Ms clase 5,88 a rosca Ma 1, 5,88 AA ORO 5,09 OS a MUITO RS Aaa oO PEOR 5,26 O O SR ISOUSSd 1, 5,26 A A O 5 A ado e iO DO 66 .86 10m,66*,86 Como se ve, estas alturas de agua son decrecientes en los prismas sucesi- vos de las atmósferas artificiales, y además los caminos andados resultan ma- yores que sus homólogos en el caso del cubo único sumergido en agua marina, de suficiente profundidad para llegar á una compresion de 2%”, Para estar el aire 4 2*'" en el metro cúbico debe este bajar 10”,50; pero el conjunto de pris- mas ha de caminar 10",66..... Luego veremos que debe ser asi; esto es, que los caminos andados han de ser mayores para que resulte (como resulta) igual e? la cantidad de agua con- tenida, así en el conjunto de prismas como en el interior del solo metro cúbico descendido á la profundidad suficiente. Vamos á evaluar el trabajo de condensar aire desde 1%” hasta 2 con los prismas escalonados en las atmósferas artificiales anteriormente menciona- das. Tendremos, pues, que distinguir tres casos, como anteriormente: Trabajo para llegar á la rasante; Trabajo en la rasante; Trabajo despues de la rasante. 431 Empecemos por el caso 2.”, como en el capítulo L. La fórmula general de su seccion X, pág. 417. A AE a a necesita una pequeña modificacion para el caso de atmósferas artificiales. En efecto, tenemos y ES EE ES pero P es ahora, pág. 206, ]]% z EADA AN El volúmen, segun las dimensiones lineales del prisma, es 90,9 0 za 100; Be (1100) x ( 0,9090... = 100 ==) = 100; Pero el número de moléculas contenido en él es ty mayor que el que le cor- responderia si no estuviese en una atmósfera artificial de +. Por tanto, habrá que multiplicar el volúmen (correspondiente á las líneas) por +4 para obtener e volúmen de aire, condensado ahora á 1*'",1, E V Ñ Con lo cual la fórmula p = iS convierte en Fig. 206 0 == Le pes (100) > (100 x )) 100, PSX + CEI[IAAKÁKÁA —— A — 0 1000 J ( 100) ><(100 Sa 0) AD De donde Ñ a AN A z 1100 LE O a? + 1100x =110000 2 =-— 550 +V 550% + 110000 En general 10+p z 100 10+p 1055 OO TAO AAA a ( E Y me Y ( 22 = 100) + 10000 (10-+p) 432 Caso 3.%: despues de la rasante. Supongamos que el rectángulo superior ha bajado 22 (= 10%) en la misma atmósfera arti- ficial de 14 de densidad. Des AN +10 100 ly 11 E 10 Es 1000. 5 “SOMA Luego a =—555 + Y (555)? + 110000 Y en general 1037 T+N 100 10+= p eS P Xx — 10 1000 z 10 0 100(10 NE E V (PA 00310: Caso 1.”: antes de la rasante. Supongamos que faltan 90" = » al rectán- gulo superior para llegar á la rasante, y tendremos: 00: IE 11 ESSE OO a AO Luego (ig. 208) a =—505 + Y (505)? + 110000 En general 10=>» TM 100 10 +p ——— HH ——— == — x _—_——— 10 1000 z 10 100 (10 + p) — 2 100 (10 + p) —2m y? == ———K—Á + ( - ) + 10000 (10 + p) Si, pues, 2 (que puede ser = 0) expresa lo que falta á la cara superior para llegar á la rasante, ó lo que ya ha descendido por debajo del nivel libre del líquido, la ecuacion general de la Seccion X del cap. L pág. 417 de este Libro, toma la siguiente forma: 100 (10+ p) =2 / 7 100 (10+p)+=nm 3! ER == > + V a) + 10000 (10 + p) 0 bien 1000 + 100p == 2 ss V ( 1000 + 100p== " 2 > - >) + 100000 +100007 mm O 91S+0 5 G Er'S+ 0 o lá +0 LS mm lá L09 +0 o a 979 +0 *sO1) -QUIBIFO [IM 9TS PS 0L8” ELS OGTLOS—= ELET EG < COLL —= eS CC] Cc—= Teal 4 OL PLS LO9 | 69LOGE= 1LEF FG >< Pa OL > CN €El' 9P9 | PIELZI 086076 < ( VOL >= Fort) < 001 2 E 06 ere" 689 | 6cro09—eczLE6 < | (001 - ==) <001 : OL E ; (AA E e ore 681 | eu =egogte6 < | (001 iD) < 001 E Ae y | el FOLó 96L | GGFEEL=E028'Z6 < (001 <—): OL e ; 7 Sy 7 E06' €98 | TFLSES=919ZZ6 > | (001 > —! <001 OL TOS HEPG | ¿¿GLOYLG=6L09 16 >< 00T >< 001 “ene esa | *9]Uesel e] 9p oquauiour 19 ue vpeze dsop enSe 1op ap £ o0sad DLL [9p UYUNIOA ELECO 026 —ELE TEL 6008 TLF FO =008—TL OSGO FG —0CL—0860FF8 ECZL' EE0€ EG —0€9—EE0€ EPL EDT TZ OL9Z" 6L09" AO E6 c6— I6 a a 61 dé COL =000061+20€6 A qe === (001 PE > 53 6 0061 0 00T< 001 /9P0'6 Z á 8 D06G— “66 —00008T+2006 A —=- = (00 E o)» DOL>+< PoR ; 56 0000 006 A a o OL< 001 /9P0'8 Z AN e, jp A TERL PH 0000. 15088 — ¡ [001<—— )< 001 >< 001 |9P 0'L AA E DOLÍ 0 7 9L 4 7 2H FG6S 000091 +5008 A + ——— — (v01>< 2) >< 001 >< 00T|9P .9 0091 OL a Gl =000091++001, A - —— — (vor> )> D0OL+< 001 [9P ,'€ 0OST OL ¿ Al L DOL—ESTL'€ —=0000FT++00L A + Eos, — (00r> 1) <001< 001 [9P op A DOFL N OL Z á all A UY) >] (vor E» D0L>< 001 (9P E A DOEL | OL é : al o 009 —€028'269 0000315009 A + === (vor EL) 00 < 001 [9p 9 PT: DOG L OL z / TI OEE—O LIZ ZPO —=000011+s0€€ A =P HSA = (vor E) < 001 -< 001 19p ¿1 eusiid 14 == UA 2 DOLL Ñ OL —=000—6L09' 16€ =00000L-<¿00€ A + — = 00L ><:001-<,00T|"091q09 014901 [5L “291/08 J4pIy taunpos e[ 9p eanJ1y "SQUOISUQUIT( LL “uno ? D DAD ADSUIPUO) 9P UY 12 U0) “SOPVDUO]DISO IJUIUIJUIVUD VO) spusid 6 ' 0JU MI 0.J0UL UN OJUVSDA 1 Y UMba]] YE mo soquor9ado 9JUAUIMAISIINS SIMYO soto/sou» 10 obom A “owunaid aunquio vio/souo a om vamd 01.0059994 OlDQVA, [, Trabajo desde la rasante hasta el máximum en cada prisma con las condiciones del estado anterior. AAA PPP. PP o, Descenso Peso de Términos medios Kilográmetros de Volúmen del agua desplazada. esta agua, [del peso movido desde la rasante hasta[durante las fracciones de segundo cada prisma. D=1,030. el momento del máximum., que se expresan á continuacion. Altura. Base. Total. > t 3 036.5 El cubo para condensar á 1%, aby 9",09091 | 90,9091> [100 100 ] ooo001" 936,364 aa e — 939,963 | 939,963 =< A 50 ciende, además del". ..........., 2 ' 100 Además del metro, : , A GEeSt NT 10 Ñ 363,903 858,33: 33: El prisma 1.” desciende para 1%,2.| 8,33333 | 91,666 [100 os (e x 100) | —833333 | 898 ,333 E — pi 861,118 | 861,118 < e ="1,757 Pao: de 10 y] 796,7 792,307 69: 0 para 1 ,3.| 7,69230 | 92,3077< | 100 (=y7 >< 100) | —169230 | 192,307 A o — 194 505 | 194,505 >< 20 o 5 ; LO 139,246+-1351 : 3. para 1 ,4.| 7,14285 | 92,8572< [ 100» ES 100) | —maoes | 135 114 | 29% == IS 11£ 87 480 | 137,480: e 52,678 e 10 a a » 4," para 1 ,5.| 6,66666 | 93,3333< [100 > nr 100) | 666666 | 686 ,666 25%, pea 606,89 = 688 ,104 | 688,104 < a =45,875 E OS z 10 346,133+ 643,75 6: 0 para l ,6.| 6,25 OMS [100 < (a > 100) | 0625000 | 643 ,750 Sd E pea = 644 ,941 | 644,941 < A = 40,309 2 E y 10 z 71,87 882 5,882 6. para l ,7.| 5,88235 | 94,1176< [100 SS (57 > 100) | 0588235 | 605 ,882 O = 606 ,878 | 606,878 < a =305,697 o OS 10 : 573. 572,22 5,505 de para 1 ,8.| 5,55099 | 91,4444 >< [100 < (e > 100) 50000009 | 572,221 Y ES 221 — 513,045 | 573,045 < a o E Er le 10 543,557+ 542 | 5,26: 8. para 1 ,9.| 5,26315 | 04/7368 [100 (5 <100) | —526315 | 542 104 a pee 10 49 830 | 542,880 < E >. 98,589 10 a 9. 2 5 E E E 516,232+515 para 2....| 5 95 SS [100 (ur >< 100) | =500000 | 515 == — =515,616 | 515,616 < 5 2 gg q »P»z- EEEA< —__— — 244,085 < == q Í—_— o a xt C__ KEO0uE5>+>E>E EE 5 Il] LtII[I[19) NA RESUMEN del trabajo necesario para comprimir aire y almacenarlo en el sistema de la inmersion por medio de 1 metro cúbico y 9 prismas en atmósferas sucesivas cuya presion aumente 4, de atmósfera. Kilográmetros Kilográmetros desde la|Kilográmetros desde la Total Irasante hasta la com-[compresion al término de hasta la rasante. presion máxima. del almacenaje. kilográmetros. Cabo 470 89,452 425.620 981,072 Prisma 1.%.. 431 71,197 393,400 896,157 POR 398 61,113 365,680 824,793 A 369 52,678 341,581 763,259 AS 344 45,875 320,433 710,308 DIN 323 40,309 301,758 665,067 EAS 303 35,697 285,121 623,818 Mess 286 31,833 270,213 588,046 Su 211 28,589 256,786 956,319 O 2508 25,781 244,625 528,406 3453 479,084 3205,217 1137,301 A R _— -__ HRÑR DEE 5EÓT0ÓDÓÓÓo E a a 136 In. El resultado de este resúmen, como se ve, es igual al del de la pág. 420 (1). Lo mismo es, pues, comprimir aire por el sistema de la inmersion en una profundidad de agua de 10 metros y pico, que en 9 atmósferas artificiales, como acabamos de estudiar. La generalizacion de este importante sistema de inmersiones sucesivas en atmósleras progresivamente crecientes segun los términos analizados, nos hace ver que es posible llegar á las más considerables compresiones, sin necesidad £ de recurrir á profundidades imposibles. IV. Pero, si las inmersiones de prismas convenientemente escalonados en at- mósferas artificiales preparadas al efecto, suple y reemplaza ventajosamente al sistema de la inmersion en toda clase de profundidades, hay que llevar en cuenta que la compresion no se hace de la misma manera en un caso que en otro. Si una barra horizontal hunde simultáneamente todos los vástagos de los 10 prismas escalonados (incluyendo al primer recipiente, que es un metro cú- bico); y si esa barra emplea en hacerlos bajar á la rasante un segundo, em- pleará mucho ménos en hacerlos llegar hasta el máximo de compresion, y en seguida almacenar, como la barra descienda con velocidad uniforme. Pues por el sistema de la inmersion en profundidad suficiente para que el metro cúbico comprima aire á 2*"” y lo almacene, se invierte en bajar á la ra- sante 1 segundo, y 10 en acabar la compresion, y almacenar. Unicamente hay conformidad en ser igual á ¿ metro cúbico el volúmen del agua dentro del compresor único; y de los prismas escalonados cuando llega la condensación del aire á 2*'": pero el solo metro cúbico desciende bajo la rasante, ó sea el nivel libre, á la profundidad de 10: metros en agua cuya densidad iguale 41,030; y el metro y cada uno de los 9 prismas, conforme antes hemos visto, desciende por debajo del nivel libre unos cuantos centímetros solamente. En efecto, véase el siguiente estado. (1) La diferencia entre '7140ke'm y 7137, depende de no haber hecho yo los cálculos con toda aproximacion y escrupulosidad. 437 _.x-- —_a—— Po —— —_—_—————————_——— — —_ __—_—JJJJJJ————JJJ————J————————__ - _ e QC CANTIDAD DE AGUA QUE HAY DENTRO DEL|CANTIDAD DE AGUA QUE HAY EN LOS PRISMAS DE LAS ATMÓSFERAS | METRO CÚBICO ÚNICO. ARTIFICIALES _ o ——— a ananaayqyzrñÉ Cuando Cuando la den- Volúmen la densidad|Volúmen del agua introducida desdelsidad pasajdel agua introducida en cada prisma cuando el aire de la respectiva pasa desde una posicion á otra. desde atmósfera artificial está listo para ser almacenado. Base. Altura. A 14 1,1| 10000” < 9",0909 = 90909? | 141,1 hase = Goo < 100 ) x (100 x =) = 90909” loe A > 10 , 1 | 1,1 á12 (100 < Goo x< ==) x= (100 x 7) = “0 8 10 1 Ia O Y (Gods 11, 100 >< | 100 >< =]3 < (100 < 33 | : 10 1 ALS and e 00 Ea) Xx == 1 100 < 13 (100 7 | ne 10 á 1 e >< Goo > 5 Goo a 11,5 100 100 >< < 15 47618 ) ) po E 10 Il ) | 15 áL6 oc < Goo x< ==), ES (oo x< mm) = 41666 ) ) 1,1 á1,2| 10000 < “1,5191 = 15197 1,2 á 1,3) 10000 >< 6,4104 = 64104 — 64104 1.3 á 1,4] 10000 5,4945 — 54945 A — DA9g4o 1,4 á1,5| 10000 =< 4,1618 —= 47618 - 15 ál,6/ 10000 < 4,1666 — 41666 1.64 1,7] 10000 < 3,6765 = 36765 = 36765 10 1 MOFA ¡ sl ) > ¿1%a)) >< ( 0 11,7 (100 ñ < 1 100 < 18 | z d 10 1 1.8 á 1,9 (100 >< (100 < o) 5 (100 x O 29241 da ; ol a a A PAN 1,9 42 (100 < 100) < (altura 7,57) 15757; de empezar el almacenaje 7,5757, etc. (base prism. 100 < 90,90) < (altura 8,33) =75757, etc. 438 Sumando la cantidad de agua existente en el primer prisma en el momento justo de empezar el almacenaje, con las cantidades existentes en los otros nueve prismas cuando en cada uno de ellos estaba ya el aire listo para ser almace- nado, nos resulta efectivamente ¿ metro cúbico en volúmen; pero ya no apare- cerá sorprendente que en este sistema, aun cuando todos los diez prismas bajen á la par, no comience, sin embargo, simultáneamente el almacenaje ni en to- dos ni en parte de ellos, por ser diferentes los caminos. El aire en el último de los prismas (esto es, en el menor) está en disposi- cion de ser almacenado antes que en el penúltimo, y antes aún que en el an- tepenúltimo....., y mucho antes que en el metro cúbico primario. vi No puedo, sin embargo, terminar este Capítulo omitiendo alguna explana- cion respecto al caso en que, no interesándonos la determinacion exacta del trabajo invertido en la compresion, necesitáramos expeditivamente averiguar la distancia desde el nivel interno del líquido en el compresor hasta el nivel libre ó externo del líquido comprimente. N Nivel del líquido comprimente N Fig. 213 Por ser diferencial el movimiento, la línea ab del nivel interno, aunque siempre ascendente dentro de un compresor en el sistema inmergente, se aleja cada vez más del nivel libre NV del líquido que verifica la compresion; y es de toda evidencia que, á medida que adelanta el proceso de la condensacion, esa línea ab, aunque ascendente, recorre, descendiendo, todos los puntos de la distancia DD. 139 Solo cuando llega el periodo del almacenaje es cuando la línea 44 perma- nece á distancia invariable de NV. Ahora bien: Se pregunta, ¿qué cantidad de agua ha entrado en el compresor cuando la línea ab del nivel interno está en tal punto de la distancia DD? Supongamos el caso siguiente: S1, en agua marina, ab dista 5" de NV, tendremos: Presion, 1 + O : 4 E 10 2il La Espacio con aire -= Volúmen < SR 1S ; 1 ESPACIO COLA 3 YE De esta manera formaríamos el estado siguiente: Cuando ab El borde Presion. Espacio con aire. Espacio con agua. [inferior del compresor dista de VJ. ha bajado. 1 10 1 1 m A pe m . TO Mm n A 2 10 2 2 7) EEE == £ EST A 0 12 12 AO . : 3 10 3 S : 10 13 13 AS , : 4 10 4 , 4 10 1 a A . AS 5 10 5 - 5 O) — — 6 10 15 15 A , 6 10 6 , 6 ) == — E 10 16 16 , 16 a cani 10 7 a 3 10 17 17 AA 8 10 8 S 8 == 2, E» 8 > 18 18 e 9 10 9 9 0] EA A 9 5 19 19 PE 10 10 10 > 10 10 AZ" 30 20 20 RE 440 Lo anterior nos proporciona un medio de sabar la altura del nivel 45 interno, aun cuando no sea transparente el compresor, que supondremos = á 1 metro cúbICO. Pintemos en una de sus aristas, empezando á contar desde abajo, una mar- ca á los t, de 1 metro = 9*,09. Pues cuando esta marca diste 1” del nivel libre VV, distará tambien 1" de su nivel externo el nivel interno ab. Señalemos en la misma arista otra segunda marca á una distancia de la base inferior = 2 de 1” =16%,66. Cuando esta marca diste 2" de NV, igual- mente distará 2" el nivel interno a», del externo VA. Y así sucesivamente, si pintamos marcas á las distancias del borde inferior hácia arriba iguales á 3 dede 28507: 4 2 O ES En de Mi 28 045 O do 3333: 15 6 AS él 1 = 31.50 a Il = 41517; 17 A 18 9 E AAN. ay de 1 A%Y 0% 10 5 y de l = 50. Y esto es cierto para cualquier compresor no cúbico, cuyas reducciones de volúmen debamos señalar por medio de marcas exteriores, Sea un prisma de 2 19 — 100, 2) ES E 1 ma cuya base será = 57 0 Y tendremos, como antes, si el prisma desciende segun indica la /ig. 215, cuando el nivel interno ab diste 1” del nivel libre comprimente VIV, A S 1 Presion interior = 1% + y 10 Espacio con aire = =T V; a 1 Espacio con agua = —>7 V. L44 Análogamente: cuando ab diste 2" de NV, tendremos 5) Presion en el interior, = 1% + 01 - ; 10 > Espacio con aire..... = ——V; 12 2 Espacio con agua.... = =] V, etc., etc. Lo mismo ocurriria si el prisma descendiese en esta posicion, etc. Si, pues, pusiéramos marcas externas en los compresores prismáticos del sistema inmergente, á las indicadas distan- cias de AAA A Fig. 216. (ó partes correspondientes de estas fracciones); y si durante la inmersion con- servasen los compresores paralelas dos de sus caras al nivel libre del agua marina, Ó bien, si las marcas se pintasen á las distancias que correspondiesen en azogue ú otro líquido, tendríamos el medio de saber, sin necesidad de ver el interior del compresor, á qué distancias se encontraba el nivel interno ab del nivel libre VV del liquido comprimente. Y lo mismo nos sucederia si pusiéramos las marcas oportunas cuando el compresor, en vez de ser un prisma, tuviese una forma cualquiera; ó bien des- cendiese, siendo prismático, sin colocar paralelamente al horizonte ninguna de sus Caras. vL ¿Podrá utilizarse este sistema de la inmersion? ¿Qué medios serán los mús convenientes, puesto que á la pág. 425 se dice que los allí expuestos eran solo recursos de exposicion expeditiva? Para responder á estas preguntas es necesario entrar en grandes detalles y discusiones, que se encontrarán en los capítulos inmediatos. Cuando tengamos los conocimientos necesarios resultará dada la contesta- cion debida. APÉNDICES AL LIBRO IL =Á En una nota de la pág. 424, dije que podia hacerse un manómetro utilizando las propie— dades allí estudiadas. Y como me parezcan de algun interés, no los resultados prácticos, pero sí los principios que debieran tenerse en cuenta para la realizacion, paso á exponerlos con la brevedad posible. El conocido manómetro de aire compri- mido presenta un gravísimo inconveniente cuando se aplica á la medida de muy altas tensiones: y es que un aumento ó una dismi- 1 A 1 O fera, produce tan pequeñas variaciones en la longitud de la columna de mercurio que, sin cuidadosa atencion, pasan sin notarse. Paréceme, pues, que podrian hacerse per ceptibles tales cambios, construyendo un nucion de , y hasta de 1 atmós- Cleleislala manómetro de grandes dimensiones, y em- pleando en varios recipientes escalonados, el aire comprimido. Para medir una tension de pocas atmós- feras pudiera ser invariable la cantidad de aire entre un recipiente y el inmediato; pero, para muchas atmósferas, y tratándose de grandes generadores de aire comprimido, se- ría lo mejor, por varios conceptos, y con es- pecialidad para facilitar la lectura de las in- dicaciones del aparato, dejar salir cortas cantidades de aire comprimido, cuando des- cendiese la tension en el almacen ó en los COMpPrTesores. Para reducirá un mínimo ese escape de gas (insignificante dada una gran produccion), se procederia como sigue: Almacen Fig. 217, 1, El aparato conslaria de tubos, todos iguales, como marca la y. 217. 2.2 Habria un flotador en cada compar- timiento. 3.2 Cada flotador, guiado correspondien— temente (por órganos no dibujados), pondria en movimiento la espiga de una pequeñísima válvula o, v',0",.... de caoutchouc, para cerrar un orificio de salida existente en cada com- partimiento. El área de estos orificios sería del ó 2 milímetros cuadrados. Un ligero pes- cante (no dibujado) sostendria cada flotador cuando no llegase hasta él el líquido que lo hubiese de levantar. Modo de funcionar el aparato. Para mayor facilidad, supongo igual á 10 metros el desnivel máximo que puede tomar el agua marina en cada compartimiento. 1.2 No siendo superior á la tension nor- mal del aire libre la del gas en el almacen, el líquidoen cada compartimiento tendria 5 me- tros de altura; ó, lo que es lo mismo, todos estarian al mismo nivel. 2.” Supongamos que en el almacen hay una tension, variable, pero siempre superior á1* é inferior 42, Entonces el líquido se des- Lo % YO) ADO au o Fig. 218. equilibraria en A y A”, tomando una posicion tal como la de la fig. 218. Y la diferencia de niveles variaria en A y A'con las diferencias de tension en el almacen. Las ramas 5 y £', C y C*..... quedarian estacionarias (/y. 217). 443 3.” Sila tension llegase á 2 atmósferas, el agua en A' suspenderia el flotador y cerraria la válvula ». Si luego la tension disminuyese, bajaria el agua en A” y con ella el flotador, resultando abierta nuevamente la válvula ». 4.2 Hagamos ahora una nueva suposicion. La tension varía en el almacen entre más de 2 y ménos de 3, Fig. 219. En cuanto la tension llega á-2*, el agua en A' levanta el flotador y cierra la válvula ». Y, como por hipótesis, el aire tiene en el almacen una tension superior á 2**, necesa— riamente pasará el gas por debajo del tabi- que £. Y, aumentando la tension en la cúpula c, se desquilibrarán las ramas 2 y B', toman- do una posicion tal como la fig. 219 marca. Y si entonces disminuyese la tension, Subiria el nivel en 4, Bajaria el de 4”, Descenderia su flotador, Se abriria la válvula », Seescaparia una pequeñacantidad deaire, Subiria el nivel en B, Bajaria en BP”; Y, si la tension en el almacen volviese á ser mayor que las resistencias, Bajaria de nuevo A hasta la altura del ta- bique t, Subiria A”, Ascenderia el flotador, Y volveria á cerrarse el orificio ». 5.” Si todavía disminuyese la tension por 444 debajo de 2 atmósferas, quedarian á un mis- mo nivel las ramas B y B', y se repetirian los fenómenos de antes. 6.” Si la tension se elevara á 3 atmósferas, ó pasase, sin llegar á 4, tendríamos fenóme- nos análogos; pues, á causa del exceso de presion, el aire pasaria por debajo de los ta— biques / y 1', por poco que la tension fuese superior á 3": todo como indica la fig. 220. Fig. Y. si la tension disminuyera en el almacen, Subiria el nivel en 4, Bajaria en A?, Descenderia su flotador, Se abriria 0, Se escaparia desde c un poco de aire, Subiria el nivel en 3, Bajaria en B”, Descenderia el flotador en B' y seabriria»', Saldria de c' un poco de aire, Subiria C, Bajaria C', Y, en el acto casi, siendo superior la ten sion en el almacen, volveria á bajar 4, á su— bir A”, á cerrarse v', etc. Claro es que, en vez de agua, puede usar- se cualquier otro líquido; mercurio, porejem- plo, que sería lo natural por mil razones. Obvio es tambien que el número de com- partimientos puede ser indefinido. La lectura de las indicaciones del aparato no ofreceria gran complicacion. El número de válvulas cerradas daria el número de at- mósferas efectivas sobre la normal del aire libre; y las fracciones de otra atmósfera más se leerian en el departamento contíguo que no tuviese válvula cerrada, computando el respectivo desnivel. p Las columnas líquidas pueden sin incon- veniente tener una altura menor que la necesaria á equilibrar la atmósfera; pero en tonces habrá que aumentar su número corres- pondientemente. El aire, al pasar por los tabiques /, /, t'"*....., formará con el líquido, si este es agua, una mezcla de líquido y de burbujas gaseo— sas, cuya densidad será de bastante me- nor densidad que la del líquido solo: para evitar los inconvenientes de las falsas indi- caciones que, por este concepto, pudiera dar 445 el aparato, se separaria la columna de agua y de burbujas, de la columna de líquido puro; y, al efecto, cada compar— timiento se dividiria en dos porciones, comunicantes solo por la parte inferior. En la (7. 221, el tabique se ve de frente (no de per= fil, como hasta ahora se ha venido mirando el aparato) y corresponde á los com- partimientos A”, B', Cl, y DOULOS PAS Bolo toos JT. Solo como aplicacion de los fecundos principios ex- planados en este libro, he hablado de este manómetro, que de nin- guna manera puede ponerse en parangon con el ingeniosísimo instrumento de colum- nas múltiples inventado por RICHARD. Fig. 221. apuáa ague del agua transmisora de las presiones. (Regu- larmente se prescinde en la práctica de esta correccion.) En el Diccionario enciclopédico (citado en la pág. 200 de esta obra), des amusemens des sciences mathématiques et physiques, hallo que, ya á fines del siglo pasado, se añadia la pre- No siendo apenas conocido en España este manómetro, quiero decir cuatro palabras acerca de él. Varios tubos encorvados, á continuacion unos de otros, vienen á constituir uno solo, doblado alternativamente, segun marca la figura 222. Por un extremo comunica con una calde- ra de vapor ó un depósito de gas perconden- sado; por el otro con el aire libre. La mitad inferior está llena de mercurio; la superior, de agua. Este segundo líquido transmite de un tubo en otro la presion debida al desnivel de dos ramas 4 hb de mercurio contíguas. Como todos los desniveles son iguales, no hay más que multiplicar un desnivel por el número de ellos, para saber la altura total del mercu- rio. Si la diferencia 4) fuese igual á 76 centí- metros, tendríamos que la tension en la cal- dera sería "16 < (Bdesniveles +1 atm. ambiente) =6*. De esta cantidad habria que descontar otros cinco desniveles, simétricamente inversos, Almacen de Sas per condensado sion propia de un desnivel de mercurio á la presion de otro ú otros desniveles, por medio de columnas transmisoras de presion, com- puestas de un líquido ligero. Un Mr. AmouToNs construia (pág. 802 del dicho Dicionario) barómetros cuyos di- bujos reproduzco. 446 Las líneas horizontales simbolizan mer- curio: los espacios indicados por puntos es- Fig. 223. El extremo A se hallaba cerrado; el B abierto. Un Mr. be Luc demostró (ya lo creo) que MI Pero, si para muchas atmósferas me pa= rece superior é inmejorable el manómetro de columnas múltiples de agua y mercurio de RICHARD, acaso para la medicion de presiones comprendidas entre 1 y 5, ó 6 atmósferas, po” dria ser alguna vez de utilidad otro manóme- tro de columnas múltiples de mercurio y aire, construido como sigue. Pongamos como ejemplo un manómetro que mide hasta 4 atmósferas. Y, para facili- tar la exposicion, empezaré suponiendo rec tangular el aparato, en vez de circular, que es como debiera ser, caso de pensarse en esto. Los departamentos inferiores están llenos (1) Moitié d'huile de tartre colorée, moitié d'huile de karabé. On voit aisément que la premiére colonne de mercure pése, au moyen de la colonne de renvoi, taban llenos, mitad de aceite de tártaro te= ñido, y la otra mitad de aceite de karabe (1). A A M Fig. 224. de estos barómetros ni uno siquiera funcio- naba bien. Este barómetro se llamaba com- posé ou réduit. de mercurio, indicado por las rayas horizon= tales. Los superiores están llenos de aire á la densidad atmosférica. Las dimensiones son (fig. 225,) como sigue: b=2 4; Cc ==3105 altura / 2'=0",760 = 1*!, Entendido esto, supongamos que el tubo 7 se pone en comunicacion con una caldera de vapor, ó un recipiente de gas comprimido á 4 atmósferas. Ei aparato aparecerá entonces como en la figura 226. Almacena 4 al OCT Fig. 226. sur la seconde, précisément comme si elle étoil au—- dessus, Todo el mercurio necesario á llenar los compartimientos superiores habrá subido á ellos desde los inferiores. Y por consiguiente, El aire que habia en c“está ahora en 5, re- ducido á una tercera parte de volúmen; El aire en /'se halla ahora en 4, reducido á la mitad. Y por tanto, El aire en a está á 2*!, puesto que hh = 0,760; El aire en 7 se halla á 3", por pesar sobre él una columna de mercurio = hh! + la pre- sion de 2*, que el aire en « ejerce en la pe- quenñita cúpula q; Y el aire en c soporta una presion de 4 at- mósferas, por ejercer sobre él su accion una columna de mercurio = h./'-+ la presion de 3" transmitida desde 5 4 la cupulita y". Para la exactitud de los cálculos habria que computar los espacios perjudiciales y la temperatura, lo que sería de tanta complica= cion y engorro, que haria dar de lado á esta clase de manómetros, cuya forma circular de galerías concéntricas sería como represen- ta la figura siguiente. E TT orapaarneo OTTO TT OTPAAT Fig. 221. Solo por via de ejercicio y amplificacion, despues de lo manifestado en el anterior ca- pítulo TI, parece no excusado insistiren que los niveles no tendrian la misma altura en 447 los departamentos del manómetro, sino el momento del máximum. en Fig. 228. Evidenciémoslo con un ejemplo. Sead=204=6% 212%; c=3b=12% x< 3 36%; 1 W'= 09,76. Si, con estas condiciones, está lleno de aire comprimido el medio departamento « tendremos 6 gal Presion en a=1*'-- —— de mercurio = —. 12 2 El aire que hay en la mitad del departamen- to a. es parte del que existia en 0; pero, como esta masa de aire está sometida á la presion de 14 atmósferas, resultará que su volúmen es igual á 2 7 = 80. , 03 ES < 3 De estos 8 % hay 3 en el departamento a, lue- go quedan 5 en /. Luego el mercurio ha subido en /, hasta la division 94. Por consiguiente, el aire en ) está comprimido: Por la presion atmosférica normal = Jl Por la media atm. de mercurio en a= > Por E en D' de E: 2 ps O Total... ..= = 448 El volúmen de aire en es parte de los 36"* que existian en c': y, como estos se hallan DE sometidos á una presion de 37 > el volú- men se habrá reducido á 12 432 1728 ape? lA MZ 03 9 > 36" Xx 7» 101 17,28; De estos 17,28 hay ya 7 en b, por manera que solo quedan en c' 17,28 — “1 = 10,28. Pero para esto es preciso que el mercurio de c haya subido en c' hasta la division 10,29. Luego los niveles no están á la misma al- Lura en los tres departamentos, como quería- mos demostrar. Por lo demás, si quisiéramos saber la pre- sion que la caldera. ó el depósito de aire Este sistema puede emplearse en gasóme- tros destinados á encerrar gases cuya tension sea algo elevada. comprimido, ejerce en c sobre el conjunto manométrico, tendríamos: 12 Presion de la atmósfera ambiente= 37 ] ¡ g del mercurio en (d.......= 12 2 del mercurio en d.......= =— del mercurio en c* = 4,29 9.58 enc =4,29 12 34.58 Presion total sobre c...= 0 De todo lo cual se deduce que esta clase de manómetros deberia graduarse mediante cálculos análogos al anterior, etc. Esta dificultad y las correcciones de tem-= peratura habrian de amenguar considerable- mente su valor práctico, si alguien se deci- diera á ponerlos en ejecucion. La tension estará representada por la suma de las diferencias de niveles, sin necesidad de dar al aparato exagerada altura. Fig. 229. Excusado es decir: 1. Que las galerías deben quedar reduci- das á un mínimunm (1). 2. Que pueden ser de mercurio y agua alternadamente las columnas compresoras. (1) En las figuras aparecen, para facilitar la intuicion, exageradísimos los espacios. 449 Tambien pudiera haber motores fundados mercurio y agua; ó bien mercurio y agua en esta propiedad, especialmente si en vezde y aire. agua y aire, se emplease mercurio y aire: ó Fig. 230. Fácil es suponer el juego de las vál- por completo la fuerza empleada en desni- vulas. velar las columnas líquidas. Si se utilizara la expansion, se rescataría Y los rozamientos serían casi nulos. ds MA a o ral ag na Ca de A IE ROA MJ) Led ads ] mbr a onerra UI Y A Ñ 4 1 Qb- y e 4 k ' pa, pr TA Das - A po u 3 a proa . , ' Pi o 3 ( Ñ US ) pr dl . Í h , E a s ' 1 Mia aa A AU an E LT ¡ a e da AA A AAA e Y Or als TS A mi voiflta ' ' ch h pal pa , y HS : . e e E «dir 0 o " . ES ñ E e] vi , 7 pa LIBRO IL COMPRESION FORAL. —» m3 y e A ON . - 4 ' . j E A 15 CAME E UR HERHAMOS CAPITULO 1. LOS FOROS SIMPLES. He dicho en otras partes de esta obra que, para recoger la fuerza de las mareas, consideraba organismos superiores aun á los cilindros conjugados diferencialmente, los aparatos de condensación y almacenaje para los que he adoptado el nombre de roros. Paso, pues, á describirlos, analizarlos, y demostrar sus evidentes y consi- derables ventajas sobre todos los sistemas de cilindros. Pero acaso habrá quien pregunte que por qué he empezado con los émbolos. Sencilla es la respuesta: porque es más fácil demostrar la teoría en los émbolos que en los foros, y porque los foros, á causa del espacio que exigirán en la mayoría de los casos, tal vez no hallen oportuna aplicacion allí donde los sis- temas cilíndricos pueden ser de utilidad. Por otra parte, no me parece que los sistemas de foros conjugados resulten siempre cómoda é industrialmente por- tátiles, mientras que, sin presuncion de grandes dificultades, es dable esperarlo de los cilindros conjugados. Unos y otros aparatos pueden ser de provechosa aplicacion: érame indis- pensable describir ambas clases; y, pareciéndome más aceptable empezar por los émbolos sólidos que por los émbolos líquidos, dí á los primeros prelacion. Y debo manifestar que en mi imaginacion y en mi inteligencia fueron pri- mero los foros que los émbolos. Muchos años antes de pensar en los émbolos diferenciales, ya habia hecho yo experimentos con los foros. IL. Llamo roro simpLE á toda capacidad engendrada por el perímetro de un polígono, cuyo plano gire alrededor de una línea trazada en el mismo plano exteriormente al polígono (1). (1) Los norte-americanos usan la voz FORO, Como la latina forum, plural fora, tiene aunque no en sentido tan general. (Véase esta palabra estrecho parentesco con foris, NystTrom, Book 0f Mechanics, en las fórmulas foras, fuera de puertas. de planimetría y estereometría.) Sirve, pues, muy bien para designar la ca- 45h Sea c una circunferencia trazada en el plano de este papel; y gire esta circunferen- cia al rededor de la recta ab, trazada exterior- mente á ella en el mismo plano (49. 231). La circunferencia en su engendrará un cuerpo, que será un FORO CIRCULAR. Sien vez de una circunferencia, hubiera eirado al rededor de la recta ab, un cuadra- revolucion do, un exágono, un enéagono, una elip- Si ; foro cuadrado, exagonal, eneagonal, elípti- co, etc. La posicion de la línea, eje de rotacion entonces habríamos obtenido un del plano, producirá variantes en los foros de una misma denominacion. Foros elípticos serán los engendrados por las figuras 232, 233 y 234, girando respec- q tivamente al rededor de 44, 470” y ab”; E pero es de toda evidencia que esos 3 foros no serán idénticos. CN Bioy casi ¿ Fig. 232. Fig. 233. Fig. 234. pacidad engendrada por el perímetro de una figura plana, situado más allá ó «fuera» de una recta. La generacion de muchos sólidos de revolucion es solo un caso particular de la generacion de nuestros foros, cuando la línea que sirve de eje de rotacion es tangente á una de las que constituyen el polígono. Por ejemplo, si el triángulo cde gira al- C y il sala á 1 A A Fig. 235. rededor de la línea a), trazada en el mismo plano del triángulo, obtendremos un foro triangular: pero si la línea 4) se acerca, pa- ralelamente á sí misma, hasta hacerse tan gente al triángulo, 6, lo que es lo mismo, hasta confundirse con la línea ed, entonces el sólido de revolucion será un cono....., etc. 455 Dos cilindros concéntricos y de igual altura dejan entre sí una capacidad anular, cuya seccion diametral, perpendicularmente á las bases, es un rec- tángulo: ese espacio intercilíndrico constituye un foro rectangular. Para facilidad de la exposicion, todos los foros que analizaremos en esta obra serán galerías intercilíndricas. Y, para precisar y uniformar las denominaciones, llamaré PROFUNDIDAD á la altura de los cilindros cuya galería intercilíndrica constituye el foro, y aNcHu- RA á la diferencia de los radios. Así, pq será la PROFUNDIDAD, y qr la ANCHURA del foro representado en la /ig. 236. Llamaré rabio INTERIOR del foro á la distancia 07, y RADIO EXTERIOR del foro á la distancia 04 (el pri- mer radio es el mismo de la base del cilindro interno, y el segundo es justamente el radio de la base del cilindro externo). Por último, llamaré á la línea 7q' DIÁMETRO VER- TICAL del foro (1). TT. El foro es un aparato sumamente adecuado para Y la compresion del aire. Fig. 236. Veámoslo en una primera aplicacion. Sea abcde un foro rectan- gular (119. 237). Un tabique £ lo divide en dos partes completamente in- dependientes. El semiforo superior está lleno de aire. Ll inferior, de agua, indi- cada por el rayado. Medio foro, pues, contiene un líquido, y el otro un gas á S la densidad normal atmosférica. lio Ae SA (1) Esta línea yg” representa la proyec- cion de un plano perpendicular á las bases, y pasa por el eje HORIZONTAL del foro, pero es- tando siempre vertical. guna de sus partes está fija en el espacio; pero el plano vertical imaginario que pasa por el centro no varía, y á él se referirán, cuando sea necesario, las distancias de los Este plano vertical, «QUE ES IMAGINARIO,» tiene gran importancia, como despues vere- mos: todos los foros giran, y por tanto, nin órganos forales en cualquier período ó en cualquier momento de la rotacion. 156 El tabique /, perfectamente soldado á las paredes del foro, deja al aire de la derecha enteramente incomunicado con el aire de la izquierda, y vice-versa. De cada uno de los dos cuadrantes superiores sale un tubo 79, + y”: por ser recodados ó á escuadra estos tubos, cada uno de los dos cuadrantes del semi-anillo de aire interno, comunica con la atmósfera por y y Y. Y si el anillo completo de agua y aire se suspende por el centro de figu- ra, ó, lo que es lo mismo, se suspende de un árbol hueco 000, cuyo eje esté siemere horizontal, será muy fácil hacer oscilar todo el sistema, ya á derecha, ya á izquierda. Veamos el modo de funcionar. Gire hácia la derecha 6 dextrorsum, con una regular velocidad, el aparato, El aire de la parte 4 se condensará; y, por su impenetrabilidad, hará huir el agua hasta desnivelar sus dos ramas. Comprimi- do el aire del cuadrante A, saldrá con fuer- za por el orificio y' (en la fig. 239 el orificio á nuestra derecha, perpendicular al plano del papel); y esa fuerza de salida será la correspondiente á la presion del líquido, 6 sea á la diferencia de nivel en las superfi- cies libres de sus dos ramas. Mientras tanto, el aire de la parte B habrá aumentado su volúmen con una can- tidad de aire atmosférico (ingresado por el orificio de la izquierda y), suficiente á llenar “el vacío que produce el tabique /£ al des- viarse del agua existente en B. Persistiendo el movimiento circular del foro, quedaria expulsado de 4 todo el aire que en un principio allí existia, y se en- contraria lleno de aire el semi-foro, que al principio era solo el cuadrante de la 1z- quierda ; Con rotacion simistrorsum ó inversa de la anterior, saldria ahora por y, comprimi- do todo el aire en B, y se llenaria por y' el espacio del lado A. Y así sucesiva y alternativamente. 457 v. Uu foro. tal cual se ha indicado, se convierte con suma facilidad en un fuelle hidráulico (1), de suma eficacia y enorme abundancia de aire, vi, Pero, siendo intermitente el chorro de aire de estos fuelles, por ser alter- nativo el movimiento circular que engendra la compresion, para que resulte contínuo se hará pasar el aire comprimido, desde el foro de émbolo líquido al interior de un gasómetro, del cual saldrá ya el chorro aéreo con una presion sensiblemente constante (2). alre comprimido d la densi- dad correspondiente a la dife- | Penera de niveles. a aIPe. A CAT 7 E - Tu S UN ON A mel | Dm ÁÑ ) lb Uk Fig. 241. En 20 hay una válvula que se abre cuando la presion del aire en el foro es superior á la del gasómetro; y, cuando no, se cierra. Tambien en los extremos anteriormente designados por y y y' hay válvu- las que se abren cuando la presion foral es superior á la del tubo de caoutchouc, (1) Si el foro se hace de hierro ó cristal, y (2) En Buenos-Aires ha construido (1869) el piston líquido es de azogue en vez de ser mi buen amigo y antiguo compañero en el de agua, se obtiene inmediatamente un fuelle Observatorio de San Fernando Sr. D. Fran- hidrargírico, que puede ya lanzar el chorro Cisco PEÑA Y OrtERO estos fuelles hidráuli- de aire con una gran presion. cos, que le di á conocer en 1862, 458 El aire de la atmósfera entra en el foro cuando en él se inicia el vacío, y se introduce por válvulas en » y v', que se abren hácia dentro respectivamente. VII, El gasómetro exige espacio, lo que en algun caso será un inconveniente, fácil de obviar tal vez,:colo- cando el gasómetro por enci- ma del foro. Entonces pueden supri- mirse los tubos flexibles de caoutchouc, adoptando la dis- posicion de las figuras 242 y 243, y rodeando los ejes de cueros embutidos. Luego ve- remos cómo se pone el foro en movimiento por medio de un piñon y su volante. a A El aire se aspira por a 6 por a”, y se expulsa por bh 6 por 6. AAA Fig. 242, Fig. 243, 459 Puede obviarse tambien la intermitencia del chorro aéreo, colocando el regulador dentro del aparato mismo. En este caso el regulador puede ser una especie de ma- nómetro de aire comprimido, consistente en un cilindro abierto lateralmente, y sumergido en agua paralela- cerrado por sus 2 mente á una de sus generatrices (/1y. 244). Dases Este manómetro va colgado del eje del foro, y, para colgarlo, pasa un tubo de base á base del cilindro (/igu- ra 245). Volvamos ahora al foro, que exige modificacion. Dos bases metálicas cierran el cilindro interior, de manera que el con- Cilindro manomelro Cilindro Cilindro interno cerTa interno do por sus bases her- meticamente Fig. 245. Fig. 246. Fig. 247. junto está formado porun cilindro interior rodeado de un foro cuadrangular. Atraviesa el cilindro interno el eje del aparato, que es otro cilindro hueco, lle- no de orificios en la parte situada dentro del cilindro interno. El eje está per- fectamente soldado á las bases metálicas, de modo que el aire no pueda entrar ni salir por las circunferencias de union ó de contacto. Fig. 248, Fig. 249. 460 El «manómetro regulador» quedará suspendido en el eje, segun marca la fig. 250. Fig. 250. 25le Y el líquido compresor (en el foro), y el líquido regulador (en el manómetro), tomarán, por ejemplo, la posicion que sigue: El aire, comprimido en B, abre la válvula 5, y pasa á la galería ygg.... Este aire comprimido produce 2 efectos: 1.2 Introduce dentro del manómetro eran parte del agua existente en la galería. 2. Desde la galería yy se desliza por entre los fondos circulares del regulador y las chapas circulares del cilindro interior, herméticamente cerradas. Pasa luego por la media luna for- mada por el eje lleno de orificios, y el ci- lindro que atraviesa de parte á parte el re- gulador; Penetra en el eje por los orificios allí existentes; Y sale por el eje al exterior para ser gulado á donde convenga. La válvula v se abre, y entra alre atmosférico en 4. Cuando la rotacion sea contraria á la direccion de la flecha, el aire comprimido en C llenará de agua eran parte de la galería, durante el espacio de tiempo en que el foro se halla inactivo; este líquido á su vez reducirá el espacio existente con aire en la ga- lería misma, y continuará así saliendo aire comprimido á través de los orifi- cios del eje al exterior, y á donde convenga, hasta que vuelva á haber presion suficiente en el departamento A del foro, mediante la rotacion inversa. El manómetro estará siempre vertical, aunque gire el eje, si se le lastra 461 convenientemente por medio de las barras ó pesos pp: de modo que la parte inferior pese bastante más que la superior. Así, el fuelle hidráulico ocupará ciertamente poco espacio, y el chorro de aire nunca será intermitente; pero no podrá tener la constancia que en el caso del gasómetro. La campana grasométrica ejerce, por su peso, una presion sen- siblemente constante, puesto que el peso no varía; al paso que el aire del ma- nómetro, comprimido en O, tiene que ir perdiendo forzosamente de su eficacia á medida que se vaya dilatando (al tratar de regularizar el chorro del aire com- primido), mientras, en la marcha retrógrada del foro, no suministre éste el aire á la tension deseada. Pero, por grande que sea esta irregularidad, mucho mayor aún es la de los fuelles actuales movidos á brazo. Quizá de ningun modo estorbaría ménos el gasómetro, que colocándolo en el interior del foro, como se indica en las figuras 253 a 256: un tubo flexible de caoutchout no dibujado en las figuras, pondria en comunicacion el conducto de salida a del aire, comprimido en el foro, con el tubo recodado ¿10 de ingreso en el gasómetro: otro tubo recodado (implantado tambien en el sosten 11222), daria salida al aire del gasómetro; y el aire, así, casi á presion constante, sería con- ducido por otro tubo flexible, tampoco dibujado, á donde hubiese necesidad. Fig. 253. para sostener el Foro Fig. 254. Fig. 209, Fig. 256. VII. Este sistema de fuelles hidráulicos presentaria un inconveniente, no ya cinemático, sino dinámico, que solamente se podria evitar adaptando al árbol motor un volante. Cuando ya ha sido expulsado todo el aire existente á un lado del tabique (como representa la fig. 257), tiene el foro que emprender una rotacion retrógrada (ó en sentido inverso). Hasta que los dos niveles del semi-foro líquido se ponen horizontales, el aparato permanece inactivo; y de aquí la necesidad de un gasómetro ó manómetro, para que no se interrumpa el chorro ga- Seoso. Tis. 257 Pero no es esto lo peor: lo peor es que, pesando mucho más el lado donde carga el agua, no solo se desperdicia la potencia almacenada y residente en ese peso, sino que hasta hay que gastar fuerza en amortiguar su efecto, para evitar el natural deterioro del aparato, si se abandonara el foro á sí mismo cuando ya nada queda por comprimir á un lado del tabique. Para aprovechar, pues, ese peso, debe trasladarse su energía á la masa de un volante, utilizando á tal fin el organismo que, dada la forma y tamaño del foro, sea más eficaz de entre los que transforman el movimiento circular contínuo en circular alternativo. Eficaz creo que sería el medio siguiente de entre varios que he imaginado. El foro por su parte exterior (excepto un cierto arco fácil de determinar) estaria lleno de dientes salientes de doble engranaje, en los cuales pudiese en- granar un piñon, tanto por su derecha como por su izquierda. (Los dientes mejores serían los doblemente epicicloidales.) El piñon estaria implantado en el eje de un volante. Y este eje se hallaria colocado en un estribo tal, que pudiese oscilar, sus- pendido de otro eje paralelo. Así se evitarian guias y rozamientos. 463 A UA 16 O A d ¡e MR | In Fig. 259. A considerarse necesario, dos topes limitarian convenientemente la ampli- tud de la oscilacion (1), deteniendo al estribo. El mismo peso del volante, del piñon y de su estribo facilitaria los cambios de posicion á un lado y otro de los dientes; y, además, la adherencia necesaria para el constante engranaje del piñon. Si, en vez de aplicarse la potencia muscular de uno ó varios hombres al manubrio del volante, quisiéramos utilizar aleun motor inanimado, como el (1) De este modo no es de temer ninguna La demostracion, aunque fácil, requeriria componente perjudicial de rotaciones. un desarrollo ajeno al objeto de esta obra. , 464 vapor, etc., podríamos poner el volante en movimiento indirectamente, por medio de correas, como indican las figuras 260 y 261. Fig. 260. Fig. 261. Desde el árbol motor viene una E correa á mover la polea p, unida ES | rigidamente á la polea p'; y, des- de esta, otra correa h mueve la po- E lea p”, unida invariablemente al árbol del volante, etc. Si hubiese temor de que pudie- ran resultar inconvenientes de un volante en oscilación, no le ha- bria en colocar el volante en el eje fijo (/iy. 262) (el que nos viene sirviendo para la suspension), re- servando para el estribo el piñon y la polea p”, fija en el eje mismo del piñon, la cual recibiria por me- dio de una correa, el movimiento que le transmitiese la polea 7”..... como antes. No es mi intento entrar en pormenores precisamente técnicos, Fije. 262 E E 465 por lo cual prescindo de eran número de particularidades. Pero creo de necesi- dad mencionar una precaución, ya que me he extendido más de lo que pensaba res- pecto de estos ventiladores hidráulicos, de los cuales solo he hablado para empezar á evidenciar lo fecundo de la compresion por medio de los foros. Para que en los últimos instantes de la compresion no éntre líquido en los tubos que van al eje, tendrá cada foro un flotador que, suspendido por el agua, antes de poder introducirse el gas en el tubo contíguo, cerrará una válvula, situada con este solo fin á la entrada del conducto, ó sostenida por el mismo flotador. Deberá haber llaves de purga, etc. IX. Sin entrar en más explanaciones, ¿no se vislumbra ya el gran partido que puede sacarse de los foros, como órganos de compresion? Creo que no hay nin- gun otro más sencillo. Pero antes de seguir adelante, hagamos un primer exámen. La compresion del aire por medio de un foro, ¿pertenece, ó no, al sistema diferencial? ¿Cómo se verifica el almacenaje? Que en la compresion por foros hay dos períodos bien distintos, es de toda evidencia. Y tambien es cla- ro que el uno es de esfuerzos crecientes, y el otro de fuerza constante. Desde esta primera posicion en que el tabique £/ casi toca con el líquido compresor, hasta esta otra se- gunda, en que el tabique ha llegado á verificar el má- ximum de condensacion (pues el líquido no puede su- bir ya más) las resistencias del semi-anillo líquido han ido evidentemente aumentando; y, por consecuencia, los esfuerzos del motor han debido ser crecientes. Supongamos ahora que la presion del líquido sea igual á 2" (fig. 265) (cosa muy fácil con mercurio y contando con el auxilio atmosférico): claro es que, en tal hipótesis, estará ú 2 atmósferas el aire contenido en /fn. Si entonces empieza el almacenaje, y dura 30 466 hasta que el tabique toma la posicion de la figura 266, los esfuerzos consecu- tivos del motor habrán sido constantes, puesto que la columna líquida compri- mente no ha podido aumentarse ni disminuir. Ahora bien: el tabique ¿f, para pasar de la posicion /ig. 264 á la 265 ha tenido que caminar (segun se verá más adelante) como unos 140” (se entiende dadas ciertas dimensiones, que allí tambien despues se verán); pero, para pasar desde la posi- cion fig. 264 á la 266, esto es, para almacenar, habrá te- nido que trasladarse desde 140” hasta 180%+50%=230", ó, lo que es lo mismo, habrá tenido que andar 230"— 140" = 90". Fig. 266. El período primero ha sido evidentemente diferencial, puesto que, mientras el tabique avanza comprimiendo aire, huye el líquido de- primiéndose, y deshaciendo, en parte, lo que el tabique ejecuta. En efecto, si el líquido no huyese, el tabique no necesitaria caminar más que 90 para reducir á la mitad el volúmen de la masa de aire (1); pero, como el agua se retira, tiene el tabique que seguir adelantando hasta describir un arco de 140” (dadas ciertas dimensiones), invirtiendo así en la condensacion mucho más tiempo que si el agua no se hubiese retirado ¡circunstancia en extremo atendible y ventajosa para dar de lado á la ley de Gay-Lussac! El método, pues, de llevar á cabo las compresiones por medio de estos fo- ros, no corresponde, verdaderamente, ni al monocilíndrico, ni al policilíndrico diferencial, ni al policilíndrico escalonado; porque en el monocilíndrico no es (1) Si un semiforo movible entrase en un la superficie interior del foro, el aire estaria piston fijo sólido, perfectamente adaptableá á2*' en cuanto el aparato hubiese girado 90”, aire a dal Fig. 267. Fig. 268. Así, la condensacion sería completamente referible al sistema monocilíndrico (lo mismo que el almacenaje). 467 diferencial el período de los esfuerzos crecientes, ni en los policilíndricos es de más duracion el período del comprimir aire hasta 2*'” que el período del alma- cenar. Con foros, pues, es diferencial la condensacion, pero, segun veremos pronto, el almacenaje corresponde al sistema monocilíndrico. X. Antes de pasar adelante conviene hacer ver que este sistema de los émbo- los líquidos consiste esencialmente en levantar el centro de gravedad de masas líquidas, en vez de empujar pistones sólidos para condensar gases. Con pistones sólidos el cilindro está quieto mientras ellos se mueven. Con émbolos líquidos la envoltura foral se mueve; y, durante el almace- naje, el líquido del semi-anillo compresor está completamente inmóvil en el espacio. Con pistones se necesitan superficies perfectamente torneadas, ajustes de- licados, buenos lubrificantes, y hay que temer los rozamientos y el consiguiente desarrollo de calor. Con émbolos líquidos no hay que pensar en ninguno de estos obstáculos. Por tanto vale más levantar masas líquidas compresoras, que forzar pistones para hacerlos entrar en sus cilindros (1)..... Muchas veces la diferencia entre el éxito y el fracaso está en el coste de las resistencias pasivas; y, aunque en los libros todos los aparatos funcionan bien, desde luego se echará de ver que los foros de que acabo de dar una de- ficiente idea, son de sencillísima construccion, de efecto seguro, de reducido costo, y difíciles de deteriorar. (1) Luego quedará todo esto evidenciado demostralivamente. CAPITULO 11. DE LOS FOROS HELICOIDALES. L. Llamo roro HELICOIDAL á toda capacidad engendrada por el perímetro de un polígono cuyo plano esté simultáneamente sometido á dos movimientos: Uno de rotacion al rededor de una línea trazada en el mismo plano, y ex- teriormente al polígono, Y otro de translacion de esta misma línea (ya hácia la derecha, ya hácia la izquierda de su propia direccion), siendo la longitud del viaje siempre ma- yor (poco 6 mucho) que el ancho poligonal medido por dos perpendiculares á la línea móvil, eje de la rotacion. Si un polígono (en la fig. 269 es una elipse): 1 t l . / SN 1.2 Gira al rededor de £ L, ! A 2. Y si durante la rotacion, : / A 1 la línea a) se traslada sobre L L WA hácia la derecha (6 hácia la iz- 1 ' ' 1] J quierda) una cantidad > ab (an- cho del polígono entre las perpen- diculares a y 0), ¡nd l, Resultará al fin de varias ro- a 0 taciones completas un foro heli- Fig. 269 g. 269. coidal (elíptico en el ejemplo); y, si el polígono fuese un círculo, el foro apareceria semejante á la hélice de un tornillo, ó 4 un tubo de hierro de mucha longitud, enroscado varias veces, como un alambre en un carrete. Los foros helicoidales A de que trataré en esta obra, 2 serán todos engendrados por el giro y translacion de un cuadrado ó de un rectángulo. á Ahora bien: si llená- : semos de líquido, —por —% ejemplo, de marcurio, — una media espiral; y si, mutatis mutandis, apli- ásemos á esta hélice los Fig. 270. 469 organismos de entrada y salida anteriormente descritos para los foros simples (organismos que el lector debe suponer, aun cuando no estén dibujados), ten- dríamos un foro helicoidal compresor, equivalente á un cilindro de muchos metros de longitud, acaso imposible de ejecutar. Suponiendo: 1. Que esa hélice gire dewtrorsum, es decir, como las agujas de un reloj; 2.” Que la superficie del líquido esté en comunicacion con la atmósfera por el extremo del tubo en a; 3. Que el otro extremo / esté cerrado; Y 4. Que se halle lleno de aire todo el interior del tubo no ocupado por el mercurio, Es evidente que, por causa de la rotacion de la hélice, el mercurio avan- zará hácia la parte 5; los dos niveles libres se desequilibrarán á medida que el alre se comprima; y que la diferencia llegará á ser de 0,76, cuando el aire existente en el interior ocupe la mitad del volúmen que ocupaba al empezar, si estaba entonces á la densidad normal de la atmósfera ambiente. Habrá, pues, habido en la hélice dos períodos: Uno de esfuerzos crecientes; Y otro de esfuerzos constantes (si cuando el aire ha llegado á la tension de QM, se inicia entonces el almacenaje). Y es claro que este segundo período habrá durado más de 180%, dada la forma helicoidal. 136 Fácil es, pues, imaginar cuán sencillamente puede ejecutarse un compresor helicoidal, sin necesidad de superficies torneadas ni de trabajos exquisitos para el ajuste de los émbolos líquidos (que no los necesitan, como los requieren ineludiblemente los pistones sólidos). Diez hélices que permitieran un desnivel de 1" de mercurio, equivaldrian, rectificadas, á un cilindro de 30 y tantos metros, de imposible ejecucion, y podrian almacenar el aire á una tension de 2%”, El esfuerzo máximo sería el del almacenaje. Considero, pues, sobre manera interesante á esta segunda clase de foros; en primer lugar, no tanto precisamente para la compresion de gases, cuanto para la deis y eyeccion de líquidos, y en segundo lugar, porque, como se verá, ofrecen un medio fácil y nuevo en la percondensación gaseosa para ganar en peso lo que se pierda en tiempo, sin recurrir á engra - najes, siempre consumidores de potencia. 1. Si el desnivel en el sistema de hélices no excediera de 76”, nunca podria- mos con un solo semi-amillo hidrargírico comprimir el aire más que 4 2%”; y, 470 verificada esta compresion, sería necesario dejar ir al almacen general el aire condensado, so pena de ver levantada la columna de mercurio, y el líquido re- chazado, y hasta expelido del foro, derramándose y esparciéndose en todas direcciones. Pero evidente es que si diésemos al foro helicoidal compresor grandes di- mensiones, por ejemplo, 4” de radio, podríamos fácilmente establecer un des- nivel de 760 centímetros de mercurio, lo que nos proporcionaria directamente una tension de 11*"”, contando con el auxilio atmosférico. Pero aquí naturalmente ocurre un desideratum. ¿Es posible con émbolos hidrargíricos (ya que ellos, como todos los demás émbolos líquidos, ofrecen las incomparables ventajas de no necesitar super- ficies de precision ni producir rozamientos sensibles), obtener tensiones de con- sideracion sin dar desmesuradas dimensiones á los foros helicoidales? Sea la fig. 271, en que el orificio ¿ se supone cerrado; pero en comunica- cion con la atmósfera ambiente el orificio a. Además, es igual á 76" la diferencia de niveles hidrargíricos, La parte rayada en pleno se supone llena de mercurio, La quebrada llena de agua. ' Los espacios wz y ab llenos de aire: el ab á la tension normal de la atmós- fera ambiente, y el zx á la tension de 5%”, por lo que ahora vamos á ver. Como el mercurio pesa 13,6 veces más que el agua, ésta flotará. Y, como el agua es incompresible (despreciemos por ahora el pequeño coeficiente de compresibilidad), los desniveles de las columnas hidrargíricas se sumarán, trasladándose su potencia de unos en otros por el intermedio del agua. En efecto: La columna he comprime la capa inferior de agua c con la presion de 2%" (una, la normal ambiente; otra, la que corresponde al desnivel de 0”,76 entre las superficies libres hidrargíricas 0, c). 474 La presion de 2%" en c es trasmitida por el agua hasta d, y á ella se agrega la del desnivel entre d y e, que es tambien de 1%": de modo que contra la capa de agua e actúa una presion de 3%”... Y, así sucesivamente: la presion se eleva á 4%” en y, y 45.en el espacio wz, Meno de aire comprimido (1). IV. Lo anterior es susceptible de muchas aplicaciones. Séame lícito enumerar algunas. Por de pronto, observemos que el foro helicoidal puede y debe ser un ver- dadero tornillo de ArquímeDEs, es decir, un plano enroscado en espiral al rede- dor de un cilindro central, y envuelto exteriormente en otro cilindro, tal como se usaba hace algunos años en los trabajos hidráulicos, y todavía se emplea en Holanda para la elevacion de las aguas. Supongamos, pues, un tornillo de Arquímebes de 20 circunvoluciones, cuya capacidad permita un desnivel de 2” de mercurio. Haya mercurio en 10 de es- tas semicircunvoluciones y agua encima. Sostengamos los ejes, segun marca la figura 272, en 2 soportes cilíndri- cos, huecos interiormente; y haya en ellos las válvulas y cueros embutidos que representa el dibujo, y á los cuales supondrá el lector las dimensiones conve- nientes para que no haya estrangulaciones, etc. (1) Hay que descontar los desniveles negativos del agua, de poca importancia relativa cuando las espirales son pocas, etc. 472 Si por una rotacion conveniente caminase el mercurio desde h hácia c; sl por el tubo a aspirase agua el aparato, en vez de aire; y si por una rotacion anterior, hecha en sentido contrario, se hubiesen llenado de agua, aspirada por el mismo tubo a, las espirales donde ahora no hay mercurio, Resultaria: 1.2 Que se abririan las válvulas » y 0”; 2.” Que se cerrarian las v' y 0"; 3.2 Que se irian llenando, al compás de la rotacion foral, con el agua aspl- “ada de «a, las espirales ahora ocupadas por el mercurio; 4. Que el agua de las espirales 4 nuestra derecha, saldria por c, subiria por v”, penetraria en el domo ó cámara de alre comprimido d d (por una pat- te) y (por otra) se escaparia por el tubo e, bajo la enorme presion de 26%”, Expulsada por c toda el agua, y tomada por el foro helicoidal una rotacion inversa, resultaria lo siguiente: 1.2 Quedaria inactivo el aparato (no el chorro) durante todo el tiempo ne- cesario á desnivelar inversamente las 10 semi-espirales de mercurio; 2.2 Continuaria el aire comprimido en la cámara de aire d d, lanzando el chorro de agua; 3.” Se cerrarian las válvulas »” y 0; 4. Se abririan las 0” y v'; 5.2 Habria nueva aspiración de agua por el tubo a y la válvula v””; 6. Y nueva expulsion del agua recogida en la rotacion anterior, la cual, por la válvula v”, subiria á la region del domo, para, en parte, quedar allí re- presada, y, en parte, salir por el tubo e..... Y así sucesivamente, etc. Da este modo tendríamos una bomba aspirante é impelente, que podria ele- var agua (sin rozamientos sensibles dentro del aparato) desde la márgen de un rio á lo alto de los collados vecinos; pues, siendo 10 las semi-espirales hi- drargíricas susceptibles de un desnivel de 2”; y, transmitiéndose, por la im- compresibilidad del agua intermedia, la presion de unas en otras, vienen las 10 semi-circunvoluciones á sumarse, y á ser equivalentes á una sola columna de 20” de mercurio, la cual, como que este metal tiene una densidad de 13,6, es capaz de hacer equilibrio á otra columna de agua de la exagerada eleva- cion de Esta bomba helicoidal de nuevo género podria lanzar á enormes distancias cualquier líquido extinguidor de incendios. Tambien sería dable convertirla en terrible arma de guerra, destinándola á arrojar desde una plaza sitiada sobre las trincheras enemigas, y vice-versa, líquidos incendiarios y asfixiantes; por ejemplo, la solucion de fósforo en sul- furo de carbono. 173 Tambien, con apropiadas cerbatanas, podria el aire, comprimido en pocos momentos por estos poderosos aparatos, arrojar á gran distancia botes de ni- troglicerina, dinamita ú otros fulminatos. Fiz. 273. El sistema de inyectar agua en una capacidad cualquiera para hacer una especie de rueNtE de Heron de Alejandría (figs. 273 y 274) tiene muchos in- convenientes; y no es el menor la enormidad de las resistencias que deberia exigirse á los metales. Para remediar esta grave dificultad, se inyectaria el agua en tubos paralelos, situados horizontalmente, sobre los cuales se colo- caria el destinado al aire comprimido. Si quisiéramos aire á 32%", se llenarian de agua 31, y en el restante, si estaba sobre los 31, se hallaria condensado el gas á las 32%" pedidas. AS: y = AUTE a 8 atm - === ==> == === === EN 6 S 0 e agua ¡el agua agua agua 3 Bateria de tubos para 0 etm. Llaves de purga, convenientemente dispuestas, servirian para la evacua- cion del líquido, etc. Siendo dobles las baterías de tubos, ó triples, cuádru- ples, etc., podria un mismo helicoidal estar condensando aire en los vacíos, mien- tras los llenos hacian funcionar las cerbatanas lanzadoras de los fulminatos, 474 Otra aplicacion. Desde el siglo pasado propuso BerNoumLI el movimiento de los buques mediante el impulso debido á una ancha vena de agua que saliese con gran presion por la popa de un buque. Hace años que un buque de la ma- rina de guerra en Inglaterra, the Waterwitch, ha adoptado este género de propulsores, y los resultados no han sido desfavorables (1). Tal vez ninguna bomba pudiera ser más sencillamente propia para la navegacion por este me- dio, especialmente en los grandes rios, que la que acabo de describir, pues, no solo podria poner en movimiento el buque por la reaccion de un líquido sobre el agua de los mares, ó de los rios y lagos, sino por la del aire comprimido, y su expansion, si esta clase de bombas helicoidales inyectase aire por la popa, en vez de inyectar agua. La ciavoga sería muy fácil, ete., eto. Por de contado, que cualquiera de estos foros helicoidales, se convertiria fácilmente en una preciosa máquina pneumática, si, en vez de agua, asplrase el gas contenido en un recipiente, y si en el foro la diferencia de niveles de una sola semi-circunvolucion de mercurio pudiese llegar á 0,76, ó exceder al- guna cosa esta dimension. Para obtener la máquina pneumática, no se necesita verdaderamente una hélice; bastaria cualquier foro simple. Pero, á igualdad de tiempos, se efec- tuaria más trabajo con el helicoidal, por necesitar éste ménos cambios en el sentido de sus rotaciones. El movimiento circular de estas bombas helicoidales tiene que ser tantas veces 360” como espirales hubiere sin mercurio; y alternativo (unas veces dextrorsum y otras simistrorsum). Las múltiples cireunvoluciones de mercurio y agua en los foros helicoida- les, dan resuelto fácilmente un problema impracticable (ya que no pueda lla- marse imposible) por el sistema del foro único. Las 10 espirales de mercurio y agua, susceptibles de un desnivel de 2” en cada una (pág. 472), pueden elevar una columna de agua de 272", lo mismo que podria efectuarlo el sistema de un foro único hidrargírico que tuviese 20” de diámetro. Pero un foro de 10" de radio, no cabría en taller ninguno, ni sería transportable, y exigivia resistencias disparatadas para asegurar su solidez. Por el contrario, medianas resistencias bastarian para el equivalente foro helicoidal, (1) Sobre la Wuterwitch, véanse los lo= páginas 609 y 617; XLVII, pág. 1040; LI, pá- mos XVIII, pág. 880: XXI, pág. 524; XXIIL, gina 558 de la Révue maritime et coloniale. 475 instalable en cualquier local, y que no ofreceria dificultad séria para su transla- cion por las vias ó las calles. Y si todavía parecieran exageradas las dimensio- nes propias para establecer desniveles de 2”, ningun inconveniente habria en reducirlas, y producir, sin embargo, el mismo efecto, aumentando proporcio- nalmente el número de las semi-espirales de mercurio y agua. Indudablemente no serían tantas ni tan considerables las ventajas cuando en un foro helicoidal no hubiese de funcionar más que una sola semi-espiral hidrargírica, como en el aparato de la figura 270, Pero aquí puede ocurrir un problema muy interesante, antes indicado. Supongamos un foro simple que contenga 1"* de aire en la parte no ocu- pada por el mercurio antes de empezar la compresion, y que sea capaz de un desnivel igual á 1%” efectiva (0"”,76). Supongamos tambien un foro helicoidal capaz del mismo desnivel: admi- tamos que no haya en este aparato más que una sola semi-espiral de mercurio, y que el foro tenga tantas cireunvoluciones cuantas sean necesarias para que su total cabida sea asimismo igual á 1" de aire á comprimir. El foro simple tiene, pues, para el aire atmosférico, destinada igual capa- cidad que todas las circunvoluciones existentes sin mercurio en el foro helicoi- dal; y, sl el foro simple, por medio de perfectos engranajes cuyas resistencias pasivas puedan despreciarse, invierte en la condensacion y el almacenaje de su metro cúbico de aire el mismo tiempo que el helicoidal en la condensacion y el almacenaje del suyo, entonces no habremos ganado ni perdido nada, consi- derada la cuestion desde el punto de vista kilogramétrico. Pero, si bien por una parte el foro helicoidal presenta más dificultades de construccion que el foro simple, es por otra parte de toda evidencia que el foro simple necesita una masa de mercurio tantas veces mayor que el foro helicoidal, como espirales tenga éste. El peso del metal líquido fatigaria los soportes, y aumentaria las resistencias pasivas muchísimo más en el foro simple que en el de las hé- lices. El tornillo de Arquímebes, cuando solo existe una semi-espiral hidrargirica en un foro de muchas circunvoluciones, resuelve, pues, elegrantísimamente, sin necesidad de engranajes, el problema de hacer, á costa de tiempo, el mismo trabajo que una mucho mayor masa mercurial ejecutaria por el sistema del foro único, en tiempo proporcionalmente menor. Por lo que ahorra de engra- najes, resistencias pasivas y calor, es, pues, un preciosísimo recurso el foro helicoidal simple, ó bien el compuesto de varias columnas alternadas de mer- curio y agua, caso de anhelarse la lentitud en la marcha del foro único. Cuando las semicircunvoluciones de mercurio y agua se destinan á bomba aspirante é impelente de cualquiera clase de líquidos, entonces solo se necesita una rotacion de 90” para que las semi-espirales compresoras cambien el sentido de su giro. 476 En efecto, cuando, dada la posicion de la /iyu- ra 276, ha terminado un foro helicoidal de expulsar todo el líquido, no vuelve á continuar su trabajo impelente con toda la fuerza utilizable debida á su máxima diferencia de niveles, hasta que ha llegado á tomar la posicion de la fig. 277, simétricamente inversa. Como los líquidos son prácticamente in- compresibles, actúan unos sobre otros como si fue- sen cuerpos rígidos ó sólidos. No pueden, pues, estar inactivas estas bombas más que durante 90”, No sucede, por cierto, esto mismo con los gra- ses, porque los gases ceden, si bien ménos cada vez, hasta el instante en que su resistencia es tal, que desquilibran á su máximo las semi-circunvo- luciones hidrargíricas ó hidráulicas. Permaneciendo, pues, tan corto tiempo inac- tivos los foros helicoidales, cuando con múltiples columnas es mercurio el líquido compresor, y agua, ú otro líquido, lo aspirado é impelido, resul- ta que estos tornillos de ArquímeDEs son, coloca- dos con el eje horizontal, inmejorables aparatos para usados como bombas as- pirantes é impelentes. Lo dicho del agua es aplicable á cualquier otro líquido sin afinidad por el mercurio. NoE El mercurio es caro, y no hay otro líquido de análoga densidad con que reemplazarlo. Es escaso, además. Almaden solo produce como unas 1000 tone- ladas anualmente. ¿No serán el precio y la escasez sérios inconvenientes con- tra los émbolos hidrargíricos para los foros simples, ó bien hidrargírico-hidráu- licos para los foros helicoidales? Lo son; y por eso me apresuro á decir que estos émbolos no deben ser de mercurio solamente, sino que, además, debe haber flotando en el mercurio un semi-anillo, ó una semi-espiral, ó muchas semi- espirales (segun los casos) de plomo envuelto en hierro (precaucion necesaria para que el plomo no se amal- game con el mercurio, el cual no moja el hierro) (Ag. 278). Las rayas horizontales representan mercurio. Pequeñitas roldanas guiarian el plomo, y evitarian los rozamientos. RenucienDOo Á UN MÍNIMUM el espacio 0Cu- pado por el mercurio, el costo se disminuiria en su mayor parte, ahorrándose tanto metal líquido como el plomo desalojara, sin menoscabo alguno de la 477 buena marcha del aparato. Lo que sucederá es que los foros habrán de ser algo mayores, por ser 13,6 la densidad del azogue, y solo 11,33 la del plomo (1). Si Ar rl ll itbal h para contrarestar con mercurio la presion atmosférica normal se necesita una columna de 0,76; para contrarestarla con plomo será precisa otra de 0”,91. > , ] , (1) Si el plomo es batido, llega casi á 11,39; más exactamente, 11,388. APÉNDICE Á LOS CAPÍTULOS I Y Il. Aunque puramente cinemática, y hasta cierto punto de carácter casi técnico, la cues- tion del movimiento circular alternativo de los foros helicoidales me parece digna de so- luciones ad hoc. Supongamos un foro helicoidal hidrar- gírico. Una rueda, dentada, de doble efecto epi- cicloidalmente, que rodee todo el foro, per= pendicularmente al eje del mismo, estará for- Las dos siguientes de entre varias que han acudido á mi imaginacion, me parecen de algun interés, mada de dos secciones: la una, fija al foro é igual á casi toda la circunferencia; la otra, movible entre guias paralelas al eje del foro, é igual á lo que falte á la parte fija para com- pletar 360%. Fig. 279. La seccion movible saldrá de su puesto á virtud de la accion de una biela, gobernada por una manivela perteneciente á otra rueda dentada, cuyo eje estará implantado en el mismo foro helicoidal, perpendicularmente á la superficie foral externa (6 bien al eje del foro). Mientras la manivela y la biela estén en línea recta, hará girar al foro solo en un sen- tido. el piñon de un volante, semejante á los 479 de las figs. 280 y 281, actuando únicamente durante todo ese tiempo sobre la derecha ó sobre la izquierda de los dientes doblemente epicicloidales; pero pasará á actuar sobre el otro lado cuando la parte móvil se desvíe, segun representa la siguiente fig. 282. Y si, cuando el piñon haya pasado (á la izquierda en nuestro dibujo) vuelve la seccion móvil á colocarse en el plano mismo de la fija, entonces ese piñon hará girar en sentido inverso al foro helicoidal durante todo el nú- mero de vueltas en que no deje paso al piñon la seccion movible. Entendido esto, queda aún por manifestar cómo se pondrán oportunamente en accion la manivela y la biela. Un piñon de ángulo estará rígidamente implantado en el eje del foro helicoidal, gi- rando necesariamente en el mismo sentido que él /y. 283. Con este piñon engranará una rueda, de ángulo asimismo, construida con tal nú- mero de dientes, que la rueda dé solo una vuelta, mientras el piñon angular dé tantas como en el foro helicoidal hubiere circunvo- luciones sin mercurio. Al eje de esta rueda angular habrá unido un sector, con el número de dientes necesa rio para hacer girar 180? la ruedecita de la manivela y la biela que gobiernan la seccion movible; pero esto solamente cuando llegue el momento de engranar, Véase lo mismo en otra posicion. 480 A poco de haberse verificado el engranaje, como el movimiento del sector y el del foro son de direccion contraria, dejará paso con suma rapidez la seccion móvil al piñon del volante; el piñon se trasladará al otro lado de la seccion fija: tomará este foro helicoidal una rotacion inversa; hará el sector que la ruede- cita de la manivela y la biela coloquen la sec- cion móvil en su puesto, en el mismo plano de la seccion, fijamente unida á la superficie exterior del foro; y acto contínuo se desen granará, para no volver á mover la rueda de la manivela sino cuando necesite volver á cambiar de posicion el piñon del volante, á fin de hacer girar en direccion contraria al foro helicoidal (1). 11. Supongamos ahora que el piston no es puramente hidrargírico, sino que contiene, además, una ó varias semi-espiras de plomo revestido de hierro, En tal caso podemos disponerlosiguiente. Rodeemos el foro de dientes epicicloida- les de doble efecto, como antes: pero, en vez de una sola seccion fija, dispongamos dos diametralmente opuestas, cada una gober- nada por una excéntrica desde cada uno de los extremos 4 y 2 del foro. B Si el eje de la excéntrica penetra en el in- terior del foro (fig. 287); siá la parte que haya entrado en el mismo se le ha dado la forma de un tornillo de paso muy largo; y si en la cabeza de la correspondiente semi-espira de hierro y plomo se ha horadado una tuerca que ajuste en el trozo de tornillo de la excén- trica, es claro que, cuando, acercándose la se- mi-espira al extremo del foro, se ponga en conexion la tuerca con el tornillo, éste girará, y con él la excéntrica, la cual desviará la par- te móvil del engranaje doblemente epicicloi- dal, y permitirá el paso del piñon. En cuanto el piñon, despues de su tránsito al otro lado (1) Claro es que si de nuevo pareclese atrevida la idea de un volante oscilatorio, podria adoptarse la disposicion representada en la figura 262. Las figuras de este párrafo no están en modo al- del engranaje, cambie el sentido de la rota- cion foral, la semi-espira de hierro y plomo descenderá por su propio peso, haciendo girar en sentido inverso la excéntrica, la cual colo- cará la parte móvil en su sitio, amordazán- dola al propio tiempo, si la excéntrica por sus dimensiones, se pára en su punto muerto. Ahora bien: si por el otro lado del foro existe un mecanismo semejante. la rotacion foral cambiará análogamente. Lo mismo sucederia si la tuerca estuviese en el eje de la excéntrica y el tornillo en el extremo de la semi-espira de hierro y plomo. guno á escala: son únicamente símbolos que indican el método de movimiento de la seccion móvil. cierta- mente susceptible de modificacion. 481 ad Sl Tambien es de notar que, aun cuando no En efecto, sea solamente líquido el émbolo haya dentro del foro ninguna semi-espira só- foral: si enel extremo del foro hay un flotador lida, se puede desde dentro del foro determi- provisto de un tornillo que ajuste en el eje de nar el movimiento de las excéntricas. la excéntrica, este flotador ascenderá no bien Fig. 288, llegue suficiente líquido hasta él, el tornillo El lector, por supuesto, habrá imaginado moverá la tuerca, ésta la excéntrica, y la ex- las guias del flotador, no dibujadas, la nece- céntrica la correspondiente seccion móvil del sidad de paso muy prolongado en los tornillos rodaje doblemente epicicloidal, dándose paso y en sus tuercas, etc. así al piñon del volante, que ha de cambiar el sentido de la rotacion. 31 [SS to INE Pero como la CINEMÁTICA siempre aspira al MOVIMIENTO CIRCULAR CONTÍNUO. OCurrirá desde luego la cuestion; ¿cómo pudiéramos dar de lado en los foros al movimiento alter- nativo? a Ra Almacen ) 7] eccc....., SON cuatro cilindros que lo cor- tan, y que, por consiguiente, aparecen segun cc'c'c” cuando se mira de canto el foro, esto es, cuando la visual es perpendicularal cen- tro del eje de la rotacion. No hay tabique ninguno que por ahora in- terrumpa la comunicacion entre el interior del foro y el almacen; y el almacen es un cilindro ancho, cerra= do por sus dos bases y cortado por los cccc. Hay,además, cuatro válvulas.ww”....., que se abren de fuera adentro, y por las cuales entrará en el foro el aire de la atmósfera á medida que sea necesario para la alimenta- cion. Como despues se echará de ver cuando se trate de la CONJUGACION FORAL, es de apetecer que la alimentacion se verifique lo más cerca que sea posible del centro de la rotacion; pero, para el caso de estos foros simples no Meri: ¿No cabe animarlos de una rotacion con- tínua? Imaginemos un foro cuadrado, como in- dica la figura 289, 89. conjugados, convendria desde luego evidente- mente la alimentacion por el exterior. En tal caso las válvulas 20, W”..... estarian Como re- presenta la figura (aun para el caso de la conjugacion de foros simples, podria veri- ficarse por el exterior la alimentacion me- diante disposiciones muy fáciles de imaginar). Ahora bien: en los cilindros eccc juegan 4 pistones, conjugados de 2 en 2, de tal ma- nera que sus varillas no se estorben (para lo cual bastará colocarlas excéntricamente á los ejes geométricos de cada 2 cilindros). Y en el foro existe, además, una semi- espira de plomo forrada en hierro, cuyos ex- tremos terminan en unas como cuñas, para que determinen automáticamente un movi- miento rectilíneo alternativo en los émbolos conjugados cuando llegue el momento con- veniente. Cada émbolo tiene en su interior una vál- 483 vula o, »', que se abre desde el foro hácia el almacen (Ag. 290). Entre la semi-espira y las paredes del foro hay, por supuesto, mercurio. Fig. 290. En la figura 291 el foro tiene rotacion dez- trorsum. Por la válvula vw entra al interior el aire de la almósfera ambiente. El aire com- primido abre la válvula +, y por ella y el cor- respondiente conducto, no dibujado, pasa este gas al almacen: las demás válvulas están 484 te los correspondientes departamentos. (Para facilitar y asegurar la hermeticidad de los ci- lindros puede haber (/iy. 292) cavidades en por presiones iguales). Y, como la semi-es- 0, 4', a”,a”, donde exista un pequeño almo- pira de hierro y plomo puede apoyarse con— hadillado de caoutchouc ó gutta—percha..... tra espigas ó palanquillas (no dibujadas) de Continuando la rotacion del foro, la cuña las válvulas que han de estar cerradas, resul-ó plano inclinado » penetra en el hueco que tará que éstas incomunicarán herméticamen- al efecto deja el émbolo (donde está la vál- todas cerradas por hallarse solicitadas de presiones superiores á las que tenderian á abrirlas. (La w' únicamente está solicitada — ÍN Dl gi : a ficultades; pero todavía los órganos de preci- sion deben evitarse, á ser posible, por onero- sos y deteriorables con el uso de muy breves espacios de tiempo. Sin embargo, parécenme, con todo, de suma utilidad para multitud de casos, tanto los foros simples de rotacion alternativa como estos hidrargíricos de rotacion contínua: — aquellos por su extremada baratura; éstos Por su reducido emplazamiento; — pero ya veremos que, sin amenguar en nada tan bue- nas cualidades, muy atendibles y preciosas en determinadas circunstancias, obvian los FOROS CELULARES y con mayor perfeccion los FOROS BRANQUIALES toda esa profusion de in- convenientes, siempre que no se quiera eco- nomizar mercurio ni se trate de ahorrar sitio; y, en toda ocasion, si se utilizan para la compresion otros líquidos más abundantes y vula »), lo saca de su posicion, y lo lleva sua- vemente hácia el almacen. No hay sacudidas ni movimientos bruscos, por estorbarlo el otro plano )”, etc. Como se ve, este sistema ofrece medios se- guros de utilizar el movimiento circular con- tínuo para los foros simples, y usar émbolos hidrargíricos económicamente, por ser posi- bles las semi-espiras de hierro y plomo. Pero el conjunto necesita 8 válvulas de precision, 4 cilindros delicadamente torneados (ó pisto- nes muy bien hechos, si se prefiriesen cueros embutidos), una semi-espira de hierro y plo- mo, de forma exactamente circular, y además roldanas y otros órganos secundarios (no di- bujados por fáciles de imaginar); pues solo así se evitarán, por un lado, rozamientos, y se asegurará, por otro, el juego de las vál- vulas. La industria hoy domina todas estas di- baratos que el azogue. CAPITULO III. TEORÍA DE LOS FOROS SIMPLES Y DE LOS HELICOIDALES. SECCION 1. Almacenaje del aire con foros simples y helicoidales. El período del almacenaje es el que exige en la compresion con foros el máximo esfuerzo del motor; y, por tanto, es sin duda aleuna más necesario de conocer que el período prévio de la condensacion. Empecemos, pues, por el segundo período, atendida su importancia; y, puesto que el sistema monocilíndrico nos ha servido de comparacion respecto de los sistemas hasta ahora examinados, veamos de nuevo qué puntos de con- tacto tiene con él el almacenaje que se realice con los foros puestos á discusion. 11. El centro de gravedad de una superficie cilíndrica, cerrada ó abierta, pero cuyo desarrollo sea rectangular, se encuentra evidentemente cuando el eje del cilindro está horizontal en un plano vertical que pase por el centro de ese eje. Supongamos ahora dividido en capas cilíndricas y concéntricas, de espe- sor infinitesimal, el líquido de nuestros foros, cuando comprime un gas. Las intersecciones de estas capas con el anterior plano vertical serán áreas semi- anulares. Supongamoslas tan estraordinariamente estrechas que casi se confundan con semi-circunferencias. Y los centros de gravedad de estos arcos se hallarán evidentemente en el mencionado plano vertical. TEOREMA. Los centros de gravedad de estas capas líquidas se encuentran colocados unos debajo de otros, en una misma línea vertical. 486 Sean las curvas 1, AN, 00'..... estas capas cilíndricas concéntricas del líquido compresor (/ig. 293). Si los niveles superior é inferior equidistan del centro, los elementos anu- lares de dichas capas cilíndricas perpendiculares al eje se confundirán con semi- circunferencias. liz. 293. El centro de gravedad de una semi-circunferencia se encuentra sobre la perpendicular á su diámetro, próximamente á los 0,64 del radio, contando des- de el centro de la curva (1). Luego el centro de gravedad de la semi-circunferencia mom se hallará sobre cc' (perpendicular al diámetro mm m4) á los 0,64 del radio cc”, contando desde e; (1) En efecto; si / designa la longitud de círculo, la abscisa 2, del centro de gravedad un arco, e su cuerda, y « la distancia desde el del arco estará representada por la fórmula centro hasta esta cuerda; y si » es el radio del 27 7 2zdze MS re o === === V AN A l Y AS l l Y si el arco es media circunferencia, el E 2 Z — T3 141592653990 centro de gravedad = = 0,636619772. 487 Luego el centro de gravedad de » 2' se hallará sobre c c” (perpendicular al diámetro 2.2') á los 0,64 del radio cc”. Luego el centro de gravedad de los arcos 00”, pp" q4"....., se hallará res- pectivamente á los 0,64 de las perpendiculares cc”, cc", ec”..... á los diáme- tros 00, PP, Q4..-- Luego estos Cea se hallarán en un plano vertical que pase por el cen- ” PON tro del eje del cilindro, y serán los puntos <, <”, 2", 2”, 4 cz = 0,64 decc : cz = 0,64 dec:c': ca = 06Adera ce: CEN = M6 decae cz" =0,64decc"; De modo que, para que el reorema sea verdadero, se necesita que los pun- tos 3, 2", 2”..... estén en una misma recta, y que esta línea sea vertical. Ahora bien: la proposicion sería evidente, si probáramos que el triángu- lo c cc” es igual al cm» (6 bien á su opuesto por los vértices cm»), porque, entonces, estando los puntos 72, 2, 0, p, q, 7..... en línea recta horizontal, ten- drian que estar en línea recta vertical los puntos c, e”, c”, C'”....., y, por con- secuencia, sus homólogos z, 3", 3", 2"...... centros de gravedad, respectiva- mente, de los arcos 12 11,22 ,00...... Pero, por construccion, cc" es perpendicular al diámetro Mm 1, y cc" al diámetro » »; luego ángulo mcr = ang crec”; MU » Ya COMO MC —= CC, y PEC por radios de sus respectivos circulos, resulta que son iguales los triángu- gulos cc" y Mcr..... Luego, como queríamos demostrar, los centros de gravedad de las capas cilíndricas de espesor infinitesimal, concéntricas, de nuestros foros, caen unos debajo de otros en una misma línea vertical. Este TEOREMA es general, é independiente de la forma del polígono genera- dor del foro: por consiguiente es aplicable tanto á los foros que estamos estu- diando (los cuales son galerías intercilíndricas), cuanto á los foros circulares, elipsoidales, etc. En efecto, siempre habrá un elemento semi-anular, que se confundirá con 488 una semi-circunferencia, y por el cual pasará el centro de gravedad de la capa elemental cilíndrica á que corresponda. Luego, etc. Ahora bien: ¿cuánto dista esta vertical del diámetro vertical del foro? 11. Lema. Si dos líneas L y / forman ángulo recto; S1es 7 la razon de la mayor á la menor; L Y si, estando £ vertical y / horizontal, gira el ángulo rec- to al rededor de su vértice 0, tomado como centro, resultará: 1.” Que cada línea describirá ángulos iguales en tiempos iguales; Y 2.” Que será tambien r la razon de los senos correspon- l 0 dientes á los ángulos descritos en el mismo tiempo: Fig. 294. b E UN 0 AS Más = 1, elc. 5 Así, Do Na 1”, etc. (1) Por manera que, si / =0,64< L, todos los demás senos aa”, b'V' serán 0,64 Los 2 segmentos. Por consiguiente, el trapezoide solo de la resistencia Fig. 307. AS segmento neutro: Sea R el radio externo del foro, y » el interno, y resultará 1 2 trapezoide 1/1" = áng. E COS. es 7 LA TRERW SÁ P27 áng. COS. 7 qa — TR? N T E — 5r* ) — segmento neutro. +) | sector 0s'"s'"1"" — triángulo 0s'"!" | 2x<áng.i'0s'" AD [5 a: UN —)> o XV os") ESA Tos" — (00)? ol IA TE A ei di por AZ Els pS < Seno del ángulo cuyo coseno es 7. 493 Y haciendo R=1 1 : Eg p . r 7 Seno del ángulo cuyo a Te ( a) 5 <Ááng. Cos. En ( vB (| O a = Esta fórmula, como se ve es mucho mas incómoda que la anteriormente calculada para la resistencia, ó sea 0,32< camino. — 448,619 < 76" 340,95 kilográmetros. Comparemos este resultado con el del trabajo de almacenar la misma can- tidad de aire, ya condensado á 2 atmósferas, en un cilindro de igual capaci- dad que la del foro; y, como esto puede verificarse con un número infinito de dimensiones, tomemos 2 cualesquiera, para que nos sirvan de término de comparacion. Sea, pues, = 100% la base de este cilindro. Sea = 6591,73432 la altura; El volúmen, por consiguiente, = 659*,73432 = 100% = 65973 439 = al volúmen del foro calculado. Ahora bien; si el piston de este cilindro hubiera ya condensado el aire á 2 atmósferas, le quedaria que caminar, para almacenarlo, la mitad de la altu- e = AOS Y, siendo de 100” la base de este cilindro, habrá de efectuar el piston, contando-con el auxilio atmosférico, para almacenar la expresada cantidad de alre á 2", -— Peso < camino. = (100% < 1,0336) < (329,867) = 340,95 kilográmetros. Y, si suponemos que la duracion del almacenaje es igual en el caso del foro que en el del sistema monocilíndrico, tendremos que el trabajo es idéntico 1 1 en el primer caso que en el segundo; y, generalizando convenientemente, podemos establecer que para el trabajo del almacenaje lo mismo es desnivelar los semiforos líquidos de estos aparatos que forzar, en cilindros equivalentes, l > l pistones sólidos para obtener de un gas la misma condensacion (1). (1) Examinemos otras dimensiones que Para que su capacidad sea tambien . . y aaa or3 ye . nos den la misma capacidad del foro calcu- = 65973%”,432, es preciso que la base sea lado. de 4330”,99. Sea 1520,018 la altura del cilindro. Contando con el auxilio atmosférico. 495 La diferencia estriba, como hemos visto: 1.2 En que, cuando se trata de los compresores ordinarios, la envoltura está fija, y el piston sólido se mueve con movimiento rectilíneo alternativo; mientras que en los foros la envoltura se mueve (alternativamente tambien hasta ahora) permaneciendo fijo en el espacio el piston líquido. 2. En que el sistema comun cilíndrico, por perfecta que sea la ejecucion, entraña considerables rozamientos, y la compresion con foros entraña apenas resistencias pasivas Vie Pero se dirá: ¿Cómo es posible que esté desde luego á 2* toda la capacidad de un semi- foro? Si, cuando las 2 superficies libres del mercurio tocaban un solo y mismo plano horizontal (/ig. 310) no habia en el semiforo superior más que aire á la presion normal ambiente, es imposible que ese gas se encuentre á 2 atmósferas antes de haber camina- do el tabique 140” próximamente. ¿Cómo, pues, admitir la hipótesis de estar ya el aire á 2 atmósferas en la posicion de la figura repre- sentada en la pág. 493? En primer lugar, lo demostrado para £ foro, es valedero para cualquier fraccion de esa capacidad; pues, si para el almacenaje ya no necesita el contra- peso descender 4 circunferencia rectificada, descen- derá solo una fraccion de esa longitud; y claro es que en el sistema monocilíndrico EQUIVALENTE, ha- brá de caminar el piston una longitud proporcio- nal, para almacenar la misma ci Rin de aire á 2 atmósferas que almacene la fraccion del semí- foro. y Y en segundo lugar, el caso discutido tiene que ocurrir por necesidad con los foros helicoidales, en los cuales puede el almace- naje durar, no solo 180”, sino muchas veces 360", cuando en el cilindro esté el aire 42 atmós- la mitad de la altura, aparecerá nuevamente feras, la resistencia será que el trabajo será = peso < camino = 448k,6 =< 0,76 = 340,9, a k 0396 —448k 433,99 <14,0326—448*,6. A En este ejemplo, el camino que tiene que Y,como cuando el aire está en el cilindro andar el piston, es precisamente igual á la á 2 atmósferas, tiene el piston que andaraún semicircunferenciarectificada deradio 240,19, 496 SECCION II. Periodo de la condensación con foros simples y helicoidales. Conocidos los interesantes teoremas que nos demuestran hallarse los cen- tros de gravedad de los z, 3”, 3”....., en una vertical distante del diámetro vertical del foro 0,32 de la diferencia de niveles, pasemos á estudiar el proceso de la condensacion, Hay, pues, que averiguar: 1.2 ¿Es, ó no es, logarítmico el trabajo de la condensacion? 2.2 No siéndolo, ¿cómo son los esfuerzos relativamente á las presiones? 3.2 ¿Cuáles son los ángulos de la rotacion y tiempos invertidos para llegar á determinada densidad? IL. ESFUERZOS PARA DETERMINADA DENSIDAD. En cualquier instante, la resistencia de un foro simple (prescindiendo de los rozamientos, desarrollo de calor, etc.), es igual á (3 de su capacidad) < (densidad del líquido compresor) >< (0,3183..L:. de la diferencia de niveles) de donde resulta desde luego: El trabajo para la compresion dentro de un foro simple está en razon di- recta (no logarítmica) de la diferencia de niveles. « En efecto: sean las cinco figuras 312 4 316 (para agua marina) dif*de uy22 dift= ¿” di did io 20% Fig. 316, 197 Y tendremos que los trabajos estarán entre sí (si P es el peso del líquido del semi-foro) *: 0,32 de 2"

tn evidentemente. Si en foro que consintiese un desnivel de mercurio igual á 4" qui- siéramos obtener aire á esta densi- dad, la condensacion exigiria el tiempo necesario para recorrer un arco > 180%, tal como adi (fig. 322). Pero, si solo hubiésemos de almacenarlo ú 1*%,2, entonces el semiforo supe- rior tendria que quedar reducido á solas sus '2 avas partes, y el tabique ten- Fic 320. Fig. 321. Fig. 322: Fig. 323. dria que caminar, para verificar la condensación, únicamente el pequeño arco ab; y para el almacenaje, el gran arco be (119. 323). En los dos primeros de estos tres casos que acabamos de examinar (/igu- ras 320 y 321) dura la condensacion mucho más que el almacenaje; en el úl- timo (fig. 322), más el almacenaje que la condensacion. 500 Lo expuesto, mutatis mutandis, es aplicable al sistema helicoidal. Resulta, pues, que en los foros simples y helicoidales: 1. La alimentacion dura tanto como la condensacion y el almacenaje, siéndoles simultánea; 2.” La condensacion y el almacenaje juntos, invierten más de 180", 3. La condensacion sola, dura unas veces más y otras menos que el al- macenaje: más cuando la tension final es muy alta; ménos, cuando baja. Vi La serie de los tiempos que dura la condensacion no puede ser la misma para los foros que para el cilindro único: la condensacion por foros es diferen- cial, y no lo es por el cilindro. ¿Será igual esa série de los tiempos á la del sistema diferencial de 2 ém- bolos conjugados : : 2: 1? Tampoco, porque en este sistema los tiempos son dobles que los del sistema monocilíndrico, y el almacenaje es simultáneo de la condensacion. ¿Será acaso la del sistema de la inmersion? No puede serlo. La carrera del metro cúbico, ó de cualesquiera otros compresores de inmersion, es diferencial en cuanto á los camtxos andados; porque mientras el vaso desciende sube el lí- quido comprimente en el interior; pero en los foros, la condensacion es dife- rencial en cuanto á las CAPACIDADES, porque á medida que baja el tabique com- presor, huye el líquido antagonista; de manera que mientras, por acercarse el tabique £ £ á la superficie del líquido, tiende á disminuirse la capacidad donde está el aire, se agranda en parte por la huida del líquido esa capacidad donde se verifica la condensacion. VE ÁNGULOS DE ROTACION Y SUS TIEMPOS. Este nuevo método de condensar, no es ninguno de los estudiados en lo que respecta á la série de los tiempos (igual á la de los espacios cuando el mo- vimiento es uniforme). Para evidenciarlo hay que tratar separadamente: 1.2 De la duracion total del período condensante (en los ejemplos que ponga, la examinaré solo desde 1 á 2 atmósferas). 2.2 De las duraciones parciales necesarias para realizar y obtener las ten- siones intermedias (en nuestros ejemplos, entre la normal ambiente y la final de 225). Anticipo al lector, que este estudio nos llevará á los dos resultados si- guientes: 5301 La duracion total del período condensante es mayor, mientras más delgado el foro. En un mismo foro, las duraciones parciales no son progresivamente decre- cientes; empiezan decreciendo, para crecer luego, aunque poco. Una curva ligeramente undulada, que desciende primero algo convexa, y luego algo cóncava, puede simbolizar la disciplina de los tiempos por este pro- cedimiento. VALE TIEMPOS QUE DURA LA CONDENSACIÓN, Sea, como representa la /igura 324, la posicion mica, de la condensacion, en donde el espacio con alre es = 1 semi-foro simple. Sea, como representa la figura 325, la posicion fi- nal de la condensacion, ó bien la inicial del almacenar á 2** con el mismo foro. El tabique estará en la figura 326 en una posicion tal como tf”, en virtud de la cual el espacio 11'2'1!'1m sea = 1 semiforo, puesto que el aire ha de tener en él la tension de 2*, Por la retirada y depresion del nivel 120! se ha au- mentado el espacio primitivamente ocupado por el aire con el trapezoide circular 22 mM'M. Ahora bien, ¿cuánto ha tenido qne girar el foro para terminar el período condensante? Claro es que en el caso que estamos estudiando, habrá de ser 180” —áng;. en el centro 02 (fig. 326). Luego tenemos que considerar como incógnita este áng. 07. Para determinarlo, empecemos por averiguar o AY 8 Fig. 325. Fig. 326. qué es lo que le falta á ese trapezoide 22 !'1m'"m para ser igual á 1 semiforo, Evidentemente am p', ó sea la mitad del segmento pm p”. Luago tendremos tiva =ttinn + nnma= : semiforo. naAmpa=am p +2 19nma= : semiforo, de donde Trapecio circular 1/'1'n= + segmento p 11 p' =4 [sector om'p'p— triángulo 01 p =sector 0M1'p' — triángulo 0m' 4. Y, llamando R y r respectivamente á los radios externo é interno, ten- dremos: Pm R ángulo p'om' y ; Trapecio ¿112 —= TR ———— A == |] R? pa E ) E e 3 ¡ seno del mismo EE) 3602 2 gulo, CUYO COS. es 7 Y, como claramente el área del 3 segmento neutro depende de la diferencia de los radios R? y r, resulta que, mientras más delgado sea el foro, será por necesidad menor esa superficie. Por otro lado sabemos que el área de un trapecio circular es áneulo en el centro 3602 d => (R* — pp?) X de modo que, poniendo en vez de 1/2'N su área como trapecio circular, ten- dremos A U A . , . . ” ángulo on E) áng. CUyO COS. es? Se ” $ seno del mismo án= pe 4 —— —- —= A 360” Ñ 360" IA gulo cuyo Cos es 7. Como precisamente lo que desconocemos es el ángulo en el centro (02, resultará T ANO. COS. 20 , 7 p : 2x — Xx (R—=14)= 2 XmR*'— => X seno del mismo áng. Cuyo COS. es 7. 360 360 2 TC , 0 E : : ang. cos 7 >< 300 < R*—= y < Seno del ángulo cuyo coseno es ” : 2 de = =— - 503 El cálculo se facilitará mucho, si como hicimos en el párrafo V de la sec- cion precedente, ponemos aquí tambien R=* porque entonces vendrá 7 , 7 áng. cuyo cos. es —— >< 0,008726 — + >< — > seno del ángulo cuyo coseno es —— Ñ R R K xr = mor da 0;008726:<(1V=== R”? Y, reducido á decimales el coseno E cualquier tabla de Funciones Na” TURALES trigonométricas, dará el ángulo cuyo coseno es E los minutos y segundos del cual deben reducirse á decimales, si las tablas no los dan así. Desde luego en el mismo renglon que designe el ángulo cuyo coseno es se hallará tambien el seno del propio ángulo. vIIL Apliquemos esto, valiéndonos de Tablas de FUNCIONES NATURALES trigono- métricas, á 3 foros diferentes, cada uno de los cuales sea capaz de condensar con mercurio aire á 2%", y cuyos radios sean entre sí 6 o | NO dd por manera que las dimensiones, si 0,760 de mercurio = 1%”, resultarán respectivamente, r =0%,380 ; 7” =0%,380 ; yr = 09,380; SMA E as E 1 == DEDO Y tendremos para el total de la condensacion: ¡E EEOORC_COORORCOIIIIIIAOA el Será el ángulo lo 2! Para radios. Y, por tanto, el tabique habrá girado. del trapecio. AO 23,40 180% — 23,40 = 156,60 Jl -) 329,20 180% — 32,20 = 147%,80 a 7 360,57 180% — 36.57 = 143,43 304 Por manera que, para contrarestar la ley de Gar-Lussac en cuanto dependa de la mayor lentitud de la operacion, convienen indudablemente más los foros delgados que los anchos. Por consiguiente, para el total del almacenaje (si por condiciones propias de la construecion se acaba el almacenaje cuando el tabique ha verificado una rotacion de 230%) nos habrá de resultar lo que sigue: AAA A A A AAA Para foros. Almacenaje. 6 230" — 156,60 = 3,40 OE] 230” — 147,80 = 82,20 AL 2302 — 143,43 = 86%57 El almacenaje dura, pues, tanto más cuanto más ancho es el foro. IX. ROTACIONES Ó TIEMPOS PARCIALES DEL PERIODO CONDENSANTE, Analicemos ahora la economía especial del proceso condensante, y demos- tremos que durante ese período total, primeramente disminuyen los tiempos, para luego crecer alguna cosa. Claro es que, dado el movimiento uniforme, los espacios son como los tiempos, y que, estudiados los unos, podemos omitir el estudio de los otros. Supongamos dividida en 5 períodos pArcIALÉS la duracion de la condensa- cion TOTAL realizada en un foro capaz de un desnivel de 10” de agua marina. Lo cual equivale á decir que debemos determinar los tiempos invertidos en obtener el aire comprimido para que la diferencia de niveles sea de 27, 4”, 6”, 8”, 10”, en posiciones tales, como las siguientes: Fig. 327, Fig. 328. Fig. 329. Fig. 330. Fig. 331. 905 Los espacios que contiene el aire comprimido, constan de un trapezoide circular cada vez mayor 22'1mw'm, y de un trapecio circular cada vez me- nor, ¿in n. Segun la ley de Martorrk, el volúmen total ocupado por el aire comprimi- do, es igual á 1 SS 10m iS EA 0) úÓl=zA-áA A AA qAAKA AA AAAK o ( LF diferencia de nivel. ) de modo que tendremos 10 a aierencia — Hrapezoide n.amim + trapecio ¿1n'n, + diferencia 1 MIS 3 1 Hay. pues, que determinar: el primer miembro, que nos es conocido; el trapezoide 2 2'1'm, en que no hay incógnitas; el ángulo en el centro ox" del trapecio '2'2 £, que es la incógnita. Pero, conocida esta incógnita, es fácil determinar lo que ha andado el ta- bique £t' hallando la diferencia 180 — (+= t'o 2). La marcha del cálculo, exije, pues, 3 determinaciones numéricas. 1.? Determinacion del trapezoide 2 2'12'm, que es igual á la diferencia de 2 semizonas. 2.? Determinacion del trapecio circular '2'2 £, para la cual hay que des- pejar la incógnita de este problema, que es el ángulo en el centro 1'o 2 =4. 3. Determinacion final del ángulo descrito por el tabique tf, que es igual a 180 0 SS PRIMERA DETERMINACION: LA DEL TRAPEZOIDDE 2 2.10M. Su área es igual á + la semizona 0n'mM'z — la semizona 02M 2 Hay, pues, que determinar dos semizonas, para lue- go hallar su diferencia. Fig. 332. 506 Ahora bien (14. 333): ] y 1 semizona 01 'm!2 = (+ circulo de radio x) = (+ sal 7 n= | (sector o mp ) = (triángulo 0 w=)| segmento cm) Tn" L£ Fig. 333. Fig. 334. — 0,1854 Rz — [( pozo PE NOA estoi 6 Y 1407) | 360" 2 qe T ñ 02 model ángulo cuy = 0,1854 R? — E < R* ángulo cos. 0z) = ls x RX paar Ea Mi )| La otra semizona será (fig. 334), semi-zona_( 1. segm. 2 Mp A =( 4 círculo de radio 7 ) — ( a áng. COS. 0z 02 APIs = 0,7854 12 — ,2 A LAS (=== MM GB= 0 Aa [(= SETE ) ( a: )] — 0785442 a N/A a seno del ángulo =0,78541 =|( 360 x<'?xáng. 605.02) ( E «rx | cuyo coses 02 (1). Restando una ecuacion de otra, y llamando D al segundo miembro, ten- dremos: trapezoide 22 mm = D, muy fácil de determinar por una tabla de funciones trigonométricas. (1) Es evidente que hay que referir ahora 02 al radio 7, y no al £. XI. SEGUNDA DETERMINACION: LA DE LA INCÓGNITA, Ú SEA DEL TRAPECIO CIRCULAR (92! N f. Jomo ya se ha indicado, ¿2 nt = (mmt—a Mm mn. El minuendo ¿'1m'mt nos es conocido en virtud de la ley de Marrorre, por ser igual al volúmen á que queda reducido el semiforo bajo la presion de (una atmósfera +02 < 2) (119. 335), y por consiguiente, es tm! mt= y semiforo < (1 + (03 <2)). h d sion 2 <0Z, además de la ambiente, nos resultará Y si llamamos —al coeficiente de la reduccion del volúmen bajo la pre- h trapecio /'n nt= le < semiloro ) =D) ( sabemos que un trapecio circular es igual á áng. en el centro T(R—3)>< ¿ 360" Pongamos, pues, en el primer miembro la expresion geométrica de este trapecio circular, y tendremos áng. On h 1 T(RiZ=1)< ==> =- = os T (R*— 1?) ) — D. Y, puesto que lo que no conocemos es precisamente el ángulo en el cen- tro '07', aparecerá d 2 DE AR D Ñ 360 a T(Ri—r?) ? Y, despejando, 360 » R*?*— y? BORA 2d 360 508 TERCERA DETERMINACION: LA FINAL. Si llamamos Má este segundo miembro, sabremos lo que el tabique ha an- dado para obtener la densidad de 1*'4-2 o z, valiéndonos al efecto de la ope- racion MED = ZE XII. Ejemplos. Demos valores á los radios del foro que hemos supuesto eS capaz de un desnivel de 10” de agua marina: R ="10 decímetros. r = 50 decímetros. Y tendremos, para cuando o < sea igual á 10 decíme- tros, lo que sigue; Fig. 336. ) . 2 Presion 10 h 10 $ 0 SS 2% .s A == 12 3.2, el coeficiente de D en la forma anterior, valdrá 6 60 A A (225) 3,1416 (10: —25>) 4.%, Y la fórmula anterior de la incógnita v, será 10 donde solo tendremos que calcular D, ó sea cada una de las semizonas , y res- tarlas; á cuyo fin, con el auxilio de una tabla de funciones trigonométricas, puede adoptarse la marcha siguiente: bs TS PARA CMA nah EA A E: 2 TILMPUS MEE INFUA A » cásh IN > Arya E CURVA UNDULADA DE LOS TIEMPOS NECESARIOS PARA CONDENSAR AIRE DE | A 2 CON FOROS SIMPLES (Frente á la pag. 509.) ie e: O dE E 0. 4% 8 12 16 20 9% 28 32 36 40 44 48 5% 56 60 64 68 72 76 80 8% 88 92 96 100 104 108 112 -16 190 12% 1298 132 136 140 144 148 ma 509 1 70 ."semi-zona= 0,7854 < 4900 — [( =— (10)? < ángulo cos. E ) — ¡— y 2) < (seno del mismo áng. < 10) | = 3848,46 = [ (0:005726<1000 Sl: 17-81,15) — ( 5) x (0.5073 x 10) | = 3848,46 — 3149 = 699,46 T = E 1 50 , £ ie ).*semi-zona = 0,7854 <2500 — [( 360 (50)? < ángulo cos. 30 El a : 2) Xx (seno del mismo áng. < 50) | = 1963,50 = [ (0.0osr26><2500 5 18281847 ) = ( ; 5) Ss (0.081 Ss 50) | = 1963,50 — 1466,40 = ¿ll Diferencia de semi-zonas = 699,46 — 497,1 = 202,45. Sustituyendo, pues, este valor de D en la formula 10 2=360 x == 0,0477 < D, tendremos 2 = 150 — 9,657 = 140,34, Por manera, que para obtener el aire comprimido á la tension de 1*'",2 ha te- nido el tabique que caminar 180% — 140,34 = 39",66. Haciendo operaciones análogas para cuando las presiones sean o JS 148; 2 resultará que los ángulos recorridos por el tabique compresor serán los del estado siguiente: E El tabique Y para pasar Por un sistema diferencial cuya anda desde marcha de émbolos conjugados du— desde cero para obtener aire á una densidad á la inmediata rase 147,80 a 39,66 de ceroá1%,2... 39",66 de ceroá41%,2.... 49,24 MW kobocoone 709,90 AA Ia delta 4h... 135,20 1 Dondososa 1 Us de lua lio... 200166 AAA 2010 Wei: 121”,98 (5 CA A E UI: e de 1.641 .,8.... 20,99 o OS 147,80 A E A 147,80 147,80 AAA A AA ————_—— A AA A A A 510 Como habíamos anunciado, disminuyen efectivamente los tiempos ó los ángulos que el tabique recorre, y hácia el final crecen alguna cosa. XIII. Naturalmente se echará de ver la conveniencia de que el procedimiento resulte de mayor lentitud, precisamente cuando va haciéndose mayor la con- densacion, por ser de este modo menor la acumulacion de calor sensible en el interior de la masa gaseosa, y concedérsele así mayor tiempo para disiparse por irradiación. Pero ¿por qué se nos aparece repentinamente esta mayor lentitud? Porque los trapezoides van siendo cada vez mayores, mientras más adelan- ta el proceso de la condensacion. Es de evidencia que trapezoide 22! 1MM 659 50%)......= 188496 dan el volúmen del y semiforo = (10* APÉNDICE AL CAPÍTULO TIL. Los teoremas de las Secciones II y II de este Cap. ll demuestran que el centro de gra- vedad de un foro se encuentra en una verti- calz,2',2",2'"....., que dista de otra vertical tirada por el centro del foro 0,3183..... de la diferencia de niveles. .... Para la resolucion de los problemas diná- micos que yo he tenido necesidad de resolver en esta obra, me ha bastado con el descu= brimiento de esta propiedad; mas ella sola no es suficiente para la resolucion de otras cuestiones forales que no ha sido necesario proponer en estos libros, pero que induda- blemente ocurrirán á otros investigadores. La solucion completa del problema exi- ge que se sepa, no solo que el centro de gra- vedad está en la vertical de los 2,2',2"",2'""....., sino tambien que se conozca el punto espe- «Mi querido BEnNoT: Imagínense dos cilindros rectos de eje co- mun y de bases circulares, cuyos radios sean NT Consideremos que en el espacio compren- dido entre las superficies laterales y las ba- ses de estos dos cilindros, se encuentra encer- rado un fluido homogéneo, que supondremos incompresible, cuyo volúmen sea exacta- mente la mitad del que tiene dicho espacio intercilíndrico. Es evidente que, cuando el eje comun de los cilindros esté HORIZONTAL, y sobreel fluido no obre más fuerza que la gravedad, el líqui- do ocupará la mitad inferior del espacio in- tercilíndrico, y las superficies libres deambas ramas estarán en una misma superficie de nivel. —Distinguiremos en adelante esta po- sicion del líquido dentro de la envoltura con el nombre de POSICION NORMAL, Supongamos ahora que sobre la superficie libre del líquido de una de las ramas obran fuerzas que, sacando á la masa fluida de la posicion normal, la mueven haciéndole re- correr todas las posiciones que puede tomar cial de esa vertical en que se halla dicho centro. No habiéndome acudido la solucion geo- métrica, consulté el caso, en noviembre de 1873, con mi querido amigo y compañero en el Observatorio de San Fernando, Sr. D. En- RIQUE GARRIDO, y éste, de entonces acá, con la riqueza científica que le distingue, ha resuelto analíticamente ese y otros varios: problemas, más difíciles aún, sobre centros de gravedad referentes á sólidos no homo- géneos, intercilíndricos y de otras formas. Unicamente publicaré en esta obra la ele- gantísima solucion que se refiere á la vertical de los 12"... cuya rara sencillez es solo comparable con su profundidad. Dice así la luminosa carta del Sr. GArrI- Do referente á este asunto. ro” 2,2,2 al rededor del eje, conservando á nivel ambas superficies libres. Ahora bien: bajoestas hipótesis es fácil ver que la diferencia de nivel entre ambas ramas del líquido, será siempre igual al duplo del seno del arco descrito por un punto cualquie- ra de las superficies libres; y que la máxima diferencia de nivel que éstas podrán alcanzar, será igual al diámetro 27 del cilindro inte- rior, en el caso de que dichas superficies li- bres del líquido queden tangentes á la su- perficie lateral de este cilindro. Establecido lo que precede, tratemos de determinar la ECUACION DEL LUGAR GEOMÉ- TRICO de los centros de gravedad del líquido EN MOVIMIENTO. Para esto, y con el fin de simplificar la resolucion del problema, referiremos el só- lido á un sistema de ejes coordinados rectan- gulares, cuyo orígen sea el punto medio del eje comun á los cilindros: sea el plano de las y z el que determinan las superficies li- bres del líquido cuando éste se halla en la posicion normal, y sea el eje de los z el mis- mo de los cilindros. Claro es que, bajo las suposiciones que preceden, la masa fluida quedará simétrica— mente situada respecto del plano coordina- do x y, en todas las posiciones que aquella adquiera al rededor del eje; y que el centro de gravedad de dicha masa, cualquiera que sea la posicion de ésta, se hallará en dicho plano: por tanto, el lugar geométrico de los centros de gravedad del líquido será el mis- mo que el de los correspondientes á las su- perficies planas que resulten de la intersec— cion de éste con el plano x Y. Represente, pues, MTS T7'"M'm' tm la seccion hecha en el líquido por el plano x y, cuando la diferencia de nivel de las dos ra= mas tenga el valor2 z, pudiendo «a variar des- de 0 hasta ”. Dividamos la superficie plana antedicha en tres partes por la recta 7"? 7, tangente al círculo interior y paralela al eje de las y. La parte 7'1S T será constante en todas las posiciones que el líquido pueda tomar en el recipiente, y su centro de gravedad se encon- trará evidentemente sobre el eje de las x, á causa de la simetría de esta parte respecto al mencionado eje; pero variará de posicion sobre el mismo con los valores de los ra- dios Ry r. Para determinar ahora la posicion de los Ss s a=/f YA dedy y v i g $ ai=f f zdrdy v i El Ss 15=f E ydzdy v i IL. centros de gravedad de estas tres partes MTim, TST't y M' m't 7", sabemos que cuando una superficie plana está referida á un sistema coordinado de ejes rectangulares X Fig. 338. situados en el plano de la misma, y se divide en bandas rectangulares por rectas infini- tamente próximas, paralelas unas al eje de las y, y otras al de las x, las expresiones dan á conocer el área A de la superficie plana y las coordinadas E y € de su centro de gra- Z vedad, siendo gs y v los valores de y correspondientes á una misma abscisa, obtenidos de las ecuaciones de las líneas que limitan la superficie en el sentido de aquella coordinada; y s é ¿ los valores de 7 que dan las ecuaciones de dos rectas paralelas al eje de las y, y limitan la superficie en el sentido de las abscisas. 213 En el caso de que tratamos, los límites de las superficies en el sentido de las ordinadas son arcos de círculo, cuyas ecuaciones son 2 +y =— R2 DS Ye = que para un valor comun de la abscisa 7 dan para Los límites de las superficies en el sentido de las abscisas están dados por las ecuaciones de las rectas M'm!, m M, 7" T, y N'N. paralelas al eje de las y, que son == T=— 4 L=—" r== R y. por tanto, para la superficie $=—0 ME a ra. . (3) == s=u ) META AA a PE dondo BUE (4) A (s=—1 | ASS EIN | AAN e (5) i=—R) Introduciendo en las fórmulas generales (4) los anteriores valores de los límites, se ten= drá para la superficie VR —az —a O if dedy Vie=. ¿e METIA te 1. f Ne AU AER (6) Vr?—az —=4 VR —20* —a n= f S ydxdy Vi?— a? E 33 —V R? — a? =p 2 q2 ÁA;= q dexdy a = 8 a vr q 2 Ao == S dexdy —/R=x2E —r —vV1m— a a MEAN orar oos Ao, = S y DUDA SINN (7) —V R? —a? —' E vor? — a? % am / Uf ydedy —VR—a —R AS = y f ydzxdy —VR?*—= 2. —R TSE ES A; m,= 0 ededy | A (8) / Verificada la primera integracion, considerando á » como constante; se tiene inmediata= mente para —a a= ff WVF=R-=v5=Ajde 3) —— MU MTM ice : an f (A O TS oc (9) ae —— 42 n= f (RR) dz — [4 af Waza Laza de an ; Ñ MIME ia ae f (VR==e*—yr—a) ode DO0PO0VAS DO (10) qn a 11 f (2—=R)dzx 2 A + == 0 VRe—a de e —R LO VES a ñ 1rn => / evR—ae de —R Para verificar ahora la segunda integracion, se tiene fácilmente AA 2 de Vae—az de=1 0 arc (sin = 2) EN o : - Vo —2we adr=— + (a —2) +=Co..... O Rapa o y. aplicando estas integrales generales á las definidas anteriores, se obtiene para e Aa == MRE E are (n= R R z e +47? arc (sin = =) > ta [Vie=e-=y7=«] DAS +iryRmw —3m7 3 3 ¡ 3 AD, 4 (2 — 22)* — (12 — 12)? — (R3— 12)? | TS 4 2 a Es — 312 arc [sin == == 7 +30 [vE=+ ===] MAR A | un: «+ (13) TUS NS —=rVRe=R+4 RR NO PO (14), “A 2, = — 34 (R? — 2 As Ys =0 que son las expresiones de las áreas y de las coordinadas de los centros de gravedad de las tres partes en que hemos dividido la superficie de la seccion, hecha por el plano x y en la masa fluida, TE: Si llamamos ahora Y la superficie total de la seccion hecha en el líquido por el plano xy, y designamos por X é Y las coordinadas del centro de gravedad de la misma, se sabe que SAG, + A22, + AD Odo (D); 2 AY + A3Ys + A59s expresiones en que el valor de Y será conocido por la ecuacion DA ads (2); luego, si en estas ecuaciones introducimos los valores dados por las (12), (13) y (14), se ten- drá, despues de toda reduccion, que es el área del semi-anillo circular que resulta hecho en el líquido por una seccion recta, cuando aquel está en la POSICION NORMAL; y tambien se tendrán las expresiones ro 4 e e 3 (RR) O gu OE da + (16), Y=— 2a T que dan á conocer los valores de las coordinadas del centro de gravedad del fluido en cual- quiera de las posiciones que éste puede adquirir al rededor del eje del cilindro; y nos dicen 517 que, en tanto que los radios R y » de los cilindros permanezcan constantes, las coordinadas del centro de gravedad del líquido variarán con «, ó sea con la diferencia de nivel entre las superficies libres de las dos ramas. El anterior valor de Y varía con los de R y ” para los mismos valores de x%; pero el de Y, que es independiente de estos radios, da orígen á la siguiente propiedad. «En tanto que el eje comun de los cilindros permanezca horizontal, el centrode gravedad del semi-anillo líquido intercilíndrico se encuentra sobre la seccion recta que pasa por el punto medio de dicho eje, en una vertical que dista de la correspondiente á dicho punto me- dio 0,3183..... de la diferencia de nivel que haya entre las superficies libres del líquido en las dos ramas, hácia el lado de la más elevada.» Si eliminamos la cantidad variable « entre las dos ecuaciones (16), se obtiene s 3 4 R? 2 472 a 6 (R*— 2 A O Te TE que es la ECUACION DEL LUGAR GEOMÉTRICO de los centros de gravedad de la masa fluida en cerrada en el espacio intercilíndrico, cuando dicha masa está obligada á moverse en las con- diciones supuestas al principio. Esta última ecuacion nos dice: 1. Que la curva no pasa por el orígen de coordinadas, puesto que no es satisfecha para los valores X=0 € Y =0, 2.” Por cada dos valores de Y, iguales y de signos contrarios, se obtiene el mismo valor para X; luego la curva es simétrica respecto al eje de esta coordinada. 2 3.2 Como por hipótesis 7 < R, para todo valor de Y mayor que += EN los de X resultan T 21 imaginarios; luego -—— es el mayor valor numérico que puede tener la coordinada Y. T 4. Para todos los valores de Y, ya positivos, ya negativos, los correspondientes de X re- sultan siempre negativos; luego la curva cae toda ella por debajo del eje de las y. 5. Cuando F=0, resulta el valor y por tanto la curva corta al eje de las Y en un punto cuya distancia al orígen es igual á di- cho valor, y que es vértice de la curva.—Este mismo punto es, evidentemente, el centro de gravedad del líquido, cuando éste queda en la posicion normal. 6.2 La diferencial segunda de dicha ecuacion nos da q da X me? WATERS y => (Er dY: — 2 (Ri—=r) [ cuyo coeficiente diferencial, puesto que Y Ein y R> rr, es siempre positivo; y, como el T valor de Y de la misma ecuacion es siempre negativo, la curva vuelve su concavidad hácia el eje de las Y. 318 La curva que contiene los centros de gravedad del líquido es, por tanto, de la forma que por medio de puntos manifiesta la figura 339, Fig. 339, VA En lo que precede, se ha supuesto que el líquido ocupaba exactamente la mitad del espa- pacio intercilíndrico; pero, si esto no fuera, bastaria, al aplicar las fórmulas (4). hacer las convenientes modificaciones, que estarian reducidas á variar los valores dados al límite s de las segundas integrales para las superficies MT tm y M' m' t T'. En este caso el valor numé- rico de dicho límite no podrá ser la semi-diferencia de nivel entre las superficies libres del líquido, ni el mismo para una y otra de aquellas superficies, á no ser en la posicion normal. Si para una posicion cualquiera de las que puede adquirir la masa fluida llamamos f y y los valores que respectivamente adquiere el límite s para dichas superficies, valores úni- camente sujetos á la condicion iO las fórmulas (12) y (13) darán para este caso: : B A, =3 R2 [are (sin = == + arc (sin = =) | 4, .==3 [e —P2) A, Ya =—i (2? == 93) (r+ 1) cuyos valores y los (14) introducidos en las fórmulas (4) y (D), dan S =$ (R?—1?) E (sin a =7) + arc ( +3] (ue—e! op) (ed 08) sin = a) + .] R la 3 3 2 3 E =-3| 10:60 + (2—,) — (0 — 2) 2 (1 — y2)? | SY =—3(R*—0") (27+f=y) de los que pueden deducirse las expresiones de los valores de las coordinadas Y é Y, cor- respondientes á los centros de gravedad de la masa fluida, análogas á las (16). Es evidente que las fórmulas (16) corres- ponden á un caso particular del general que acabamos de considerar; y, por tanto, se po= drán deducir fácilmente de las expresiones (21); en efecto, basta hacer en estas Pp =— 4% y y = 12 para obtener aquellas. Si la masa fluida intercilíndrica, en vez de ser homogénea, como hemos supuesto hasta aquí, estuviese constituida por varias capas de líquidos de diferente densidad, se procederia de la misma manera que antes, determinando, en primer lugar, las expresio- nes de los centros de gravedad y de las áreas de las diversas superficies resultantes de la interseccion del plano Y Y con las distintas capas de líquido; y, llevando, despues, en consideracion las densidades y situacion de estas capas, se llegarian á obtener las expre- siones de las coordinadas de los centros de gravedad de la masa fluida total; pero es evi- dente que, en este caso, el movimiento del líquido dentro del espacio intercilíndrico quedaria reducido al que permitiese la capa de líquido que, en la posicion normal, bañase la generatriz inferior del cilindro de menor radio; esto es, desde que la superficie de se- paracion de esta capa en una de las ramas fuese tangente al cilindro interior, segun di- cha generatriz, hasta que la de la otra rama alcanzase uua posicion simétrica; porque, si continuase el movimiento despues de haber alcanzado dicha capa una de estas dos posi- ciones extremas, los liquidos de menor den— sidad que vendrian superpuestos en la rama que bajase, pasarian, al cabo, á través de aquella capa para irá ocupar en la otra rama el lugar que les correspondiese, segun sus densidades. En virtud de esta consideracion, la dife rencia máxima de nivel que puede alcanzar- se entre las dos ramas del líquido, y, por tan- to, el límite s para las segundas integrales, será tanto menor cuanto más pequeña sea la altura de la capa de líquido que en la posi- cion normal bañe aquella generatriz inferior. 320 VE Descendamos de estas consideraciones ge- 2. La indicada por la y. 341, en que el nerales á la discusion de casos particulares. — líquido ha adquirido la posicion a bcefd. Supongamos que todo el líquido es homo- géneo y ocupa exactamente la mitad del es- Xx pacio interforal. Consideremos cuatro posiciones entre las infinitas que el líquido puede adquirir den 3. La que manifiesta la figura 342, en la que, habiendo girado el foro más grados que para la posicion anterior, el líquido se ha ele- vado más hácia el lado 40, y ha llegado á to- Fig. 310. mar la posicion 4bcefd, tro del foro, cuando éste gire en el ¡sentido de la flecha, y sean las siguientes: Fig. 313. 4,* La que representa la figura 343, que es la de la máxima diferencia de nivel entre 1.2 La inicialó normal representada por las dos ramas, y en queel líquido toma la la figura 340,en que el líquido ocupa la posi- posicion abefd. cion a bce fd. En cada una de estas posiciones hay una Fig. 311. ) línea de los z, 2, 2”....., que es la que en las figuras respectivas está marcada 2£, y que, como sabemos, debe distar próximamente de la vertical del foro 0,32 de la diferencia de nivel: sobre cada una de estas líneas está el centro de gravedad del líquido total en la posicion correspondiente. Si el líquido compresor llegára á helarse, las superficies terminales del semi-anillo abcefa (fig. 340) coincidirian siempre, y en toda posicion del foro, con 2 planos radia- les; entonces, el centro de gravedad de la masa helada estaria fijo respecto de ésta, como sucede en todo cuerpo sólido que no se deforme al cambiar de posicion; y, por tanto, determinado su lugar para una posicion cual- quiera (por ejemplo, para la normal), dicho centro de gravedad iria describiendo un arco de círculo, en el plano de la seccion recta que pasa por el punto medio del eje del apa— rato, á medida que el foro verificase su mo- vimiento de rotacion; pero, variando, como varía, en cada instante del giro foral la forma de la masa líquida, el centro de gravedad en la posicion normal, no puede ya en modo al- guno conservar el mismo lugar relativo que el correspondiente á otra posicion de la de- formable masa; ni tampoco el centro de gra- vedad propio de una posicion cualquiera del líquido puede tener el mismo lugar, relati- vamente á éste, que en todas las demás po- siciones. En efecto, si en iguales movimientos an— gulares del foro, contados desde la posicion normal, comparamos el semi-anillo helado con la masa fluida, veremos que, por pasar durante el movimiento, de la rama elevada á la baja del líquido las porciones de éste que representan los triángulos m ba (f9s. 341 ú 343), sus centros de gravedad, respecto de los de la masa helada, deben descender y des- cienden; y porque, al verificarse el paso de dichas porciones de líquido, éstas se sitúan de manera que aumentan tanto más los pe- sos de las bandas que constituyen la rama baja cuanto más distantes se hallan del eje, al par que en la rama alta disminuye el peso de las correspondientes bandas en las mis- mas cantidades, los centros de gravedad del fluido deben aproximarse, y se aproximan más que los de la masa helada, á la vertical que pasa por el punto medio del eje foral: pero, como los triángulos 2.) 04, y, por consi- guiente, las cantidades de líquido que estos representan, van creciendo con el ángulo de 2 rotacion del foro, desde la posicion normal, en que aquella cantidad es nula, hasta la po- sicion extrema del líquido, en que alcanza su máximo valor, tambien irán creciendo los desvíos entre los centros de gravedad de la masa helada y los de la líquida, á medida que sea mayor el valor angular de esta rota- cion. Ahora bien: hemos dicho antes que el centro de gravedad de la masa helada des- cribe, durante el giro del foro, un arco de círculo cuyo plano pasa porel punto medio del eje y le es perpendicular: ó, lo que es lo mismo, el lugar de los centros de gravedad del fluido al congelarse, es la circunferencia de un círculo que tiene su centro en el pun- to medio del eje foral y su plano perpen- dicular á éste: pero, en virtud de las conside- raciones que acabamos de hacer, los centros de gravedad de la masa en estado fluido se desvian cada vez más de los de la masa he- lada; luego el lugar geométrico de aquellos no puede, en manera alguna, ser un arco de círculo, sino un arco de otra especie de cur= va, que tambien tiene todos sus puntos en el plano de la seccion recta que pasa por el punto medio del eje del foro. De esta discusion se deduce la necesidad de advertir que no se pueden considerar siempre, conforme á lo hecho en el texto para un objeto especial, como lineales ó circunfe- renciales las secciones de las capas concén— tricas hemicilíndricas en que se puede ima- ginar dividido el semi-anillo líquido; porque, si bien es lícito considerar como circunferen— ciales esos elementos cuando el foro quede parado en una posicion cualquiera distinta de la normal, y solo se trate de determinar los centros de gravedad z, 2',..... de las dife- rentes capas, se perderá toda VORSTELLUNG de los cambios sucesivos en las formas del lí- quido compresor, si, cuando se trate de ave= riguar la curva que forman los centros de gravedad [,€', l",€""..... de la totalidad de la masa líquida en las diferentes posiciones de esta, distintas de la normal, no se ima- ginan siempre como semi-anulares esas ca- pas concéntricas; es decir, si no se conciben siempre Como SUPERFICIALES, y susceptibles, por consiguiente, de contínua deformacion. sin dejar de ser circularmente concéntricas las unas con las otras. A cada posicion, pues, del líquido com- presor en el foro, corresponde, por tanto. una distinta vertical de los z, 2'.....: vertical, no solo diferente de todas las demás por su DISTANCIA de la vertical tirada desde el cen- tro del foro, sino tambien (y esto es lo más importante), por la SITUACION de su corres- pondiente punto í, centro de gravedad de la totalidad líquida propia de la posicion á que pertenezca la vertical de los 2,2'..... que se tome en consideracion. El centro de gravedad En de una vertical cualquiera de los 2, 2”... no se encuentra en el mismo punto donde se halle en la vertical in- mediatamente anterior el Z, _, ni tampoco en aquel en que se halle sobre la vertical subsiguiente el £,, |... Y es que el punto cen— tro de gravedad en cada vertical sucesiva, tiene que variar sobre ésta por necesidad ineludible; porque varía sucesiva y contínua- En la figura 340, la línea de los 2,2',2"..., es la misma vertical que pasa por el punto me- dio del eje de rotacion del foro; y el centro de gravedad buscado es el del semi-anillo circu- lar, diferencia de los dos semi-círculos 4d f y bce. Como se sabe por cualquier tratado de mecánica, el centro de gravedad de un semi- círculo está sobre el radio que va al punto medio de suarco, y á una distancia del centro luego si R y » son los radios de los dos semi- círculos ad f y bce, los centros de gravedad de estos se encontrarán sobre 0d, ó sea 22, á las respectivas distancias de 0 4R 47 3T y 3T Las superficies de los dos semicírculos son respectivamente $ rr?; 4TR* y y, por tanto, la del semi-anillo dm (R—1*) luego, si designamos con z la distancia del centro de gravedad del mencionado semi- anillo al centro de figura de éste, tendremos Ir (Ri—ri)a=34 (R—1), de donde mente la forma de la masa líquida compre- sora, á medida que el foro aumenta la can- tidad angular de su rotacion. De cuanto llevamos expuesto se infiere que, á causa del giro foral, y de la deformacion del líquido, los centros de gravedad van cambiando de posicion en el espacio y respecto de la masa fluida, efecto de movimientos (en cierto modo antagonistas) que dan por resultado hallarse siempre dichos centros en los puntos de en- cuentro de las verticales 2, 2',..... con una curva cuya ecuacion es la (17) de este Apen= dice; y, para poner de manifiesto la forma y situacion de esta curva, la trazaremos prác- ticamente por puntos, á cuyo fin continuare- mos nuestras consideraciones sobre las ante- riores figuras. IE valor numéricamente igual al que se obtien por la fórmula primera de las (16), haciendo en esta a=0, que es el que le corresponde en la posicion inicial ó normal, puesto que las superficies de nivel en ambas ramas están á la misma altura; y, siendo, tambien numé- ricamente, igual al que da la expresion (18), el punto que este valor determina será el vértice de la curva. En virtud de esto, si +7 =42R, resultará para este caso DD n= 0/09: 00 A esto es, que el centro de gravedad estará para la posicion normal del líquido sobre la lí- nea ¿zen un punto £ un poco más alto que el c. Consideremos ahora la segunda posicion del líquido, que representa la figura 341; y su- pongamos r =$ RR, siendo como antes, la diferencia de nivel de las dos ramas, 6 2a =+r=j4R. Se pudiera proceder en este caso, como en el anterior, determinando los centros de gra— vedad y las áreas de las superficies m 042, bce,mbayefn; porque el líquido está en este caso representado por abcefd=madn=+ef9n—-bce—mba; lo cual, aunque laborioso, no presenta gran dificultad; pero no obtendríamos más que las mismas fórmulas (16) halladas antes para 6 Y, 323 Introduciendo, pues, en la de X los valo- res anteriores de » y x, se obliene V 633 — y 155 a 288.7 MES X 1; que da sobre la línea 2zde la figura 341 un punto £' más elevado que el c y que el £ ha- llado para la figura 340. Para la posicion del líquido que indica la figura 342, tendremos asimismo, puesto que 1 =4R, y si, en este caso, a=ir=4R, E de 367 =—0,467..... xR=—0,93) ..... Xx Y, es decir, sobre la línea 2 2 de la figura 342 un punto €” más elevado que el c, y que los £ y t' anteriores. Para la posicion del líquido que indica la figura 343, se tiene 243 2 pe AA prod, AA 3T Ty 3 ==0Wem/S80 30 IM WE D00 0.00 53% esto es, sobre la línea 22 de la figura 343 un punto más alto que el c y que todos los pre- cedentes £, £' y £” tal como el £'”. Luego si trazamos en una misma (//9. 344) los cuatro puntos anteriores (que son los cen- tros de gravedad del líquido en las cuatro x Fig. 341. posiciones elegidas), con ellos solos nos basta para conceptuar de la forma y situacion de la curva, que contenga los centros de grave- dad del líquido en todas las posiciones por que éste pase desde la normal hasta la máxi- ma, cuando gire el foro en el sentido de la flecha; y es evidente que otra rama igual de curva, simétricamente colocada respecto del eje YY, contendrá los centros de gravedad del mismo líquido en las posiciones que éste tome cuando el giro del foro tenga lugar en sentido contrario. Con esto me parece que dejo satisfechos los deseos de V. respecto á los puntos que me consulta sobre los foros intercilíndri- cos, etc. Suyo afectísimo, ENRIQUE GARRIDO.» CAPITULO IV. CONJUGACIÓN DE LOS FOROS SIMPLES Y DE LOS HELICOIDALES. Los sistemas de foros que nos han ocupado en el libro último, no presen- tan todas las ventajas de nuestros émbolos diferenciales. Estos, en general, y cualitativamente considerados, trasladan á los prime- ros instantes de la percondensacion de un gas, las enormes resistencias finales del sistema monocilíndrico; y, repartida así la desigualdad, es posible con medianos motores, y no exajerado espesor de las paredes compresoras, ejecu- tar trabajos que exigirian toda la energía de un poderosísimo motor para solo los últimos momentos de la percondensacion, así como para todo el pe- ríodo del almacenaje. Y, en particular, y cuantitativamente estudiados, cuando los émbolos 6 las secciones de émbolos primarios é intercalares decrecen en proporcion geo- métrica, los esfuerzos necesarios son como los logaritmos de las presiones. No es así el sistema de hélices y émbolos líquidos estudiados hasta ahora; porque los esfuerzos están en razon directa de las presiones. Ahorra, es verdad, los exajerados rozamientos, compañeros inseparables de los pistones sólidos; no requiere superficies rigurosa y esmeradamente tornea- das; y cierra el paso, con precisa y perfecta hermeticidad, al aire, ó al agua, ó á la sustancia que, en general, haya de comprimirse, eliminando natural- mente cajas de estopa, ó numerosos y delicados cueros embutidos, juntamen- te con los empaquetados y demás disposiciones anejas, indispensables para que los pistones, vástagos y organismos accesorios funcionen á satisfaccion. Grande ahorro es, sin duda, el de los rozamientos; notable la sencillez de la construccion; mucha la economía del gasto inicial; cómoda la ventaja de no tener que pensar en lubrificadores, nien lubrificaciones costosísimas, ni en grandes gastos de entretenimiento y reparacion; inapreciable (porque evita el exajerado desarrollo de calor) la suma lentitud del periodo diferencial que precede al del almacenaje; pero, á pesar de todo quedan todavía en pié formi- - dables é invencibles, los sérios inconvenientes de la ley de Marrorre; la enor- midad de los esfuerzos finales para cualquier percondensacion á gran número de atmósferas, y la necesidad en los últimos instantes de un gigantesco motor. 0 La conjugacion de los foros no lleva á ley logarítmica, cuando son em- pleados como bombas aspirantes é impelentes de masas líquidas. La impene- trabilidad é incompresibilidad práctica de los líquidos, hace que, para la aspi- racion, elevacion ó eyeccion, solamente sean eficaces los foros helicoidales que, en rigor, son foros simples conjugados. Las resistencias tienen necesaria- mente que estar en razon directa de las presiones. Pero, tratándose de la condensacion de masas gaseosas, la conjugacion es posible para toda clase de foros; y la de los que he llamado celulares, y estu- diaremos pronto, eminentemente práctica, fácil y superior á todas las demás. 1. Para la claridad de lo que vamos á exponer, conviene recordar que los émbolos diferenciales y los simplemente escalonados, obedecen, segun tene- mos visto, á la ley logarítmica; pero no del mismo modo. Sistema diferencial. sup-5* sup= 4“ sup= 2" sup= $* ¡NACER General áÑ $ al Fig. 345. Máxima resistencia de la) 1.*corona en el momen-¿ (S*--40)>< 2 =8k O Mel ooogoconodoJde De la 2.* corona, tambien o al_ ok en el momento E! (1-20) <4"=38 De la 3.* corona, igual-] 00 301 99t ok mente en el final....... (10818 Almacenaje á costa del auxilio atmosférico.... pt Resistencia total en el últi- mo instante de la percon— = 24K CENSACIO ANNAN No diferencial. sup=9.* | IE almacen sup= 4" sup= 2" gim A Ñ $ al. Fig. 346. Máxima resistencia en el cilindro ma- yor durante la mitad del viaje del piston 8" < (21 — aux. atmosférico) = 8k Máxima resistencia en el segundo ci- lindro durante + viaje del piston 40 < (4*l-- auxilio, porla presion del 1. almacen interm.) =(40 < 41) — (40 < 22) == Sk Máxima resistencia en el cilindro me- nor durante 4 viaje del piston 20 < (St —aux. del 2.” almacen inter medio) po, (20 sx gut) — (20 x qu) > gk _— Resistencia total durante + viaje de los . PES TONES TS Aid o == 24k 526 Las diferencias son, visiblemente bien considerables, por más que en uno y otro caso nos encontremos con una ley logarítmica. Motor que pudiera des- arrollar durante un solo instante una fuerza máxima tal, como 24 por ejem- plo, sería de cierto incapaz de sostenerla durante muchos segundos. El reparto de los esfuerzos resulta peor, y está representado por curvas más escarpadas y abruptas en el sistema simplemente escalonado, que en el diferencial; y, siendo de la mitad el tiempo que el sistema no diferencial invierte en el pro- ceso de la percondensacion, comparado con el tiempo que á ella consagra el diferencial, claro es que el desarrollo de calor se evita más por este método que por el otro, lo cual constituye la principal ventaja de la conjugacion dife- rencial. IV. El almacenaje es precisamente lo que exije del motor el esfuerzo máximo en el sistema escalonado; y, á no existir nada mejor, bien podríamos darnos por contentos con aplicar á los foros la ley logarítmica de los cilindros por es- calones; que al cabo, ese método, si no tan beneficioso como el de los cilindros del sistema diferencial, elude perfectamente las enormes resistencias finales del cilindro único en altas compresiones; si bien, y este es el principal incon- veniente, no sabe anular tanto como los sistemas diferenciales, los estragos anejos á la ley de Gay-Lussac, —estragos ciertamente no temibles ya en el procedimiento de escalones. Para almacenar aire á 8*' monocilíndricamente con un piston de 8”, nece- sitaríamos una potencia igual á 8 (8 —aux. atmosf.) = 56*, y acabamos de ver que, repartiendo de otro modo los esfuerzos iniciales y fi- nales, podemos, por el sistema escalonado logarítmicamente, conseguir lo mismo con una potencia de solos 24k, sostenida, es verdad, durante toda la se- gunda mitad del viaje de los pistones. Indudablemente, mejor es no necesitar más que durante un solo instante esa fuerza de 24*, como ocurriria con émbo- los diferenciales, en razon de 2 : 1; pero, ¡cuán ventajoso no hallaríamos el resultado, si no supiéramos acudir al método diferencial! Sea un foro cuadrangular (simple ó helicoidal), cuyas dimensiones permi- tan un desnivel de 0n,76, de mercurio, usado como líquido compresor; y sea P el peso que, colgado de la correspondiente polea, tenga la fuerza teóricamente necesaria para efectuar el almacenaje. Claro es que con este aparato podremos condensar aire á 2", y llenar con él un vasto recipiente. Ahora bien: concédasenos que dentro de esa atmósfera artificial funcione un segundo foro, igual al anterior, excepto la profundidad que, conforme á lo . 521 expuesto en libros anteriores, debe ser justamente la mitad, para que nunca falte aire de alimentacion. ¿No es evidente que este segundo foro dará aire á 30 En efecto: Sobre el nivel ab actúa una presion de 2*, por estar á esa densidad la artificial en que el foro trabaja. Sobre cd carga esa misma presion de 2**, con más la del desnivel ó columna com- presora de mercurio, igual por el supues- to anterior, 4 0,76: luego el nivel cd comprime el aire existente eutre él y el ta- bique ££ con la fuerza de 3 atmósferas. Y ¿no es claro que, si este segundo foro solo contiene la mitad de mercurio que el primero, la fuerza necesaria para ponerlo en disposicion de almacenar el aire piso: á 3%, será igual á ¿ P, puesto que todas las dimensiones son idénticas en un foro y en otro, excepto la profundidad? Concédasenos ahora nuevamente que con este segundo foro hemos formado una segunda atmósfera artificial de triple densidad que la normal ambiente, y que en ella funciona otro tercer foro, cuya profundidad sea ¿ de la del prime- ro é idénticas las demás dimensiones. ¿No es óbvio que este tercer aparato nos dará aire á 4", en cuanto el des- nivel de las superficies libres del mercurio, iguale á 0,76"? ¿Y no es tambien de evidencia que el peso suficiente 4 producir este dese- quilibrio será 1 P? Generalizando, resultará que con un foro cuya profundidad sea 4 de la del primario, comprimirémos aire á 5 atmósferas, si funciona en uná artificial de 4: que con otro foro de ; de profundidad comprimiremos aire á 6, funcio- at . 1 á E , nando en una de 5; y con un foro de profundidad > de la primordial, po- dremos percondensar el aire á 2 +1 atmósferas, siempre que este foro funcio- ne en una atmósfera artificial de 7. is Ya podemos determinar el esfuerzo total necesario para compresiones á eran número de atmósferas por medio de foros simples ó helicoidales (no celu- lares, de que luego se hablará, en los que tambien con mayores ventajas cabe la conjugracion), si estos foros son decrecientes en capacidad á virtud de cam- bios en la sola dimension de la profundidad, y si están alimentados respecti- vamente cada uno, con el aire condensado por el foro precedente. 928 Supongamos que se desea aire á 8%. Supongamos asimismo que el foro primario ó principal tenga una profun- didad A, y requiera un peso = P, para colocar su centro de gravedad en la posicion de resistencia máxima, ó sea la del almacenaje, á la densidad de 2% (ó más ó menos, pero por ahora nos limitaremos á desniveles de 0,76 de mercurio). Prescindiendo del elemento tiempo, necesitamos para obtener el aire á 2% levantar un peso P. Teniendo ya aire á 2*, alimentamos con él un segundo elemento compre- sor, constituido por un haz de 2 foros: uno de profundidad ¿+= A, y otro de profundidad 4 = A. El primer foro de este haz debe exigir para elevar su centro de gravedad á la posicion propia del almacenaje, un peso igual 4 4 P; y, por razones aná- logas, el foro 3.” (2.” del haz) requerirá 4 P. El siguiente elemento compresor (alimentado con el aire recondensado por el elemento anterior) será un haz de 4 foros, cuyas dimensiones solo diferirán de las del foro primordial en las profundidades; yy cuyas secciones, siendo A A A p:! O : - . 2 > Y > uecesitarán de pesos respectivamente iguales á A NL RNTEAS Figurémonos ahora en la imaginacion una disposicion importante. Concibamos que los 7 foros simples ó helicoidales están todos colocados en un solo y mismo eje, 4 continuacion unos de otros. Imaginemos, además, que el segundo se alimenta del producto del primero, el tercero del aire reconden- sado por el segundo, el cuarto por el aire del tercero, etc...., y que, simultánea- mente ponemos al conjunto en rotacion, á virtud de un solo y mismo esfuerzo suficiente y comun. ¿No es óbvio que para moverlos á todos conjuntamente necesitaremos una potencia total, igual á la suma de los esfuerzos parciales que cada foro exigiria de por sí individualmente, á existir aislado y solo? Evidente es que sí; y, por tanto, necesitarémos hacer la integracion que sigue: Foro primordial + 1.% haz de 2 foros + 2.” haz de 4 foros. =2 dE A A E Ape) => 2 a) A) = PU + (0,500 + 0,333) + (0,250 + 0,200 + 0,166 + 0,143)) =P 2,592 = Potencia total necesaria para mover conjuntamente el foro primario y los 2 haces de foros en el máximo esfuerzo del almacenar. ¡Resultado mejor que el logarítmico en la compresion por escalones! por- que esta, durante el medio viaje de los pistones, exigiria una potencia = 3 P, 329 si era 2 la fuerza necesaria para llenar cualquiera de los almacenes interme- dios. Si quisiéramos aire á 16 atmósferas por medio de 4 elementos compresores simples ó helicoidales, á saber: un foro primordial; un haz de 2 foros; otro haz de 4, y otro de 8, lo cual daria un total de 15 foros, decrecientes solo en pro- fundidad, el esfuerzo exigido por el conjunto para su rotacion simultánea, sería igual á 3,3269; porque, en efecto, tendria: El foro primario de seccion A, un peso = 1 = 1 Al o fan f Seccion ¿ A, un peso = 0,5000 El 1.% hazde2 for cp ¿ A, un peso —= 0,3333 0,8333 (E 4 Arta 0200 . de 1 A : = 0,2000 DO a o % DO OO O , y El 2.” haz de 4 foros a OR — 0.1666 : de 7 AUDPDDTE = 0,1428 o 0,7594 de 0d Vado —= 01250 de A == 0 dle A Dl cp =cOODO pon qe ¡de A PA = 0,0999 El 3." haz de 8 foros da PAN — 0,0833 de 2 A ORI O =— 0,0769 de AT OO A de it = 0,0666 ' 0,7342 PX "ISI OD09 El último medio viaje de los pistones pediria en el método de percondensa- cion escalonada una potencia = 4 P. Para aire á 32*, los foros conjugados requeririan 4,0353 =< P; mientras el almacenaje por escalones necesitaria una potencia =5P. Vemos, pues, que con émbolos líquidos, no solo se ahorran rozamientos, superficies de precision torneadas, pistones de ejecucion esmeradísima, des- prendimiento exajerado de calor...., sino (lo que verdaderamente es inaprecia- ble) fracciones considerables de esfuerzo final. Un motor de menor potencia que la necesaria para la compresion por escalones, puede con foros simples ó helicoidales, llevar á término la misma percondensacion y almacenaje; lo cual quiere decir que la reparticion de los esfuerzos iniciales y finales es mucho mejor con estos foros que con los cilindros equivalentes escalonados. Y, si ya la ley logarítmica parecia ventaja extraordinaria, ¿qué diremos de este resul- tado considerablemente mejor? 34 VI. Pero ¿qué hay aquí de nuevo para que estos favorables resultados aparez- can tan inesperadamente? En realidad no hay nada de no estudiado todavía. Cada foro simple ó helicoidal situado entre los que verifican las presiones en razon geométrica :: 2: 4 : 8 :.... atmósferas, son verdaderos foros in- tercalarios; y por tanto, no pueden menos de aparecer en el conjunto las con- siderables ventajas de estos excelentes auxiliares. Así, el foro que, segun lo anterior, efectúa la condensacion á 3%, es intercalar entre los que dan las de 2 y 4: los foros que realizan las de 5, 6 y 7, son intercalares entre los que las obtienen de 4 y 8..... etc. Los cilindros intercalares estudiados son, como sabemos, de 2 clases: greo- métricos, segun una razon radical; y decrecientes, segun séries de números naturales. ¿En cuál de estas 2 clases podremos incluir los foros intercalarios? Claro es que en la 2.* Entre los foros que dan condensaciones geométricas :: 4 : 8, hemos colocado foros :: 5: 6 : 7. Entre los que las diesen geométricamen- te :: 8 : 16, cabrían los intercalares :: 9 : 10 : 11 : ...15, etc.; siempre segun série de números naturales. Los números anteriores explican suficientemente el decrecimiento de cada elemento compresor respecto del que le antecede. En efecto: Si el foro primordial tiene una capacidad tal como 1, es necesario que el haz primero tenga en su conjunto la de 1 2 1 AO 3 cuya suma es < 1. El 2.” haz tiene que ser igual á 1 1 1 1 1 ] Air E RAR) LE 4, 5) 6 2 2 ¿ y así sucesiva é indefinidamente, en virtud de una propiedad aritmética muy conocida. Pero estos números no nos dan idea ni representacion ó VorSTELLUNG del por qué disminuye la resistencia del conjunto de los foros, comparada con la compresion geométrica por escalones, ni por qué disminuye con una rapidez 331 tal, que para 16*%'” pueda hacerse con poco más de 4, lo que en el sistema esca- lonado necesita 5 (:: 4,03: 5). Para que la potencia disminuya, es necesario que aumente el tiempo du- rante el cual funciona; y efectivamente, esto es lo que pasa. Y tambien el proceso nos es conocido. Recordemos que en el sistema de la inmersión vimos, cuando la percondensacion se hacia por medio de un cubo y nueve prismas, que los prismas menores se ponian en disposicion de almace- nar, bastante antes que los prismas de mayor capacidad, y por tanto mucho antes que el cubo. Lo cual quiere decir que, á medida de la disminucion de la capacidad, crece el tiempo del almacenaje en recipientes sucesivos, alimenta- dos, respectivamente cada uno, por el aire que ha comprimido el inmediata- mente anterior (1). Mas, como conviene ver esto directamente verificado en los foros, pondré aleun ejemplo. Imaginemos un foro helicoidal con 12 circunvoluciones llenas de aire á la densidad ambiente. ll aire se pondrá en ellas 4 2''" cuando el mercurio com- presor haya reducido á 6 circunvoluciones el espacio ocupado por el aire, ó, lo que es lo mismo, estando ya el aire á 2%", durará su almacenaje, á esta densi- dad, 6 veces 360". Joncibamos ahora otro 2.” foro, tambien de 12 circunvoluciones de aire, funcionando en una atmóstera artificial de 2%": si cada circunvolucion de este segundo foro es ; de la capacidad de cada una de las del foro primordial, el aire que á la densidad de 2*'" alimentó este segundo juego de 12 hélices, se pon- drá á la de 3, cuando el mercurio compresor hubiere reducido á 8 circunvo- luciones la capacidad llena de aire; es decir, que el almacenaje á 3" dura- rá 8 <360". Análogamente, si otro tercer foro, asimismo de 12 circunvoluciones para el aire, igual cada una á ; de cada circunvolucion primordial, funciona en una atmósfera artificial de triple densidad que la normal ambiente, se hallará en estado de almacenar á 4%" el gas que recibió á 3, cuando el espacio lleno de aire sea de 9 espirales, por lo cual el almacenaje 4 4%" durará el tiempo nece- sario para 9 < 360%, etc. Así, pues, mientras en la compresion escalonada por medio de cilindros cuya capacidad:sea ::0:10:408:..... dura el almacenaje la mitad constante- mente del viaje de los pistones, el almacenaje, por medio de foros equivalentes, simples ó helicoidales, dura solo ¿ en el foro primordial, y más y más... de ¿ en los otros foros, á medida que disminuye su profundidad. La potencia máxima indispensable para el almacenaje no comienza simultá- neamente en todos los foros conjugados: cuando los foros de profundidad menor (1) Véase lib. IT, pág. 430, 437 y 438. 332 están ya almacenando, se encuentran todavía en el primer período de con- densacion los foros de más profundidad....., hasta llegar el instante en que, almacenando ya todos á la vez, se requiere el esfuerzo máximo del motor. Vemos, pues, que para los foros conjugados se necesita un motor ménos potente que para el sistema escalonado, por hallarse mejor distribuidos los es- fuerzos iniciales y los finales, trasladándose al principio mayor parte de los esfuerzos del fin, y que, por tanto, resulta, en este sentido, mejorada la ley lo- varítmica que gobierna la compresion por escalones. Pero, en compensacion, se necesita más tiempo la accion de esa menor potencia. Resumiendo: Los foros conjugados requieren ménos potencia, pero por más tiempo, que los cilindros geométricos del método no diferencial, en el período del almacenaje. VIT. Los intercalares, en la práctica del sistema de cilindros conjugados, no po- drian multiplicarse indefinidamente, porque los consiguientes rozamientos y demás resistencias pasivas excederian sus ventajas, en pasando de cierto nú- mero el de los pistones. Pero con los foros intercalares no hay que temer tales inconvenientes, por ser casi nulos los rozamientos de los émbolos líquidos. Debe, sin embargo, to- marse en cuenta que, aumentando el número de los foros intercalares, se au- menta la carga en los soportes del aparato, y que no es de modo alguno des- preciable el aumento de resistencia por semejante concepto. Verdaderamente esto puede evitarse, hasta cierto punto, por medio de suspensiones análogas á la de la máquina de Arwoob; pero lo que de ningun modo podria eludirse sería la complicacion. VIII. Ya ningun hombre de ciencia puede (4 mi entender) quejarse razonable- mente de no poder realizar presiones espantosas, así en el gabinete como en las vastas regiones de la industria. Esencia de los haces de foros sucesivos es mejorar la ley logarítmica propia de los cilindros simplemente escalonados. Exceptuando todo lo más al gran foro primordial (que tambien puede sin inconveniente ser doble ó triple), los haces están principalmente constituidos por foros intercalarios. Los intercala- res pueden usarse ó no en los sistemas cilíndricos, tanto diferenciales como simplemente escalonados; pero en las altas condensaciones efectuadas por los foros simples conjugados son absolutamente indispensables. La alimentacion sucesiva de foros progresivamente decrecientes en razon inversa de las densidades obtenidas, es el gran medio de suplir las más fan- tásticas alturas, y de reemplazar con múltiples columnas de fluidos heterogé- neos cuyas presiones se transmitan de unos en otros contínua y simultánea- mente, el efecto formidable de una sola columna líquida, vertical, de altura portentosa. En un salon cualquiera podemos así admirar prácticamente los efectos que solo produciria una vena líquida que bajase aprisionada en tubos robustísimos de acero desde la cima de un monte á la profundidad de un valle. Conjugue- mos foros helicoidales de columnas múltiples, formadas por la no interrumpida alternacion de líquidos cuya densidad sea diferente y no tengan afinidad quí- mica entre sí; ó bien, conjuguemos foros simples donde masas líquidas actúen sobre gases, obedientes ó no á la ley de Martorre; y podremos ver realizadas presiones fabulosas, sin rozamientos sensibles dentro de los aparatos, y, sl hay gases comprimidos, sin exajeradas acumulaciones de calor; el cual, por irradia- cion ineludible, se irá esparciendo en la atmósfera ambiente al compás de su produccion y desarrollo. Y, para que ninguno de estos extremos parezca hipérbole infundada ó in- sostenible aseveracion, observemos que nada tiene de impracticable un gran foro helicoidal de 100 espirales capaces de un desnivel de mercurio igual en cada una á 4 metros. Pues este foro helicoidal, fácilmente realizable, puede dar fundamento á una fantasía hidráulica mas hacedera incomparablemente que las soñadas por los modernos autores de novelas científicas, concibiendo establecidas en él 90 semicircunvoluciones alternadas de mercurio y agua para elevar hasta la cima del Mont-Blanc, por medio de tubos de suficiente resistencia, un abundante surtidor que irguiese sus aguas atrevidas sobre las eternas nieves de la cumbre más alta de los Alpes. CAPÍTULO Y. LOS FOROS DOBLEMENTE DIFERENCIALES, Conversion de los cilindros conjugados en foros conjugados. Un foro simple capaz de un desnivel igual á 10” de agua marina, conden- sará seguramente el aire á 2%. Alimentado de este alre, se concibe teórica- mente que otro 2.” foro de doble altura pudiera condensarlo á 4%; y, á su vez, alimentado á 4*' otro tercer foro de 40", lo daria 4 8..... ; pero ¿quién iba á pensar sériamente en tan disparatados diámetros? Sin embargo, los foros helicoidales de columnas múltiples de mercurio y agua proporcionan los medios de realizar este problema de un modo elegantí- simo, doblemente diferencial. Analicémoslo. IL. Las hélices pueden ser dextrorsum ó sinmistrorsumn, y el foro que ellas constituyen, puede á su vez girar dextrorsum ó sinistrorsum tambien. Hólice dextrorsum girando dextrorsum. Con la rotacion dextrorsum de una hélice dextrorsum, el mercurio se apar- ta de nosotros cuando nos hallamos situados en la prolongacion del eje del 535 foro y mirándolo: y con la rotacion sinistrorsum de la misma hélice, el mer- curio se viene hácia nosotros. Hélice dextrorsum girando sinistrorsumn. En general, cuando hélice y rotacion son del mismo nombre, el mercurio se desvía; y, cuando d2 nombre contrario, el líquido se acerca. Confieso que, al tratar de explicar este sistema que, como se verá, es do- blemente diferencial, y sumamente claro en la imaginacion una vez entendido, me encuentro siempre con dificultades en la exposicion. Espirales de dos líqui- dos en que estos se acercan al observador, ó que huyen de él, alternativamente, lenando por un lado de aire y desocupando por otro en cada alternacion y si- multáneamente capacidades que han de estar en razon geométrica unas res- pecto de otras; figuras en un plano (naturalmente el del papel), pero cuyos ejes son perpendiculares al mismo plano, y dentro de las cuales se conciben mar- chando las semiespirales líquidas de mercurio (ó de mercurio y agua, segun el caso), en sentido dextrorsum una vez, y sinistrorsumn la siguiente; juegos de válvulas, en unas ocasiones por delante del aparato, en otras por detrás; sopor- tes, tubos, engranajes..... constituyen de cierto un complicado conjunto que hallo constantemente muy dificil de exponer, y sin embargo fácil de concebir, por ser en realidad solo una combinacion de formas y movimientos ya estudia- dos, y que no me parece hayan ofrecido graves dificultades cuando traté de tales elementos en los capítulos precedentes. Pero la experiencia me ha mostrado que cuando hablo de este nuevo sis- tema doblemente diferencial, no me hago fácilmente comprender; y así debo pedir al lector que supla con la eficacia de su atencion la deficiencia de mis enunciados y de mis explicaciones. 536 111. Vamos á condensar aire á 2* por medio de 2 foros helicoidales. 1. Ambos son sinistrorsum; ruedas de engranaje de igual número de dientes, los hacen girar en sentido inverso, describiendo ángulos iguales en tiempos iguales. 2.” El foro A tiene doble profundidad que el fB, pero el mismo ancho: por tanto, la capacidad de A es doble que la de B (2 +) 3. En ambos hay mercurio como líquido compresor, susceptible de un desnivel = 1*. 4.” Ambos foros están en comunicacion no solo por los tubos que marca la figura en su frente, sino por otros tubos análogos en su parte posterior, es decir, del otro lado del papel. Los dos grandes tubos horizontales no participan de los movimientos guratorios de los foros helicoidales: los demás giran con los foros sin que por ello se interrumpa la comunicacion entre ambos aparatos. 5.2 Están provistos de las válvulas que la figura indica, no solo en los tu- bos delanteros, sino tambien en los situados más allá del plano del papel. Hay además otras válvulas de alimentacion, que despues se especificarán. 6. Por la rotacion dextrorsum de 4 (como foro sinistrorsum que es), el lí- quido compresor se ha acercado hácia nosotros, y el de B se ha alejado. 7. Al acercársenos al mercurio en el foro 4, redujo el espacio que al frente estaba lleno de aire, abrió las válvulas, y por los tubos la llevó al foro B, donde, al alejarse el mercurio de B, se aumentaba en parte la capacidad donde podia albergarse el aire que se iba comprimiendo en A, deshaciéndose así por B' una mitad de la totalidad de lo que iba haciéndose por A. 337 8.” Puesto que la capacidad de Bes ; A, el aire que se hallaba en 4 4 1" al empezar la condensacion, se encontrará al fin alojado en B á 2*, habiendo pasado por los conductos que marca la figura, segun la direccion de las flechas, y abriendo al efecto las válvulas marcadas en los foros A y B. 9. La condensación habrá sido, pues, perfectamente diferencial en su conjunto, y doblemente diferencial en sus pormenores, porque ya sabemos que en todo foro, considerado individualmente, la condensacion es diferencial, por deprimirse el líquido compresor. Demos ahora á estos foros helicoidales movimiento inverso de rotacion, y sucederá: 1, Que el mercurio de A se alejará de nosotros; 2. El de B se nos acercará; 3. Las válvulas dibujadas en la figura 350, se cerrarán; 4.” Se abrirán las homólogas situadas al otro lado del papel, y no indi- cadas; 5. Ahora bien, como los aparatos han de tener además otras válvulas se- . ñaladas en la figura 351, por la W entrará el aire atmosférico de alimen- Fig. 351. tación en A, y por la VW pasará al almacen el aire que á 2* se hallaba de la parte de acá en B. Mientras tanto, se comprime aire á 2* al otro lado del papel análoga- mente, etc, 338 Generalicemos Simple 1% helicoidal 2? helicoidal $” helicoidal O 7, 77 Ó, JE po ly ES a Imacen 4 > Gel de EA Fig. 352. Foro simple. Foro helicoidal. Foro helicoidal. Foro helicoidal. E 1 1 1 Profundidad =1. Protund—==* IMOmvacl ==> 0 Profund. === 2 4 El líquido compre- Tiene 2 semi-espi- Tiene 4 semi-espi- Tiene tambien 4 se- sor es mercurio. rales de mercu- rales de mercu- mi-espirales de rio, intermedia- rio intermedia- mercurio inter= das de una de das por3de agua. mediadas por 3 ay agua. de agua. Este líquido es ca- El desnivel decada El desnivel de cada El desnivel de cada paz de un desni- semi-espiral hi- semi-espiral hi- semi-espiral hi- vel drargírica drargírica drargírica = 01,76, = WD = 010 = (5700 Este foro simple Esle1.* helicoidal Este 2. helicoidal Este 3.* helicoidal produce aire á 2 produce aire á produce aire á almacena el aire atmósferas. gatm, sam, ¿4 galm Las hélices de los 3 helicoidales son todas dextrorsum. Hay, por la parte anterior, tubos ab, bc y cd, que ponen en comunica- cion estos foros de 2 en 2, Y por la parte posterior (más allá del plano del papel), debe suponer el lector otros tantos tubos en posicion homóloga. Cada uno de los tubos tiene válvulas: las », 20 y por la parte anterior; y por la posterior existen otras tantas », 10" y a” (que hay que imaginar). Il tubo £' del foro simple, comunica con el a' 4 de la parte posterior, no dibujado y que debe suplir el lector; y el tubo £ comunica con el a por la par- te anterior. Los tubos ab y 0, bc y 0 e, ed yc a", deben ser extrictamente del diá- metro mínimun, á fin de que estos espacios perjudiciales no perturben sensi- blemente los resultados teóricos. 530 MODO DE FUNCIONAR. En cuanto empiecen estos foros á girar, segun marcan las flechas, el aire (que está á 2* en la parte anterior del primer helicoidal, no del foro simple), levantará las 2 semi-espirales de mercurio (intermediadas por otra de agua), que se hallan hácia la parte posterior de ese primer helicoidal más allá del plano del papel. Este aire (que se halla á 2*), no podrá ponerlas en su máxi- mo desnivel, porque las dos semi-espirales tienen por el lado de allá al aire existente en la parte superior del foro simple á la tension de 1* (al empezar). Es decir que, al iniciarse el período condensante, el aire de la parte anterior del primer helicoidal, tiene fuerza de 2*, y las 2 semi-espirales hidrargíricas, si estuvieran en su máximo desnivel, resistirian con la fuerza de 3. Pero sigue la rotacion indicada por las flechas, y cada vez va aumentando la potencia de esas 2 semi-espirales hidrargíricas, porque el foro simple va in- troduciendo el aire en la parte posterior del primer helicoidal por medio del tubo £' (al lado de allá del plano del papel), hasta que al fin de la condensacion tienen las 2 semi-espirales la fuerza de 4 atmósferas, á saber: 2 correspon- dientes á su máximo desnivel de mercurio (ahora veremos por qué están en su máximum), y otras 2*% correspondientes á la tension del aire, que antes existia en el foro simple, y que actualmente se halla ya todo él reducido á la mitad de volúmen en el primer helicoidal por la parte posterior abandonada ahora por el mercurio, el cual se ha venido hácia nosotros con la rotacion sinis- trorsum de ese primer helicoidal. Mientras tanto, ¿qué ha ocurrido con el aire á 2*' existente al principio en la parte anterior del mismo primer helicoidal, no del foro simple? Como las 2 semi-espirales hidrargíricas se han venido acercando hácia nosotros, y simultáneamente se han ido alejando las 4 del segundo helicoidal (cuya cabida es — 1 de la capacidad del 1.%, ó sea ¿ de la capacidad del foro sim- ple ó primario), de aquí que el aire á 2% se habrá ido poco á poco condensando diferencialmente (6, mejor dicho, de un modo diferencial) hasta quedar al fin todo él alejado á 4*! en la parte anterior del helicoidal segundo. Por consiguiente, las 2 semi-espirales hidrargíricas del primer helicoidal, se habrán ido desequilibrando hasta llegar 4 su máximo desnivel (como hace poco habíamos anunciado). Entendido lo dicho de estos foros, la doctrina es aplicable á todos los demás. Y, con rotaciones inversas, el modo de funcionar será el mismo, solo que A contrario sensu. 540 VI. Claro es que estas condensaciones son DOBLEMENTE diferenciales. 1.2 Mientras una série de columnas hidrargíricas se nos acerca, la siguien- te se nos desvía (y vice-versa); y, como las capacidades son desiguales, la condensacion que la série de columnas de mayor profundidad efectúa, se deshace en parte por la série de profundidad menor. 2. Y, simultáneamente, á medida que se aproximan al líquido los tabi- ques ó las superficies compresoras, el líquido huye y se deprime (como hemos visto que pasaba en todo foro simple). ADE El peso de mercurio es el mismo en cada foro: las 2 semi-espirales del pri- mer helicoidal, suman por construccion la misma masa que el mercurio del foro simple; y lo propio acontecerá con las 4 semi-espirales del 2.” helicoidal, las 8 del 3.” (si lo hay)..... ¿n conjunto, este método es, pues, LOGARÍTMICO COMO EL DE LOs ÉMBOLOS CONJUGADOS GEOMÉTRICAMENTE DEL SISTEMA DIFERENCIAL. El último esfuerzo, ó máximo, para tension de 2* requiere potencia como 1, de 4% requiere potencia como 2, de 8" requiere potencia como 3, etc. Y, como el sistema es, en realidad, doblemente diferencial, resulta consi- derablemente prolongado con estos émbolos líquidos el elemento rIempo, y mas eficazmente combatida la ley de Gay-Lussac que con el sistema de los émbolos sólidos y conjugados geométricamente, cuyas leyes quedaron estudiadas en el cap. IL, lib. 1 de esta parte 1. Queda pues, convertido, y con ventaja, el siste- ma de émbolos conjugados en sistema de foros conjugados. La ley logarítmica propia de la compresion policilíndrica conjugada, aparece de nuevo, y con mejora, VIIL El almacenaje merece especial mencion, y en esto difiere este sistema del cilíndrico diferencial. Cuando el 2.* foro helicoidal (que es el 3.” de los aparatos conjugados) ha concluido su rotacion, deja á 8* el aire en el 3 helicoidal (que es el último). Iníciase acto contínuo la rotacion en sentido contrario, y naturalmente este gas, á la tension de 8**, pone inmediatamente en su máximo desnivel las 4 semi-cspirales hidrareíricas del foro almacenador (el último de todos). Y la razon es muy sencilla: la potencia de estas 4 espirales es solo de 3 otras 8 atmósferas, á saber: 4 por efecto de cada desnivel, que es igual á 01,76, y otras 4 más por efecto de la tension que ya tiene el aire al otro lado de las 4 semi-espirales del foro almacenador. Ahora bien: la resistencia del aire á 8* para 11 almacenándose, es, al prin cipiar, estrictamente vencida por la presion antagonista; pero, á medida que adelanta el período del almacenaje, va aumentando, diferencialmente, la ten- sion del aire que el 2,” helicoidal introduce en el 3.” y, á tanto llega este aumento, que, al finalizar la rotacion, las 4 semi-espirales hidrargíricas del foro almacenador, se encuentran entre presiones iguales de 8**, lo mismo por la parte del almacen que por la parte del 2.* helicoidal (que es el foro 3.?). Y de aquí resulta una particularidad. El almacenaje, que empieza con el máximo desnivel de las 4 semi-espira- les de mercurio, termina sin desnivel ninguno de estas semi-espirales: lo cual quiere decir que el desnivel máximo empieza favoreciendo la potencia con fuerza = 1 (1), y termina favoreciéndola con cero. La prudencia exije que el foro helicoidal que haya de efectuar el almace- naje, tenga alguna semi-espiral hidrargírica más de las extrictamente necesa- rias; pues, á a menor anormalidad en la marcha del almacenaje, dislocaria necesariamente el aire comprimido las múltiples columnas de mercurio y agua. Esta precaucion es tanto más de adoptar, cuanto que la POTENCIA NO SERÍA GRAVADA POR SEMEJANTE ADICION de semi-espiras prudenciales, toda vez que la fuerza capaz de llevar á su máximo desnivel las 4 semi-espirales de nuestro ejemplo, no levantaria á tanta altura 2 espirales ó 3 más, sino á la suficiente para el almacenaje que, siendo una resistencia constante, exigiria siempre la misma energía en la potencia. IX. Este método doblemente diferencial de émbolos líquidos, para llevar la con- densacion del aire á eran número de atmósferas, exije: 1.2 El máximo esfuerzo al fin de cada rotacion en un sentido. 2.” Esfuerzos progresivamente crecientes, como pasa con los émbolos sóli- dos del sistema policilíndrico diferencial. Pero hay que llevar en cuenta lo acabado de decir respecto del almace- naje para el cálculo del conjunto. Los conocimientos que ya debo suponer en el lector, me dispensan de en- trar en la demostracion. Además, intuitivamente se vé que debe ser así. No hay inconveniente en que estos foros tengan sus profundidades en razon . == 14 == radical, y 2 Y 2..... (1) Porque el máximo desnivel de las 4 del foro simple, cuya intensidad dinámica semi-espirales, es igual al máximo desnivel podemos considerar igual á 1. 542 El foro primario, en vez de ser simple, puede tambien ser helicoidal. En este caso, solo hay que tener en cuenta que el número de espirales li- bres ó no ocupadas (por el mercurio y el agua intermedia entre 2 semi-espira- les hidrargíricas) sea igual en todos los foros helicoidales sucesivos: es decir, en todos ellos ha de haber igual número de espirales para el aire. Por lo demás, profundidades deben corresponder semi-anillos HibrarGírICOS en número de::1:2:4:8:... á los que, por supuesto, siempre habrá que agregar un mismo número de cir- eunvoluciones para que estén ocupadas por el aire á condensar. Asi, suponien- do helicoidal el foro primario, y que haya en él 10 circunvoluciones destina- das al aire, el foro helicoidal siguiente de semi-anillos hidrargiro-hidráulicos habrá de tener 12; el inmediato 14; el contiguo á este 18..... etc. Xx Empleando apropiados engranajes, ó adoptando organismos de otro género que uniformen la resistencia, este sistema, doblemente diferencial, es suscepti- ble de económica utilizacion : 1.2 Porque con él pueden quedar reducidas á un mínimum insignificante las masas de mercurio, si se hace uso de las semi-espirales de plomo forradas en hierro (explicadas á la pág. 477), aun cuando se agreguen, por prudencia, aleunas mas de lo que exige el rigor teórico (conforme se acaba de aconsejar al final del anterior artículo VIII). 2.” Porque, siendo helicoidales todos los foros, y muy delgados, una pe- queña potencia puede convertir el tiempo en tensiones muy considerables. 3. Porque los efectos de la ley de Gay-Lussac deben ser insignificantes con tubos helicoidales de muchas circunvoluciones. XI. Los émbolos líquidos, conjugados logarítmicamente, pueden, pues, realizar un sistema diferencial, mejor aún que los émbolos sólidos. Lo cual quiere decir que hay: 1. Mejor reparto de las resistencias finales, ó sea mayor igualdad entre los esfuerzos del fin y los del principio; 2. Menor acumulacion de calor; 3.” Ménos resistencias pasivas dentro de los aparatos, por ser nulos los rozamientos de los émbolos líquidos; 4.” No necesidad de aparatos de precision, esto es, de superficies torneadas con esmero, etc. Una especie de plano, más suavemente inclinado que para los émbolos con- jugados diferencialmente, es la representacion gráfica de este nuevo método de 543 compresion. Y tiene que ser más suavemente inclinado, porque este método es doblemente diferencial. Semejante sistema de foros, cuya profundidad decrezca en razon inversa de las densidades del aire comprimido, al mismo tiempo que crezca el número de las columnas múltiples de mercurio, intermediadas de agua, puede dar lugar á un sistema mixto, anílogo al descrito pág. 405. Allí el sistema era mixto de diferencial y monocilíndrico. Aquí, como todos los foros comprimen el aire diferencialmente, el sistema mixto lo es de doblemente diferencial, y sencillamente diferencial. La figura siguiente 353 lo evidencia. SY hebcordal area 280, 2 helicontal 5 helicoidal aa eo A STA no >) Foro simple. Foro helicoidal. Foro helicoidal. Foro helicoidal. 1 Profundidad =1. El líquido compre- sor es mercurio, capaz de un des— nivel =0M,76. Este foro produce aire á 2 almós- feras. Profund. o Tiene 2 semi-espi- rales de mercu-= rio capaces de un desnivel =0M,76 cada una, y una columna inter— media de agua. Este helicoidal pro- duce aireá4 at- mósferas. 1 Profund. =—. Tiene 4 semi-espi- rales de mercu—- rio, capaz cada una de un desni- vel de 0,76, y 3 intermedias de agua. Produce aire á 8 at- mósferas. Profund. = La Tiene 8 semi-espi- rales de mercu- rio, Capaz cada una de un desni- vel de 09,76, y 7 intermedias Me agua. Produce aire á 16 atmósferas. En vez de solo mercurio, pueden existir las semi-espirales de plomo forra- do de hierro, etc. El almacenaje tiene aquí, como allí (pág. 405), que ser intermitente. Al terminar su rotacion en un sentido el 2.” foro helicoidal (3.” del siste- ma) deja el aire á 8”” en el 3.* helicoidal (4.” de la série). Iniciada en el acto la rotacion en sentido contrario, el foro último empieza á percondensar su aire de 8*'", y así continúa hasta que el gas queda reducido á la mitad de volúmen, ó sea 416*"", Entonces, precisamente, empieza el almacenaje á esa tension, como sucede en el sistema monocilindrico, y el aire percondensado á 16%” em- pieza á entrar en el almacen, donde sigue alojándose hasta que la rotacion en aquel sentido concluye, etc. 3h XII. El aparato de la pág. 538 de este capitulo me dejaba qué desear: 1.2 Tiene bastantes espacios perjudiciales por causa de los tubos 4. b,bC....: 2. Necesita ruedas dentadas; 3.2 Requiere soportes para cada foro; 4.7 Ocupa no despreciable espacio. Podrá suceder que, ante otras consideraciones, estas desventajas desaparez- can y queden compensadas; pero debemos ver de remediarlas, si es posible. Y, en efecto, lo es. Si tenemos dos foros helicoidales, uno dexrtrorsum y otro sinistrorsum, y de tales dimensiones, que uno quepa dentro del otro; Hélice dextrorsum girando dextrorsum. Héiice sinistrorsnm girando dextrorsum. Y si damos á ambos la misma rotacion, dextrorsum, por ejemplo, el líquido compresor huirá de nosotros en el uno, y se nos acercará en el otro; y, con- forme á lo que ya sabemos, huirá cuando foro y rotacion sean homónimos, y se acercará cuando foro y rotacion sean heterónimos. Supongamos ahora que el foro menor esté albergado dentro del mayor (para lo cual hay que admitir que las dimensiones lo permitan). Fragmento inicial del foro dextrorsum. Fragmento termi- nal del foro sinistrorsum. Fig. 356. Supongamos, además, que ambos foros estén rígidamente unidos, y que puedan ponerse en comunicacion, segun marca la figura 356 (lo mismo por la parte anterior del plano del papel que por la posterior). Supongamos que la rotacion del sistema sea dex/rorsum, y tendremos: 1. El mercurio del foro mayor (que es el simistrorsum) se habrá venido hácia nosotros, y el mercurio del foro menor (que es el dextrorsum) se habrá desviado. 2.” El aire existente en el foro mayor entre el mercurio y la parte de acá, habrá pasado á ocupar el vacío que dejó la huida del mercurio en el foro menor. 3. Y este aire, en general, se habrá comprimido, toda vez que la capaci- dad del foro interior sea menor que la capacidad del foro mayor, y se habrá comprimido, segun una razon dada, cuando las capacidades de los foros sean entre sí segun esa razon. 4.” Mientras esto ocurre en la parte anterior, por la posterior se verifica la alimentacion de aire nuevo hácia el foro mayor, ó sea el sinistrorsum, y el almacenaje en el foro menor, al avanzar hácia el otro extremo del eje el mer- curio de este foro menor, ó sea el dextrorsum. 5.2 Claro es que la alimentacion exige órganos especiales: el foro mayor se alimenta de aire atmosférico, por medio de una válvula «', situada en el extremo posterior del foro, más allá del plano del papel, y corresponde con la válvula a, marcada en la figura 356 inferiormente hácia el extremo anterior. E 719) 346 Los mismos fenómenos, pero 4 contrario sensu, se verificarán con la rota- cion sinistrorsum del sistema. Un solo eje basta; no hay engranajes; los espacios perjudiciales han des- aparecido; el lugar que el aparato exige es la mitad del que necesitarian los dos foros; no se requieren múltiples soportes, etc. Por este método el aparato de la pág. 538 sería sustituido por el que indica la figura 357. Aun á rieseo de prolijidad, he de manifestar: 1. Que el foro mayor es sinistrorsum: el 2.2, dextrorsum:; el 3.2, simistrorsum:; el 4.2, dextrorsum..... 2.” Que si el foro mayor tiene una columna de mercurio igual 4 13, se- eun marca la figura 357, el foro siguiente tiene dos columnas de igual altura, cada una =1*, intermediadas por otra de agua; el foro 3.” cuatro columnas de mercurio iguales tambien á 1% y tres intermedias de agua; y el foro menor otras cuatro de mercurio y otras tres de agua (1). (1) Solamente tratándose de construir un mi-espirales de mercurio intermediadas por sistema mixto, tendria el foro menor ocho se- siele de agua. DAT 3." Que los espacios sin mercurio ni agua han de ser respectivamente en los foros 10) « ) ) A A odo siempre que consideremos == 1 la capacidad destinada al aire comprimible en el foro primario, es decir, en el mayor (así este foro sea simple ó foro heli- coidal). 4. Que en todos los aparatos el número, no la capacidad de las semi-es- piras destinadas al aire, ha de ser igual. 5.” Que la teoría de este sistema es la misma que la del aparato de la pá- ena 538, es decir, doblemente diferencial. 6.” Que el almacenaje se verifica aquí lo mismo que allí, y que deben adop- tarse lguales precauciones, etc. XIII. Este sistema doblemente diferencial me parece digno de más ámplios por- menores, en que, sin embargo, no juzgo oportuno entrar, porque se resentirian de un carácter demasiado técnico, incompatible con el objeto de esta obra. Las combinaciones pueden ser muchas, y cada una entrañaria una mono- grafía especial; pero con lo dicho creo que basta para ver: Que con émbolos líquidos puede hacerse más y mejor que con émbolos só- lidos, cuando grandes velocidades no perturben á los líquidos con movimientos parásitos; Que con émbolos líquidos puede obtenerse un sistema perfectamente dife- rencial, y aun mejor que el de los émbolos sólidos logarítmicos, por ser de esen- cia doblemente diferencial; Que es práctico el uso de semi-espirales hidrargíricas intermediadas de hidráulicas; Que el mercurio puede reducirse á un mínimum insignificante por medio de semi-espirales de plomo forradas de hierro, lo que entraña gran baratura; Que los aparatos pueden ser poco voluminosos y de grandísima eficacia; Que, de un modo enteramente nuevo, lo que se pierde en tiempo se gana en potencia; Que la ley de Gay-Lussac quedará casi anulada por la sola disciplina del procedimiento condensador; Que las resistencias pasivas del sistema policilíndrico son aquí casi nulas; Que no hay necesidad de los aparatos de esmeradisima precision exigidos por los compresores cilíndricos de todas clases y de todos tipos imaginados hasta ahora. 348 Sin embargo, la prudencia científica exige preguntar: ¿cuál será el valor práctico de este nueyo método doblemente diferencial? Eirperiment only can conduct to certainty: A la certidumbre solo llega la experiencia (1). (1) Guando aparatos grandes hayan de caminar lentamente, siempre considero los sistemas de émbolos líquidos como superio- res á los sistemas de émbolos sólidos, lo cual no quiere decir que no sean susceptibles de muchas, y acaso muy grandes aplicaciones, lossistemas policilindricos diferenciales. Pero ahora verá el lector claramente que, si yo no hubiese empezado la exposicion del sistema logarítmico aplicándolo á los aparatos de ci- lindros, me habria encontrado ahora. además de las dificultades propias y exclusivas de la teoría logarítmica, con la enorme complica- cion que en ella introduce este nuevo sis- lema, por su preciosa ventaja de ser doble- mente diferencial. Sírvase repasar el lector las consideracio= nes espuestas á las pág. 309 y siguientes, en- leramente aplicables al sistema doblemente diferencial, objeto de este capítulo, y ade- más, sirvase recordar la teoría cuya exposi- cion empieza á la pág. 327. Creo evidente que no podia entenderse bien la conversion de los émbolos conjuga= dos, en foros helicoidales conjugados, sin ex- poner primeramente los sistemas policilín- dricos diferenciales. CAPITULO VI. LOS FOROS CELULARES. Construyamos un foro, segun indica la figura siguiente (358), dividido en las seis celdas, secciones ó compartimientos M,N, 0, P,QyR; de modo que las celdas circunscriban una galería anular cilíndrica y y J.... Servirá de eje 4 este foro un cilindro SR ' : Ts y hueco, dividido, normalmente á su eje, SS | en dos departamentos ó recipientes A y E A 1 : Y B | o A tabigue circular B, sin comunicación ninguna entre sí, [5 A á causa de un tabique circular inter- E | medio. Fig. 359. Tig. 360, 350 De este cilindro-eje salen, á modo de rayos de una rueda, los tubos que representa la figura siguiente (361). (9) <= Fig. 361. Pero los tubos más largos y anchos parten del departamento A, y los más cortos y delgados salen del departamento 3, como evidencia la /ig. 362 para 4 solo de los 12 tubos (el lector imaginará análogamente los restantes). lístos tubos tienen en sus extremos válvulas que se abren segun represen- tan las flechas, y se cierran en virtud de corrientes en direccion contraria. Fig. 362, 331 El conjunto de todas las piezas descritas ocupará las posiciones representa- das en la figura 363, donde los tubos todos atraviesan la galería sin comunicar con ella en modo alguno. Si se vierte en el foro un líquido compresor, éste ocupará las posiciones re- presentadas por las rayas horizontales. Ln. --- Mt: Admitamos como condicion esencial que el aire de alimentacion entra por el departamento A /fig. 362), situado en la parte de acá del plano del papel, y que el aire comprimido pasa al departamento B, situado en la parte de allá. Y tendremos, si la rotacion es dextrorsum: 1.2 Los compresores R y Q estarán completamente llenos del líquido compresor, y sin aire por tanto. 2. El compresor M se hallará con aire, hasta donde lo permita la máxima altura del líquido. 3.2 En N no habrá más líquido que el que permita entrar la presion de la columna «* 2”, combinada con la impenetrabilidad del aire (ya algo conden- sado por la masa líquida que ha logrado introducirse en el mismo compresor N). 4.” En el compresor O habrá líquido en mayor cantidad que en N, porque la columna líquida compresora es ya igual 4 02" > 07" (6, lo que es lo mis- mo, el aire ocupará en O menor espacio que en NV). 5. Enel compresor P no habrá más espacio ocupado por el aire que el que permita la presion final de la altura máxima 2 2. 6.” El líquido, durante la rotacion del foro, circulará libremente por la galería y y J..... 7. Ese líquido entrará en cada compresor por los espacios rectangula- OOO (fig. 363); y habrá salido de ellos por los mismos cuando cada celda ocupe la posicion de la M. 8.7 Nobien en cada compresor se inicie la posicion y período de rotacion en que aparece M /[ig. 364), el aire de alimentacion entrará en él por el tubo ancho y largo desde el departamento A descrito en la figura 362. 9. Y cuando cada compresor se encuentre en la posicion y período de ro- tacion que representa P (fig. 363 y 364), pasará el aire, comprimido á su máxima densidad, al departamento B (fig. 362), por el tubo estrecho y corto. 10. Como, en virtud de la rotacion del foro, va saliendo de M el líquido compresor, y esparciéndose en la galería, á través del correspondiente espacio rectangular o, se hará en 1/7 un vacío ó succion bastante poderosa para abrir la válvula de su tubo ancho y largo, y por ella entrará el aire de alimentacion. 11. La válvula correspondiente al ruso Larco del compresor Ri estará próxima á abrirse, porque en R se inicia el vacío ó la succion. 12. Las válvulas de los demás tubos largos estarán cerradas, porque en cada uno de sus compresores es superior la densidad del aire interior á la del aire de alimentacion. 13. La válvula correspondiente al ruso corto del compresor P.estará abier- ta, y por ella irá pasando al departamento B (al otro lado del plano del papel) el aire que en P ha llegado ya á su máxima densidad; teniendo fuerza, por consiguiente, para abrirla. 14. Las demás válvulas de los rusos cortos habrán de estar cerradas, por- que la presion del aire en el departamento B es superior á la existente en cada uno de los compresores, exceptuando únicamente al que, como el P, se encuen- tre bajo la accion de la mayor columna compresora wz, esto es, del máximo desnivel de las superficies libres del líquido compresor. 15. El departamento B hace veces de almacen provisional; pero sujeto á la condicion de que en él NUNCA la presion ha de exceder de la del máximo desnivel wz, pues antes de llegar á una mayor condensacion, ha de salir la res 0, masa de aire que pudiera infringir esta INEXCUSABLE CONDICION (1). (1) Más adelante veremos que es posible ahora el cálculo de los volúmenes celulares, prescindir de toda clase de válvulas cuando se trate de comprimir gases. Pero, como cuando los foros se utilicen como aero-mo- lores para mover maquinarias de toda clase, no hallo posible excusar el empleo de algunas válvulas, y como, además, podria dificultarse si yo trajese aquí la complicacion de espacios consiguiente al uso de los conductos llamados BRANQUIAS en el cap. IX, seguiré la exposi- cion, suponiendo constantemente la existen- cia de las válvulas, aunque PARA NADA Se ne- cesitan en la compresion por foros celulares. 353 pr Estos foros seccionados son susceptibles de multitud de variantes. Véase la siguiente de mayor sencillez que la anterior. UN MU HL Il "| L til ¡ló > pe Fig. 365. La siguiente forma convendria mucho para foros cuyas celdas tuviesen eran capacidad, y hubiesen de funcionar con poca diferencia de niveles. Como se ve, no habria en ellos más que celdas, galería y cilindro-eje. Muy fácil- mente supondrá el lector las comunicaciones entre el eje y las celdas. Fig. 366. 3534 IV. Conviene notar, aunque sea de paso, que los foros celulares resuelven el problema de un fuelle ó ventilador de movimiento circular contínuo y émbolo líquido, así hidráulico como hidrargírico, ó bien, á la vez, hidrargírico-hi- dráulico, etc. El chorro de aire nunca sería intermitente, y su intensidad resultaria casi constante sin necesidad de gasómetro regulador. Y sería de chorro sensible- mente constante sí el aparato estuviese compuesto de dos foros celulares, las proyecciones de cuyas celdas resultasen cruzadas en su plano vertical. La figura 367 indica dos foros celulares: uno hácia la parte anterior del papel é indicado por las líneas plenas; y otro hácia la parte posterior más allá del plano del papel, representado por las líneas de puntos. Tambien los foros celulares de émbolo hidrargírico podrian funcionar como bomba aspirante é impelente de movimiento circular contínuo, siel cor- respondiente departamento A del ci- lindro-eje /fig. 362) comunicaba con el depósito del líquido que hubiera de aspirarse, y el otro departamento B co- municaba con los tubos de elevacion y distribucion del líquido impelido. Esta bomba de movimiento circular contí- Fig. 367. nuo, no podría, sin embargo, ahorrar las grandes cantidades de mercurio economizables en la simple de movimiento circular intermitente, ó en las helicoidales, dorque en éstas es dable utilizar los semi-anillos ó semi-espirales de plomo forradas en hierro, descritas á la página 477, ME Algo debo decir sobre puntos relativamente secundarios, aunque sin insis- tir mucho sobre ellos. 1.” Excusado parece manifestar que los foros seccionados ó celulares pue- den construirse 4 contrario sensu, y que el movimiento circular contínuo 5 habrá de ser entonces, como indica la flecha, sinmistrorsum (contrario al de las agujas de un reloj) //ig. 368). Lig. 369. Fig. 368. 2.” La cantidad de aire aspirada en cada rotacion completa de 360” por los foros celulares es siempre menor que el volúmen correspondiente al producto corona >< profundidad. En efecto: descontada la galería, nos queda de corona la superficie com- prendida entre las curvas ccc..... y aaa (fig. 369). Pero de esta corona hay que descontar una cantidad considerable. Cuando una celda ocupa la posicion M, entonces no puede continuar su proceso de succión, y queda, por consiguiente, sin aire el prisma triangular o 0' 0”. Esto sucede seis veces cada 360” en los foros de seis celdas; por manera que la can- tidad de gas aspirada en cada rotacion completa es igual á (corona < profundidad) — (6 < prisma). Pero ¿cuál es el volúmen de estos prismas? Es el espacio comprendido entre el exágono circunscripto y el círculo de radio co (1). De donde se deduce que, si llamamos R al radio externo y e al radio del (1) Si consideramos igual á la unidad la el número de unidades cúbicas es igual al de profundidad del foro, desaparece la incorrec- superficiales, y no hay inconveniente en to- cion de estas expresiones, porque entonces mar las unas por las otras, 256 circulo mayor de la galería, será el volúmen del aire aspirado por un foro de seis celdas, = R*— 3,4641 p* (1). El volúmen de aire que, por causa de esos prismas triangulares, deja de aspirar un foro celular en cada rotacion completa de 360”, disminuye muchí- simo cuando se aumenta en cada foro el número de las celdas; decremento consiguiente á la conocidísima propiedad de que el área de los polígonos regu- lares circunscriptos en círculos de igual radio decrece rapidísimamente con el aumento de los lados. Fig. 371. Fig. 372. La disminucion es tan rápida, que ya es insignificante para el dodecágono y despreciable para el polígono de 24 lados. El prisma del exágono //iy. 372) queda reducido 4 exíguas dimensiones en el dodecágono (fig. 311). Exágono circunscripto — círculo = 3,4641 — 3,1416 = 0,3225; Dodecágono circunscr. — círculo = 3,2152 SO = 0.072108 3,1416 = 0,0180. Polígono de 24 lados — círculo = 3,1596 3. En el momento del almacenaje, ó sea de la mayor diferencia de niveles, se encuentra en los foros simples toda la resistencia acumulada á uno de los lados, sin nada que la contrareste al otro. Evidente es que nada compensa á nuestra derecha el peso del trapezoide circular 22M mM, que constituye (1) Para el área del exágono cireunscripto, su apolema será 04' pongo el cálculo siguiente, que es muy fácil: =y 1—0,5 =y 0,75 =0,866. M z M Y, por consiguiente, e q ; MV :mw 00:00: 7 NS MM: 1 :: 1 :0,866; N 2 A MA == 3 Ñ 0.866 A 0 Y seis veces el triángulo 14 M'0= área del Fig. 370. exágono circunscrito. Sea 1 el radio del círculo —= Om, ( : - 5% Abr 00 ) < 6= 3,4641 l el lado del exágono inscripto, 29. 0.866 2 397 por sí solo la resistencia (/ig. 373), puesto que el líquido remanente del seg- mento se encuentra en equilibrio por efecto de su posicion. Fig. 373. Fig. 374. Los foros celulares llevan ventaja á los simples y á los del sistema helicoi- dal en que, antagónicamente ú la Resistencia, penetran en las celdas compre- soras considerables cantidades de líquido (/ig. 374), que constituyen un precio- so auxiliar de la potencia. Y tan importante es su auxilio, que á su discusion debo consagrar capitulo especial. En efecto: el trapezóide 2 2 mM'm está en parte contrapesado por las ma- sas líquidas rrs's y tt vw v/figu- ra 314). Pero en el cómputo de estas im- portantes masas auxiliares no entra para nada el volúmen de los prismas triangulares comprendidos entre el exágono circunseripto y su círculo (/4- gura 315). En efecto, cada uno de esos pris- mas triangulares se halla equilibrado por otro prisma igual, colocado simé- trica y diametralmente en antagóni- ca posicion, estando todos constante y simultáneamente llenos de líquido. 4.” A equivalencia de capacidades, el foro seccionado utilizará en la prác- tica el máximo desnivel teórico; desideratum irrealizable en los foros del mo- 38 vimiento circular alternativo. En la compresion de un gas por medio de un foro simple, el nivel superior no pue- de subir hasta la altura del plano ho- rizontal tangente al cilindro interior (fig. 376), porque, si subiera, pa- sarian perjudicialmente considerables masas líquidas ú colocarse sobre el tabique, á poco que funcionase anor- malmente el aparato. 5.2 Los foros seccionados se halla- rán provistos de flotadores, llaves de purga y demás accesorios que pueda Sa exigir su buena marcha, etc. En la construccion debe cuidarse de que la galería penetre un poco en los compresores. De este modo el prisma de aire aaa quedará, en los últimos momentos del almacenaje, más alto que el plano horizontal tangente infe- rior del cilindro de la galería. Sin esta precaucion, podria el aire comprimido entrar en la misma galería por el con- tíguo espacio rectangular 0. (Por de contado, los tubos cortos de la /ig. 377 van á parar al departamento que he- mos convenido en llamar 5 //ig. 362), y que se halla situado al otro lado del plano del papel. vL. En los foros seccionados hay 3 períodos bien distintos para cada compresor. 1.2 Periodo de succion y alimentacion; 2. Período de condensacion; 3.2 Período de almacenaje. Y tienen de comun, sea cual se quiera la variante de sus formas y seccio- nes, que 519) 1.2 La alimentacion se verifica desde el eje al foro seccionado; 2.7 El almacenaje se verifica desde el foro al eje; 3.2 El eje está dividido en departamentos; 4. Todos los foros celulares tienen, en lugrar del movimiento circular al- ternativo de los helicoidales y foros simples, el movimiento circular contínuo, satisfaciendo así al gran desideratum de la cinemática; 5. El período de la condensacion es de esfuerzos crecientes y diferencial; 6. El período del almacenaje, á virtud de la masa líquida auxiliar, de que antes he hablado, como antagonista del trapezoide en que consiste la re- sistencia, se subdivide en dos duraciones especiales: Una diferencial de esfuerzos crecientes; Y otra, no diferencial, de esfuerzos decrecientes. Esto, á mi entender, hace á los foros celulares el aparato compresor por excelencia. 7.” Y en todos los foros celulares, sea la que quiera la disposicion de las celdas, y sea su número el que plazca, tiene que ser, y es, la potencia exigida para el esfuerzo máximum, mucho menor que la potencia máxima reclamada por los equivalentes foros simples y helicoidales; superioridad debida al concur- so, antagonista de la resistencia, procedente de la masa líquida auxiliar que, durante el proceso de la condensacion, va penetrando en las celdas compreso- ras, y ayudando con su peso á la potencia. Aunque de esto trataré con especial detenimiento para apreciar lo cuanti- tativo del auxilio, no conviene, sin embargo, pasar adelante sin dejar especifi- cado lo cualitativo de su accion. vIL. Pero sí la potencia que exige un foro seccionado ó celular es menor que la necesaria á sus equivalentes simple ó helicoidal, en compensacion esa poten- cia no tiene momento ninguno de huel- ga Ó inacción. Siempre está funcionan- do, sujeta solo á leves undulaciones en su intensidad, constantes y periódicas. Expliquémoslas. Supongamos que uno de los com- presores (P, por ejemplo, /ig. 378) ha acabado de almacenar todo el aire que contenia. Para el cómputo, prescindamos del Fig. 378. líquido existente en la galería, porque 360 siempre está en equilibrio, y la resultante de su gravedad pasa evidentemente por el eje del aparato, en cuyos soportes queda destruida. La resistencia del foro anterior, es, por consiguiente, igual á (Peso de los compresores RR, Q, y P, hasta la vertical tirada desde el centro del foro) —(peso del auxilio líquido existente en O, NV, y P hasta la misma vertical). Y esta es la posicion del mínimum de esfuerzo, por ser la del mayor auxilio hidráulico. Desde ella hasta que el foro, continuando en su rotacion, llega á tomar la posicion que representa esta otra figu- ra 379, va creciendo sin cesar la Re- sistencia, no porque aumente el mi- nuendo de la fórmula anterior, sino porque ha disminuido considerablemen- te el sustraendo. En efecto, la masa líquida existente en el foro 4 nuestra izquierda en las cel- das R, Q, y P es perfectamente equi- valente á la de antes; pero el auxilio líquido á nuestra derecha ha menguado visiblemente. En Y ha desaparecido por completo; pues toda el agua en él con- tenida pertenece al segmento neutro, y está equilibrada por su antagonista en P y Q: en NV ha aumentado, y en M ha penetrado una exígua cantidad de líquido auxiliar que antes no existia; mas, como los incrementos liquidos de NV y de M no compensan, ni con mucho, el decremento de O, de aquí el que la potencia tenga que hacer un esfuerzo ma- yor, no por haber crecido la Resistencia, sino por haber mermado el Auxilio. Y esta es la posicion del máximum de esfuerzo. Y desde ella comienza á aumentar el Auxilio líquido, permaneciendo inva- riable la Resistencia; por lo cual tiene que ir disminuyendo el esfuerzo de la Potencia, hasta que, colocado el compresor O en la situacion que antes ocupa- ba el P, vuelve á estar el foro en la posicion del mínimum. Esto ocurre seis veces por cada rotacion completa de 360? con foros de seis secciones; de manera que las palpitaciones de su potencia pueden grosso modo representarse por la superficie siguiente. Fig. 380. 36N Estos períodos undulatorios de la intensidad resistente duran 60% en un foro de 6 secciones: si las secciones fueran 8, 10, 12..... durarian 45%, 0 lonas , etc.; pero el auxilio nunca falta; solo pueden variar su duracion y su intensidad. Vil Inmensa es la ventaja obtenida de los foros celulares. Con los simples, de movimiento alternativo, teníamos que iniciar cada rotacion retrógrada con una resistencia cero, para luego ir venciendo resistencias crecientes hasta el máximum del almacenaje = (0,32 < por la diferencia de niveles < por todo el peso del líquido compresor. Todavía era más exagerado el cambio, tratándose de los foros helicoidales, puesto que habíamos de pasar desde cero á un máximum = 0,32 < diferencia de niveles < número de circunvoluciones < peso del líquido de una, Pero ahora, con los foros celulares, es casi constante la resistencia, sujeta, solo á fluctuaciones, menores á medida que aumente el número de las seccio- nes, y nulas sensiblemente con dos aparatos cuyas celdas se crucen en la pro- yeccion vertical; ¡ventaja inapreciable para todo motor, cuyo mortal enemigo es una Resistencia cualquiera de BRUSCOS CAMBIOS EN SU INTENSIDAD! 36 CAPÍTULO - VII El AUXILIO EN LOS FOROS CELULARES. La teoría de los foros celulares está toda en el estudio de la masa líquida auxiliar. La resistencia en todo foro seceionado puede considerarse como una CANTI- DAD CONSTANTE, y próximamente igual á la de un foro simple, especialmente cuando pasa de 6 el número de las celdas. En efecto, abcdefyh(fi7. 380) difiere del trapezoide 11'1" £” /fig. 381), en | | pl Ú ] Fig. 381. : ar 6 z : A 2 el coeficiente 0,0736 =< = y número de prismas pp a); puesto que el área del dodecágono es igual á 3,21527*, y la del circulo inscrito á 3,1416". Mientras mayor sea el número de los compartimientos, más se acerca al trapezoide £1't”£"' la figura celular; y, cuando tal sucede, la Resistencia es SENSIBLEMENTE constante en cualquier posicion del foro. Sin embargo, la dife- 563 rencia es perceptible, aunque no considerable, para un foro de 6 celdas compre- soras en las posiciones del máximum y del mínimum de la masa auxiliar. UN Fig. 383, del míximum de auxilio. Fig. 381, del mínimum de auxilio. El poligono de la resistencia (no el trapezoide) en un foro cuyos radios sean :: 50 : 70, importa 20, 26 en la posicion de la /iy. 383, y 20, 98 en la de la fig. 384. Podemos, pues, considerar como constante al roLíicoxo de la resistencia en foros de considerable número de celdas compresoras. Pero las masas líquidas del auxinto de la potencia cambian entre dilatados límites, como pronto veremos. En un foro de 6 compartimientós y de las di- mensiones que anteceden, el peso del auxilio pasa de 36 */, en la posicion pri- mera, y no llega al 25%, en la segunda. 1. No habiéndome ocurrido fórmulas fácilmente manejables para calcular la importancia de la masa auxiliar en cada uno de los momentos,de la rotacion del foro, resolví recurrir á los métodos gráficos; y, sobre papel esmeradamente dividido en milímetros cuadrados, empecé á computar el volúmen del líquido introducido en las celdas compresoras durante los dos períodos de la condensa- cion y el almacenaje. Pero, antes de seguir adelante, consulté el caso con mi amigo y discípulo D. Perecrix Mestre y CanaLe, quien se brindó á ejecutar el trabajo. Y, con efecto, á los pocos dias me suministró los datos de los stados que más adelante se hallarán. 5364 00t En los foros celulares son distintos, separados y sucesivos los 3 períodos de la succion, la condensacion y el almacenaje que cada celda verifica. El período de la suecion dura en cada compartimiento 3600 número de celdas Eo, a S 2 360 Siendo 6 las secciones, dura, pues, la suecion de cada una 60” (E) , Fig. 385. Fig. 386. ó sea en pasar de la posicion indicada en la figura 385 á la de la 386. Los otros 2 períodos de condensacion y almacenaje duran, en junto, 180", por ser la figura 387 (que representa el final del al- macenaje), diametralmente opuesta á la 386, inicio de la condensacion. Por manera que los 3 períodos de alimentacion, condensacion y almacenaje duran en junto para cada celda en un foro de 6 compartimientos, 360 > + 180 — 240%; Y, en general, siendo 2 el número de las secciones, 360" Fig. 387. SA NM El período de 180” (que es comun á toda celda compresora en esta clase de foros, cualquiera que sea el número de sus compartimientos) se subdivide en dos duraciones desiguales, de las que la mayor corresponde siempre á la con- densacion. Pero, si bien esos dos períodos son de 180” constantemente, y mayor el 365 tiempo de la condensacion que el del almacenaje, el período de éste se reduce más y más, á medida que crece la tension. Para 1*,1 el período del almacenaje durará un arco tal como a40/(ig. 388). Fig. 388. Fig. 389. Fig. 390. Pero para 2*'” será solamente como 46 +A y 'm L 2 E as E A 44 E E CA EEE des E HE y Aepsusosa = 7 : AA HE e E Sp HORA j ES E PR EE H+ E suno an FREE ERE a HH 2an + E DOgaSDa8! s H ++ $ 1 + 4 + JBESE + T pH ERE ñ Ear T Bl y Ey E DE EE ein caDoN a ¡17 -_. + - E HH HER EA + anda: $ EEE ES EA PE as o EE AE T Jana Ia an: asaendn pz E aer ] : Noosasnl 7 .s E E PRA PAE y El z 7 FE q | A + EEE OO PDRSEDOO / Al ] Esta a ANO UO Opa DAS ERRE - E E BES: o dansbasa) Gel E ] , Ly 1 L 4 1 ++ Ll E aa y naar .- A —+ j as 22244 4 1 El EH nE=eS LY pH+ EN ¡SSUUREBRDa £> AL A EH : 4H as ¿ aseasaa| 7 E 4H HH A+ : Epi SEESONESR Í + 000 4H mal o ¡ana me + EEES E ¡o A qa 1091 Tal 4 T EH A CH 13 dci o memaBESeS do j ES ! : , : 47 E = PRA ms + + | = + 20 E eS ; PEREA al Capacidad de la celda O cuando en ella no hay agua Volúmen de aire en dicha celda cuando la carga =1%*78 = Va Capacidad de la celda N Volúmen de are en esta celda cuando la carga = 199 1199 Volúmen del agua 745: 2096 36,77 100 A a 3 Eh 0 IN VAESAE AdRONS K03I0/1 AGMANO 00 3 | y] py baba e AO el SS EA A INV aga viril) > E a e LES 41 AN ELIO . $ yl a 4 ul o : re ETA A, 0 A AA AD A de » Sl H 1] d MEA de ] o ] o “ae > e ¡ws : 5 E - A b cd NÓ of o 0 ÓN mo e E 971 Siendo dextrorsum la rotacion, corresponderán en la figura siguiente á la carga de 8 metros las divisiones de la derecha, y á la de 2” las de la izquier- da, si el radio de la circunferencia de puntos = 3. Carga de 21m, / Carga de 8”, a | A Fig. 396. Por de contado, que no es preciso dibujar la mayor parte de las tangentes próximamente adecuadas; basta determinar las relativas á las porciones con que casi hayan de coincidir los niveles, y hacer en esa region cuidadosas y esmeradas subdivisiones. (La facilidad aconseja evitar las construcciones y trazados que hubieran de resultar muy diagonales á las cuadrículas del papel.) XI. De todas las posiciones que pueden ocurrir, hay dos de importancia ca- pital: 1.* Aquella en que acaba una celda de almacenar el aire que ha compri- mido préviamente; 2.* La en que empieza á almacenar el aire que ha condensado. XII. La posicion 1.* está representada en la lámina adjunta. P ha acabado de almacenar. La celda O lleva ya 120” de estar conden- sando (pues comenzó su trabajo cuando ocupaba la posicion que ahora tiene la celda M). La N lleva solo 60” de condensacion. Y el auxilio ha llegado 4 su máximum, pues el agua entrada en O no pue- de ya favorecer más enérgicamente la potencia, 972 Descontado el auxilio, la resistencia, cuando una de las celdas acaba de terminar su proceso de almacenaje, queda reducida á lo que representa el raya- do de la figura 397. Para calcular bien el efecto dinámico de estas masas no anuladas, se nece= sitaría determinar próviamente sus centros de gravedad y disponer el computo en Consecuencia, XIII. La 2.% posicion de importancia capital (que es aquella en que una celda empieza á almacenar), está representada en la posicion de la lámina adjunta. Fig. 397. Fig. 398. El almacenaje, desde esta posicion hasta que el tabique de la celda O se pone horizontal, dura 27” ,; próximamente, puesto que el ángulo XOZ es de esta magnitud. Y, como es igual á 60” el ángulo ro s de la lámina anterior, resulta que el foro suspende la operacion de almacenar durante 32 ,,, seis veces en Cada rotacion completa de 360” cuando las celdas son 6. Descontado el auxilio, la resistencia cuando una celda compresora empieza el almacenaje queda reducida á lo que representan las rayas de la /ig. 398. Hay que determinar los centros de gravedad de esas tres masas resistentes. PQIVA Durante los 32” ;, en que se suspende el almacenaje, disminuye diferen- cialmente la masa auxiliar. En efecto: á partir de la posicion representada en la 1.* lámina, pág. 571, (Frente a la pig. 572) POSICION DEL FORO AL EMPEZAR EL ALMACENAJE LA CELDA 0. BE E : A ñ p y E : E AE q EEE y Linea del E y ade ME E 1 E HE : Ena pH Sl seso PA te OE NHEHER E j E Resistencia a de EEES H HE En R=- 361 een: HE HA E En () =-1122 cs E EnP =- 415 . - : li HH ga + HE HH Total --2098 Aid EEE 5 Sand : + En E at y + => E + a: T > q 3 EE : sl i E E E E PEA AAA? E AE Sasoa seeogaaoEs Auxilio cae : En M=+ 121 si 7 En N=+ 399 Total=+ 520 : i Le Celda 0. El peso de su liquido compresor resulta anulado. Celda N. Volúmen del aire cuando la carga = 1 55=1122 x he =793 Men Resúmen A A A | —2098 Celda M. Volúmen del aire cuando la carga = 19% 19 =1199 x 115 =1001 1,499 + 520 Volúmen del AQUÍ obser rc =191) Resist?_1578 Angulo yox=270 6! Resistencia minimum =1281 Resistencia máximum = 1578 Palpitacion = 997 320: 2098 :: 24,78:100 Luego el almacenaje dura cerca de 271 9% A A + e) 1 / A ] , Sd , AT "Y Aro wm E A (0 il in cioió Mnyrs WA Mp 1H Nilda Y E UA Ñ Hl sh «Mas e III ab + po ll partida a p A dé ñ peo soi T 1 y A Sd Aa loa + hi EAT A , " e 7d li a A " Pi FIA e p J NA ql Vd 4 DS 4 A . pl " 0 3 A O] E ” e. yr? . » el kt: > Í A 1 nh ñ pa Sl - ” y "e iS TT . . A ro A is 4 qs ni y PE Y a ] 5 ; e AN . Ñ 4 po E A > pa 0 NN my 4 7 0% h A É " hd "4 A EN A « lt;= > ' mi - » ; pe Me: RA ; z ie AAA - : PTA IA wr ES AGN Waz sí ñ e p y | gi: psa os 010 a f LS ¡ q 97 AeW p is Ga ñ ps G i he + 2 bla YO on E mi IN hn EN MH mm 00 : spa Dad de YN ' ev e PA Le ho UE e 573 próxima, y continuando la rotacion dextrorsum del aparato, empieza á entrar líquido compresor en la celda 1, y aumenta considerablemente el que ya en NV se habia alojado. Por este doble concepto va aumentando la masa auxiliar. Pero disminuye en más rápida razon la eficacia del auxilio con que favo- recia á la potencia el líquido existente en la celda O. Verdad es que en este compartimiento sigue entrando gran cantidad de líquido; pero la celda, en su giro, va penetrando bajo el plano horizontal inferior tangente al cilindro exte- rior de la galería; y toda la masa líquida que con la celda penetra en el seg- mento neutro inferior, deja de ser auxiliar, porque no pesa, anulada su gra- vedad por el eje del aparato. El auxilio crece, pues, en las celdas M y N, pero mengua más en O, por lo cual nos resulta diferencial y decreciente esta fase del trabajo auxiliar. Y tanto disminuye el auxilio de la celda O, que es enteramente nulo cuando el foro, en su rotacion dextrorsum, Jlega á la posicion representada en la lámina última, desde la cual, y durante los 27,1 del almacenaje, cesa de favorecer á la potencia el líquido que continúa llenando la misma celda O. Para que haya VorsreELLUNG de estos :'ambios durante la suspension del alma- cenaje, examinese con atencion la /igu- ra 399. En ella las rayas plenas horizonta- les simbolizan la posicion de los niveles, re- presentada en la penúltima de las láminas anteriores; las diagonales de rayas y de puntos indican esos mismos niveles 32,90 despues, esto es, en la posicion de la úl- tima lámina: y la diagonal de solos puntos, es una línea de construccion. Ahora bien: la celda O, en ese giro de casi 33”, ha admitido una masa líquida = abc dee = abe'd' pero ha perdido el gran volúmen 4/4. La celda NV ha aumentado su masa con /4%¿: y la celda M ha adquiri- do mn. Pero evidentemente abed + hikj + mn = 7.95902 7.90297 7.84771 71, 19321 7,13946 7,68645 7,63416 7.58298 71,53169 7,48148 7,43193 738304 7,3348 7.28716 7,24014 7.19373 7,14791 7.10267 7,05800 7.01389 6.97032 6.92730 6.88480 6,84282 6.80135 6.76037 6,71989 6.67989 6.64037 6,60131 6,56270 6,52455 6,48683 6,44955 6,41270 6,37626 634024 6,30462 6.26940 6,23457 6.20012 6.16606 6.13236 6,09903 6.06606 6,03345 6,00119 5.96927 5,93768 5,90643 5,871901 9,94491 5,81462 5, 18465 5/10498 9,12062 5.69656 5.06779 5.03931 5,61111 3,26320 3.31925 3.37451 3,42901 3,48276 3,530 71 3,58806 3.03964 3,69053 3,74074 3,79029 3.83918 3,88744 393506 398208 402849 4,07431 4,11955 4,16422 4,20833 25190 4,46185 4.50233 4.54233 4.58185 4.62091 4,05952 4.6967 4.13939 4,17267 4.80952 4,84396 4.88198 4,91760 4,95282 4,98765 5,02210 ».05616 5.08986 5.12319 5.15616 3,18877 5,22103 0.20205 5,43757 5,46724 200443 9,08291 5,61111 790 15' 767 14' ZO 830 36' 840 50' 860 15 870 28' 88? 30' 890 45' 9] 920 4 93" 15 940 30' 950 50' 96% 48' 98% 12 0 2 100% 12 101% 45 102 35" 103% 55 105% 5 106% 10' 107% 20' 108% 35 1090 40' INTA 112% 15 1130 25 1140 50' 1160 1170 10' 118% 35 120 12] 1220 10' 123% 20' 1240 25 1251 45' 1271 10' 1280 36' 1290 55' ISIUALY 1320 40' 1340 1351 30' 1370 1380 30' 1400 5 1410 45 1430 30' 1450 14060 45 148? 30' 150” 15' 578 Cuadro del agua existente en las 3 celdas, caleulada de 3 en 3 grados. Total del agua dia 1. colla: 2." celda: 3. celda: 4. A Auxilio: la 3,2, situada Grados. en las 3 celdas: A z ¿ 8 en el mó. mi. m. m. E segmento neutro: AñO mó, 0 0,00000 2,2282 4,91760 7,44042 0,00000 7,44042 3 0.07480 2.58347 5,00797 7,66624 0,43360 71,23204 6 0,16216 2,83484 5.08986 8,08686 0.86055 7,22631 0 0,25565 2.97059 2.16026 8.38650 1,32416 7,06234 12 0,35679 3,10968 5,23167 8.69814 1,78555 6,91259 15 0,45271 3,24899 5.29495 8.99665 2.32666 6,66999 18 0.56800 3,41540 5,326091 9.31031 2,84888 6,49143 21 0.67357 3,502441 5,41359 9,61157 3,28333 6,32824 24 0,79097 3,65660 5, 46724 9,91481 3,98000 5,93481 21 0,91181 3,171047 5,02066 10,20794 4,55069 5.65225 30 1,04439 3.89696 5,57071 10,51206 5,10750 5,40456 33 1,19018 4,01855 |Todaelagua| 5,20873 [Toda el agua] 5,20873 bz Dd que sigue que sigue 36 1,32505 4.11955 entrando,| 5,44460 entrando,| 5,44460 forma par- , forma par-| 39 1,45632 4,23011 te del seg- | 5,68643 te del seg-| 5,68643 mentoneu- mentoneu-| 42 1,60845 4,33742 tro. 5,94587 bro. 5,94587 45 1.75182 4,44136 6,19318 6,19318 48 1,91105 4,56320 6,47425 6,4425 51 2.06959 465952 6,72001 6,72901 54 2,22056 4,74781 6.97437 6,97437 57 2.37648 4.83305 7,2120; 7,21203 Auxilio me- dio, 6,41120 (1) A AA AAA AA AAA AAA AA A AAA A e A PP Con arreglo á los números anteriores está formada la curva de la adjunta lámina. (1) No se olvide (y permítase la insis- te anulada, sino que, además, es necesario tencia) que no basta con conocer los pesos conocer, en cada foro y en cada caso, el cen— de las masas auxiliares, ni la parte que anu- tro de gravedad de la parte de resistencia no len de la resistencia, ni la posicion de la par- anulada. sq om E HHHY nos: l HF ] E h sd EEE Ea ER y opa .: PEA HE + mb 1 4 Í ; : En : ES Hip ++ + Ba: Es pana: ae HE + E La 3 p ] M L HA E Eb + í n EL T aL + t ] 2 ana e + + un q y j 4 : PEE de E tE ES E sab ran : = 7 T ETT ¿ H dl epcicoa ES í asa h 203 o o o 0 3 6 9 12 O AS A A o Y ge Aaa | (frente a la pag. 578.) CURVA DE LAS PALPITACIONES DE LAS 3 MASAS AUXILIADORAS DE LA POTENCIA EN LAS DIMENSIONES PUESTAS Á ESTUDIO. AAA 0 PS E JAN 579 XVITI. Los límites extremos de las palpitaciones del auxilio, visibles en la curva, se acercan notablemente, cuando aumenta el número de las celdas compresoras. Lo cual viene á ser lo mismo que decir: la CONSTANCIA DEL AUXILIO AUMENTA CON EL NúmMERO de los compartimientos COMpresores. Y (conforme con lo que hemos visto á cada paso) la esencia de la mejora consiste en un reparto mejor de los períodos y esfuerzos del trabajo auxiliar. Y, con efecto: el máximum del auxilio no llega con 12 celdas compresoras á importar, como antes, el 0,3677 del peso de la resistencia; pero el mínimum jamás desciende al 0,2478. Los límites con 12 celdas están entre 29%, y 35%/,. Véamoslo. Cuando hay 12 celdas compresoras, la resistencia consiste en abedefgh (fig. 401). Calculémosla para radios como 50%: FOWe, joua- les respectivamente á r y R. Segun el método de cálculos anteriores, ten- dremos: áÁNng. y0z Fig. 101. 1. Sectorzor= rr Rx = 360 > 2) (fig. 402). áng. Cuyo Cos. es 7 O 180 . ES R:xá y ==—=7 Ri? < áng. cuyo Cos. es — 180 a 7 = e ONO mass MANTIENE DU 2. Triángulo zoy=yrx+0y=vy 702 —502 >< Eon Triángulo 207 =2 < triángulo zo y = 2449. 3.” Segmento 225 = 3797 — 2449 = 1348. corona — 2 segmentos 2 3 Trapezoide a bed = (fig. 403). = + corona — segmento T(R2—7?) = —————=— 1348 2 580 Y, por consiguiente, 5.2 abedefgh (fig. 401) = trapezoide — 6 prismas = 2422 — ( dodecágono— círculo ) 6. Consideremos como constante á esta Resistencia para cualquiera de las posiciones que en su giro pueda tomar el foro de 12 celdas (en lo que se come- terá un error insignificante). Y, por el método gráfico, hallarémos que: 1. El auxilio, cuando una de las 12 celdas acaba su almacenaje, ascien- de á 836. Comparado este Auxilio con la Resistencia, tendremos 836 2330 = 0,3587. 2.” Y, cuando una celda empieza á almacenar el aire que ha comprimido, importa el Auxilio 692; que, comparado con la Resistencia, da Las láminas contíguas lo evidencian, así como que el almacenaje y su ce- sacion temporal ó suspension temporal, duran en cada celda períodos de tiempo próximamente iguales: sensiblemente 15” el uno y 15” la otra. XIX. Conviene, pues, extraordinariamente aumentar el número de las celdas compresoras, no solo porque es mucho mayor el volúmen de aire aspirado en cada revolucion del foro, cuanto porque las palpitaciones del Auxilio oscilan entre límites ménos extensos. LOS Y hay más; notablemente más. Ya con 12 compartimientos compresores el período del almacenaje dura 15* (casi). Pues construyendo 2 foros enteramente iguales, y fijándolos al cilindro- 13 (Frente á la pay. 580) POSICION DEL FORO CUANDO UNA CELDA ACABA SU ALMACENAJE. E : + Bn E + ] + u : j E + H + : aensnss| dE : : E E 7 y 7 + a i E NH ZE as q = E : 555 + E Sun H y ss E H Resistencia =-2330 Lámina siquiente; Resistencia máxima =1638 Lámina presente, Resistencia muima =1494 Celda M= 32 Palpitacion = 244 Celda N= 97 E E A Celda 0=172 ) =+ 836 Auxilio Célda P= 14 | Celda O = 29 149% Resistencia final DSZ LO O p- z A Y A 40 Els z 22 (Frente á la pág. 580.) POSICION DEL FORO CUANDO UNA CELDA EMPIEZA SU ALMACENAJE. E HEEE AE Resistencia =-2330 Celda L =12 y Ángulo yox=15* (próximamente) Celda M= 56 | 1 Val Celda N=10 | | mego el almacenaje = 0 7 o Celda 0=211 + 692 Auxilio dura cerca de 15' Celda P=27 Celda Q=000 ) E 71638 Resistencia final. 592: 2330 :: 29,70: 100 % 381 eje, de tal modo que los tabiques de sus celdas se crucen simétricamente en la proyeccion vertical, nunca será intermitente el almacenaje, y habremos conseguido ¡lo que durante mucho tiempo me pareció un casi imposible dada la ley de Martorre! el gran desideratum de la mecánica; UNA RESISTENCIA INVARIABLE. Desaparecen, pues, los invencibles, ó por lo ménos, gigantescos inconve- nientes de las compresiones en el sistema monocilíndrico; y, sin recurrir á en- granajes, siempre complicados y de grandes resistencias pasivas, sin órganos delicados, sin esmeradas superficies, sin rozamientos Casi, sin trepidaciones violentas, con suavidad y lentitud, sin temor á la ley de Gay-Lussac...., 108 es ya dado, por solas las fuerzas de la gravedad, y la economía especial del procedimiento condensador, conseguir, con foros celulares, que la Resistencia resulte, no ya un plano suavisimamente inclinado, sino una CANTIDAD CONS- TANTE Y UNIFORME. Principio, á mi entender, nuevo en Pneumo-dinámica. CAPITULO VIII. CONJUGACION DE LOS FOROS CELULARES. Naturalmente ocurre insistir en la pregunta tantas veces formulada: ¿Y la LEY LOGARÍTMICA? ¿No podremos esperar que, en virtud de un adecuado procedimiento, ó en virtud de formas convenientes, ó acaso en virtud de ambas cosas ú la vez, se ajusten los foros celulares á la superioridad de una ley logarítmica, ya que solo ella sabe triunfar con brillantez de los inconvenientes de la ley de Marrortr? Si (segun las conclusiones expuestas, pág. 547) con foros simples ó heli- coidales sucesivos se mejora la ley logarítmica de los cilindros por escalones (descritos á las pág. 401 ú 405), ¿qué no nos será permitido presumir de la conjugación de los foros celulares, toda vez que en estos es la Resistencia una cantidad constante, y, además, está favorecida la Potencia con el valios) auxi- lio de las masas líquidas que penetran en las celdas compresoras á medida que se verifica la condensacion? ¿Cuál no será la superioridad de estos aparatos, si no hay que pensar para ellos en la creacion de atmósferas artificiales que los circunden, sino sencillamente en la alimentacion sucesiva de los unos por los otros? Hé aquí por qué tengo dicho que considero á los foros celulares conjugados como el aparato compresor por excelencia. Y, tanto más, cuanto que, como se verá en el inmediato capítulo IX, no hay necesidad de válvulas para la com- presion. Pero no anticipemos lo que necesita de explanacion bastante ámplia. Vislumbrada ya la superioridad de la conjugacion de los foros celulares, en que, sin convulsiones ni sacudidas tumultuosas del liquido compresor, se verifican la condensacion y el almacenaje por las solas fuerzas de la gravedad, que hacen ascender los fluidos ménos densos y descender los más pesados, pa- semos ya á exponer el método que debe seguirse para realizar los beneficios de esa conjugacion. Escogido como foro primordial aquel que pueda producir á la densidad ape- tecida todo el aire comprimido que nos sea menester, formaremos haces de 383 foros, conforme á lo expuesto en el cap. IV, pág. 524, solo que, en vez de su- poner á los foros funcionando en atmósferas artificiales, alimentaremos directa- mente á cada uno con el aire comprimido por su inmediato anterior. Ya vere- mos el cómo en el capítulo inmediato. Así, pues, si el foro primordial A se alimenta de aire tomado directamente de la atmósfera que nos rodea, lo depositará, por ejemplo, comprimido á 2 at- mósferas en el almacen primero de condensacion, donde entrará reducido á la mitad de volúmen. El primer foro del primer haz, debe, por tanto, ser =3 4. Y, alimentado este foro (que debe considerarse como intercalar entre A y +) con ese alre á 2" de densidad, lo depositará recondensado á 3*'”, en el segundo almacen del cilindro-eje. El segundo foro del primer haz tiene que ser <=. Y, alimentado este foro con el aire recondensado á 3”, lo introducirá percondensado á 4%" en el ter- cer almacen del eje; etc., etc. ¡y Ahora bien: si con la conjugacion de los foros simples y helicoidales de movimiento circular alternativo, obtuvimos ya, teóricamente y en general, una respetable mejora sobre la ley logarítmica correspondiente á la compresion por escalones; si, en principio, esperábamos mejorar esa mejora conjugando los foros celulares, ¿no es ya de perfectísima evidencia que ninguna dificultad séria se opone á la realizacion de esta esperanza? En efecto: La conjugacion de los foros celulares conserva el poderoso auxilio de las masas líquidas que penetran en las celdas compresoras, y éstas disminuyen considerablemente con su peso el peso del trapezoide donde está y reside la totalidad de la Resistencia. IN. Sin el auxilio de las masas líquidas que penetran en las celdas durante el proceso de la condensacion, la teoría de los foros celulares conjugados sería igual á la teoría de la conjugación en los foros simples ó helicoidales, Pero la importancia de las masas auxiliares introduce UNA NOTABLE MEJORA EN LA MEJORA DE LA LEY logarítmica por escalones. De consiguiente, el estudio de la conjugacion de las masas auxiltares cons- tituye la teoría de la conjugación en el sistema celular. 584 We Condensemos aire á 2*”, no con un foro, como hasta aquí, sino con un haz. Sea de 2 foros celulares este haz, y tales que, conjugados, produzcan á di- cha tension de 2*%'” la misma cantidad de aire que el foro celular tomado como tipo á la pág. 566. Este foro-tipo tenia: 7" de radio exterior del aparato; 51 de radio exterior de la galería; 1" de profundidad; Y 6 celdas compresoras. Su capacidad era 7 Rh, siendo % el coeficiente del exágono inscrito, = 3,1416 < 49 — 3,4641 < 25 LES 677,34. Los 2 foros conjugados que almacenen á 2*'” ¡oual cantidad de aire, debe- rán tener el volúmen siguiente: Nr 1 (Se Y, despejando, 5,3221 = KE; 2.5 16 Jen == profundidad; 6 celdas compresoras. Y la capacidad foral será, como antes, 1M>x< (7 (5,3221)? —2 (2,5)? ) =67%",34. El 2.” foro del haz, alimentado por el aire comprimido en el primero, deberá tener: 5,3221 — Ñ; 2m.5 == 04E 2 25 = profundidad. Y su capacidad será 3 < (7 (5,3221)? — 4 (2,5)*) = 441",89. 585 En el primer foro del haz, el volúmen de una celda será: a 1 - 67m2.33 >< ej = 111.22. Y la resistencia será la figura abcde, cuyo cálculo da lo que sigue: 1. SECTOR e0.e' = 2 x sector c'0c' áng. Cuyo Cos. 0€ de (> Ra A) <2(1) 360 Fig. 104. ( 25000 2 =mR?* <(ang. Cuyo cos. === === 53221 ) 360 ENS áng. de 124” == Ml > E ===> = 360 = 30,649. 2.2 TriánGULO coe' =y (5,3221)? — (2,5)2 < 2,5 = M0 3.0 SEGMENTO ec'e =30,6) — 11,75 = 18,90. 4.2 TRAPEZOIDE 4 b'ce = $ corona — segmento Z(R2—32 = A — 18,90 = 15:71 Y por consiguiente, obede (fig. 403) = trapezoide — 3 prismas = 10,11 — 4 (1 (k—x1)) = 15.17 — 4 (2,5)2 < (3,4641 — 3,1416) = 15,1 — 1.012 Resistencia = 140”,76. En el segundo foro del haz el volúmen de una celda será MS . Y la resistencia de este segundo foro ascenderá solamente á 140,76 < — —= 95, 84. (1) Haciendo R=1, como en la Seccion V del Libro III, se pasará á la fórmula siguiente. 386 vi: Calculando ahora los auxilios por el método gráfico, nos resultará para el primer foro del haz lo que expresa la primera lámina adjunta. El segundo foro del haz se alimenta del aire préviamente condensado por el primero á 11*"", y debe recondensar este gas hasta la tension de 2%", Así, pues, en la celda 0 de la segunda lámina sufre el aire interior la pre- sion de 14", procedente del gas de alimentacion, y además la de una altura del líquido compresor igual á 4; metros. Está, por tanto, comprimido 4 1%”,95, y debe su volúmen quedar redu- cido á Pero, como la profundidad en este segundo foro del haz es3 de la del primero, ocupará el aire en la celda 0 un volúmen igual á quedando para el agua 11,22 — 8,62 = 2,60. Sin embargo, la profundidad de estas 2,60 divisiones, no es = 1, sino =3; por manera que su peso es 2 2.60 < + MES Análogas consideraciones hacen que en la celda N queden para el agua 0,90 divisiones, cuya eficacia auxiliadora = 0,90 <3= 0,60. El auxilio en esta 2.* lámina solo importa 1,73 + 0,60 = 2,33. TE: Comparemos los auxilios de este haz de 2 foros con los auxilios correspon dientos al foro-tipo descrito y discutido desde la pág. 566 en adelante. R. o gal J = 1055 Pear Al Val de una Belda = 1199 1% (Frente a la pag. 506.) POSICION DEL 1£%* FORO DEL HAZ EN EL MOMENTO DE CONCLUIR UNA CELDA SU ALMACENAJE. Hesistencia Total =1415 Auxilio Enl =+ 34 En NM => 011 Total +439 Resumen 1476 + 432 Resistt 10424 432: 1476.. 29,26 : 100 Si * h AY a= Y a el ' ' d e Uk en ya kl; 4] 5 $ ie - Tál ml ; . NN va - IN 287 II A Foro-tipo. Haz de 2 foros. Diferencias en contra del haz. Resistencia Resistencia A (Lámina frenteála | del Le" foro... 140,76 ME lola aso 200226 lel 9.0 f ES pag ) j del 2,2 foro. ... 9 ,8t Mayor peso de la re- A 24 60 SIStencia at 4m* 34 Auxilio é celda 0, 1.1 foro= 3M”,21 celda N,1.ttforo=1 ,11 4 32 uilo celda 0, al 2." foro... 1,73 celda Y, e so del celda 0... = 4.92 2." foro... 0,60 Menor peso del au- : celda N..— 2:53 ES A A f PES BURNS TA Mayor esfuerzo para REScUIOdos 1Y Sl Resíduo..... 18 0517 el residuo... O al AAKÁ HL A Relacion, en peso, Relacion, en peso, 745 a 665 ! a OSO === + calcita 02708 2026 2460 Se ve, pues, que el auxilio, aunque siempre existe, disminuye en gran manera cuando el número de foros constituye un haz; Y tambien se ve que la resistencia aumenta en el haz respecto del foro ÚNICO: De modo que, sumándose ambos conceptos, disminuye la relacion entre la resistencia y el auxilio, tanto que en el foro-tipo de la pág. 566 el auxilio má- ximo es casi de 37"/,, mientras que apenas pasa de 27%/, en el haz de los dos foros conjugados que estamos estudiando ahora. Y es que el auxilio aumenta mucho con la altura del líquido compresor. Para VorsTELLUNG, imagínese que en el foro-tipo del libro anterior fuese mer- curio el líquido comprimente en vez de agua del mar. ¿No es claro que si con ese foro quisiésemos almacenar el aire á 133%", llenaria el auxilio casi por completo las celdas compresoras inferiores, favoreciendo considerablemente la potencia? Mientras más erandes los foros, más convienen en el sentido de reducir el máximo esfuerzo de la potencia. Pero, siendo impracticable cierta clase de construcciones gigantescas, te- nemos en la conjugacion de los foros logarítmico-celulares un seguro medio de comprimir los gases mientras siguen obedientes á la ley de Marrorre, hasta darles la tension que se quiera. Y hé aquí cómo el problema de la conjugación celular viene á ser pura- mente técnico. 88 El tamaño de los aparatos depende, con evidencia, de la resistencia de los materiales y de la naturaleza del líquido compresor: de la forma que se adopte resultará la superficie de las planchas necesarias á la construccion; y la poten- cia de que el ingeniero pueda disponer limitará, á su vez, el tamaño y la forma que queramos adoptar. El espacio que, en anchura, ocupará el conjunto de los haces, será próxi- mamente igual á Anchura del mayor < (por el número de haces + 1). Esta fórmula es solo una aproximacion; porque, aunque en cada haz decrece “la seccion de cada foro, el grueso de las paredes hará siempre que cada con- junto fascial iguale al grueso del foro primario, si tal vez no lo excede en algun caso. Un ejemplo representado en la figura 405. Profundidad del "rosinádadde! Profondidaddo' VI ro primordia! > haz primero: haz segundo comprime a 2% comprime a ¿*enmprimea 8% Los aparatos hidráulicos tienen gran- 1 ame des dimensiones. Esta es su parte mala, | pero inevitable. La admirable rueda hi- dráulica SAGEBIEN QU aubes immergentes et animveau mantena dans les aubes, tiene de 9 4 10 metros de diámetro (1). La rue- da-turbina GHrarD tiene hasta 11" de diá- metro. El tamaño, pues, no es inconve- niente atendible cuando se trata de los receptores hidráulicos. | “Y, como los foros celulares conjugados tienen por objeto recoger la fuerza de las mareas oceánicas, claro es que la cuestion de espacio no merece consideracion espe- cial, puesto que siempre ha de sobrar si- ados Sizes 23 tio, donde quiera que se establezca una os E = factoría para recoger la fuerza del mar, y = 16333 = 0,7595 distribuirla, en aire comprimido, á consi- LE derables distancias. (1) Mr. SAaGEBIEN acaba de ser premiado dicado por ser su rueda el único aparato hi- por la Academia Francesa (27 Diciembre 1875) — dráulico que aprovecha mucho más del 90", con el premio Fourneyron, que sele ha adju- de la fuerza motriz del agua. 589 No es, pues, de sorprender que yo haya presentado como tipo teórico un aparato de 14 metros de diámetro. Sin embargo, nunca pensé en presentarlo como tipo práctico. La circunstancia de equilibrar la presion atmosférica una columna de 10” de agua marina, facilitaba mucho la exposicion; y, en gracia de la claridad, hube de adoptar dimensiones que, sin ser imposibles, me pare- cen exageradas, y sobre todo, innecesarias. Aun con la misma agua del mar podria usarse un aparato de 5” de radio exterior de la galería, y solamente 6 de diámetro exterior del foro; dimensiones que solamente excederian en 40 cen- tímetros á las de la rueda turbina de Mr. GrrarD (1). 1 Por fortuna pueden reducirse esos tamaños, usando como líquidos compri- mentes soluciones de sales abundantes y baratas. Aunque el mercurio tuviese estas dos estimables cualidades, no sería tal vez el mejor líquido compresor para foros celulares. Indudablemente lo mismo comprime aire un semi-anillo hidrargírico que otro hidráulico, si ambos son de igual seccion, y sl la diferencia entre las su- perficies libres del agua es 13,6 veces mayor que la existente entre las super- ficies libres del mercurio. En cuanto al peso, lo mis- mo importa el centro de gravedad del semi-anillo hidrargírico que el centro de gravedad del semi-ani- llo hidráulico. Pero la potencia apli- cada al foro de mercurio para levantar la vertical delos 32d a CUNO centro esté en c, será 13,6 veces menor que la poten- cia necesaria para levantar la vertical de los z,2,'2,”... cuyo centro esté en C” del agua Mercurid Fig. 406. (1) Las 4 ruedas-turbinas de Saint-Maur (que es una de las oficinas hidráulicas de la Ville de Paris) tienen de diámetro 112,60. 390 foro hidráulico, pues el brazo de palanca en el caso del mercurio es al brazo de palanca en el caso del agua, como la densidad de la una es á la del otro: OCA CARAS Or Pero, para producir con el foro de azogue la misma cantidad de aire com- primido á determinada tension que produce el foro de agua, es indispensable, en absoluto, que el foro hidrargírico camine con 13,6 veces más velocidad que el foro hidráulico; porque, solo de este modo, en tiempos iguales producirá cada foro el mismo trabajo de aire comprimido á la misma densidad. Y, siendo la lentitud condicion inexcusable en la condensacion de un gas con foros celulares, se prestaria mal á satisfacerla un metal tan denso como el hidrargírico. Lejos, pues, en mi opinion, de ser, en todos los casos, el mercurio el líquido más ventajoso, habria de presentar inconvenientes, si para condensar grandes masas de aire hubieran de caminar con velocidad los foros hidrargíricos, faci- litando así una enorme acumulacion de calor, por faltar tiempo para su disi- pacion irradiándose, y dando lugar á que la fuerza centrífuga perturbase la accion compresora del líquido, debida á su gravedad. El mercurio solo sería ventajoso en erandísimos foros que se moviesen con suma lentitud. Pero su ninguna baratura y su relativa escasez presentarán constantemente sérias di- ficultades; y de aquí el que para ciertos casos me parezcan aparatos dignos de atencion, á pesar de los inconvenientes del movimiento alternativo, los foros simples y los helicoidales, por poderse usar en ellos las semi-espirales de plo- mo forradas de hierro. X. Caro y escaso el mercurio, poco pesada el agua del mar, no queda más recurso que el de las soluciones salinas para líquidos compresores. Ninguna más á la mano que la solucion saturada de sal comun ó de cocina (cloruro de sodio). No ataca al hierro, abunda y es barata. Su densidad á 15% es = 1,20433, en cuyo caso su riqueza en sal es de 26,3950%.. Por consiguiente, una columna de esta solucion con 8”,58 de altura, puede hacer equilibrio á la presion atmosférica, permitiendo foros útiles de 4,27 centímetros de radio exterior para la galería, y 5,50 de radio exterior total del aparato, lo que produciria un foro igual en extremas dimensiones á la rueda-turbina Grraro (1). (1) La glicerina á 15" tiene una densidad cion: pero atrae notablemente la humedad de 1,28; es cuerpo que resiste á la congela- de la atmósfera. 391 El cloruro de sodio, aunque poco, algo vale; mientras que en los marais salants del Mediterráneo, y en las salinas de Cádiz, Lisboa, etc., las aguas madres, sobrantes de la elaboracion de la sal, están constituidas principalmente por el cloruro de magnesio, y nada valen; antes bien puede decirse que tienen un valor negativo. Usando, pues, estas aguas madres, se utilizaria un líquido compresor de mayor densidad que la solucion de sal comun. Pero si, por temor á las impurezas, se quisiese hacer de cloruro de magnesio la solucion, podría- mos contar con un líquido mucho más denso. El coeficiente de solubilidad del cloruro de magnesio es casi ilimitado; y cuando la solucion toma un estado como siruposo, tiene una densidad de 1,33397. Dando, pues, á la solucion un peso especifico de 1,3 solamente, una columna de ménos de 8” equilibraria la presion atmosférica (exactamente 7,946). Podrian, por consiguiente, los foros celulares, sin pasar de las dimensiones de la rueda-turbina GrrarD, tener r = radio exterior de la galería — 3",98; R = radio exterior del aparato =5 ,50. A la orilla del mar, siempre será fácil procurarse el cloruro de sodio y el cloruro de magnesio, y ya con estas soluciones es posible reducir considerable- mente las magnitudes de los foros. Pero hay otras sustancias en que, por su baratura y abundancia, es dado pensar. Hállase en este caso el nitrato de sodio, que viene de América para la fa- bricacion del ácido sulfúrico. Su densidad á 15” alcanza á 1,3804, con una riqueza en sal de 46,25, y, por consiguiente, equilibra la atmósfera una co- lumna de 7,485. Un foro con las dimensiones de la SacesreN sería ya un buen aparato industrial: r = radio exterior de la galería = 3,74; R = radio exterior del aparato = 5. Mejor aún que esta sustancia es el cloruro de calcio, fabricable con el ácido clorhídrico, resíduo, que se tira, de la fabricacion de la soda. La densidad del cloruro de calcio á 15? es 1,41104, con una riqueza de 40,66; y, por consiguiente, una columna de 7”,321 equilibra la presion atmosférica: r-= radio de la galería...... =31,66; R = radio del foro... obio 0) Además, la solucion de cloruro de calcio no se congela á una temperatura muchos grados bajo cero. A — 10” es perfectamente fluida. Puede pensarse tambien, aunque no es sustancia de escaso precio, en el car- bonato de potasio, porque su densidad á 15% es =1,57079, con una riqueza de 392 52,024. Podríamos, pues, tener preciosos foros industriales de las dimensio- nes siguientes: r = radio exterior de la galería = 3",27; R = radio exterior del aparato = 5; que no exceden del tamaño de las grandes ruedas SAGEBIEN. El sulfato de soda y el sulfato de zinc podrian constituir buenos líquidos compresores. Este último, como residuo de la pila, nada vale, antes bien hay que pagar el que se lo lleven. La densidad de su solucion á 23” es 1,596. Pero, á mi entender, el líquido compresor por excelencia sería el cloruro de zinc; porque su densidad es enorme, toda vez que alcanza á 2,267 (1). Aun extendido suficientemente en aua hasta que una columna de 5” equilibrase la atmósfera, podríamos tener: pu= Je = LD 4,5, tamaño comun y corriente de la rueda SAGEBIEN. Una solucion de doble densidad que el agua pura, parece ser todo cuanto podia desearse; y la de cloruro de zinc satisface cumplidamente á este deside- ratum (2). Además no ataca al hierro (3). (1) Al disolvergrandes cantidades de zinc en el ácido muriático para formar cloruro de zinc han ocurrido frecuentes explosiones, y esto sin que el aire del laboratorio se pusiese en contacto con llama ni fuego. Se ha pro= bado que estas explosiones son espontáneas. El hidrógeno que se desprende levanta á la superficie del baño el zinc, que se hace muy poroso durante la operacion, y el metal en ese estado de fina division, como la esponja de platino en contacto con el aire y el hidró- geno, causa la inflamacion de la mezcla. Se recomienda, pues, la disolucion en vasos abiertos con preferencia á los cerrados para debilitar la fuerza de tales explosiones, si por acaso acontecen. (Chem. Centralblatt. y Chemical News, y Sc. American, Y D. 1878.) En los países frios quizá convendria ex- tender con glicerina el cloruro de zinc, para evitar la congelacion, pues sabemos que Una solucion acuosa de glicerina á 109/, densidad 1,024, se con- ela ad 30,2 F. Con 509/, densidad 1,127, á....— 24,2 P. Con 609/, á....—31 Fal. [S. Am. 268, 26 oct. 1878.) (2) Hay líquidos de tanta ó mayor densi- dad que el cloruro de zinc: pero, por su pre cio ó por sus cualidades, no es posible pensar en ellos. Tales son entre otros, despues del mercurio, siempre utilizable, cuya densidad es de 13,6, los siguientes: Bromuro de silicio, 40”..... 2, 813 Fluoruro de arsénico, 40%... 2, 73 Acido selénico, ál5%...... 1 260) Percloruro de estaño........ 2, 26 Tercloruro de arsénico...... 2, 20 Toduro de metil...... SONES 2, 19 Cloruro de arsénico, 40%.... Toduro dee alo 06 (3) No sé hasta qué punto será práctica la idea, que me atrevo á sugerir, de formar los líquidos compresores, no COn SOLUCIONES Sa- linas, sino con líquidos muy viscosos suscep- tibles de contener en SUSPENSION polvos muy pesados; es decir, algo semejante á lo que pasa con la pintura de aceite de linaza y al- bayalde. ¿No podria usarse el albayalde sus- pendido en glicerina? Claro es que en el estado de reposo la sal 393 XI. Con gran razon los ingenieros modernos están conformes en que para obtener un resultado cualquiera conviene el menor número de operaciones po- sible. La colocacion de pocos bloques, pero enormes, paga mejor que la colo- cacion de muchos pequeños sillares..... En una gran máquina los rozamientos son menores que en muchas más chicas equivalentes. ...., etc. Pues bien: generalizando estas consideraciones, resultasen convenientes , tal vez foros de cloruro de zinc, dilatado si se quiere hasta igualar con 5" la presion atmosférica, cuyas dimensiones fuesen las siguientes: P=9 3 12 celdas con 24" de profundidad; Otras 12 con igual profundidad, cuyas pro- yecciones verticales se cruzasen con las de las anteriores. La capacidad de este enorme foro sería (a (5,5)2 — 2h (2,5)?) <5 ¿= (3,1416 < 30,25 — 3,2152 < 6,25) < 5 = 374m",69. Este foro, en cada rotacion de 360%, daria 187m* de aire á la densidad de 24tm, == Po 0 12 celdas con 53 de profundidad. Otras 12 con igual profundidad, pero cuyas proyecciones verticales se cruzasen con las de las anteriores. La capacidad de este foro sería (= (6)? — 2 (5)2) < 10 = (3,1416 < 36 — 3,2152 < 25) < 10 — 327m,1. Este foro, en cada rotacion de 360%, daria casi 1091” de aire á la tension de 34M, Las dimensiones de cualquiera de estos 2 foros no son para arredrar á los ingenieros actuales. Conjugando 2 haces de foros iguales en todo al de la primera columna anterior, exceptuando las profundidades, que habian de ser Para el 1." haz... Y para el 2.” haz. de plomo se depositaria en la parte baja de los foros: pero, estando estos en contínuo movimiento, la agitación distribuiria al cabo de muy poco tiempo el albayalde por igual en la masa líquida, constituyendo la mezcla un líquido compresor de considerable densi- Bm XxX 4 = 205 5U< 1 19,666 5 sl = 1,25 5M><1= ] 5 >= 0,8333 52 >= (7,7143 dad. Evidente es que esta idea no se concre— ta á la mezcla de glicerina y albavalde, sino que se extiende á la adopcion de cualquier líquido viscoso que pueda contener en sus- pension polvos de cuerpos muy pesados. 38 394 podríamos condensar por cada rotacion (si estaban conjugados en un mismo y solo eje comun) 374 metros cúbicos (tomados al aire libre á la densidad normal de la atmósfera ambiente), hasta reducirlos á la tension de 8%", ó sean 46,75 4 8" de densidad. Y conjugando con el foro de la segunda columna anterior otros 3 foros iguales, excepto las profundidades, que habian de ser 10" ><: = 3",333 109" XxX 1 = DY 10% 1: — 1",4285 podríamos obtener á la densidad de 9%”, los 327"" tomadas al aire libre, en cada rotacion de estos 4 foros conjugados, es decir, 361",22; 4 9*'" de densidad. Reducidos de este modo los volúmenes primitivos del aire atmosférico po- drán ya económicamente usarse para continuar las percondensaciones á mayor número de atmósferas, foros celulares cuyo líquido compresor fuese el mercu- rio; ó bien mercurio y agua. XII. Se ve, pues, que son correlativas las cuestiones de capacidad y líquido compresor. No pasa esto con las referentes á la relacion que deba existir entre el radio del foro y su profundidad. El problema puede plantearse en una disyuntiva. A igualdad de volúmenes, ¿qué importa más —dar mucha profundidad y poca anchura á los foros, —ó mucha anchura y poca profundidad? Pongamos un ejemplo; y, para mayor sencillez, sea de foros simples. Supongamos de igual capacidad los 2 foros siguientes: Fig. 407. Fig. 408. 595 Es óbvio que el foro B debe tener grandísima profundidad para 1gualar en volúmen al foro de más anchura 4. Sea en ambos foros igual el radio exterior de la galería y de 100 centíme- tros de longitud; Sea de 173%,5 el radio exterior del aparato A; Y sea de 101" el radio exterior de B; La anchura, pues, ó la corona de B, es de un solo centímetro, y de 13) la de 4. Si suponemos de 10" la profundidad de A, tendrá que ser nada ménos que de 10” la B, para que sean iguales las capacidades de ambos foros. En efecto: Volúmen de 4 = * (173,5* — 100%) < 10 = 631 decímetros cúbicos; Volúmen de B ==" (101? — 100%) < 1000 = 631 decímetros cúbicos. ll Haciendo, pues, foros muy prolonorados, se crastaria más material en sus o Y o) (o) envolturas metálicas. Y este mayor gasto no produciria beneficio ninguno, porque la potencia necesaria á mover cualquiera de los 2 foros sería la misma, é igual á PSOE, siendo P el peso de un semi-anillo del líquido compresor. Las cantidades de palastro para estos foros serían: parte interior icilindrica. ooo ta A Parte exterior CUndriCas o. ie Ros ¿=> 3410 + coronas anterior y posterlo.....o..... = 130 —100)5<2 De donde 4 =14"",27. B = parte interior cilíndrica. .....ommm..... ..= mx 200 < 1000 + parte exterior cilíndrica........... da 1102025 1000 + coronas anterior y posterlor........... = = xx (101*—100%).< De donde B = 126"",35. A] w De hacer foros de ánulos ó coronas anchas y poca profundidad relativa, á hacerlos muy prolongados y de exagerada profundidad, van considerables di- ferencias en material y peso, que, en el extravagante caso presentado como ejemplo, resultan en la enorme razon :: 1: 9 próximamente. ¿Qué ingeniero consentiria en gastar 9 veces más material, y en cargar los ejes de sus aparatos con Y veces más peso del necesario? 5396 XIII. Puede aminorarse el número de los foros conjugados, reduciendo no solo la profundidad en los haces percondensadores, sino angostando más y más la corona, sin disminuir el diámetro exterior del aparato, sino alargando el radio de la circunferencia exterior de la galeria. Fig. 409. Fig. 410. De este modo crecerá la altura de niveles «en los foros de menor capacidad, » y á la condensacion final podrá llegarse con menor número de foros. Por último, es dable combinar estos recursos de la forma, con los que pre- senta la densidad: de manera que el foro primordial podria condensar el gas con una solucion muy barata; el haz siguiente con una más pesada, aunque fuese más cara....., y así progresivamente hasta que el último foro condensase con una ya delgada columna de mercurio. XIV. La conjugación logarítmica de los foros celulares puede calcularse grosso modo por las fórmulas correspondientes á los foros simples, destinando la po- tencia de las masas auxiliares á la anulacion de las resistencias pasivas. A mi entender, el auxilio hidráulico es más que suficiente en todo caso á vencer los rozamientos. Y esto evidentemente y sin necesidad de calcularlo. De este modo nos queda la potencia de que podamos disponer, libre de todas las resistencias propias y exclusivas de la condensacion foral, sin tener que deducir cantidad ninguna por otros conceptos. Y, como las fórmulas de la conjugacion de los foros simples nos dan mejo- rada la ley logarítmica, pág. 569 (calculada por aquel entonces en la region puramente teórica, sin contar con los rozamientos ni demás resistencias pasi- vas), resulta que con los foros celulares, y solo con ellos, es real y efectiva la mejora, y un hecho la ley logarítmica, no en los momentos finales, sino durante todo el proceso de la condensacion, cuya resistencia es una cantidad constante, apenas sujeta á palpitaciones en su intensidad. APÉNDICE AL CAPÍTULO VUL En pocas construcciones aparecerá más justificada que en las de los foros celulares la tendencia de los modernos ingenieros á efectuar los trabajos en el número de opera= ciones menor posible. Recordemos el foro-tipo de la pág. 566, en que (7 = R IRA == Volúmen de aire= 67m”; 5m ”7m 1 Supongamos ahora que con un haz de 2 foros hayamos de producir la misma canti- 10 Dadas estas dimensiones, se ve que para producir la misma cantidad de aire á la mis- ma tension, el haz necesitaria doble número de planchas para las coronas (1), y que sola mente no llegaria al doble el total de las planchas de palastro necesarias para los ta- biques y los cilindros exteriores del aparato dad de aire comprimido á 2*!, y que las di- mensiones sean ón — 2m5 R C= 0032 1.er foro. Prof. = 1 Volúmen de aire 67% (para ser condensados á 14"). y == DS DARA OO PO lA Vol. = 45%” (para recondensar hasta 21). é interiores de la galería. La mano de obra sería tambien doble, etc. Puede, pues, decirse que la instalacion costará doble, triple, cuádruple..... (casi), ha- ciendo con un haz de 2, de 3, de 4 foros..... lo que pueda hacerse con un solo aparato. 11. Pero, aparte del mayor costo inicial, pu- diera pensarse que el exceso quedaria embe- bido en los ahorros de fuerza motriz si llegara á efectuarse el trabajo de aire comprimido con un excesivo número de foros celulares. 10, 20, ó más, Este me parece punto que ha de hacer ver mejor el objeto de los foros: reparticion bue- na y uniforme de los desiguales esfuerzos que en el sistema monocilíndrico entraña la ley de MarIOTTE. (1) Ya veremos que las válvulas pueden suprimirse en los compresores. 398 1Y. Escogiendo líquidos muy pesados, no se- ría por cierto impracticable comprimir en un solo foro una masa de aire hasta la den sidad de 4%: con mercurio sería esto muy fácil. Pero, por lo fácil que es hacer los cálculos tomando por líquido compresor el agua ma- NE Represente el colosal rectángulo AB CD una columna de agua marina de 30M de altura. (Véase la lámina adjunta.) Represente la superficie escalonada otra columna de 30%, Tengan ambas la misma base, de 10" de anchura por 1 de profundidad. Con la columna rectangular, lo mismo que con la escalonada, podemos comprimir aire á 4%, contando con el auxilio almosfé- rico. Pero la columna rectangular necesita, para llenarse, 3001” de agua del mar, que hacen más de 300 toneladas, mientras la co= lumna escalonada necesita ménos de la mi- tad. La parle vacía A0pq es casi igual á la parte llena 7s DC (:: 7073: 7192), y es evi- dente que el vacio qpr?es mucho mayor que el espacio lleno p27s. Estudiemos la curva, Y sea cada escalon el desnivel de 1%, de que es capaz cada uno de los 30 foros fas- ciales. Cada foro se alimenta del aire condensado por el anterior, y la altura sobre la base hori- zontal representa en metros la presion que cada aparato transmite al que le sigue inme- diatamente. El primer foro comprime aire á enel no puede haber ahorro de líquido compresor. Pero el segundo foro no puede tener más capacidad que la de 1? de la del primero; por manera que este segundo aparato verifica su compresion con y avo ménos de agua que el primero. rina, concédasenos, teóricamente, que vamos á comprimir aire hasta la densidad de 4% en un foro capaz de una diferencia de niveles igual á 30%, y que, por otro lado, queremos efectuar el mismo trabajo con 30 foros suce- sivos, capaz cada uno de 1" de desnivel. Luego nos ahorramos — 0097 La conjugacion de los 2 foros, 1.” y 2.”, produce una compresion de 111,2; de donde el 3.11 foroes32 del primero, y, por consiguiente, se ahorran f. avos del líquido que el primero necesita = 0,167 La conjugacion de los 3 primeros foros produce el aire á la tension de 111,3; por lo que, habiendo de ser el 4. foro 13 del primero, nos ahorramos EN eS o en líquido para la compresion EE 0,230 Y. así sucesivamente, el ahorro se obtendrá agregando una unidad al numerador y otra al denominador en la série de quebrados expresivos de . 4 Das las presiones... oem. coo. y > 05209) 14 E . al o: O roo => Mesh 1: a : 6 E Boro Vi UL 16 7 Foro 8S.....e. === 0410 17 > a 8 Boro Ue OSA 18 vy) o 9 rs O === Wise 19 Los 10 primeros foros ahorran....... 2.808 e (Frente a la pag. 598) ÓN HAS E Do A DETER PR bb 7 a a da A o E Ñ -f ed " 4 sl e — lb o bb pu 127 (Frente a la pag. 599) Los 10 siguientes: 399 Los 10 últimos: 10 . ; 20 Foro 11; ——= 0,500 Foro 21; —== 0,666 20 30 11 21 12: —= 0,523 Za > ONO TO 21 31 12 z LES yO 13; - = 0,544 PI3je 39 == 0.086 13 23 . 14; == 0,564 A 0697 23 33 14 24 15; —= 0,082 2935 == 0,706 24 Es 034 15 2 == A 01600 26; 0,715 25 35 16 26 17: a OO TA! Ml. == 0,722 26 36 á 7 21 18: pela = 0.629 28 = .0,729 21 37 18 : 28 1) == Ult 293 === 0,136 28 38 19 29 M0 == 0609 203. === 0 20 39 5,804 7,075 El ahorro total es 2,808 15,737 del agua que necesita el foro prima- 9,804 rio = 15,137 < 108” — 157,370; lo que hace 7,075 más de la mitad de los 3001* que necesitaria A la columna cuadrangular ABC0D (1). 15,737 AAA AVE Vemos, pues, que la resistencia pierde Resistencia = 5 celdas —4ubc mucho cuando se multiplica el número de = 168<5 — 20 = EéDogoosocobuno 820 aparatos. Consideremos ahora lo que favorecen á la potencia en el foro único las masas auxi- liares. Por el método gráfico, y en una primera aproximacion, resulta, segun aparece inspec- cionando la adjunta lámina, para el foro Único: Auxilio: en N= 33 enO= 72 en P= 99 an 0)= MS en R= 123 442, más de la mitad de 820. VI. Resulta, pues, que agrandando el diáme- tro de un foro único, acrecemos el brazo de palanca de la resistencia, pero aumentamos considerablemente las masas auxiliares: (1) Con la imaginacion puede continuarse la cur va, y concebirse lo que se ahorraria de agua; y, por Y, multiplicando los foros conjugados de cortos diámetros, disminuimos la resistencia, pero hacemos menguar la importancia de las respectivas masas auxiliares. consiguiente, de peso que mover entre 30'" y 40M; 40M y 50M, etc. 600 Hay, pues, en todo caso perfecta compen- sacion. Lo cual, aun cuando no descendamos al pormenor de los cálculos, hay que admitir desde luego por virtud de las ideas generales fundamento de la mecánica. A la verdad, siempre hay auxilio cuando son muchos los foros, lo mismo que en el caso del gigantesco foro único; pero decrecen tanto estas masas auxiliares con el aumento de los aparatos, que, al fin, se hace insigni- ficante lo que favorecen la potencia. VII. No habiendo ventaja en acrecentar sin razon el número de los haces, porque lo que se disminuye en resistencia se pierde en ma- sas auxiliares (1), resulta claro que, mientras ménos foros se empleen en una condensa cion, mayor será el ahorro en material y mano de obra. Las compresiones, como desideratum, de= ben efectuarse con el mayor foro celular po- sible; y, como recurso, con el artificio de la conjugacion logarítmica de foros celulares para llegar á cualquier clase de tension, por elevada que sea. IX. La penúltima lámina nos hace patente que, de cierto, va grandísima diferencia, en el con- junto de las resistencias, de haber muchos foros intercalares á no haberlos, mientras se pasa de 19% 4 3, y más especialmente cuando se pasa de lá 2. Pero bien se ve en la misma lámina, que luego no merece la pena aumentar el número de foros para ahorrar cantidades de agua, relativamente insignificantes. Aun cuando no se perdiese nada en auxi- lio por el aumento de los aparatos, salta á la X. En resúmen: pocos foros y muy grandes, en cuanto lo permitan la resistencia de los materiales y los motores de que podamos dis- poner, por ser considerables las ventajas in- herentes á las grandes dimensiones y mu- chas las dificultades y complicaciones que les es dado eludir. E (1) Téngase en cuenta que este solo dato no basta: los brazos de palanca. vista que en pasando de 4t, mientras ménos foros intercalares, tanto mejor. De donde surge la conveniencia, para el caso de convenir la produccion de tensiones elevadísimas, de efectuar con soluciones sa— linas la condensacion hasta 6 ú 8 atmósfe- ras, y desde estas tensiones en adelante recurrir al mercurio para seguir la percon= densacion. ¿Cómo no ha de compensar el ahorro de foros, y aun de haces, el gran coste del líquido metálico? Y, como hay posibilidad de evitar el em- pleo de las válvulas y de toda clase de orga- nismos delicados (segun vamos á ver en el capítulo inmediato), las ventajas de las gran- des dimensiones exceden naturalmente á toda ponderacion por su extraordinaria sen= cillez. hay siempre que calcular los centros de gravedad y CAPÍTULO IX. COMPRESION SIN VÁLVULAS. Al finalizar la pág. 441, manifesté que mas adelante responderia á las pre- guntas allí formuladas acerca de los medios adecuados para utilizar el sistema de la inmersion. Los conocimientos adquiridos en los últimos capítulos eran indispensables, absolutamente, para la contestacion debida, por haber de fundarse sobre ellos lo que resta decir y saber sobre el sistema de capacidades inmergentes. IL Es un desideratum de la industria el prescindir de toda clase de válvulas. Son órganos de ejecucion esmerada, caros por consiguiente, sujetos á fácil de- terioro, propensos á averías, de inspeccion difícil, de reemplazo molestísimo si hay que desmontar piezas importantes de las máquinas, y más aún en apara- tos sumergidos (1). Además, perturban las condiciones económicas del trabajo y de la produccion, haciendo que la máquina esté parada, mientras se com- pone la avería, ó se reemplaza el órgano deteriorado. Con razon se dice que las válvulas son el oprRoBIO DE LA INDUSTRIA. (1) La dificultad de buenas válvulas ha creado la necesidad de especialistas para su construccion. Porde pronto hacen indispensable la pre- paracion de un material exclusivo y adecua- do, porejemplo, el cuero water proof, á prue- ba de agua /S. Am. 23 F. 1878) ó el metal poco dilatable, compuesto de 20 partes en peso de cobre, 3 de zinc y 3 de estaño. En América han adquirido gran fama las vál- vulas de la Crosby Steam Gaugye and Valve Company, de Nueva-York. Las de CHAPMAN, Boston, se han recomendado mucho en estos últimos años: el asiento es del metal BaBrrr; se prueban á la presion de 20 atmósferas, y la fábrica las garantiza por un año, si la presion no pasa durante él de 10 atmós- feras. Las válvulas y pistones son tan de evitar en los barcos que, á pesar de que el trabajo de los aparatos de achicar construidos segun los principios del inyector GIFFARD, cuestan de 10 á 15 veces más que el trabajo por la donkey-pump, 6 por la ordinaria bilye-pump (bomba de achique) movida por la máquina del barco, se prefieren, sin embargo, aquellos más costosos eyectores, por la seguridad de su accion en un incendio, en un naufragio.....: pues, donde quiera que hay válvulas, nunca se tiene seguridad de que en el momento crí- tico estén listas para funcionar (¿nm working order) 652 Los foros, así los simples como los helicoidales, y los celulares hasta ahora estudiados, exigen multitud de válvulas interiores..... ¿No pudiéramos prescindir por completo de todas ellas? Esta pregunta parece una demencia. Y, sin embargo, es lícito responder: Sí. ¿Cómo? Dando á los celulares una forma especial. In. Sea (/ig. 411) un foro celular de 12 secciones, como los estudiados hasta aquí; pero sin galería, y con los tubos laterales be, be..... que marcan las siguientes figuras 412 y 413. Llamaré branquias á estos tubos late- "ales, por desempeñar funciones análogas á las de los órganos de la respiracion en ciertos animales que viven en el agua, como los peces y los crustáceos. Cada celda aislada resulta como al márgen. Es, pues, un recipiente 40d, con dos entradas ó aberturas rectangulares, d ye: la d de gran extension, por ser de toda la profundidad del foro ó poco ménos: la e mucho menor, por ser la correspondiente á la seccion de la bran- Cu Figs. 412 y 413. 603 quia, que esencialmente es un tubo be “inclinado respecto de la pared fo- ral a0d. En ninguno de estos tubos (6 branquias) habrá fondos ni válvulas de nin- guna clase, sino que cada uno estará abierto completamente por sus dos extre- midades. A CEL: Fig. 114. Fig. 415. Doce rayos 7, 1..... sostienen el foro; seis situados por la parte anterior y seis por la posterior. Estos rayos, hácia el centro, están asegurados á dos aros cc, uno anterior y otro posterior. Queda, pues, libre el espacio interior á estos Tayos 1, ? y 7 7... El lector imaginará las branquias de la segunda proyeccion (/ig. 415). Ll foro está suspendido por los dos aros cc (anterior y posterior) en un eje fijo á los soportes é inmóvil por consiguiente: de modo que el foro girará como la rueda de un carro al rededor de su eje (relativamente inmóvil y rígidamente unido á la plataforma del carro). Este eje es hueco, y se halla perforado por varios orificios. A él está ase- gurado rígidamente un almacen que en una de sus proyecciones aparecerá con forma como de globo aerostático, y en otra como un rectángulo abierto por la parte inferior (/igs. 416 y 417.) O Fig. 416. Fig. 41%. 604 Un tabique ££ (fig. 417) dividirá el eje en 2 cavidades independientes. La totalidad del aparato resultará como sigue. Fig. 418. Por último, considérese al conjunto inmergido en el Océano, ó en un rio, ó en un estanque de suficiente profundidad para que el nivel libre del líquido compresor sea tangente á lo que antes era cilindro exterior de la galería. est anque. Falta en la figura 419 la indicacion de las branquias. Imagínelas el lector. Entendido esto, veamos el modo de funcionar. 605 IV. Sea destrorsum la rotacion del foro, y tal el tamaño del foro y la profun- didad del líquido compresor, que el aire pueda resultar condensado á 2%", Analicemos la marcha de una celda. En esta posicion la celda estará llena de líquido, que pudo entrar por cual- quiera de las 2 aberturas a y 5, 6, mejor dicho, que entró por ambas. Mivel del ligúido. yz Fig. 420. Continuando la celda su giro, llegará á esta otra posicion. _ Nivel d Fig. 421. Entonces el aire entrará por la branquia a, y el agua que ocupaba el con- 606 ducto an se saldrá por 5, lo que seguirá sucediendo hasta que se ponga hori- zontal el tabique ££'. Mivel, a —--.---f E Por consiguiente, la branquia a estará toda por encima del nivel libre del estanque. Si continúa la rotacion, sigue siempre entrando aire por la branquia a, y saliendo agua por el rectángulo /. Fig. 423. pone horizontal, posicion en la cual cesa el período de alimentacion, por estar obstruidas con el agua las dos entradas designadas a y hen las figuras 420 y 421. 607 Entonces, celda y branquia resultan llenos de aire, é incomunicados con la atmósfera ambiente. Ahora empieza el período de la condensacion. El líquido, penetrando por ambas aberturas á la vez, pero con preferencia por la branquia, en atencion á ser en ella mayor la presion hidráulica, com- prime el gas en cualquiera de las posiciones intermedias, como las siguientes, por ejemplo, hasta el momento del almacenaje. Nivel] del a liquido Llegado el período del almacenaje, tendrá la celda la posicion de la figu- ra 426. Y, continuando la rotacion de la celda 4 compás de la del foro, el aire saldrá comprimido de la celda y entrará en el globo-almacen: el líquido del estan- que reemplazará en la celda al gas, introduciéndose por ambas entradas a y 0, pero especialmente por la más baja ahora, que es la a, donde la presion hi- dráulica es mayor. 608 El aire 4 2%" que se introduzca en el globo-almacen no podrá salirse, por impedirlo el líquido que lo rodea (1), y así lograremos aprovechar la mejor de Globo-almacern E= de alte a E atm. todas las obturaciones; la hidráulica (ó bien, la hidrargírica, 6, más en gene- ral, la líquida). We. Este resultado no deja ya que desear. Las válvulas son aquí innecesarias. El orrogro DE LA INDUSTRIA ha desaparecido POR COMPLETO. Con movimiento circular contínuo y sin válvulas de ninguna clase, podemos, pues, condensar aire, aplicando el sistema celular al sistema de la inmersion. Resultado tambien nuevo en PNEUMO-DINÁMICA, y de extraordinaria impor- tancia industrial. hidráulica. Pero esta salida no se consentirá (1) Solo podrá escaparse cuando la masa jamas por la disciplina misma del procedi- de aire comprimido exceda el volúmen del globo, y su tension sea superior á la carga miento. 609 VI Y, como el aparato recuerda una noria invertida, por eso creo que no estaria mal denominar rao0rias de compresion á los foros de compartimientos bran- quiales. El conjunto de celdas compresoras recibiria con más propiedad aún el nombre de a20ria de compresion, sí el aparato adoptase las formas articuladas siguientes. Nada más fácil de concebir que su modo de funcionar individual y colectivo. 1 Y hé aquí que este aparato presenta nuevamente otro medio de ganar en esfuerzo y sin engranajes lo que se pierde en tiempo. Mientras de menor radio 39 610 sean las ruedas que sostienen y guian el aparato, se invertirá más tiempo en comprimir la misma cantidad de gas, pero se requerirá menor potencia. Como se ve, cada arcaduz tiene, en lo esencial, la forma de las celdas branquiales que acabamos de estudiar: 4d, 44...... representan las branquias. La alimentacion exige las dos posiciones extremas que expresan las figu- ras 428 y 429. Fig. 428. Fi da 129. Fig. 430. Fig. 431. Las demás posiciones de nuestra derecha /fig. 427) corresponden todas al período de condensación. VAT CONDICIONES DE ESTA NOVEDAD. Para que los foros branquiales funcionen bien en un estanque como noria de compresion, es preciso que tengan un gran número de celdas: 10, y mejor 12, me parecen bien como minimum. 611 Un foro de 6, empezaria á almacenar en la posicion 0 bc de la figura 432, terminaria en la posicion ad e de la figura 432. El globo-almacen habria de Fig. 432. Fig. 133. ser de gran abertura, segun las figuras representan; y el aire allí almacenado no podria tener más tension que la correspondiente á la altura hidráulica f h; lo cual quiere decir que habríamos comprimido el aire dentro del foro vana- me nte la distancia desde / hasta la horizontal d (fig. 433). Con un foro de 12 celdas la pérdida es insignificante, como lo evidencia la inspeccion de la siguiente figura. En la posicion a'/'c'empieza el almacenaje, que termina en la posicion 07€”. 612 Se aprovecha, por tanto, toda la altura hidráulica, exceptuando una insig- nificante cantidad, cuya pérdida en altura es = 5 de la total en el caso del máxIMun. Pasando de 12 las celdas, disminuye rápidamente esta ya reducida pérdida; pero la ventaja requiere complicacion relativamente innecesaria. VIII. TEORÍA DE UN FORO BRANQUIAL EN UN ESTANQUE. Es la misma idénticamente que la de un foro comun celular. Para vencer la resistencia de un foro no branquial de 6 celdas, tenemos que LEVANTAR en el aire el trapezoide m2.0p, disminuido en los auxilios 47s y Luvr. Y, para vencer la resistencia del mismo foro branquial, tendremos que HUNDIR en agua (ú otro líquido) un tra- pezoide igual (á nuestra derecha), dis- minuido en las mismas masas auxilia- res. En un caso hay que LEVANTAR y en otro hay que munbir. Pero es de toda evidencia que el trapezoide branquial que hay que hundir, ménos las masas auxiliares, ofrecerá la misma resisten- cia á su inmersion que el trapezoide sim- Fig. 435, plemente celular ofrecerá 4 su eleva- cion, siempre que el líquido compresor sea el mismo para un caso que para otro. Esto, como se comprende desde luego, es independiente del número de las celdas, y de las modificaciones que las branquias puedan introducir en sus for- mas; porque, si bien las branquias aumentan la capacidad foral, siempre será posible hacer un foro simplemente celular de capacidad equivalente. NE CONJUGACION., Siendo la teoría de cada foro branquial igual á la explicada en los capítu- los anteriores para los foros sin branquias, claro es que tambien habrá de serlo la conjugacion de los branquiales. Y así es en efecto. Supongamos que en otro segundo estanque, incomunicado por completo con la atmósfera ambiente, penetra el aire que ha sido comprimido por el primero 613 , conducido por un tubo comunicante con el eje de los atm hasta la tension de 2 orificios. De este aire se alimenta otro segundo foro branquial igual al primero, exceptuando la profundidad de las celdas, que debe ser igual 44; esta segunda noria recondensa el aire y lo envia á otro tercer estanque, tambien cerrado, donde hay otro foro branquial de profundidad =3..... Luego, etc. X. Ahora bien: i Lo inesperado y lo que hace que el sistema de la inmersion se identifique — por completo—con el de los foros celulares estudiado en los capítulos anteriores, es que la profundidad de los océanos, rios Ó estanques, puede, si se permite una sinécdoque atrevida, albergarse dentro de los foros celulares (1). Pero, para obtener tan apetecible resultado, hay que introducir ligeras modificaciones en lo que acabamos de estudiar. Vamos á comprimir aire á 4 atmósferas conjugando 3 foros branquiales, como sigue. 3.8* Foro. OTRO TO: RSE Oro; Fig. 436. Las branquias salen á los espacios 66, 40! y 00”. (1) Esto,dicho así en loda su generalidad, — líquida compresora, la expresion es más cor sería ciertamente insensato; pero, limitando recta de lo que á primera vista pudiera apa- esta generalidad á la sola idea de columna recer. 614 Hay 4 cueros embutidos a, 4..... , segun indica la /iy. 436, ú órganos equi- valentes de anillos metálicos: £, 2, £”, £” son tabiques divisorios. Estos ta- biques sirven tambien para sostener el sistema, como los rayos antedichos. Los globos-almacen de los 3 foros formarán una pieza, como, sigue (figu- ras 438 y 439). Al Fig. 438, 615 Fig. 439. Colocados los globos-almacen dentro del sistema de foros, resultará lo que sigue. Globo-almacen de arre DUZBE aire Irbre 616 Falta la designacion de las branquias laterales: imagínense. Los 3 foros conjugados forman un conjunto rígido, sostenido por los ejes de los globos-almacen, y susceptible de girar sobre ellos. Soportes apropiados sostienen los globos-almacen, rígidamente unidos á los soportes, é inmóviles por tanto. Los globos, pues, no participan de los movimientos giratorios del sistema branquial. : Tampoco el líquido compresor, solicitado por la gravedad, participa de la rotacion foral, por lo que las superficies libres se encuentran horizontales. Por supuesto: 1.” A cada globo-almacen está rígidamente adherido el conducto aeróforo recodado 4, que suministra el aire necesario á la alimentacion de las branquias; Y 2.” Los cueros embutidos, ó los correspondientes anillos metálicos, ase- guran la hermeticidad de los varios departamentos del sistema; con la particu- laridad ventajosísima de que, en el caso improbable de no ser perfecta la her- meticidad hidráulica, no pasaria aire de un lado á otro, sino agua fácilmente reemplazable (1). (1) Los cueros embutidos deben supri- garnitures metalliques el ressort, premiados en mirse, sustiluyéndolos con los obturado- la Exposicion de Filadelfia. res metálicos, que son de más larga dura- Tambien es muy bueno el presse-éloupe, cion. sistema MURRAY JACKSON, de Buda-Pesth, Entre los mejores, pueden servir los presse- Hungría, muy usado en los vapores de la ¿toupes metalliques de HARTZENSTELN, y los de Compañía de navegacion del Danubio: con= 617 Es importante notar que como los gases condensados antes de ir á sus respectivos globos-almacen, atraviesan masas de agua fria, esos gases á su salida de ellos resultarán secos por las razones explicadas en la nota 1.* de la pág. 215. Por consiguiente, al usarse ulteriormente este aire, libre de hu- medad, en los correspondientes aero-motores, no serán de temer los desastro- sos efectos de la súbita formacion del hielo en los conductos de salida (se entiende en los aero-motores cilíndricos usuales). AL Este sistema invalvular tiene que funcionar con regularidad perfecta y sin averías. Las fuerzas de la gravedad guian los gases y los líquidos por sus res- pectivos conductos de un modo tal, que siempre permite á los gases, como más ligeros, sobreponerse á los líquidos que los comprimen de abajo arriba, como más pesados. Principios físicos muy conocidos intervienen aquí: El de ARQUÍMEDES, El de Pascaz, El de MarrorrE, fundados á su vez en propiedades de todos sabidas : La gravedad, La impenetrabilidad, Y la compresibilidad. Solamente los cueros embutidos, ó sus equivalentes los anillos metálicos, necesitarán de reemplazo á largos intérvalos de tiempo. El aire producido saldrá seco. XII. TEORÍA DE ESTA CONJUGACION. El modo de funcionar estos aparatos es precisamente el de los compresores de inmersion, pero su teoría es la de los foros celulares. siste en semianillos concéntricos de dos me- tales: de bronce los interiores ó de menor riores y baratos: se moldea sobre los ejes mismos de las máquinas, ajustándose á ellos diámetro, y de fundicion los de diámetro mayor. Pueden tambien utilizarse las preciosas propiedades de la liga de estaño y fósforo, invencion de Ravene (Berlin, RAvENE y Compañía). Esta liga funde á 330” C..; no se recalienta con las grandes velocidades; no requiere lubricacion; y, si se usan aceites, cualesquiera son buenos, aun los mas infe- con extraordinaria precision y el consiguien- te ahorro, y no se encoje al enfriarse. Para hacer la forma, el eje se coloca en sus co- jinetes concéntricamente y sin tocarlos, se tapan los lados con arcilla, y en el hueco se vierte la liga, préviamente fundida. El fós- foro se usa en la proporcion de 5 por 100. Esta liga sirve tambien con ventaja y econo mía para el bronce fosforado, 618 El agua de cada segmento neutro no pesa para la fuerza motriz, destruida como se halla la resultante de su gravedad por los soportes que sostienen los foros conjugados. Solo hay que levantar, cuando ellos giran, los trapezoides de la resistencia, ménos lo que importen las masas auxiliares. La teoría es, pues, la misma de los foros celulares sencillos; y, así, el siste- ma branquial los relaciona íntimamente con el de la inmersion. XII. Muchas son las formas que pueden darse á las celdas branquiales. Conozco que no debo entrar en pormenores técnicos; pero algunas indicaciones gene- rales se me han de permitir. Las branquias, en general, pueden ser LATERALES, POSTERIORES, Ó INTERIORES. Unas y otras ofrecen ventajas relativas: las resumiré. Los sistemas de branquias laterales ocupan méxos espacro que los de bran- quias posteriores; exigen ménos material; necesitan planchas ménos resis- tentes, son más sólidos 4 igualdad de espesores metálicos; pesan ménos, y pueden hacerse de formas susceptibles de desarrollo en un plano, lo que en muchos casos facilitará la construccion. Los de branquias posteriores dan, sin embargo, la seguridad de que la alimentacion y el almacenaje se han de verificar con suma holgura, porque, estando las branquias á mayor distancia del centro, se establecerán mayores diferencias de carga hidráulica. Además, las entradas de las branquias poste- riores pueden ser siempre de mayor seccion que las de las branquias laterales; y, facilitado así el acceso del agua compresora en los breves momentos del almacenaje, los foros de branquias posteriores, aunque siempre han de girar con lentitud (condicion inexcusable), serán, sin embargo, fácilmente suscepti- bles de caMBIOS EN LA VELOCIDAD DE ROTACION, preciosa Circunstancia que me inclina á preferir los sistemas de branquias posteriores á los sistemas de bran- quias laterales. Los de branquias interiores necesitan suma regularidad en la marcha; pero en aparatos de grandes diámetros ofrecerán evidentes ventajas. Pronto será todo esto intuitivo. XIV. Para que no resulte intermitente el almacenaje, es preciso que sean 2 los foros de 12 celdas branquiales, ocupados en comprimir aire desde una cierta densidad á otra más alta. Las proyecciones de los tabiques de estas celdas, miradas desde la prolongacion del eje, han de cruzarse á 15 grados sobre el plano vertical cuando fueren 12. Cada uno de los tubos de alimentacion reco- 619 Fig. 442. Separados los foros y los globos-almacen, resultará lo que sigue 22 doble foro 14 doble toro branquial. óraugulal. Fig. 443, 620 2% al Nacen En la anterior disposicion quedan completamente sin empleo los espa- cios 2, E.....; y, para aprovecharlos, y facilitar y acelerar el ingreso del líquido comprimente por debajo de la egresion gaseosa en el período del almacenaje, podria convenir dar otras formas al sistema de branquias laterales. Voy, pues, á describie un sistema de branquias laterales, que ese espacio, y sea además susceptible de desarrollo en un plano. aproveche XVI. Supongamos, pues, un sistema de tabiques perpendiculares al papel, segun marca la siguiente figura 445. Es evidente que por rectángulo a, se puede pasar á cualquier espacio B. B ——N 2N 0D d NE Fig. 4415. plano del cualquier 621 Supongamos ahora cubiertos estos 12 tabiques angulares, y soldada á ellos perpendicularmente una plancha circular (por la parte exterior encima del plano del papel), y resultará la figura que sigue (446), en que, desde a, como antes, se podrá pasar al espacio B (ahora cubierto por un lado, no por otro); desde a' se llegará á B'; desde a” se entrará en B”, y....., etc. Fig. 446. Este conjunto de branquias, cubiertas por un lado pero no por otro, se soldará por el lado descubierto á uno de nuestros ya estudiados foros de 12 cel- das, como indica el rayado /fig. 447). prender. y imo ya de com 15 cilí a e y 449), 4 448 1 . Y nos resultará el conjunto que manifiestan las 2 figuras que siguen ( 623 En la 448, la parte sin tayar representa el plano de la cubierta de las branquias por encima del plano del papel; y la rayada (que se puede su- poner coincidente con el plano del pa- pel) indica la parte de cubierta del foro de las 12 celdas, á la cual están soldadas las branquias laterales. Las líneas de puntos indican el ca- mino que por los conductos branquia- les tienen que seguir los líquidos para entrar en las celdas de los foros. Por a sube el líquido hasta B; por ara B..%: Tambien puede entrar (y entrará) en las celdas el líquido com- presor directamente por las aberturas rectangulares a, a, x..... En el alma- cenaje el líquido compresor entra por una a, y el gas comprimido sale por una a. La figura 449 representa una sec- cion vertical de uno de estos foros de branquias laterales con su globo-al- macen. XVII. Estos tabiques rectilineos tienen so- bre los curvos la indicada ventaja (que deberá resultar de sumo valor en mu- chos casos) de ser susceptibles de desar- rollo en un plano. Por ejemplo, celdas y branquias pueden formarse para la figura 450 plegando convenientemen- te la que sigue /fig. 451). Supongamos el fácil caso de un foro que tenga muy pocas resistencias que 624 vencer, y cuyas paredes pudieran formarse de poco espesas planchas (digamos de hierro dulce ó zinc) (1). Se recortaría el perímetro de la anterior figura. Se calaria la plancha con un corte desde a hasta b; con otro desde c hasta d; con otro desde hasta e. En seguida: 1. Se plegaria esa forma por la línea c f, hasta que el plano c fam for- mase un ángulo diedro de 90” con el resto de la plancha, sirviendo por supues- to de arista la citada recta cf. 2 10) de 90” segun la arista ) y. 3." de 90” segun la arista 5. (1) En los foros propuestos hasta aqui, los tabiques de separacion entre foro y foro no necesitan más resistencia que la ne- cesaria para contrarestar 19'M, La plancha que separa el foro primario del mediano tie- ne por la derecha que vencer la presion de 2 (1 atmósfera de agua y otra la normal am- biente): y por la derecha tiene que vencer la presion de 3 (1%'M por el agua y 2 más por Se plegaria luego 41h g0, hasta formar con 206f un ángulo diedro Se plegaria /abdc hasta formar con el mismo plano /5f un diedro el aire recondensado á esta tension, que sir ve de alimento al foro mediano), etc. Una cosa análoga (no igual) hay que decir de los cueros embutidos. Solamente la plancha externa del último foro es la que tiene que ser de gran resisten cia. Por ejemplo, en la figura 440, el foro me- nor tiene interiormente 48M de tension, y exteriormente 1, etc. 625 4.” se plegaria 41h 4 hasta formar otro ángulo diedro de 90" con kh y0 segun la arista kh. 5." Lake formaria otro diedro de 90? con e. bl segun e. 6.” lede, diedro de 90%, con lake segun le. 7.” En seguida se soldaria, ó clavaría el plano Za ke con el plano 41h kh: 8.” Luego el plano leoc con eh bd; 9. Y,jal fin, leoc con cam, mediante el correspondiente suplemento. De este modo tendríamos una celda branquial, algo semejante á una esca- lera, en que serían recíprocamente perpendiculares CFRONMAI A UD ERgb y O ekbd Y AO aihk Y Rgu0, lake y ekbd. Doce desarrollos como el anterior, plegados y soldados ó clavados conve- nientemente, constituirian un foro de branquias laterales de fácil construc- cion, aprovechamiento de espacio, etc., etc. XIII. Pero, por muchas que sean las ventajas de los foros con branquias latera- les, me parece que han de ser de más utilidad los foros de branquias poste- rlOres. Voy, pues, á describir un sistema de esta clase, al cual juzgo de excelentes Fig. 152. resultados. Cada branquia será de la forma que representa la /igwra 452, y el conjunto estaria simbolizado por la /igura 453. Para que no haya intermitencias se comprime el aire á una misma densi- sidad por 2 foros iguales al de la /igura 453; pero las proyecciones de sus celdas han de cruzarse simétricamente en el plano vertical. Los espacios E, E, E..... , de la figura 443, quedan sin empleo. Por ellos circula libremente el líquido compresor, que baña la galería pos- terior de ambos foros yy gg (1ig. 453). Es, pues, necesaria esta galería, lo que aumenta el tamaño foral. 10 626 El sistema de alimentacion por causa de las branquias, difiere aleuna cosa del antes explicado para los simples foros celulares. En efecto, la branquia a correspondiente á la celda 4, empieza á salir del liquido compresor, y el líquido que la llenaba sale por el rectángulo a'..... La alimentacion dura, pues, más tiempo que en el sistema simplemente celular. ERAS [== DA 2 Fig. 453. La figura 453 evidencia el proceso de la condensacion. Las branquias se llenan de aire, y este aire completa el de la capacidad propiamente celular. Las branquias son las primeras en llenarse del líquido compresor, y esto, en parte, sustituye, y con ventaja, al antiguo auxilio hidráulico de los simples fo- ros celulares, porque el espacio lleno ahora de líquido está á mayor distancia del centro que antes. 627 El almacenamiento debe verificarse consuma energía. En la celda 5 /figu- ra 453) entrará abundantemente el líquido compresor por la ancha branquia /, y el gas saldrá sin mezcla de líquido por 4”, á causa de la notable diferencia de - carga hidráulica existente entre h y /', toda vez que h está mucho más bajo que Y”. El tubo recodado de alimentacion 7 puede ascender 4 mucha mayor altura | que en cualquier otro caso, con lo que se facilita la separacion de gas y líquido. La circulacion del líquido compresor es ahora extraordinariamente fácil, y no hay que temer que las capas superiores se calienten independientemente de las inferiores; porque el líquido, removido sin cesar, tendrá en todas sus capas una temperatura uniforme. Además, sin temor á movimientos parásitos, pue- 628 den usarse enormes cantidades de líquido compresor, más difíciles de calentar mientras mayor sea su masa. Estas moles líquidas están siempre en equilibrio sobre los soportes del foro, y solo exicirán el pequeño gasto de fuerza motriz necesario á vencer el mayor rozamiento de los foros en sus sostenes, por causa del mayor peso de la mole líquida. Por último, dadas todas estas facilidades, el foro es, en ciertos límites, susceptible de cambios no perjudiciales en la velocidad de su rotacion. XIX. Tenemos, pues, foros de branquias laterales y foros de branquias exterio- res, cada clase dotada de peculiares ventajas. Tambien puede haber foros de branquias interiores, con méritos relativos respecto de las otras clases que, por de contado, entrañan desventajas en espe- ciales conceptos. Nome detendré en la discusion de esos detalles, aunque 2 %s attention to little things that constitutes perfection. El foro de 6 celdas y branquias interiores //ig. 454), es propio para una gran carga de líquido compresor. El foro de 12 celdas y branquias interiores, indicado por la figura 455, es propio para una pequeña carga de líquido compresor. En las 2 figuras anteriores (454 y 455), las branquias están constituidas por planos perpendiculares á las coronas circulares que forman las superficies laterales y paralelas de los foros. Naturalmente tales planos perpendiculares tienen de latitud una dimension igual á la profundidad del foro, limitados como están en tal sentido por las coronas paralelas y laterales. Pero estas co- ronas laterales á fin de permitir fácilmente la alimentacion, tienen las escota- duras que manifiestan las figuras siguientes 456 y 457. Fig. 456. 630 Fig. 157. Para la alimentacion en estos foros de branquias internas no hay de espa- cio aprovechable más que la diferencia existente entre la apotema del círculo inscrito y el radio del poligono circunscrito, por lo que estas formas forales» económicas en volúmen y en mano de obra, requerirán mayor esmero de cons- truecion que las demás, y condiciones de marcha muy lenta y sosegada. En efecto, cuando la celda MY (/iy. 458) empieza á condensar, la branquia ) ha descendido hasta el nivel del líquido, ó sea hasta la linea del cero de pre- Nivel : Pi Fig. 459. sion; y ya, estando dentro del agua ambos orificios 4 y b, no puede penetrar en la celda más aire de alimentacion. 631 Pero, ANTES DE ESA POSICION, cuando era otra cualquiera la situacion de M DURANTE TODO EL PERÍODO DE La succión, la branquia / tuvo que estar fuera del agua; por ejemplo, como marca la /igura 459, y por el prisma triangular in- termedio se verificó la alimentacion, al paso que por el rectángulo a, siempre en contacto con el agua de la línea del cero, iba saliendo el líquido que llenaba momentos antes la misma celda 4. Pero basta. OE EPÍLOGO. He llegado al término de mis trabajos en materia de compresores. Es ley de la Pneumodinámica, que el tránsito de una densidad á su doble sea una cantidad constante; por lo cual en el sistema policilíndrico-diferencial, en que tiempos y caminos son iguales para cada cilindro, los esfuerzos son los logaritmos de las presiones, y el proceso de la condensacion diferencial está bien representado por un plano inclinado suavemente. La esencia de la inven- cion ó del mecanismo policilíndrico diferencial, consiste en trasladar á los pri- meros momentos de la percondensacion gaseosa las enormes resistencias finales propias del sistema monocilíndrico, dada la ley de Marrorrr. Cuanto puede hacerse con émbolos sólidos, otro tanto y mucho más es dable ejecutar con émbolos líquidos. Los émbolos líquidos no requieren aparatos de precision; y los celulares de branquias, trabajando como noria de compresion, no necesitan ¡NI VÁLVULAS SIQUIERA ! Entran por su conjugación en ley logarítmica, y mejoran la escalonada policilíndrica no diferencial, lo que equivale á obtener una exvelente reparti- cion de las resistencias que el motor deba vencer. Y tan perfecta puede hacerse la reparticion, que llegue á resultar INvARIA- BLE la accion de la Resistencia: ¡resultado al parecer incompatible con la ley de MarrotrE! Y todo esto se consigue: Sin sacudidas del líquido compresor, y, sin embargo, con agitacion conve- niente de sus capas para igualar la temperatura en todas ellas, y sin movi- mientos parásitos de su masa; Con palpitaciones inapreciables en la intensidad de la Resistencia; Con chorro constante de aire seco y COMPRIMIDO; Utilizando el movimiento circular contínuo: Sin rozamientos desastrosos dentro de las celdas COMPTEsoras; Por la lentitud de la marcha, sin grandes acumulaciones de calor; Con posibilidad de variaciones en la velocidad; 632 : Con abundantes masas líquidas y extensas superficies metálicas, absorbe- doras del calor, y favorables á una abundante irradiacion, capaz acaso de anu- lar por sí sola los efectos perjudiciales de la ley de Gar-Lussac, dejando redu- cido á un mínimum el recurso de la pulverizacion, caso de ser necesaria; Sin espacios perjudiciales; Sin ajustes esmerados, sino solo con groseros recipientes constituidos por planchas de reducido espesor; Con tabiques de mediana resistencia, ó sea de no exagerado grueso; Sin lubrificaciones onerosas; Sin órganos delicados; ] Sin deterioros constantes que temer, por no existir partes deteriorables; Sin válvulas; Sin averías que interrumpan inesperadamente los trabajos y perturben las condiciones económicas de la produccion, toda vez que la constante fuerza de la gravedad es el agente que comprime los gases, los guia por conductos inva- -riables, y los deposita secos en sus respectivos almacenes; Y sin peligros que amenacen la preciosa vida de los trabajadores é inge- nNICPOS, APÉNDICE AL CAPÍTULO IX. A pesar de mi deseo de excusar pormenores, no creo poder buenamente prescindir de al- gunas particularidades. Si acaso se quisiera reducir á un míni- globo (cosa absolutamente necesaria tratán- mum la cantidad de líquido que rodea al dose del mercurio, por ser caro), no habria Fig. 460. inconveniente ninguno en dar á los globos- un plano secante que pasase paralelamente almacen la forma de un cilindro abierto la- al eje por las generatrices y y J'. leral é inferiormente, segun la direccion de 634 MIE No es necesario, aunque sí aparezca muy conveniente para la construccion, que los labi- ques de las branquias laterales sean planos; pueden ser curvos: véase algun modelo. Fig. 461. 111. Parece indispensable que la branquia esté más allá de la celda compresora, afectando las formas ya estudiadas (f9s. 462 y 463) ú otras semejantes. Fig. 462. Fig. 463. 635 Pero, utilizando una propiedad que nos es ya muy conocida, referente á las columnas múltiples de líquidos y gases, podemos colo- car la branquia dentro de su correspondiente celda, adoptando al efecto formas análogas á las que siguen (figs. 464 y 466 ú 468). === Fig. Veamos la razon de estas formas. Si una celda exagonal tuviese una aber tura de salida hácia la mitad de su tabique divisorio, y si, estando llena de aire, la colo- casemos dentro de un líquido en la posicion de la figura 465, evidentemente el líquido que entrase por a, expulsaria el aire por /, por que en / es mayor que en / la presion hidráu- == 464. lica. Solo dejaria el gas de salir cuando el lí- quido elevase su nivel hasta la misma aber- tura ) por encima. Pero, adoptada la forma (f/. 466), el líqui- mvel do que entrase por «comprimiria el gas: éste, si préviamente habia algun líquido en c, levantaria la columna cd comprimiendo el aire existente en deb, y el gas no podria ya 636 salirse si las columnas hidráulicas 1) + de excedian en longitud á la columna 20”. Estudiando el último foro exagonal (figu— ra 466), se observa que, á medida que seacer- ca el período del almacenaje, disminuye la Fig. 467. columna cd (f7. 466), segun manifiesta la f/yu- ra 467. De donde se deduce que el período del al- macenaje requiere con estos forosexagonales, indicados en la fig. 466, casi la misma sagita bajo el globo-almacen que los foros dode- cagonales. Propiedad que puede facilitar la construccion de los foros, por ser induda- blemente más sencilla la construccion de los de 6 celdas que la de los de 12. Para que el espacio c tenga agua, y el del de la figura penúltima (466) tenga aire, es in- dispensable que la construccion se preste á que recoja respectivamente estos fluidos cada celda cuandoocupe la posicion siguiente (1). De este modo acaso los foros de pocas celdas harian (sin inconveniente) el mismo oficio que los foros de muchas. IV. Los foros de branquias posteriores se prestan á esta modificacion de una manera muy favorablemente especial. (Véase la figu— Convendrá que automáticamente, el aire comprimido deje de salir del último foro, cuando la presion fuere menor que la de- seada. Hé aquí un regulador de presion, que me parece de toda eficacia (/19s. 469 y 470). Cuando la presion sea la préviamente fijada, el aire comprimido que viene por 7, (1) Como para no reducir la capacidad del foro, es muy oportuno que esta modificacion ocupe poca al- tura en el sentido y direccion mu (Ay. 468). puede ra 469.) De esta manera podrán ulilizarse cargas hidráulicas de poca altura. empujará hácia abajo la lámina flexible de caoutchouc 41, y el aire saldrá por 7”. Pero cuando la presion no sea bastante, la lámina a.) subirá por la presion del manó- metro, y cerrará el tubo 7. Mientras el aparato esté en funcion, la lámina de caoutchouc no podrá padecer de- terioro, por tener presiones antagonistas casi iguales en cada una de sus caras. reducirse esa dimension haciendo que las columnas múltiples de agua y aire se establezcan segun la profundidad foral. Imagínese. 637 Pero para cuando, parado el mecanismo, lámina habria de descansar contra un tope solo quedase la presion manométrica por anular, además de la boca ó circunferencia abajo y la ambiente por encima, entonces la terminal del tubo 7 (Ay. 471). conducto que viene del altimo ford "> eN de r > Conducto de salida =d la predeterminada presion anometro de co- umnas múltiples de mercurio yapua 1) | ab es una lámina flexible de caoutchouc Fig. 469. Fig. 471. 638 Un flotador 7 se halla inmergido en mer- curio; y, porcausa de la presion hidrargírica, comprime fuertemente la válvula » contra su asiento.(El lector supondrá guias, etc.) CGuan- do la presion marcada por la flecha superior sea mayor que la fuerza ascensional del flota- dor, el gas abrirá la válvula, y se escapará segun la direccion de la segunda flecha. Este manómetro puede servir para allísi- mas presiones. En efecto, supongamos que la superficie de la válvula v sea =1 módulo kilogramétrico: y que la base del flotador, siendo = 50 módulos kilogramétricos, esté inmergida en el mercurio, de modo que la fuerza ascensional sea de 50*, Claro es que solo una presion de 50M sobre + podrá hacer hundir el flotador para que se escape el gas. Las relaciones entre la superficie de la válvula. la del flotador y el grado de la inmersion, pueden ser las que se quieran, y, por tanto, las dimensiones ser suficientes para toda clase de presiones. Si precisara aumentar ó disminuir la fuer- za ascensional del flotador, no habria más que hacer entrar ó salir convenientemente el tornillo 7. Saliendo, disminuiria la inmer- sion de 7; entrando, aumentaria. Este manómetro no indicaria al exterior las presiones. Con la variante siguiente, sí. DIAL Fig. 473. vil. Pudiera yo extenderme aquí en muchos más pormenores; pero me lo prohibo termi- nantemente, considerando que no estoy es cribiendo una obra de carácter puramente técnico. Sé muy bien, sin embargo, que los detalles técnicos deciden con frecuencia entre el éxito de una invencion y su fracaso; pero mi objeto es solo contribuir desde mi puesto de com- bate, bajo las banderas del Progreso, á los triunfos y victorias que, en todos los campos de la industria, van alcanzando las máquinas 6 sobre las manos, el entendimiento sobre el músculo, la ciencia libre sobre el trabajo servil. El hombre no quiere ya ser máquina, porque sabe hacerlas y regirlas: el hombre no quiere ya ser esclavo, porque sabe escla= vizar agentes naturales. ¿Qué no es dable esperar cuando ya la máquina ha logrado penetrar en el país de las manos admirables (en el Celeste Imperio), al cual sacará de su sopor de siglos? Yo quisiera, pues, entregar á la civiliza- cion un esclavo más,—fuerte y sencillo, —pero completamente aparejado para toda su vida, y perfecto para desempeñar las funciones de receptor de fuerzas poderosas, transferibles luego á los más minuciosos organismos de elaboracion. Y quisiera hacer ver (y aun ver yo mis- mo experimentalmente) que á las ideas teó- ricas, antorchas iluminadoras de mi senda, no se opone en la práctica ningun caso im- previsto; porque, si tal ocurriera, la teoría era ¿pso facto deficiente. Para mí, no existe el supuesto antagonismo que muchos preconi- zan entre lo teórico y lo práctico. Teoría y Práctica coinciden; y, cuando nó, es que los principiosteóricos han sido precipitada enun- ciacion absoluta de hipótesis no adventicias, 39 en vez de serexpresion circunscripta y razo- nada de una resultante concreta, obediente á dos ó más principios que mútua y recíproca— mente se limitan y condicionan. Pero la índole de esta obra no consiente pormenores; y olro escrito ad hoc, en donde los detalles sentarian bien, no me es posible, por carecer de conocimientos especiales, y, más que nada, de suficientes medios de eje- cucion. Los inventores son regularmente pobres, y pocos casos se cuentan de excep- cion, entre los cuales no me encuentro. Feliz yo, pues, si, estudiando leyes muy comunes y conocidas, he logrado dar con aparatos de sencillez, de manejo fácil y exen- tos de deterioro; y más feliz aún, si yo, que, como CIALDI, HO MENO IN MENTE DI PERSUA— DERE CHE DI FAR PENSARE, consigo cautivar y llamar la atencion de los entendidos, y aun de los Hombres de Genio, hácia medios no costosos que, además de sus ventajas mecá- nicas, no habrán de sujetar á enorme per— turbación, ni aun temporalmente siquiera, grandes intereses creados sin injusticias — y por tanto muy respetables— ni dislocarán las condiciones económicas de la época, como ha sucedido en otros tiempos con muchas y benditas invenciones. AS O e e MN pl, NAS ' DÍ: aj le 5 ' y - - PI . 1594 e A prada rafia pea hz MN ar dl ainia tas a SDE alain MIT CN a ll manoja í : Ñ > na IA en PO A A E j j ¿ads ERIN na ¡e SD EN AN e OR a A e Dl ely til O bar EL AA ¿A AD A e: MI O AAN Depas 00 an e ce en bl 1 i 10) ¡AE o! e MUA idad MOTA > ee ¿ ' Es Mist, O | HS a o rr le ALAS pil | Ñ WAN 2 ED ANO y : A) $ Y YE ñ Pm We . aa di AÑ UM :6el N: FIL] á MAA SU ia a al ind a 1 da a AI » cx a lo e bere E dd! at aut dh FUN META MIO A úl l Te ñ CA Mw A: e ¿09 iniarieH ab TI A A VarcldM A xi ' y pue AR Eh ER Mel LS ” e ¡0 A dira dl AN A MN AO pra PIE a) rd dl Y ÓN mala ON ls el derbi ld abla / / yA AAA 0 mi lite di UTA il Aia ÓN AO vital £6H . ¿APLI 0 NA Éí aida Ai a HUIR 24] EN nu LO EN Ñ É S a á Y de 10 prtis? AO im AMIA 1 ES “! y TR 194 e O d . Ñ MIRA: RIO A 1 TC A 0) n4 Me , . PAT TI AI TI CEA EN 15 : MS E Mi AI TO TET ) ni el 3 OPTA e ú nia le | E hai UN ras 1 41d PS A Gi ae po E 1 “Ae PE TR AO RT 00 AM ICO ad DATO > AIF TA ALT vend abia e A - . ; , ce JA E A AD O y ' A | j e ni 5d E y al » 4 0 . sl Pad , A as dl ES Í Y e H i ñ . h pa Í e a » ee ad El A o qe ; E A h . 2 y ue pr B dE q an PRA PARTE TERCERA. ——— >, TRANSFORMA CION DE LA FUERZA DEL MAR EN AIRE COMPRIMIDO. ASIRDAST HTALA a ES -— VOIDAMAOUEVANE OLIMIATMOO ALA VO AAN TAG ESTIA LIBRO Ll ADQUISICION DE LA FUERZA DEL MAR. “AM 130 ASHAVA AL HA MOTO I2ruad: o 0 > 5 Y NT MA pn ' AS —TOMAE 0 y UA a f A = >. '1 e MS m CAPÍTULO 1. APROVECHAMIENTO DEL AGUA MOTRIZ DE LA MAREA Y DEL OLEAJE, Hácia las páginas 122 y siguientes, expuse, en general, el modo de utilizar la fuerza de los mares, por medio de : Una gran ensenada, Un estanque rompe-olas, Y una dársena, donde se estableciesen con seguridad los aparatos recep- tores. Como no era posible dar entonces á conocer los aparatos que hemos estu- diado últimamente, debí prescindir allí de entrar en los correspondientes por- menores. Puesto que se va á aprovechar la fuerza del mar en comprimir aire, el motor marino debe ajustarse á las exigencias de los aparatos compresores. Ya puedo llenar aquel vacío; y los conocimientos que debo ahora suponer en el lector, me permiten excusar explanaciones detenidas, y me invitan á re- ducirme al menor posible espacio. ilña Conviene recordar que son dos los orígenes de fuerza motriz utilizable á orillas de los Océanos: Las mareas; Las olas (1). Recordemos asimismo que en la dársena entra el agua de la marea por medio de un canal ad hoc, y el agua de las olas por medio de otro canal; y (1) Estas solamente en los Mediterráneos y los grandes lagos. 646 ' que el líquido de ambas procedencias no sale de la dársena sino despues de atravesar los receptores, desaguando unas veces en la gran ensenada y otras en el Océano. Recordemos tambien que compuertas complementarias, abiertas en los últimos momentos de la creciente, permiten la completa inundacion de la en- senada en el menor tiempo posible, hasta ponerse el agua del interior al mismo nivel de la pleamar oceánica; y que, en los últimos momentos de la menguante, esas mismas compuertas dan salida en breve tiempo á toda el agua interior, para que la ensenada se ponga al nivel de la bajamar. Recuérdese, por último, que hay 2 casos que examinar: Que no haya oleaje ni en la creciente ni en la menguante; Que lo haya. HL. Para ahorrar en lo posible explanaciones, voy á evidenciar la solucion en cada caso por medio de dibujos simbólicos, donde, por via de sencillez, tubos y válvulas representarán canales y compuertas. Además, como el agua represada no ha de salir de la dársena, sino des- pues de atravesar los receptores de la fuerza del mar, séame lícito simbolizar á estos por medio de la /igura siguiente (474), cuya justificacion vendrá despues. CRECIENTE. No hay oleaje mientras la marea sube. bran Ensenada Novel Darsena pe a ad EA ) del Oceano. velipualal oceanico de pa : ña ; Siendo mayor en a que a' la presion hidráulica, la válvula a está abierta, y cerrada la a. Por la misma razon está cerrada / y abierta /': tambien cer- rada c. Por canales no indicados va pasando el agua desde la gran ensenada al estanque de las olas. MENGUANTE. No hay oleaje mientras la marea baja. Gran Ensenada. vel TP mas Estanque de las as Add ena ltoqueel Oceanico. olas. Nivel del Oceano. Algun tiempo despues de iniciada la menguante, tendremos 1” más alto el nivel de la ensenada y el del estanque de las olas que el del Océano. Se supone tambien lleno el estanque de las olas desde la ensenada por ca- nales no indicados. 618 Por causa de mayor presion están cerradas las válvulas a, 4, y abiertas las a”, d y c. Tanto á la creciente como á la menguante, funcionarán los receptores así que haya 1” de desnivel, bien entre el Océano y la dársena, ó bien entre la dírsena y el Océano. Luego veremos el cómo. El Océano hace de estanque motor durante la creciente, yendo, por medio del receptor, á desaguar su flujo en la ensenada. A la menguante se cambian los papeles, y la ensenada se convierte en estanque motor, desaguando su lí- quido en el Océano tambien por el intermedio de la maquinaria receptora de la fuerza de la marea. Así, pues, las expresiones estanque alto y estanque bajo, constantemente usadas en el curso de esta obra, no se refieren en absoluto ni al Océano ni á la ensenada, sino á la capacidad que, en el turno periódico de sus funciones, ten- ga sus aguas á nivel más elevado. Inmóviles los receptores mientras no haya altura bastante para hacerlos funcionar, impedirán el tránsito del agua motriz desde el estanque alto al es- tanque bajo, como si fueran compuertas verdaderas. Siendo (página 581) invariable la resistencia de los aparatos compresores, los receptores necesitan, para hacerlos funcionar, una potencia tambien in- variable (y algo superior para vencer rozamientos). No bastará, pues, que el agua del Océano (6 la de la ensenada y la dársena en su caso) tenga una mayor altura cualquiera que la del estanque bajo. Es necesario que esa mayor altura, además, sea, por lo ménos, igual á 1 metro (por ejemplo) para que sobre los receptores actúe la presion indispensable á vencer la resistencia. Ahora bien: los receptores estarán siempre parados mientras la diferencia entre el estanque motor y el de desagiie no llegue á ser de 1 metro (1); y se pondrán en marcha automáticamente en cuanto la diferencia haya alcanzado esa longitud. IBV. Supongamos ahora que hay oleaje, y que, por su causa, se levanta el nivel del estanque de las olas sobre el nivel del Océano. Pueden ocurrir 2 casos: 1.2 Que el oleaje sea tan excepcional y violento que, por sí solo, baste para surtie de fuerza motriz la maquinaria; 2. Que no baste. (1) Si esa es la carga predeterminada. 649 Veamos la variante primera. Si la marejada, saltando por encima del malecon rompe-olas, suministra agua motriz en cantidad tan considerable como se necesite para establecer permanentemente el desnivel de 1”, calculado para que se pongan en marcha los receptores, ó mas aún, entonces nos resultará lo que representa la figura siguiente (477). CRECIENTE Y MENGUANTE. Marejada excepcional, capaz de mover por sí sola los receptores. Darsena. Nivel del es- Mveligualal del Mivel del tanque delas olas estanque delas olas: Ensenada. Uceano 2 Kig Ai En este caso excepcional, los receptores estarán trabajando sin intermi- tencias, porque ni á la creciente ni á la menguante habrá que aguardar á quo se establezca el metro de altura, toda vez que, por hipótesis, lo suponemos. Las válvulas a' y 6 estarán abiertas, cerradas a y c, é indiferente 0”, ó bien, cerrada no automáticamente sino por órden de los ingenleros. En este caso, al aproximarse la época de las cuadraturas ó de las marcas muertas, pudiera represarse el agua de la ensenada, para luego trabajar con ella durante el aguaje escaso, sí llegaba á disminuir la violencia del oleaje. Y si la masa suministrada por el oleaje fuese en cantidad mayor que la necesaria para hacer marchar los receptores, no cabiendo ya más líquido en el estanque de las olas, por no tener su malecon más de 4: metros ó 5 de altura sobre la mínima bajamar, entonces rebosaria el sobrante en el Océano por los bordes del mismo malecon. Este sería el sistema de circulacion contínua indicado pág. 124. Durante la creciente ascenderian paralelos, sensiblemente, los niveles del Océano y del estanque; y, mientras la menguante, descenderian de la propia manera. Y donde no existan las mareas, ó sean insignificantes, como en el Medi- 650 terráneo, el nivel del mar no estaria sujeto í alzas ni bajas sensibles, pero el resultado sería el mismo. NES No siempre, sin embargo, el oleaje ha de ser tan violento, que él solo baste (y aun sobre) para hacer funcionar los receptores de la fuerza del mar. Estudiemos ahora el otro caso, el cual comprende la gran mayoría de los que con el oleaje pueden ocurrir: el de que la marejada haga subir alguna cosa el agua del estanque de las olas, pero no lo suficiente á mantenerlo sin cesar 1" más alto que el nivel del Océano. Pueden ocurrir 2 sub-casos: 1.2 Que esto suceda durante la creciente; 2. Que ocurra mientras la menguante. Empecemos por este último, que es el más fácil. Iniciada la menguante, el nivel de la ensenada y de la dársena estará más alto que el del Océano. Si entonces las olas elevasen el nivel del estanque de las olas, podríamos: 1. O bien, como regla general, aumentar con sus aguas las de la ense- nada y de la dársena; MENGUANTE. Oleaje incapaz de mover los receptores por sí solo. 1 larsena Nivel delas olas Nivel del Uceano 2. 0 bien, si con lo que ya ha bajado el Océano y lo que ha subido el agua del estanque rompe-olas, se ha establecido el desnivel de 1”, dejar mar- char la maquinaria mientras haya suficiente presion, sin gastar para nada el líquido que en la ensenada haya existente, sino cuando, habiendo bajado más aún el Océano, tengamos 1” de diferencia entre su nivel y el de la ensenada. En este segundo caso, sería necesario que se cerrase mecánicamente (no automáticamente) la válvula /'. 651 Vamos al primer sub-caso: que el oleage se haya de aprovechar á la cre- ciente. Representémonos el momento de la bajamar, 6, lo que es lo mismo, el del inicio de la creciente. Y, para fijar las ideas, supongamos esto en una marea de 3%, Como entonces el mar solo sube ¿ metro por hora, habria que aguardar, si no hubiera oleaje, todo el espacio de 2 horas para que el Océano elevase natu- ralmente su nivel 1” más alto que el de la vacía ensenada; pero habiendo oleaje, ocurrirá que el nivel del estanque de las olas estará más alto que el del Océano; y, siá la hora y media, v. gr., de iniciada la creciente hay en el estanque de las olas 4 de metro más de elevacion que en el Océano, los receptores se pon- drán en marcha por sí mismos4 hora antes de lo que, sin marejada, lo habrian podido hacer: es decir, que en vez de aguardar 2 horas y trabajar 4 durante la creciente, solo habrán aguardado 1",5 para trabajar 4,5. CRECIENTE. Oleaje incapaz de mover los receptores por sí solo. Nivel del Oreano menos. de )'" superior al dela.en- Mvel dela senada. Sl NE anterior bajamar: teo 10 2 Fig. 479. En este caso tendria que ser cerrada mecánicamente, no automáticamen-= te, la válvula /. Lo peor que podria suceder es que repentinamente el mar se serenara, y que el oleaje dejara de elevar sobre el nivel de la marea el nivel del estanque. Aun en este caso nada se habria perdido: los receptores se pararian á media crecien- te, y tendrian que aguardar á que el nivel del Océano se alzase 1” sobre el nivel de la ensenada. lntonces aguardarian lo que, caso de calma, debieran haber aguardado al iniciarse la pleamar. Pero no habria inconveniente en proceder de otra manera, adoptando el sistema de incomunicar la dársena y el estanque de las olas durante toda la 652 creciente, y mover la maquinaria con el agua del Océano como en los dias de perfecta calma. Solo habria esta diferencia. Despues de inundar en breves momentos por medio de las compuertas su- plementarias, en los últimos momentos de la creciente, tanto la dársena como la ensenada, se podria hacer una de dos cosas: 1.2 0 bien agregarles el líquido (superior al nivel del Océano) existente en el estanque de las olas, por cuyo medio no habria á la vaciante tanto tiempo de huelga en los receptores; 2.” 0 bien el estanque de las olas, incomunicado con la ensenada, move- ria por sí solo las máquinas en cuanto entre él y el Océano hubiese 1" de des- nivel. Por este medio trabajaria el estanque hasta que su nivel quedase al ni- vel de la ensenada, y la hueleza de los receptores sería mucho menor. vi. Basta con lo expuesto. Solamente quiero agregar 3 detalles: Es lo primero, que cuando hubiere mucha agua motriz, los receptores gas- tarán enormes cantidades, caminando con más velocidad; y que, cuando hubiere poca, consumirán ménos, acortando la velocidad. Abandonados los aparatos á sí mismos, marcharán constantemente cuando hubiere agua bastante para mantener el desnivel de 1”, y se pararán automá- ticamente cuando, por no haber líquido bastante, ó por haberse gastado mucha cantidad, disminuya la altura de ese desnivel, etc. Es lo segundo, que las compuertas de los canales funcionarán tambien auto- máticamente, excepto en los momentos de la pleamar ó de la bajamar, cuando en poquísimo tiempo haya de anegarse ó vaciarse la ensenada, y los demás depósitos, por medio de las compuertas suplementarias. Es lo tercero, que para estos servicios bastará un personal mucho ménos numeroso de lo que á primera vista pudiera pensarse, si no tuviéramos aire comprimido á nuestra disposicion. Pero, como nuestra factoría no tiene más objeto que almacenar la fuerza del mar, percondensando el aire, podremos siempre desde considerables dis- tancias, efectuar todos los trabajos que necesitemos, abriendo desde las ofici- nas, contíguas á la dársena, las llaves ó los registros destinados al efecto, por lejanos que esten. y. Los demás pormenores, puramente técnicos, no corresponden á una obra como esta, de ideas generales. Por otra parte, son tan fáciles de imaginar y descubrir, que cualquier ingeniero, solo tendria que vencer la dificultad de una eleccion, CAPITULO Jl, APROVECHAMIENTO DE LA FUERZA MOTRIZ DE LAS OLAS. La utilizacion del oleaje requiere órganos especiales y ad hoc. Es sin duda secundaria esa loro en los Océanos de potentes mareas; pero puede ser un gran recurso donde no las haya, ó donde y cuando los agua- jes alcancen muy poca altura. Convertir un movimiento en otro, es acaso la idea más espontánea en me- cánica, á pesar de que pocas veces sea la más fácil. Así, muchos son los pro- yectos, estérilmente publicados, para aprovechar el oleaje como fuerza motriz. Los sistemas de flotadores me parecen completamente inadecuados: podrian servir cuando ligeras undulaciones agitasen las aguas; pero serían indefecti- blemente destruidos en los dias de mar brava. De entre los demás sistemas, me parece de sumo interés el del Sr. Rurz (á que me he referido en el Apéndice á la Introduccion). Hé aquí un croquis de la idea. -Mivel del Oceano, S o dE AR Fig. 480. Un malecon M recibe las olas: este malecon está atravesado por varios conductos que terminan en válvulas, por la parte interior ). Cuando la ola es detenida, sube el nivel exterior, abre las válvulas y entra agua en el depósi- 654 to 1); mas, cuando la ola se retira, las válvulas se cierran, y el agua que en- tró en el depósito queda represada y á mayor altura que el nivel medio del mar. Teniendo ya agua en alto, fácil es utilizarla. .... , etc. IL Contra este plan ingenioso, nada ciertamente habria que objetar, si exis- tiesen materiales de resistencia indefinida. Pero pensar para resistir el empuje de enormes masas de agua en los géneros de válvulas conocidos, casi me pa- rece prueba de no haber visto jamás los embates de una mar excepcionalmente embravecida. Cualquiera de las válvulas hoy en uso, abierta repentinamente, de golpe contenida, obraria en los dias de tormenta como un ariete incontras- table contra los desdichados malecones en que se la hiciese funcionar. Sírvase el lector recordar los formidables efectos destructores de las olas, registrados pág. 157 y siguientes. Dado el ingenio y la inventiva que revela el malecon-Rurz, es de pensar que el autor hubiese imaginado válvulas especiales para remediar la, en mi juicio, evidente ineficacia de los poco resistentes medios prácticos empleados en la actualidad (que de nineun modo considero imposible el descubrimiento de nuevas válvulas, lecuedas al intento, con forma y condiciones hasta ahora no descritas, ó, por lo ménos, no llegadas á mi conocimiento todavía). TIT. "Tanto miedo he tenido á los formidables embates de los dias de temporal, que hasta para los parajes relativamente resguardados, como son la dársena y sus canales, he creido necesario idear compuertas, sobre las cuales no obren como ariete las ondas en movimiento. Nivel del mar tranquilo. 055 Sobre 2 poderosísimos muñones 129 p (/y. 481) del lado de acá del plano del papel, y del lado de allá 721207" p', que constituyen un eje horizontal (per- pendicular al plano del papel). está suspendida la compuerta a/c. def ghes un perfil del malecon. Cuando venga la ola, ó bien cuando haya desigualdad de niveles entre el canal y la dársena, la compuerta tomará la posicion siguiente (fig. 482). Nivel de la represa o S E TN O Nivel del Oceano — — — ÁS Y el agua entrará en la dársena, segun marca la figura 482, hasta igua- larse el nivel interior con el de la onda exterior. La entrada del agua será 4d, abra variable segun la intensidad de la corriente. Pero cuando el nivel interior resulte más alto que el exterior, tendremos lo que sigue (/y. 483). Y, como se ve, el agua solo podrá escaparse por el pequeñísimo espacio re- manente entre la zapata ch y el malecon de, y entre los lados ab y ab... Y, como á medida que se exajere la inclinacion de la compuerta, será mayor la resultante de su oravedad, tendremos que las variaciones de la incli- 656 nacion corresponderán con las variaciones de la diferencia de niveles, presen- tándose mayor contención, á medida que aumenten las diferencias (1). La siguiente compuerta puede estar construida de tal modo, que se halle en equilibrio cuando el plano se ponga vertical (/ig. 484). l En tal caso, pequeñas diferencias de nivel ó de presion la harian oscilar, lo que daria mucha sensibilidad al aparato. Esto fuera acaso inconveniente en las grandes presiones interiores; para evitar las cuales serviria el contrapeso ó flotador F, si entraba en el agua del estanque alto cuando la parte / ascendiese por la rampa cilíndrica d e del malecon (/i9. 485). (1) Para el malecon-Ruiz tal vez conven= drian estas compuertas, empleadas como vál- vulas de volteo. Pero, aunque ellas cedan al empuje del oleaje, y giren sobre sus muñones al retirarse las olas, me parece. sin embargo. que los exagerados temporales oceánicos las habrian de inutilizar. Acaso no será esto de temeren los canales Nivel del Oceano. 155. y la dársena, porque allí, por terrible que sea la agitacion del mar, y por grande que en los canales resulte la velocidad conservada, las masas marinas habrán de obrar más por pre- sion que por impacto (si no es que en el ziz- zag de los canales queda completamente anu- lada toda la violencia de los choques). 657 Los soportes de estos aparatos no deben hallarse empotrados en los muros, porque los deteriorarian: deben ser self-standiny, de fundicion, y del peso de muchas toneladas. Hecha esta digresion sobre las compuertas, acaso demasiado técnica, paso á indicar el medio que me parece más eficaz y seguro para utilizar el pre- cioso recurso de las olas de todos los mares, así de los de mareas como de los que de ellas carecen. ENE Por de pronto haré notar que en los grandes aguajes y grandes marejadas, detenidas las moles líquidas repentinamente por el malecon rompe-olas, salta- rán por encima de él, si solo tienen (en España) 4”,5 de altura, y llenarán el estanque á un nivel mucho más elevado que el nivel medio del mar. Pero ¿cómo aprovechar las olas cuando no esté la mar muy picada ni haya erandes aguajes? ¿Por qué no ha de pasar de 4,65” la altura del malecon? ¿A qué someterse 4 condiciones de altura en la escollera rompe-olas? YA Hasta para triunfar de las dificultades anteriormente enumeradas, se pre- senta irreemplazable el aire comprimido (dado caso que la rabia de las olas tempestuosas y huracanadas se deje de alguna manera dominar). Sea un malecon construido de grandes sillares, cuyo interior resulte como sigue /fig. 486). Océano Nivel de la máxima bajafnar -. . . . o. o. .- SUSO ROS es IS SS terreno de la playa Fig. 186. Pilares no dibujados sustentan por a y por d la caja de aire abcd, don- de cd > ab. Un tabique 7' se eleva desde el fondo por el interior de la caja de aire abc d, segun marca la figura. 42 038 Supongamos que no hay oleaje, y que ha subido la marea. Entonces ten- dremos á igual altura el agua en el Océano y en la dársena (donde habrá el líquido ido entrando durante la creciente por el respectivo canal). Pero, por causa de la compresible impenetrabilidad del aire, solo habrá subido el nivel en la caja abc d, lo que permita la compresibilidad gaseosa, conforme á la ley de Mariorre /figy. 487). Ocean interior de la == ensenada === Ahora bien: supongamos la existencia de un oleaje cualquiera, suave Ó duro; y, al ser detenida bruscamente la ola por el malecon cd (fig. 488), subi- rá el nivel del Océano; y, en virtud de la velocidad adquirida, penetrará agua en la caja de aire abc d, por el rectángulo d. interior de la “== ensenáda 2 El agua que por d entra en la caja de aire, rebasará el tabique interior, y caerá al otro lado, elevando el nivel 2 2. Pero la elasticidad del aire interno, súbitamente recondensado por el ingreso del agua de la ola, hará en el acto entrar en la ensenada el líquido que caiga sobre el nivel 2 2. Las masas líqui- das que en tal caso se encuentren, pasarán por el rectángulo a al interior de la ensenada. El nivel de ésta necesariamente se elevará, y tambien resultará ele- vado algo 2 2, lo que corresponda segun la ley de Marrorrr. 659 Y, retirada la ola, tendremos //ig. 489): b L( interior de la ensenada. == HH KA - _— Fig. 489. Donde qr =0p, NE SD 5 El agua, en el interior de la ensenada, no podrá ya salir, por impedirlo la impenetrabilidad del aire existente dentro de abcd. vVL Claro es que, para tener una caja de aire incapaz de ser movida por los mares huracanados, se necesita una obra hidráulica de consideracion, pero nada difícil. Me parece que el malecon rompe-olas ofrecería toda clase de seguridad, hecho con arreglo á las dimensiones siguientes (1) (figs. 490 y 491). Escala de d: 200. Máxima bajamar .. .-. n= po -=- >» + (1) Entre los ingenieros ingleses es co- Massachusets, se laborean sillares de 25 y mun el usar bloques de 20 á 30 toneladas más piés de longitud. En Dublin se estan co- para rompe-olas. En las tranquilas aguas de locando de 29 piés ingleses de alto, 21 piés Liffey se han usado bloques de más de 300 4 pulgadas de ancho, y 11; piés de largo: pe- toneladas. En las canteras de Rockport, en san 350 toneladas. la punta extrema de Cap Ann, en la costa de 660 Escala de J: 200 77 ÓN NN N NY NS ON , N Y X= O a Wiz Al ll Fig. 491. VIL Y no solo en el Océano, sino en cualquier mar interior (como, por ejemplo, en el Mediterráneo) y en los puntos donde los desniveles de las mareas sean poco considerables, puede recogerse y utilizarse de este modo la accion de los vientos que pone en agitacion perpétuamente la superficie de las aguas; ex- ceptuando las intermitencias de los hermosos dias serenos en que el viento parece reposar. Estas intermitencias que, en los países favorecidos por tiempos bonancibles, suelen ser de larga duracion, es el único inconveniente que puede presentar el aprovechamiento de las olas. En efecto; si las olas fueran un fenómeno constante y de idéntica intensidad, no interrumpido jamás por gloriosos dias de calma, nada más fácil que establecer un sistema de circulacion contínua de agua motriz, procediendo como sigue: 1. En un estanque adecuado que sobresaliese poco del mar, entraria el agua al estrellarse en los malecones al efecto construidos; 2.” Así se tendria siempre un depósito de agua, cuyo nivel estaria perma- nentemente á mayor altura que el del mar; 3.” El agua de este depósito se dirigiría á aparatos sumergidos, que se pondrian en movimiento con la presion consiguiente á la diferencia de los ni- veles interior y exterior; 4.” Despues de pasar por la maquinaria poniéndola en movimiento, el agua motriz volveria al mar. Y así sucesivamente (1). No habrá acaso medio más sencillo y ménos costoso de utilizar el oleaje, donde quiera que no hubiere mareas, ó mareas utilizables. Verdad que este sistema holgaria en los dias de calma; pero ¿acaso los in- ventores de flotadores y palancas imposibles contaban con una série perpétua de dias de tempestad? (1) Por de contado que, conforme con el objeto de estos libros, la maquinaria se ocuparia en comprimir aire. t LIBRO Il. RECEPTORES DE LA FUERZA DE LOS MARES. pa ¿BRA 20) mi Asi 0 id? "A | y o CARA tapraós E pa E a de cs a O «Mi en 1 ES) +A a nr Ml 08 A " ñ card E pl 0 y (Pr LO A A PTE . $ 30 TIGA Af va 2 q: road haa, 1 EN ds É CAPITULO 1. PRELIMINARES. Ya sabemos el modo de obtener desniveles de agua marina procedente de las mareas, ó de las olas, ó de las mareas y las olas. Ahora bien: ¿cómo han de ser los receptores que utilicen la potencia diná- mica de estos desniveles? Desde luego ocurre que los receptores han de ser adecuados al trabajo en que luego hubieren de transformar la fuerza primitiva; y, como la fuerza del mar ha de emplearse (segun pretende esta obra) en comprimir aire, claro es que las cualidades de los compresores han de determinar las propiedades que deban tener los aparatos de recepcion. De aquí el que, antes de tratar de estos, haya sido necesario el estudio de los medios de comprimir; y que, no obstante el ser lo primero en importan- cia el conocimiento de cuanto se refiere á la fuerza motriz, haya tenido prela- cion, en el órden cronológico, la enumeración de los mecanismos más ade- cuados para llevar á cabo un trabajo concreto y especial (como lo es el de la percondensacion gaseosa). 11. Los compresores de aire estudiados en la Parte II de esta obra pueden cla- sificarse, para lo que ahora vamos á discutir, en 2 y 'andes clases: Aparatos de resistencia creciente; Aparatos de resistencia constante. En general, pueden mirarse como de resistencia creciente, no solo los apa- ratos de los émbolos diferenciales conjugados, sino tambien los foros simples y los helicoidales; y como de resistencia constante, los dobles foros dodeca- celulares del sistema branquial. 111. Los motores, pues, de tales compresores, parece que deben acomodarse á esta clasificacion, por lo cual, á primera vista, resulta que necesitamos: 664 Receptores, de poder creciente; Receptores, de poder constante. Tal vez se diga que, encontrado el desideratum de la mecánica en los foros celulares, por ser compresores de resistencia constante, es ya inútil bus- car motores de poder creciente, pues, en hallando un motor de poder constante, habremos obtenido cuanto podemos apetecer. La objecion en su fondo es pertinente; y desde luego debo repetir, que creo organismos mucho más ventajosos y eficaces que los émbolos conjugados, los aparatos branquiales; y, siendo los foros, en mi juicio, mucho más conve- nientes que los cilindros, á ellos, y no á estos, habré de dar naturalmente la primacía para recoger en alre comprimido la fuerza inagotable de las mareas y las olas. Pero la superioridad de los foros celulares no reduce á la nulidad las ven- tajas de los aparatos diferenciales cilíndricos. Y, pudiendo estos prestar servi- cios muy apreciables en multitud de circunstancias, conviene apurar su estudio como si no existiese cosa mejor. Además los foros, por lo general, deben ser de grandes dimensiones, lo cual no los hará fácilmente transportables, mien- tras que los aparatos de cilindros conjugados pueden sin gran esfuerzo tener esta propiedad. Su estudio, por otra parte, dará gran luz para el de los aero- motores. Y de aquí, el que me parezca absolutamente necesario manifestar los medios que me ocurren para vencer las resistencias de los aparatos de cilin- dros, empleando al efecto la hoy no utilizada fuerza del mar. IV. Al imaginar los émbolos diferenciales, siempre quise llegar á condensa- ciones considerables, no solo con motores relativamente poco poderosos, sino tambien conseguir igualdad en las resistencias, á fin de que un motor cons- tante pudiera ya contrarestar siempre esa deseada igualdad de las resistencias. Creo haberla obtenido con los foros celulares, pero no en los demás casos. Repetidamente hemos visto que la condensacion de un gas por medio de un piston y un cilindro presenta sus resistencias en un órden creciente: desde casi nada á mucho; y, á veces, 4 muchísimo, cuando son muy grandes las tensio- nes. Y, si bien los estudios hechos en los anteriores libros sobre los émbolos conjugados del sistema diferencial, tienden á procurar la igualdad en ese ór- den creciente, y, en efecto, ese sistema reparte mejor una misma suma de resistencias, procurando la igualdad de los sumandos iniciales y finales; sin embargo, el desideratum sería convertir esa operacion de sumar sumandos desiguales y progresivamente crecientes en una simple operacion de multipli- car, transformando esa suma de sumandos crecientes en otra suma de suman- dos enteramente iguales. 665 Algo me parece conseguido, porque á curvas abruptas é inaccesibles del sistema monocilíndrico, hemos sustituido suavísimas pendientes —sensible- mente planos —pero no hemos logrado planos horizontales, puesto que siempre en la compresion policilíndrica, aunque sin gran fatiga, hay que ir ascendien- do, ó aumentando contínuamente los esfuerzos del motor. v. Me propuse, pues, hacer que, aun en el sistema policilíndrico diferencial, las resistencias, aunque crecientes, se me presentaran como constantes; pero imponiéndome ciertas condiciones. Cuando la potencia y la resistencia no se equilibran constantemente, tiene la máquina que almacenar, en forma de movimiento, el exceso con que en cier- tos instantes supera el trabajo motor al trabajo resistente, adaptando á un árbol de la máquina la gran masa de un volante; lo que, si hace vencer una resistencia superior en determinado momento, aumenta siempre la cantidad de las resistencias pasivas, considerables aun en el más delicado mecanismo. Yo no he querido recurrir á los volantes, por no ser de fácil instalacion tratándose de un motor cual la fuerza del mar. Por otra parte, los volantes requieren una cierta velocidad que, á no ser con engranajes, me parece incom- patible con la lentitud (4 mi entender esencial) necesaria para llegar á gran- des condensaciones sin un perjudicialísimo desarrollo de calor. Siempre he de- seado una marcha sumamente lenta, pero sin recurrir á ruedas dentadas; sino solo por la disciplina y economía natural del procedimiento; y, por consiguien- te, siempre he querido dar la preferencia á la accion directa de la máquina motriz de la marea sobre los émbolos compresores. Aunque esta aspiracion no significaba, ni podia significar exclusion en absoluto de ruedas dentadas, manivelas, bielas, etc., ella sirve para explicar mis prolijos afanes por igualar las resistencias del aire comprimido durante la carrera de los émbolos: (así las del principio como las del fin). vL Los motores hidráulicos conocidos en la industria pueden dividirse en 2 clases: Motores de piston con movimiento rectilíneo alternativo; Motores de palas con movimiento circular contínuo. Los primeros me parecieron más á propósito para mover los émbolos con- jugados, y los segundos para los foros celulares; y, así, cuando trate de estos, examinaré los motores hidráulicos de movimiento circular contínuo, 666 Para mover, pues, los sistemas de émbolos conjugados, recurriré á los mo- tores hidráulicos de piston con movimiento alternativo y rectilíneo. ADE Los aparatos receptores de la fuerza motriz del mar tienen que someterse en las costas españolas (y lo mismo en las de casi todos los Océanos) á la con- dicion de consumir mucha agua marina, pero con poca altura. Y la razon es óbvia. En España la diferencia entre el flujo y el reflujo no llega á 5”; y, por consiguiente, no podemos, en general, aprovechar la presion del agua por su mucha altura, sino por su mucha cantidad. Donde, como en Saint-Malo (Francia), en Bristol (Inglaterra), ó Greenstone (Fundy, América del Norte), alcanzan las mareas desniveles, que pasan, y mucho, de 10 metros, podrá ciertamente recurrirse á otras invenciones (por ejemplo, á la de Toumast, de que trata el Apéndice á este Libro); pero en Espa- ña la masa de agua consumida, y no su elevacion, tiene que determinar la po- tencia del aparato hidráulico receptor. vull. La ascension por un suave plano inclinado nos ha servido de VorsTELLUNG para representarnos lo creciente de las resistencias por el sistema diferencial policilíndrico. Y para vencer esa cuesta, y hacer que tan desigual resistencia esté con la potencia en una relacion constante, no descubro más que uno de estos 2 medios: 1.2 O buscar un motor de poder creciente; 2.” O trabajar con lentitud mayor á medida que la resistencia sea más grande, CAPÍTULO Il. RECEPTOR DE PODER CRECIENTE, Todos los ingenieros tienen noticia de la llamada máquina de columna de agua (a colonne d'eau), usada en los paises montañosos que ofrecen saltos de agua, consi- derables por su altura más bien que por su abundancia, y no fáciles de utilizar por medio de las ruedas hidráulicas. Estas máquinas son muy semejantes á las de vapor /fig. 492). Regularmente se aprovecha el motor colocan- do verticalmente el cilindro; disposicion llena de inconvenientes tratándose de las mareas, porque, la mitad de las veces, haria perder en altura al peso de agua la longitud del cilindro. La columna líquida actúa por su peso sobre una cara del piston; y, mientras, se escapa al ex- terior, despues de haber servido, el agua que baña la otra cara: un mecanismo automático fa- cilita este efecto alternativamente, etc. El motor hidráulico oscilatorio de SmrrH es una preciosa variante de este mecanismo, que puede trabajar con saltos de agua de 90”, y con- sumir 160%" por hora, desarrollando una potencia sig: de 50 caballos-vapor. La siguiente figura (493) es un croquis: el agua motriz entra por E y sale por $. Pero, dado que tratándose de las mareas no puede contarse con gran altura para mover los émbolos conjugados, creo que pudiera utilizarse la máquina / colonne con las modificaciones siguientes: 192. 668 Fig. 493, 1. Colocando horizontal el eje del cilindro; 2.” Manteniéndolo constantemente sumergido en fosos convenientes; 3.” Haciendo obrar el agua por aspiración (de esto trataremos luego con detenida especialidad). Baste por ahora concebir sumergido y horizontal el cilindro para compren- der que de este modo se aprovecharia todo el peso del agua, ó sea la diferencia de ni- veles. Ambas caras del piston estarian baña- das por el agua; ambas tendrian sobre sí una columna líquida; pero la diferencia de alturas sería integramente aprovechada, y haria que avanzase (sin pérdida ninguna de presion hidráulica motriz) la cara que estu- viese en comunicacion con el agua del es- tanque alto, expulsando al mismo tiempo, fuera del cilindro, el agua que estuviese en comunicacion con el estanque bajo. Y, si esto se verificaba automática y alternativa- Dársena 0 estanque alto mvel del mar mente, tendríamos todo lo necesario para la compresion del aire, sin detrimen- to ninguno del efecto debido á la diferencia de potencia hidráulica correspon- diente á los niveles. 669 ire En su forma teórica, los émbolos conjugados solo comprimen y almacenan aire al caminar en un sentido; pues, al retroceder, lo que hacen es aspirar aire nuevo en el cilindro mayor, y, en los demás, disponer convenientemente el aire ya condensado, para ser recondensado y almacenado á la carrera inmediata. Bien poca fuerza se necesita para el funcionamiento de los émbolos al retroce- der: hagamos de ella caso omiso. Pero, á fin de que la accion compresiva del agua no fuera intermitente, el vástago de la máquina horizontal de columna habia de mover simultáneamente dos sistemas de émbolos conjugados; de tal modo que, mientras uno conden- saba y almacenaba aire (por efecto del peso del agua marina), el otro renovaba su provision de aire atmosférico en el cilindro mayor, y hacia cambiar de po- sicion, con respecto á los émbolos restantes, al aire que se hubiera préviamente condensado, recondensado y percondensado en los correspondientes cilindros de capacidad menor. (Esto, por supuesto, si no se adoptaba alguna de las for- mas discutidas en el cap. IV, que empieza á la pág. 376.) | a=-=sapgl Cilindro motor de la máquina a 6s A : aromtalico Doble juego de cilindros y émbolos conjugados. lonne U'eau. Fig. 495. Cuando el un juego comprime y almacena, el otro juego se abastece de alte nuevo, y se pone en disposicion de comprimir y almacenar á la carrera siguiente. El abastecimiento de aire nuevo se hará por tubos no dibujados, que salgan á la atmósfera ambiente. Tambien pudiera adoptarse la disposicion que sigue (/1g. 496). La máquina de columna de agua caminaria con toda la lentitud que se quisiese, condicion la más sencilla para evitar el gran desprendimiento de ca- lor propio de una compresion demasiado rápida: y, estando sumergidos los compresores, el resultado sería más fácil de lograr. La máquina horizontal 4 colonne se prestaria maravillosamente á trabajar con mayor ó menor lentitud; pues, para obtener estos cambios en la velocidad, solo habria que facilitar ó restringir la entrada del líquido motor en el cilindro. Unas veces tardaria mucho tiempo en llenarse, y otras veces ménos, pero la potencia sería siempre la misma. Claro es que el trabajo no lo sería, pues la 670 produccion del aire comprimido aminoraría con la lentitud, y aumentaría con la celeridad (relativa, se entiende). Cilindros de condensacion y Cilindro Cilindros de condensación y almacenaje. delamá- almacenaje. quina horizon- tal Z co- lonne Dean. Fig. 496. Y la potencia permanecería constante, aunque variase la velocidad, porque la teoría de este mecanismo sería la de la prensa hidráulica, toda vez que el piston no huiría del agua comprimente, segun ocurre en las máquinas hidráu- licas de gran velocidad. No huyendo el piston ante el agua motriz, se aprovecharía ín- tegra toda la potencia correspon- diente á la altura disponible del motor. En efecto: utilizaríamos el principio de PascaL, como en la prensa hidráulica, puesto que la presion se transmite en los líquidos de tal modo, que los esfuerzos ejer- cidos sobre diferentes superficies, son proporcionales á las áreas. Ahora bien: supongamos de 10" la altura del agua marina motriz; Supongamos que esta columna actúa sobre el piston de un cilin- dro horizontal, cuya superficie tenga 1 metro cuadrado (119. 497); Supongamos igualmente otro Fig. 491. Fig. 498, aparato análogo (/ig. 498). (1) Claro es que pudieran aquí indicarse las disposiciones estudiadas desde la pág. 376, con el objeto de economizar espacio. E7A Sea de 1 centímetro cuadrado la seccion del tubo alimentador de A, y de + centímetro cuadrado solamente la del tubo alimentador de B. Evidente es que en llenar el cilindro 4 se invertirá doble tiempo que en llenar el cilindro A. Por otra parte, cada uno de los 10 000 centímetros cuadrados del piston A será empujado con la fuerza de 1*,0336 (1); y, por consiguiente, para dete- ner la marcha del piston A, sería necesario oponer una fuerza antagonista igual á 10336 kilógramos (prescindimos siempre de rozamientos, etc.). Esto es claro: la superficie a) tiene sobre sí una presion igual á la de la atmósfera, ó sea de 1*,0336; y es claro que, conforme al principio de Pascaz, cada porcion del interior del cilindro que tenga la misma superficie que la seccion ab, sufrirá la misma presion que ab. Es así que el piston A tiene 10 000 superficies iguales á ab; luego el piston se mueve con una fuerza de 10 336 lalógramos. Pero, por lo mismo, cada porcion interior del cilindro B sufre idéntica presion que la base del tubo a'/', que es igual á 4 kilógramo; y como el pis- ton B =1"", tiene 20 000 superficies iguales á a' Y, resultará que B marcha- rá con una fuerza de 27 672 medios kilógramos; ó, como en el caso anterior, con un empuje que solo podrian contrarestar 10 336", Por consiguiente, estos cilindros 4 colonne podrian marchar con suma lentitud en la época de las cuadraturas, ó sea en la época de las mareas muer- tas, trabajando, sin embargo, con la misma gran potencia. Los cambios de alturas entre el flujo y el reflujo, se transformarian, así, en cambios de velocidad, pero no en cambios de potencia. Esta solucion es importante: transformar en irregularidades de tiempo las irregularidades de la altura hidráulica, permaneciendo constante el esfuerzo de la potencia (2). UE Esta máquina horizontal y sumergida tiene la preciosísima ventaja de poder conjugarse fácilmente con otra, ú otras, para doblar, triplicar....., mul- tiplicar el efecto de la marea. La industria sabe hacer en los tiempos actuales, cilindros perfectos, hasta (1) 0, segun varios autores, 1*,0333. cosas diseminadas se venreunidas, áveces por (2) Muchas veces los principios están co- nocidos desde hace largos años, pero las aplicaciones se hacen esperar. Los investiga- dores de las ciencias, no son necesariamente inventores de aparatos industriales. Los in- vesligadores interrogan á la naturaleza, y consignan sus respuestas. Pasa el tiempo, y azar, á veces por fantasías agudas, detenidas en su camino hácia el progreso: y así se ob- tienen grandes adaptaciones de incalcula- ble valor para la Humanidad, y acaso nunca sonadas por los que contribuyeron directa= mente á su existencia. (S. American, mar- zo 9, 1878.) 672 de 2 y 3 metros de diámetro, y su piston correspondiente; pero no ejecutaría un cilindro ni un piston que tuviesen dos, tres..... veces la misma superficie. Pues, como el agua de las mareas abunda, y no puede haber inconveniente en gastar de ella enormes cantidades, nada más fácil que utilizarla en masas considerables, haciendo á la vez funcionar conjugadamente varios cilindros de columna colocados horizontalmente. Lo Y 4) Cinco cilindros conjugados de co- lumna de agua (1). Fig. 499. La conjugacion de estos cilindros horizontales puede ser de gran utilidad donde no haya mareas de gran altura. Supongamos 10 trabajando bajo un peso de agua de 1” solamente, ó sea de ¡, de atmósfera cada uno. Tenga cada cilindro 2 metros de altura y 1” de radio. La superficie circular de cada piston será de 31416”, y la fuerza de los 10 pistones conjugados ascenderá á 31 ; toneladas. Con esta potencia habria más que suficiente para comprimir 2”” de aire á la espantosa presion de 32%" por cada carrera completa de los 10 pistones hidráulicos (2). LN Entro ahora á explanar lo insinuado en la Seccion II, pág. 668, respecto á la aspiracion. Las máquinas horizontales 4 colonne d'eau y sumergidas, deben obrar, no (1) Bien se echa de ver que, colocados (2) Sea de 2M la carrera de los émbolos verticalmente estos 5cilindros 4 colonne 'eau, conjugados geométricamente. se reduciria considerablemente el efecto del Estos sean seis salto de agua. Y tal podria ser la altura del salto, y tal la de los cilindros, que alguno ó :: 10000 : 5000 : 2500 : 1250 : 625 : 312,5; algunos de estos viniesen á estar más altos que el nivel superior del salto mismo. Hori- y el esfuerzo final no será más que. zontales y sumergidos, cada uno aprovecha por entero la altura del salto; y,juntos, mul- Una corona cualquiera <(n.* de cilindros—1) tiplican su efecto. En la figura anterior (994) lo quintuplican. = 5000? < (6 —1) =25000k —25!t0n, 673 solo por presion hidráulica, sino tambien por succión. Es decir, que deben ser hidro-pneumáticas. Colocando una máquina € colonne d'eau en un foso de tal profundidad, que el cilindro estuviese completamente sumergido, aun en la mayor depresion de los reflujos más bajos del año, es de evidencia que siempre se aprovecharia integramente todo el peso del agua motriz, ó sea la diferencia de niveles entre el estanque alto y el bajo. Pero la máquina « colonne, situada á tanta profundidad, necesitaría, en el mayor número de los casos, un no despreciable gasto inicial para dragar el foso, y para establecerla; y, en segundo término, sería en toda ocasion di- fícil de limpiar y de mantener en buen estado, y árduo el repararla si llegaba á experimentar deterioros ó averías. En tercer término, para actuar sobre los | Tudo en |COmunica cion con el estanque alto Valvala. bajamar MÁXIMA nel de Cono de salida Y en COMUNICACIÓN solo con el es- tanque bajo Fig. 500. 43 674 aparatos que comprimiesen el aire, se requerirían difíciles trasmisiones á dis- tancia, que aumentarían en grande las resistencias pasivas. Ahora bien: imaginémonos la máquina 4 colonne no sumergida totalmente siempre y en toda ocasion, sino simplemente establecida en el estanque bajo, y colocada de tal modo que el agua, despues de haber servido, salga de la má- quina sin ponerse en comunicacion con la atmósfera hasta haber penetrado bajo el nivel más bajo del más bajo reflujo anual. Se ve, en efecto, que sl se pierde en fuerza, colocando en alto el cilindro horizontal, puesto que así es mucho menor la distancia del émbolo motor hasta el nivel libre del estanque alto, sin embargo, se compensa esa gran pérdida por la aspiracion producida en la parte del cilindro que se halle en comunica- cion con el nivel inferior de la bajamar; aspiración tanto más fuerte, cuanto más distante del nivel de la bajamar se encuentre el cilindro 4 colonne hori- zontal y sumergido. (Se entiende que esa distancia no exceda de 10”.) Obvio es, pues, la facilidad con que podrá inspeccionarse el mecanismo, limpiarlo, cuidarlo, ó reparar las averías, para lo cual solo habrá que aguardar en las mareas vivas á que el cilindro quede en seco. La fuerza de aspiracion aumentará de un modo considerable si el tubo de salida termina cónicamente, puesto que los orificios cónico-divergentes tienen la propiedad de anular la influencia de la contraccion que la vena fluida expe- rimenta cuando se escapa de un recipiente, sea por un orificio en pared delga- da, sea por un «ajustaje» cilíndrico. Para que impresione bien esta fuerza de aspiracion, imaginemos un Cilin- dro (fig. 501) de 1 metro cuadrado de superficie, ba- ñado con agua por solo la cara B de su piston, y co- VA municando, no con agua, a EN sino con la atmósfera, por DIA C la otra cara A. Al | . a Contra la cara A del piston pesa la atmósfera, ó sean 10336 kilógramos: Ú contra la cara B pesa tam- E bien la atmósfera, ménos O D aquello en que la contra- —_——— reste la columna hidráuli- z == ca CD: suponiendo esta = 2 1 ñ U ' 0 ] ) , Ú ' i 1 1 Ú , i y 1 1 ' ' U columna de solo 1” de al-- ===> tura, ó sea de /, de atmós- fera, la cara B se opondrá Fig. 501. á la A con y, de kilógramo 675 por centímetro cuadrado; de modo que el piston, por la aspiración ó la suc- cion avanzará en el sentido de la flecha, con la enorme fuerza de una tonelada. vi La conjugacion de los cilindros 4 colonne puede proporcionarnos un motor de poder creciente, para vencer el plano inclinado que representa la percon- densacion hecha por medio de los émbolos diferenciales. Jon ellos nos hemos aproximado bastante á la ¡igualdad entre los esfuerzos iniciales y los finales; pero no la hemos obtenido todavía por completo: la ra- zon se acerca á ser :: 1: 2, ventaja considerable comparándola con la razon :: 1: 2000, que nos dió el sistema monocilindrico (pág. 337); pero la dupli- cacion de la resistencia, al finalizar la carrera de los émbolos diferenciales, permanece siendo una gran dificultad. Estos receptores hidráulicos son muy buenos por las grandes masas de agua que consumen los cilindros hidro-pneumáticos conjugados, con todo de trabajar bajo el peso de columnas de agua motriz poco importantes en altura; y sin duda por esta circunstancia podrán ser de general aplicacion, puesto que son pocas las localidades donde las mareas se elevan muchos metros; pero, si tales receptores tienen durante toda su carrera fuerza : : 2 (porque esa in- tensidad necesitan al fin de la compresion del aire), entonces se derrocha y despilfarra una gran cantidad de potencia mientras solo se exigia intensidad e O , etc. Pero, supongamos ahora que existan 5 émbolos diferenciales para la com- presion de un gas, y que, en números redondos, sea la resistencia inicial = 3200k, y la final = 6400*. Ahora bien: si el receptor hidro-pneumático tiene 8 cilindros, que en su carrera invierten 16 segundos, y si cada uno es capaz de vencer la resistencia de 800 kilógramos, podemos proceder como sigue. Desde el primer momento de la compresion funcionarán 5 cilindros d co- lonne durante 7 segundos. , Pasados estos 7 segundos, y cuando ya las resistencias deban ser de más de 4000 kilógramos, funcionará otro más, total, 6 cilindros durante los 4 se- gundos subsiguientes. Desde entonces hasta el décimocuarto segundo, trabajarán 7 de los 8 ci- lindros 4 colonne. Y durante los 2 segundos restantes hasta los 16, funcionarán conjugada- mente todos 8. Para esto no'tenemos más sino imaginar que durante toda la carrera (es decir, durante 16 segundos), están los 5 primeros cilindros en comunicacion constante y nunca interrumpida con el estanque alto; que el 6.” cilindro lo 676 está desde el 7.” segundo en adelante; que el penúltimo comunica con él desde el undécimo segundo; y que el 8.” se pone en accion desde el décimocuarto hasta el fin..... De este modo, y entrando solo á trabajar los cilindros de refuerzo cuando su accion se hace imprescindible, resultarán economizadas erandes masas del agua motriz, represada en el estanque alto. Por ejemplo, el cilindro 8.?, que solamente necesita trabajar 2 segundos, ahorrará los 1 que habria consumido, s1 hubiese empezado á trabajar desde el principio, cuando su cooperacion no cra necesaria, antes bien perjudicial y malgastadora (1). VI Para realizar este motor de potencia creciente, no serían de la misma altura todos los cilindros: tendrian la misma solamente aquellos que estuviesen tra- bajando desde el principio hasta el fin de la carrera de los émbolos: los otros cilindros temporal y sucesivamente cooperadores no tendrian más altura que la proporcional al tiempo de su cooperacion. Los pistones de los cilindros de trabajo incesante estarían fijos permanen- temente al vástago, que sería comun á todos. Pero los pistones de trabajo intermitente no estarían sujetos permanente- mente al vástago. El vástago pasaría d frottement d0ux, con rozamiento suave, por el centro de los pistones de trabajo intermitente, sin arrastrarlos O hasta el preciso instante en que hubiesen de cooperar, con los pistones fijos, á la condensacion del gas. Al efecto, cada piston de trabajo inter- mitente tendrá 2 palancas, segun repre- senta la figura 502, una por cada cara del piston. Estas palancas serán susceptibles de un pequeño movimiento de rotacion al rededor de sus ejes Q y Q”, fijos en la masa misma del piston. Un peso P por un lado y P' por otro del piston solicitará cada palanca en sentido vertical. Estando, pues, en quietud el piston, se deslizará por su centro, con rozamiento suave, el vástago comun de todos los pis- tones, resbalando bajo cada palanca, hasta el momento preciso de la cooperacion. Fig. 502. Este momento llegará cuando pase por ES (1) Para facilidad de la exposicion he usado esos números, que, en rigor, no son exactos, ni los mejores. 677 debajo de cada palanca la correspondiente ranura de dos existentes para cada cilindro cooperador en el vástago mismo; pues entonces la respectiva barra, solicitada por la gravedad, se alojará en su ranura, haciéndose en tal momento solidarios uno de otro el vástago y el piston. En tal mo- mento se abrirán convenientemente las vál- vulas de alimentacion y desagiie del cilindro cooperador, el cual unirá su energía á la de los cilindros de trabajo contínuo. Para hacer cesar la solidaridad entre el vástago y cada uno de los pistones coope- radores, ó de trabajo intermitente, habrá en cada fondo un tope en plano inclinado, el cual desarticulará la palanca, levantan- Fig. 503. do la barra lo necesario á que el vástago quede libre, al mismo tiempo que se cerrarán simultáneamente las válvulas de alimentacion y desagiie, con lo que quedará en quietud el piston cooperador. El vástago con movimiento inverso se deslizará por su centro 4 frotte- ment dousz, hasta que la otra palanca, alojándose en otra ranura correspon- diente, haga de nuevo solidarios vástago y piston, etc. (1) (1) Otros medios me ocurren; pero no primido. La cooperacion se inicia per salíum; quiero insistir. y, por consecuencia, sobra fuerza en el ini- Este motor de poder creciente economi- cio, la cual no se rescata despues. zará de cierto grandes cantidades de agua Luego veremos que la conjugacion de va= motriz; pero la cooperacion no se efectuará rios cilindros hidro-pneumáticos puede dar por gradaciones insensibles al compás de de otra manera excelentes resultados, cómo crecen las resistencias del aire com- CA PERULO AE RECEPTOR DE LENTITUD CRECIENTE. Los esfuerzos crecientes que exigen los émbolos conjugados, se cambiarán en decrecientes, si un motor cualquiera pone en accion los émbolos por medio de manivelas y bielas. Estudiar la accion del organismo manivela-biela, es el objeto de este capí- tulo. Al pensar en los cilindros 4 colonnme horizontales, ha sido forzoso dis- ponerlos de tal modo, que entrára mayor número de ellos en accion á medida que las resistencias fueran aumentando, lo que en realidad equivalia á crear un motor especial de poder creciente, pero no suavemente gradual (lo cual entraña muy serios inconvenientes). Podrá haber ocasiones en que convenga condensar aire, no por medio de la fuerza motriz del mar, y ni aun siquiera de un motor hidráulico, sino por medio del vapor; y, tratándose de las máquinas de fuego, convendria habér- noslas con fuerza decreciente, si quisiéramos utilizar, directamente y hasta sin volantes, la fuerza de la expansion del vapor de agua; pues el carbon cuesta muy caro, y es forzoso, por cuantos medios sean posibles, ponernos en condi- ciones de considerable baratura, si el aire percondensado tiene algun dia de hacerse accesible á la pequeña industria, donde quiera que no existan otros mo- tores más baratos que aprovechar. Y obsérvese que esto no es difícil que suceda. Aunque sea repitiéndonos, recordemos la esencia de lo dicho en otras partes. IL. Para satisfacer gran número de necesidades, tales como la distribucion de la fuerza á domicilio en una poblacion fabril, pudiera muy bien pensarse en establecer una gran factoría de vapor, que comprimiese aire para luego distri- buirlo segun las necesidades de cada industrial. Si se considera que en un centro manufacturero, cada máquina de vapor, por pequeña que fuere, necesita su fogonero, cuando ménos, y su caldera y 679 su hogar; si se reflexiona que ese batallon de operarios podia quedar reducido á muy corto número de hombres en cuanto la fuerza se centralizara; y si se calcula la pérdida inmensa de calor que, por radiacion solamente, se disipa sin fruto de ninguna clase en el gran conjunto de calderas particulares; si se tiene en Cuenta, en fin, que pocas veces necesita el industrial toda la fuerza máxima de su caldera....., no podrá ménos de causar asombro á los mecánicos pensa- dores, el que todavía no se hayan sistemáticamente formado empresas impor- tantes, no para fabricar, no para producir inmediatamente artefacto ninguno individual, sino tan solo con el exclusivo objeto de hacer el bien inmenso de vender la fuerza al por menor, y distribuirla á domicilio. Y no hablemos del carbon perdido para poner cada caldera en presion, ni del calor no aprovechado durante las horas de almuerzo y de comida; ni de aquellas terribles semanas y aun meses, en que, languideciendo la demanda, sobra motor, y, sin embargo, no se reduce la caldera. Pudiera, pues, quererse hacer uso de émbolos conjugados para comprimir aire; y, vendiéndolo percondensado, repartir la fuerza entre la pequeña indus- tria, debiéndose al vapor, desarrollado en grandes y económicos mecanismos, la fuerza motriz productora de la condensacion. 111. Bien se ve que los cilindros hidro-pneumáticos de poder creciente no son el mejor medio de lograr el objeto que nos estamos proponiendo: son, de cierto, un medio, muy económico en verdad, pero dejando aún mucho que apetecer. ¿No se lograría lo mismo trabajando más despacio, á medida que fuese acercándose el momento de la condensacion final? Indudablemente se lograría, si el vástago de nuestros émbolos diferenciales se movia de un modo especial por el intermedio de una manivela y su biela. Y, verificándolo así, tendríamos que, aunque las resistencias propias de la con- densacion fuesen crecientes (casi :: 1: 2 cuando no hay intercalares en los casos que hemos visto), el organismo «manivela-biela» triunfaría por completo de semejantes incrementos, porque los brazos de palanca de la manivela de- penden del ángulo que ésta forma con la biela, y esos brazos de palanca de- crecen en proporcion mayor que aquella en que puedan aumentar las resisten- cias de la compresion (1). (1) Guando imaginé este recurso, creí que de materias, conceplúo necesario (6, por lo bastaria enunciarlo para que fuese admitido ménos, no ocioso) explanar el pensamiento, sin discusion. Pero, habiéndome encontrado entrando en pormenores, familiares á muchos con objeciones inesperadas, puestas por per- de seguro. sonas ciertamente entendidas en esta clase 680 IV, Mientras más cerca de su punto muerto 1m se encuentra el boton 4 de una manivela, menor es el esfuerzo ne- cesario para vencer la resistencia de su biela. Y con efecto: en la figura 504 tiene mucho más camino que andar el boton 4 de la manivela, que en la figura 505 para llegar al punto muerto 1. El peso (igual en los 2 casos) representa la resistencia de la biela. La fuerza de este peso (vertical en las figuras 504 y 505) se descompo- ne en otras dos; una que sigue la direccion misma de la manivela, y otra ab, que le es perpendicular. La primera componente queda destru- da por la rigidez del centro; la se- gunda ab es la resistencia rema- Fig. 504. HET E0S nente que ha de vencer el motor; y bien claro se ve que esa línea tiene que irse reduciendo á medida que la ma- nivela se acerque, más y más al punto muerto; y, cuando llegue á él, la línea TN . A i ' ' n ' ¡ 1 ñ ! / 0 o 3 4 ' 1 ñ ie ' ' 1 , : ; ; ' , : ¡Peso 0 resis. lencia d subir | se hace cero. Y óbvio es ¡eualmente que esa línea llegará 4 su máximum, cuando la manivela se ponga perpendicular á la recta que une entre sí los 2 puntos muertos. Si, pues, se comprimiese aire en los cilindros A, B, O (figs. 506 y 507) con la manivela om y la biela m K, tendríamos una disposicion ventajosísima para condensar más y más los gases, á medida que, como indica la figura 507, nos fuésemos acercando al límite de la compresion (al cual se llega cuando manivela y biela se colocan en una misma línea recta, que es precisamente la línea de los puntos muertos). 681 En efecto (/1g. 508): Cuando el boton m de la manivela o m haya caminado 30” y tomado la posicion 01, la biela (1) habrá bajado la mitad de su car- rera; y si en andar esa mitad ha echado 30 segundos (4 segundo por grado), tendrá que emplear doble tiempo en bajar la otra mitad, puesto que el boton invertirá 60 segundos en andar los 60 grados restantes hasta 900, término de la bajada y camino de la biela. Ahora bien: cuando empieza á bajar la biela (es decir, cuando comienza la compre- sion del gas) el brazo de palanca es om /(i- gura 508) = al radio mismo de la manivela. Cuando el boton ha caminado 30%, y está ya en 11, el brazo de palanca es mm! < om (2). Cuando el mismo boton ha andado otros 30%. y llega á m'”, el brazo es m'"m' =4 om (3). A Y cuando el boton llega á los 90”, el brazo de palanca es cero. Muy fácil es ya la discusion. Cuando la hiela ha descendido la mitad de su carrera (lo cual se verifica, si la biela es infinita, al ha- llarse el boton en 309), entonces la resistencia del gas es igual á ¿ de atmósfera; pero el bra- zo de palanca no es inversamente proporcio- nal (es decir, no es 2), como debiera ser para que el esfuerzo no aumentara; es solo unos 1 de la manivela (4); por manera que cuando la resistencia ha aumentado +, el brazo de pa- lanca de la potencia ha disminuido únicamen- te 1; y hay, por tanto, durante ese período de (1) Es preciso suponerla infinitamente (2) larga; siendo así, será verdad que el piston (83) habrá caminado la + de su carrera, por ser (4) m'"m'=cos. de 30" = 0,86602. my m'"” =cos. 60 = 0,50000. Cos. 30 = 0,86602 = igual próxima- = 4 el seno de 300. mente 1. 682 30 segundos, necesidad de ir aumentando los esfuerzos para vencer las cre- cientes resistencias que opone la condensacion del gas. Pero, á los 60”, el brazo de palanca de la potencia ha disminuido de tal modo, que es igual á la mitad de la manivela, mientras que la resistencia del aire no ha podido llegar á ser proporcional inversamente; esto es, la resisten- cia no ha podido llegar á ser igual á 2 (pues esto solamente sucede á los 90”, y, aun eso, y próximamente, cuando no hay intercalares). Luego el brazo de palanca en ese segundo período de 30 segundos decrece con más rapidez que crece la resistencia natural de la condensacion. Y si esto ocurre entre 30” y 60%, con mayor razon ocurrirá entre 60 y 90". A los 90” la resistencia ha aumentado hasta ser igual á 2 (casi), y el brazo de palanca ha disminuido todo lo posible, puesto que se ha hecho = cero. Luego se puede utilizar ventajosamente la expansion del vapor, siempre que á cada carrera del piston en el cilindro de vapor, corresponda otra carrera del vástago de los émbolos diferenciales conjugados, si estos son movidos por una biela, articulada á una manivela, ríigidamente unida al árbol de la máquina de vapor. vE Para que la intuicion geométrica preste ayuda á la compresion del decre- mento de los brazos de palanca, inspecciónese la figura 509, donde, si el ra- 683 dio es =100, la segunda línea horizontal es próximamente == 98; por lo que el brazo de palanca es los $ cuando la biela ha bajado la octava parte de su CULrSO. La tercera línea es casi = 96; de modo que, cuando los émbolos conjuga- dos han descendido la cuarta parte, el brazo de palanca es solo 0,97 que al empezar. Y así sucesivamente. Formando, pues, el correspondiente estado, tendremos las presiones y los brazos de palanca correspondientes. Las unas aumentan; los otros decrecer: aquellas hasta casi el duplo, en el caso de émbolos diferenciales :: 2: 1; estos hasta cero, y eso en todos los casos imaginables. Las compresiones al principio crecen en razon mayor que los brazos disminuyen; pero, hácia el fin, men- guan los brazos en proporcion infinitamente mayor que el incremento de las presiones, puesto que el brazo llega á reducirse á cero en el punto muerto, y las resistencias del aire son siempre una cantidad finita. Incremento Decremento de las presiones con émbolos de los brazos de palanca, siendo igual á 100 el largo ss de la manivela. Cuando la biela ha bajado la 8.* par- te de su carrera, es la presion so- bre módulo kilo- gramétrico...... = 1*,06; y el correspondiente brazo de palanca = 0,99; Cuando ha bajado3 = 1,14; y su brazo........ a ds so E 007 Cuando == 1 2) EM EV. 60000 0 0l09mo noo oe E = 10,93; Cuando AS SU AZ a ale Netos DES: Cuando O AR A A OA = (Mo ls Cuando == AO e y SUDIAZO ae oe A = 0,66; Cuando q SUD ZO rat A SS = 0,48; Cuando == 2005 y Su DTazO.....-. JOUR SS =00105 Para que los brazos de palanca tengan estas dimensiones, es preciso supo- ner sumamente larga la biela (en rigor hay que considerarla «infinita»). Pero prescindamos de esta impropiedad, y obsérvese la enorme rapidez con que de- crece el brazo desde el período 7.” al 8.”, pues de 0,48 pasa á cero. A los 45 de carrera la presion es 1,88, y el brazo 0,35; A los ¿4 la presion es 1,94, y el brazo 0,25; A los $3 la presion es 1,97, y el brazo 0,18. 684 Multiplicando la presion por el brazo, tendremos que las resistencias de una biela inmensamente larga, al mover 2 émbolos conjugados diferenciales ::1:2, serán por módulo kilogramétrico: Al ¿de la carrera 1,06 < 0,98 (1) = 1£,04 (en vez de 1*,06 ); A los 3 SON =1 00 (cave de 1 by A los ¿3 1,23 <0/92 MEA 38 en “vez de 128) A los 4 1,33 0,86 =1314 (en vez ide -11133)% A los ¿ ASEO IA envezide nó al A los £ 1,60,><:0,66. =1,05.((en vez de 1,60); A los 1 ISE OE =D (E 17 Ue 1 10); A los; 18 5< 033 0 2 ten vez dee SS)e A los34 IESO == 0 2 (en vez ele 1-0. A los $3 107 5< 041141 — 022 en nez des sual: A los $ AN) — DE En Ez eN? Vese, pues, que las resistencias de la biela se dividen en 2 períodos: uno creciente hasta un máximum de 1,14, que ocurre cuando la biela ha llegado á la mitad de su camino; y otro, durante la otra mitad, con rapidez decreciente, por más que las presiones del aire continúen aumentando. Véanse las curvas de la lámina adjunta. Evidente es que durante el descenso de la curva puede utilizarse la expan- sion del vapor (6 de cualquier otro fluido aeriforme). VII. Aunque las consideraciones que preceden son, á mi entender, de toda evi- dencia, he observado que debe haber en ellas algo de refractario (sin duda por- que no acierto á exponerlas bien), cuando en un primer momento han sido recibidas con cierta hostilidad por personas á quienes no podia suponerse igno- rantes en esta clase de materias. Paréceme que esa no aquiescencia del primer momento, depende de consi- derar idéntico el organismo biela-manivela al organismo manivela-biela. Sabido es que el movimiento rectilíneo alternativo del piston de un cilindro de vapor, se transforma en movimiento circular contínuo por medio de una biela, una manivela y un volante (/ig. 510). Sabido es tambien, que la accion del piston sobre la manivela es muy irre- cular; porque, aun suponiendo constante la presion dentro del cilindro, se ejerce su potencia sobre la manivela en posiciones distintas á cada instante, y más 6 ménos favorables para que el vapor produzca todo su efecto. Hay por de pronto 2 posiciones, en que la potencia nada puede, y son por eso llamadas puntos muertos. 11) —Rebajo la 2.* cifra decimal. por no ser infinita la biela. / " O e aL ass era us [seroprapsipa, SE mm Y EA AAA 13 NOD A VI3198-VWIJAINVWN OlVEVAV 13 NIS creo bed ep e opuay) 8 Y1 30830 38lV 130 NOISIYANO9 V1 30 OPVavel 13 NVIN3S38A38 3NÓ SVAYSNO y Ae a Ni dónde pr puna CS RDA EN AN PSN ce y DN KE e TN 2 ME dal EY MEA 4 : Zn E E a : E A —. e 4 A ERES , hi => ( Wo! y E ar . Y y g SS A 13 do! ESPESA de iója E) ¿ Dd 5 UjNR % . rs Y e la A A o pro 9 q Je Je Ñ Y - as %1 á e ely Bo exi "ab a Í qee Co E ¡5 la Me ei" dla pa O 0 685 Hay otras dos en que la potencia actúa sobre todo el brazo de palanca de la manivela, y en las cuales la accion del piston lleva 4 su máximum. Fig. 510. Y, por consiguiente, sucede que en una rotacion completa de la manivela, actúa la potencia sobre longitudes diferentes del brazo, puesto que trabaja 2 veces contra brazos de palanca que desde cero llegan á un máximum, para volver desde este máximum á cero. Pero la manivela, con todo, no hace perder potencia al piston de la máqui- na de vapor. En efecto: Si la manivela echa un tiempo cualquiera en recorrer el arco ab, claro es que invertirá 2 tiempos en recorrer el arco bd; y si el piston gastó 1 tiempo en subir una longitud igual á ab”, evidente es que invertirá 2 tiempos en la subida correspondiente á Y, lo cual quiere de- cir que caminará 2 veces más despacio en la E última mitad de su ascension. á € A a a JA Pero, como lo que se grasta en tiempo se gana en fuerza, de aquí que en el último período se habrá duplicado la potencia recibida desde el piston por la manivela (sea, por otra parte, la que fuere la energía del piston, y hubiérese regularizado como se quiera en el volante). Además, y esta es la consideracion principal, el volante lleva mayor velo- cidad al aproximarse la manivela al punto muerto, por haberse almacenado en su masa todos los esfuerzos sucesivos del piston desde el principio de su curso. La velocidad circunferencial es, por tanto, mayor con el mismo gasto de vapor cuando el boton se acerca al punto muerto; y esta acrecentada velocidad com- pensa exactamente el menguado esfuerzo final del piston; por manera que es siempre igual la potencia transmitida por la biela en cualquiera de los arcos iguales del curso circunferencial de la manivela. Esta no absorbe, pues, fuerza al trasmitirla á la circunferencia del volante; y el volante, por la regularidad de su inercia, corrige, igualándolas, las irre- gularidades del organismo «biela-manivela. » Fg. 511. 686 VII. Pero el efecto del organismo «manivela-biela» es diferente, toda vez que con él no tratamos de producir una velocidad circunferencial, sino sencilla- mente un movimiento rectilíneo. Y ya se comprende, tanto el motivo de la dificultad en admitir esta doc- trina, como la clave de la solucion. Los organismos son distintos, aunque compuestos de las mismas piezas; su objeto diferente: con la biela-manivela procuramos el movimiento circular contínuo y la igualdad en la velocidad circunferencial de una masa inerte; con la manivela-biela buscamos el movimiento rectilíneo contra un volúmen de gas cada vez más resistente á medida que crece la condensacion. Es, por tanto, extraordinariamente adecuado, para comprimir masas de resistencia creciente, un organismo que, con movimiento rectilíneo, hace, en tiempos igua- les, recorrer á la creciente resistencia caminos Se cada vez menores. Ñ Y es tanto más de estimar el organismo ma- nivela-biela para el efecto especial del compri- mir gases, cuanto que los brazos de palanca de- crecen en série más rápida que acrecen las con- densaciones, hasta el extremo de hacerse com- pletamente nulo el brazo de la resistencia cuando llega la manivela al punto muerto. Y, en efecto, dada la posicion de la figu- ra 512, toda la resistencia del aire comprimido se ejerce contra el punto-eje de la manivela; y es óbvio que, con poquisimo esfuerzo, puede ha- cerse llegar á su punto muerto un sistema ya próximo á entrar en él, como el de la figu- ra 513. Efectivamente, muy escasa fuerza bastará A para poner en línea recta manivela y biela (/igu- ra 513), y acabar, por consiguiente, de com- primir el aire encerrado en el cilindro menor, lo poco más que permita aún el pequeño des- censo, posible todavia, del émbolo compresor. B Fig. 512. Fig. 513. IX. Pero hay aún otro género de ventajas. En el sistema monocilíndrico, en que un piston ande su carrera en 64 se- gundos, por ejemplo, la condensacion de 1 á 2: se hará en 32 segundos. 687 Con 2 émbolos, conjugados diferencialmente, la misma condensacion se efectuará en 64 segundos; es decir, con doble lentitud. Grande es esta ventaja, pero no es la sola cuando se aplica al organismo manivela-biela. Si los émbolos diferenciales hubiesen, sin él, caminado 32 segundos, ha- brian recorrido la mitad de la altura de sus cilindros, y la presion sería de + de atmósfera. De modo que, para comprimir desde ¿4 2 atmósferas (precisamente cuando se desarrollará mayor cantidad de calor) quedarían aún 32 segundos. Pero movidos esos mismos émbolos diferenciales por manivela-biela, cuan- do hubiese recorrido el boton de ésta 30”, habrian llegado los émbolos á la mi- tad de su carrera, y el aire estaria á ¿ de densidad. Y, como esta compresion se habria verificado en la 3.* parte de 64 segundos, ó sea en 21; segundos, que- darian, por consiguiente, todavía 423 segundos para el resto de la compresion hasta 2 atmósferas; es decir, que se verificaría más lentamente el trabajo de la condensación cuando hubiera por necesidad de producirse más desarrollo de calor. X. Pero para obtener esta clase de ventajas por el decremento sucesivo de los brazos de manivela, es preciso no utilizar el organismo más que en dos cua- drantes del círculo descrito por la manivela, 688 Ahora bien: ¿cómo podria esto conseguirse, dado un movimiento circular contínuo en el árbol de una máquina de vapor, por ejemplo, ó de una turbina, 6 de una rueda hidráulica cualquiera? XI. Muchos medios ocurren, y tan interesantes me parecen, que á su análisis destino un opúsculo que he trabajado ad. hoc (1). Pero doy la preferencia al siguiente: Una manivela M /fig. 515), moviéndose al rededor del punto central 7, empuja un marco abc d (cuyas barras ef y yh son los vástagos de los émbo- los conjugados), y no deja de moverlo hasta que hace tomar al marco la posi- cion siguiente /fig. 516), en la cual el marzo permanece quieto mientras el (1) Este opúsculo se titula MANIVELAS Y BIELAS COMO ÓRGANOS DE COMPRESION. 689 extremo móvil de la manivela, durante un cuadrante, camina sin tocar nin- euno de los bordes del bastidor, como indica la figura que sigue (518). EE Pero en cuanto la manivela encuentra la otra gualdera del marco, el siste- ma de los émbolos conjugados retrocede durante el tiempo de otro cuadrante, hasta que la manivela vuelve á ponerse horizontal. Y así sucesivamente. Por poca que fuese la velocidad de la manivela, su efecto sobre el marco sería desastroso, si lo encontraba en quietud. Para obviar á este sério inconveniente, la parte de la manivela destinada á empujar el bastidor sería curva: un arco de círculo. e AA € (E hipo 690 De este modo no habria choques. Y, para evitar los rozamientos con el marco, y convertir el rozamiento de glissement ó de deslice, en el de rotacion, la curva terminaría en una rueda, como expresa la figura (520) (1). Este mecanismo realiza casi el desideratum de la biela infinita, y ahorra, por consiguiente, la fuerza que se pierde contra las guias ó correderas de la cabeza del vástago del piston, cuando en un cilindro destinado á comprimir aire, la manivela y la biela toman esta posicion. y Fig. 521. Si mn es una manivela, » p su biela, y pq el vástago del piston; y si, además, 2 p representa la intensidad y direccion del empuje motor, esa fuer- za n p se descompondrá en otras dos: una 2 p”, que impele el motor; y otra p'p, que se pierde contra las guias del vástago pq. XII. La manivela curva, actuando contra una biela de bastidor, ofrece la con- siderable ventaja de hacer la compresion más lentamente aún, que lo haria una manivela no curva. : De modo que la curva, no solo evita los choques, sino que desarrolla ménos cantidad de calor al producir la compresion de un gas. Tiene, además, la ventaja siguiente. XIII. Si se usan manivelas y bielas de bastidor, es menester que el juego de émbolos conjugados sea doble, so pena de no efectuar la compresion más que un cuadrante sí y otro no, holgando el resto. (1) Reservo la teoría para el opúsculo citado en la nota pág. 668. Otras combinaciones ocurren que pueden verse en él. 691 Para que el trabajo no sea, pues, intermitente, debe acudirse á la oroani- zación que sigue: Fig. 522. Figs. 523 y 521. Por causa de la curva que impele cada bastidor, empieza cada manivela su trabajo bastante antes del momento en que, sin curva, empezaria. 692 La manivela a) (fig. 525) empieza su trabajo en cuanto a /h se pone verti- cal, y sigue trabajando hasta que se pone horizontal. Pero la manivela a'0' (fig. 526) empieza su trabajo mucho antes de lle- gar a' 0 á la vertical, y sigue trabajando hasta encontrarse a'p' horizontal. a b trabaja solo 90". a trabaja siempre más de 90” (en cantidad variable, segun la curva). Con 2 manivelas ab, a0Y (fig. 527), colocadas en un solo árbol á ángulo recto, tendríamos igual á cero el esfuerzo de la manivela ho- rizontal; y desde ese cero, final del trabajo de la horizontal, pasaria el árbol á encontrarse de repente con una resistencia considerable cuando la ah, vertical, empezase á empujar su bastidor. Con 2 manivelas curvas, cuyas cuerdas estuviesen 1m- plantadas á ángulo recto sobre un mismo árbol, al llegar la DE Peare una á cero, estaria ya la otra sosteniendo una presion Consi- derable. El árbol, así, no experimentaría grandes transiciones ni cambios bruscos en su trabajo; pues, mientras iban decreciendo los esfuerzos de la manivela que se acercaba al punto muerto, se iban progresivamente aumentando los esfuerzos “de la otra manivela; y, sumados los esfuerzos decrecientes con los crecientes, se obtendria necesariamente una mayor igualdad en las resistencias. XIV. No es lo mismo comprimir el aire de los émbolos diferenciales con una ma- nivela y bastidor de curso L, que con una manivela de las comunes y cor- L TD , no, haga andar á los émbolos el camino £; y ésta, trabajando sin cesar una semicircunferencia desde un punto muerto á otro muerto, haga caminar á los émbolos idéntica longitud (1). Pero, atendiendo á que los resultados, si bien distintos en su disciplina y organizacion, no difieren de un modo muy extraordinario; y, considerando la necesidad de dar facilidades á los constructores de órganos conocidos ya por los industriales, pueden nuestros émbolos conjugados ser puestos en accion, articulando los vástagos á bielas movidas por manivelas comunes y corrientes, sujetas al árbol de la máquina de vapor; ó si, como parece natural, se quieren producir lentamente las compresiones, á manivelas implantadas en el árbol de una segunda ó tercera transmision. rientes de longitud aunque la primera trabajando un cuadrante sí y otro (1) Creo probada esta paradoja en el opúsculo citado, pág. 688. 693 XV. Pero, aparte esto, ya que tan favorables se nos presentan las bielas de bastidor, movamos con ellas émbolos diferenciales; y, así, reuniremos, en com- binacion, los medios hasta este instante más adecuados para realizar favora- blemente las condensaciones de los gases por medio de cilindros (no de foros). Pongamos un ejemplo. Sean 2 los émbolos diferenciales, le Tenga el mayor....... an YN El NS. eco aca. 1260 LACRA Ecco dos == LAO) HA Calculemos, por via de ensayo, las resistencias de 8 períodos, en que divi- diremos la carrera de los émbolos; Y tendremos, si la carrera de los émbolos es 16, lo que sigue: . Resistencias de las coronas. —— AAA AAA A Sin manivela. Con manivela de bastidor, pero no curva. Ahorro. s 16 ' 1? 1260 ] — 1844 1344 < 0,98 — 1317 27 .) 16 2.2 1260 DE AA 1440 >< 0.96 — 1382 58 4 16 ES 3 32 1260 > — 1550 1550 >< 0,92 = 1426 124 16 42 1260 0 — 1680 1680 >< 0,86 — 1444 236 16 5. 1260 > A — 1832 1832 < 0,17 = 1410 422 P E 6.2 1260 > = — 2016 2016 =< 0,66 — 1330 686 . 7.2 1260 => — 2240 2240 >< 0,47 — 1052 1188 8.2 1260 = — 2520 2520 >< 0, — 0000 2520 694 Fácil es ya comprender cuánto mejores serían los resultados con manivela curva, conjugada con otra, tambien curva, y cuyas cuerdas estuviesen 1m- plantadas á ángulo recto sobre un mismo árbol motor (1). Y de todo, naturalmente, se desprende lo ventajoso de utilizar la expansion del vapor, cuando se comprima el aire con manivela-biela. XVI. Mis adelante se verá la descripcion de motores rotatorios destinados á poner en accion los foros celulares conjugados. A mi entender, constituyen un me- canismo más adecuado para recoger la fuerza del mar, y, naturalmente, podrian servir para mover los sistemas de émbolos diferenciales, si los foros no fuesen ya organismos más perfectos, en mi juicio, y más propios para la condensacion industrial del aire. Esos aparatos, que desde luego tienen el movimiento circular contínuo, podrian, por medios al alcance de cualquiera, mover las bielas de bastidor, ac- tuadas por manivelas curvas, y obtener inmediatamente todas las ventajas que acabamos de manifestar. (1) No se olvide que la manivela curva no excluye el uso de la rueda de la figura 520. CAPITULO RECEPTOR DE LENTITUD PROPORCIONAL AL INCREMENTO DE LA RESISTENCIA. Puede dar excelentes resultados la aplicacion de los principios anteriores á la máquina hidro-pneumática, sola ó conjugada con otras de su especie. Su fuerza, aunque constante, puede triunfar de las resistencias crecientes de los émbolos diferenciales aplicada al organismo manivela-biela. 1e Hé aquí cómo. El vástago de los cilindros hidro-pneumáticos terminará en una cremallera, [SAR Fig. 528. dirigida en su marcha rectilínea por guias adecuadas. En esta cremallera engranará convenientemente un sector circular. Fig. 529. > 696 Este sector circular girará al rededor del punto Q; y, haciendo girar tam- bien la manivela M, hará funcionar los émbolos diferenciales por el interme- dio de la biela B. (Siempre supongo que la cuestion de espacio no importará nada á orillas del mar.) Para que no haya huelga, otra manivela, correspondientemente situada, hará funcionar otra biela, y ésta otro juego de émbolos diferenciales. El sector puede hallarse vertical ú horizontal, ó bien en posiciones inter- medias. Las manivelas pueden estar en el mismo plano del sector, ó bien en otro paralelo, etc. TI. Caminando el sector en un sentido, comprimirá, por el intermedio de la manivela -biela, el aire de los correspondientes cilindros diferenciales; y cami- nando en sentido inverso, colocará á los mismos émbolos conjugados en dis- posicion de volver á comprimir al viaje siguiente; retroceso en el cual solo habrá que vencer resistencias pasivas (que, como pronto veremos, serán Cre- cientes). Despreciemos por ahora estas resistencias, y fijémonos solo en la compresion. Esta exige esfuerzos gradualmente crecientes, que guardan entre sí cierta proporcion; proporcion que varía segun que existen ó no intercalares. Pues bien: si en la série de las funciones trigonométricas, buscamos una sucesion de cosenos que guarden entre sí la misma proporcion que las resistencias del aire, ú otra muy aproximada, tendremos un medio facilísimo de vencer con un motor de fuerza CONSTANTE, las CRECIENTES resistencias de la condensacion verificada por medio de émbolos diferencialmente conjugados. Un par de ejemplos acabarán de patentizar estas ideas. YE Dividamos en 8 períodos la condensacion hecha con 2 cilindros diferencia- les :: 2 : 1, de las dimensiones siguientes: Altura, igual en ambos, 16; Basedel mao O O Basodel Menor as ia o ON, Resistencias (véase pág. 693) 1.” período. 1344 IN E A 0) E do 1680 Sd 1832 a, IU A Load See 2320 697 Coloquemos la manivela O Q de tal modo, que el sector, dependiendo de la cremallera, no le haga describir más que un arco, comprendido entre 20% y biela (remalleid E Fig. 530. 66” 38"; lo cual se conseguirá siempre que la línea 0” Q sea perpendicular á la direccion de la cremallera. La carrera de los émbolos conjugados, compresores del aire en los cilindros diferenciales, será igual á la distancia s £. Y, evidentemente, al comprimir, los brazos de palanca decrecen, puesto que al empezar, su longitud es igual á la línea s 20”; y, al terminar, es igual á la línea £ 66%,38'. En el movimiento retrógrado los brazos de palanca aumentan: por consi- guiente, crecen las resistencias pasivas (como antes anuncié, pero este aumento no merece especial mencion). Dividiendo ahora en 8 períodos iguales la carrera s £, tendremos: Punto inicial. 20", seno 0,342, coseno 0,940; 1. período... 24”, 30" » 0,414 OOO; 2. periodo... 29% 51» 100,486 » 0,874; 3. período... 38% 55' » 0,598 » 0,830; 4,% período.. 39, 3 » 0,630 AOS]: 5.” período.. 44”, 35 >» 0,702 y Os 6% periodo... 90%, 43 —»- 0,114 » 0,633; at periodo... 91%, 41 3 20,840 » 0,333; 8.” período.. 66, 38» 0,918 » 0,397. 698 Aquí se ve que la carrera de los émbolos diferenciales, ó sea la línea s £, es igual á 0,918 — 342 = 0,576; Y que la relacion de los brazos de palanca inicial y final es = == o Multiplicando ahora las presiones, es decir, las resistencias, por los brazos de palanca, tendremos la série de los esfuerzos: IMICIO.. ota al 1260 =< 0,940 = 1184; Fin del 1.* período. 1344 < 0,910 = 1223; delia 1440 < 0,874 = 1258; del lara 1550 =< 0,830 = 1286; delia 1680 =< 0,767 = 1288; LA 1862 < 0,712 = 1304: del OL ts 2016 < 0,633 = 1276; di a RAS oo MULAS dele 2 22205< 0:39/4% 1000: Bien se ve cuánta igualdad presenta esta série de esfuerzos, igualdad que aparecerá mucho más visible, considerando que, hácia el fin de la carrera, ne- cesitamos un sobrante de potencia para vencer el aumento de las resistencias pasivas del segundo juego de émbolos conjugados (que acaba de prepararse á funcionar, precisamente cuando el primer juego termina su compresion). Y Diferente carrera s £ daria otros resultados. Mientras menor el arco recor- rido por la manivela (dentro de ciertos límites), más cercana la igualacion de los esfuerzos. ; VI. Los intercalares favorecen esta igualacion. Supongamos un intercalar geométrico entre otros dos :: 2: 1, y cuyas bases sean respectivamente 2520 y 1260 módulos; la altura comun = 16. La base de este intercalar será: AS 2520 178219605 Y 2 == LL. v 2 Y la corona, diferencia entre el cilindro mayor y el intercalar. — ID 1789 3804, 699 Los volúmenes de aire comprimido entre el cilindro mayor y el intercalar, serán. si dividimos la condensacion en 8 períodos: S 2520 a 2 1.2 2520 < 14 + 1782 < 2= 2520 < 14 + y < 22500 (4 + 7): v2 2520 4 2. 2520 < 12 + 1782 < 4 = 2520 < 12 + ER 52 1250 (12 22 =>) Oo 2 2 Las presiones, por consiguiente, 2520 >< 16 16 AO z 20 (1 +=) NA v2 y 2 2520 < 16 16 : ? A AS 2520 >= (12 A >) a v2 v2 Y, por tanto, los esfuerzos resultarán como sigue: 16 16 p 7388 < [== as = 1,038] = 766,044; ”n 2 1 + 1,414 E v2 138 < y8 de 1,079 796.302 de == — A o = (IO. JU: 4 12 + (2 < 1,414) ) 1 EA AE 16 16 738 < = 23 — 182874 6 10 +(3 < 1,414) 1)="=3 V2 E 16 16 138 >< = = = MANGA == ES IE 8 8 + (4 < 1,414) (5) === v2 16 16 1388 < —— == — AAN A ñ 10 6+(5>< 1,414) Dt: ==> v2 . 16 16 n 138 < TÁ === = MP3) = ON 12 4x<(6 1,414) AA RÁ v2 16 738 18 da d — 1,344 | — 991,872; 14 2 +(1x 1,414) UH v2 16 16 738 > = = MAMA OB E 16 0+(8><1,414) ) dl O 700 Dispongamos ahora la cremallera y el sector, de modo que la manivela sea susceptible de caminar desde 3” hasta 46,53"; y, si dividimos la carrera de la biela en 8 períodos iguales, tendremos: cio ay 1.* período. 7” 46' O EN E 190 e A E E INIA A E O A e SIDO! A uo A 40% 10' a AUS La carrera s/ a 683 Y la razon entre los brazos == es ahora igual á seno 0,050, coseno 0,999; 0,135 » 0,220 » 0,305 » 0,390 » 0,475 » 0.560 » 0,645 » TA 0,730 — 0,050 = 0,680; 909 + La série de los esfuerzos será, pues: CIO Fin 1.* período. do 738 766 [a — [o] (SL AAA XX XX XXX resistencias ya muy poco diferentes entre sí. vIt. 0,901; 0,975; 0,952; 0,921; 0,880; 0,828; 0,764; 0,683. 137; 759; 776; 789; 195; 794; 182; 758; WAlrZs Gradualmente, y casi al compás del incremento de las resistencias produ- cidas por la compresion, decrecen estos brazos de palanca, cosenos de la rota- cion de la manivela-biela. Con este organismo y los cilindros hidro-pneumáticos, podemos hacer can- tidad constante, Casi, á la resistencia que ofrece la condensacion del aire por medio del sistema policilíndrico diferencial. CAPITULO V. RECEPTORES DE PODER CONSTANTE. Si hubiésemos de emplear alguno de los motores hidráulicos de movimiento circular contínuo conocidos hasta el dia, nos habríamos de encontrar con no leves dificultades. Para aprovechar la fuerza del mar, necesitamos organismos que reunan muchas condiciones, algunas casi incompatibles. 1. Han de trabajar con gran lentitud, á fin de que las condensaciones del aire se efectúen muy despacio, evitando así la acumulacion del calor, etc. 2.” Han de utilizar abundantes cantidades de agua del mar; 3.” Han de funcionar con caidas de poca altura; 4.” Han de acomodarse á la constante variacion de niveles de las plea- mares y de las bajamares; así, entre dos mareas consecutivas, como entre las extremas equinocciales y solsticiales. Las ruedas de cajones pierden mucho de la caida total del líquido, porque la sábana de agua motora tiene que estar más alta que el primer cajon, y por- que éstos empiezan á vaciarse mucho antes de llegar al nivel inferior de la caida (1). En estas ruedas, así como en las ruedas de cófé, los movimientos tumul- tuosos, los choques dislocados y las reacciones convulsivas del agua al entrar, y los torbellinos antes de aquietarse, para ejercer toda su presion sobre los re. ceptores, hacen perder considerablemente á la potencia. Por otra parte, la ve- locidad que se consiente á estas ruedas, permite al agua correr tras de sí mis- ma antes de ejercer y utilizar por completo toda su gravedad. Además, tiene que limitarse el gasto próximamente á 200 litros por segundo y por metro de anchura de las paletas ó de los cajones, y exigen caidas ó pesos de agua supe- riores á 1,50. (1) Mr. W." L, Orram, of Morris Gap, that the water may exert the full power of its Tenn, has patented an improved «Endless weight for the longest possible time. /S. Am. chain=water=wheel,» which isso constructed 28 setiembre 1878, pág. 105.) 702 La PowceLer necesita condiciones de velocidad que, para comprimir direc- tamente el aire, serían excesivas. Mayor inconveniente presentaría la exagerada velocidad de las turbinas, preciosísimos aparatos que funcionan enteramente sumergidos. En la práctica, todos estos diferentes motores utilizan del 50 al 70 por 100 de la fuerza motriz. La PowceLer suele no llegar al 60 por 100. Las ruedas de cajones y de cófé necesitan, para aproximarse al 70 por 100, alturas de 3"; y las turbinas, por mucho que, respecto al rendimiento, se ponderen sus indis- putables ventajas, se quedan las más veces por debajo del 60 por 100, en aten- cion á que la aspiracion del agua, para una misma abra de los orificios de salida, varía entre extensos límites con los aumentos ó disminuciones de la velocidad (1). Presentan, sin embargo, la inapreciable ventaja de poder con- sumir volúmenes de agua muy considerables, y de trabajar con cualquiera altura apreciable de nivel. Existe, además de los mencionados, un motor hidráulico, que trabaja Jen- tamente, gasta grandes masas de líquido, y utiliza más del 90 por 100 de la fuerza motriz, por la serenidad con que admite el fluido entre sus palas, por la suavidad con que permite su salida, por conservar invariable el nivel del agua motora en los compartimientos de sus paletas, y por la circunstancia de man- tener constante su rendimiento, aunque las caidas de agua varien entre 1" y 4”, Este excepcional mecanismo, apenas conocido en España mas que de los hombres de ciencia, es la rueda SacebieN “4 aubes immergeantes renversées et a niveau maintenu dans les aubes. El autor, despues de sufrir, por parte de los ingenieros de su país mismo, un desden inconcebible que ha durado mu- chos años, ha obtenido el alto honor de ser coronado por la Academia de Cien- cias de París. Si á alguno, pues, de los conocidos motores de movimiento circular contí- nuo hubiera de recurrirse para el movimiento de los foros celulares, no podria, á mi juicio, ser dudosa la eleccion de la rueda SaereN. Es el único motor hidráulico que, en buenas condiciones, devuelve hasta el 96 por 100 de la fuer- za motriz que ha recibido. Esta rueda puede utilizar desde 200" litros hasta 10000 por segundo de tiempo; y marcha siempre bien con caidas de agua tan distantes como 0,30 y 4”. Y, en fin (diferente en esto de los demás motores hidráulicos), su rendi- miento permanece sensiblemente constante ó casi idéntico. Su altura, ó sea su diámetro, no pasa de 10", y la velocidad de la rueda en la circunferencia no excede de 0,80: regularmente es solo de 0,65 por segundo. (1) Me aseguran evitado este inconveniente en las mejoras de la turbina MorexO0 y de la FRANCIS. 703 La siguiente figura (531) da idea de una SacenreN de las dimensiones que á continuacion se expresan. Diametro dela redada... 0 ra fai iS Anchura de las palas paralelamente al eje .. +. ............ Congunarcalda de deal dl os dao dt ias MOLE = los datos y resultados son los siguientes: Gasto de agua por segundo Pd o ia a Longitud bañada en las palas invertidaS...........o.oo.oo.. Volúmen del agua entre las palaS.........ooooo.omo..... Vueltas de la rueda en 60 segundoS........oo.ooooooo +... Velocidadien, la circunferencia. onto cial Trabajo teorico:en caballos Vapol. qero arms alado it Trabajo, encontrado al freno, sobre un árbol de 3.* transmision. Rendimiento ó utilizacion de la fuerza motriz (93 por 100).. Medido el efecto útil sobre el árbol mismo de la rueda, habria aparecido el rendimiento acaso > OO OA OE OOO O AO OA ORO OOOO PORO gm gm > 26 2m ,40 2% 724 235353" 600 11 SS 13"",856 A 0m ,66 al 8] “eb 0,9294 0,95 IL Dados estos antecedentes, si en el interior de una rueda SaGEBIEN colocá- semos un foro, ó un sistema de foros celulares, éste, ó estos aparatos compre- sores, podrian servir de armazon á la misma SAGEBIEN; y, sin necesidad de engranajes ni de transmisiones de ninguna clase, sino directamente, ¡Circuns- tancia preciosisima! tendríamos cada 47 ó 48 segundos (pues esta es la velo- cidad normal de la Sacesrex) condensados, ó recondensados, ó percondensados, los metros cúbicos de aire sobre que ejerciese su accion el foro, ó los foros ce- lulares albergados en el interior de la SaGEBIEx. 111. Nada más sencillo donde sean constantes, ó varíen entre reducidos límites los niveles anterior y posterior del agua represada para servir de fuerza motr1z. 705 Pero, tratándose de las mareas, el eje de la Sacuebren no puede estar fijo, sino que tiene precision de subir y bajar paralelamente á sí mismo para aco- modarse á las alturas de las menguantes y las crecientes, tan inconstantes durante todo el año. Sin duda que la dificultad no es insuperable; pero es una dificultad. Prensas hidráulicas podrian subir y bajar el aparato segun fuese necesa- rio.....: mejor acaso sería tener suspendida la Sacesiex en flotadores, que, al mismo tiempo, fuesen grandes depósitos de aire comprimido; pero, en todo caso, habria que hacer frente á una verdadera dificultad. Por esta razon: El semi-anillo compresor de un doble foro branquial ofrece siempre la mis- ma Resistencia; y por consiguiente, es indispensable que la SaGebIEN posea siempre la misma Potencia, sea la que quiera la diferencia entre una men- guante y una creciente. La Sacenien ostenta la inapreciable cualidad de de- volver el 90 por 100, así cuando cuenta con un peso de agua —= 1", como cuan- do cuenta con 3, pero su potencia es en el primer caso la tercera parte que en el segundo. Si para mover un foro, ó un conjunto de ellos, necesita el motor hidráulico un peso de agua = 2", claro es que cuando solo actúe 1” sobre él, le será imposible vencer la resistencia foral constantemente invariable. IV. La marea, á mi entender, necesita un receptor ad hoc. La SacEbIEN requiere instalaciones, que no juzgo libres de inconvenientes. Las turbinas dejan sin utilizar respetable fraccion de la fuerza motriz. Su eran velocidad tendria que amortiguarse, á costa de grandes resistencias pa- sivas, por medio de numerosos engranajes.....: su lubricacion exige grasas de primera calidad, cuyo costo importa nada ménos, en los grandes aparatos, que el 25 por 100 de los gastos d'entretien, incluso el personal (1). Hé aquí por qué (á pesar de mi predileccion por la SaGesreN) me di á ima- ginar un receptor adecuado, que reuniese, cuando ménos, las ventajas de la turbina y de la misma SAGEBIEN. Yo queria que el nuevo receptor: 1.2 No exigiese gastos de lubricacion; 2.” Noestuviese ocasionado á averías de reparacion costosa; (> Recuérdese que la lubricacion importa más que el personal en el canal de L'Aisne, 45 706 3.” Fuese de suma sencillez y considerable resistencia; 4.” Produjese directamente el movimiento circular contínuo; Funcionase dentro del agua; 6.” Trabajase con cualquiera altura apreciable de nivel; 7.” No diese lugar á remolinos ni sacudidas, al admitir el líquido motor; 8.” Consumiese enormes volúmenes de agua marina; 9.” Girase con suma lentitud; 10. Fuese, sin embargo, susceptible de distintas velocidades; 11. Y últimamente, nótese esto bien, desarrollase constantemente la misma potencia en toda clase de mareas, dependiendo de la velocidad la mayor ó me- nor suma de trabajo. Al principio me parecian incompatibles algunas condiciones del programa; pero al cabo las juzgué conciliadas como sigue. Nivel del estanque alto. A Nivel del estanque bajo. EAS t1b0 de Va d salir a estanque £/6ajo sin comunicar 707 VI. AAAA es una caja formada de 2 hemi-cilindros en su parte curva, y de superficies planas por delante y por detrás. dddd y d'd'd'd' son dos cilindros gemelos concéntricos con AA4A, y tangentes entre sí, como representa la figura 533. La caja exterior con sus cilindros gemelos está sumergida; el abra rectan- gular 44 comunica con el estanque alto, y la inferior 4'4' con el estanque bajo, por medio de un tubo incomunicado con la atmósfera (1). Estas abras rectan- gulares, superior é inferior, tienen la misma longitud que las generatrices de las superficies hemi-cilíndricas, ó poco ménos; y están horizontales. Organis- mos ad hoc (no indicados) pueden angostar más ó ménos el abra rectangular superior 5 4; pero la inferior /'4' es invariable, y más ancha, en todo caso, que la superior variable / 0. Por consiguiente, el agua del estanque alto no puede trasladarse al estan- que bajo sino á través del aparato, recorriendo á derecha é izquierda el espacio intercilíndrico: entrará por el rectángulo superior horizontal 40, y saldrá por el tubo 0'0'cc, que (no se olvide) desemboca en el estanque bajo sin comunicar nunca en su trayecto con la atmósfera. Los cilindros gemelos 44 dd y 4'd'd'd' giran inversamente por medio de dos ruedas dentadas, ExTERIORES á la gran caja A4 44, y sujetas, cada una, al eje de cada cilindro-gemelo. Imagínelas siempre el lector. Cada uno de los cilindros 44 dd y d'4'd'd' está dividido por un plano dia- metral, el cual sirve de tabique divisorio á dos profundas ranuras que se ex- tienden del un fondo circular al otro fondo circular, paralelamente al eje /figu- ra 534). Fig. 534. (1) Téngase presente que los recodos no del tubo (ya esté horizontal, ya sucesivamen- influyen en la intensidad de la potencia si te inclinado, hácia arriba ó hácia abajo) res- sus radios son pecto á la cantidad de agua que descargue, puesto que la carga hidráulica es siempre la 5 radio del tubo. distancia vertical entre el nivel superior del líquido y el centro de gravedad del orificio Por lo demás, nada importa la posicion de salida. 708 En estas ranuras juegan las palas /, /”, /” y f”. Estas palas son de hierro, y mejor, de acero, huecas, formadas de planchas en 7 y en U (fig. 535), y IA + A construidas de tal modo, que siempre resulten impermeables y más ligeras que el agua. Esta construccion garantiza su rigidez y una enorme resistencia. Siendo el peso de cada pala algo menor que el del agua desalojada por ella, subirá necesariamente la que se halle en la posicion de la pala f (/ig. 533) hasta tocar con la parte superior de la caja exterior A A, cuando, girando los cilindros gemelos, se aproxime la ranura á la posicion vertical (y aun antes). Y la pala que se encuentre en la posicion de la /” se introducirá en su ranura ó estuche, en cuanto se vea abandonada á sí misma. Organismos no dibujados la dejarán libre en el momento oportuno. Imagínelos el lector. Lo mismo acontecerá con las palas f * y f ”, en cuanto salgan suficiente- mente de la posicion horizontal. Y hé aquí por qué la parte no diametral de cada ranura estará constituida por una superficie suficientemente undulada, (ig. 534), á fin de que, en la in- troduccion de cada pala, no experimente dificultades el líquido al desalojar la cavidad, nial rellenar el espacio que resultevacío cuando salga unade las palas. Como se ve, costará muy poca fuerza el funcionamiento del aparato. La introgresion y la egresion de cada pala tiene que ocurrir necesariamente en virtud del principio de Arquímebes. Una ley natural, constante y permanente, se encarga, pues, de este mecanismo. Sin embargo, para evitar aloun retardo fortuito en el movimiento ascen- sional de las palas, y, sobre todo, para impedir los golpes, que de seguro da- rian estos flotadores en su marcha de velocidad uniformemente acelerada, será regulado su movimiento por medio de guias, empotradas en la caja AAAA y en sus fondos laterales. Fácilmente puede suplirlas el lector. Además, las pa- las, á fin de evitar trepidaciones, no tendrian más juego en sus estuches que el estrictamente necesario para deslizarse con facilidad sin crear rozamientos de presion. Las guias en todo caso serán indispensables, comoantes se ha indicado, en los espacios e / del último cuadrante (/ig. 533), en cada hemi-cilindro, para impedir que cada pala se aloje en su estuche antes de tiempo, es decir, antes de ponerse vertical, que es justamente el momento en que debe quedar abando- nada á sí misma. (En la práctica podrá ser, sin inconveniente, un poco antes.) Entendido todo esto, claro es que el agua de la marea, entrando por 00 (fi- gura 533), no puede salir por 0'b'cc sino despues de haber hecho girar á cada pala por el espacio intercilíndrico desde la parte superior hasta la parte inferior. 709 Cada pala, pues, sufre en la cara que mira hácia 6/4, una presion (más ó ménos considerable segun la carga) causada por el agua del estanque alto; y al mismo tiempo experimenta una suecion por la cara que mira hácia 06'4'; porque TENIENDO SIEMPRE el abra inferior de salida 44 mayor anchura que el abra superior de entrada 55, tenderá constantemente el agua á salir en ménos tiempo del que necesitó para entrar. Generalizando, podremos decir, que no puede caminar el agua entre las superficies cilíndricas al dirigirse desde el estanque alto al estanque bajo, sino haciendo girar las palas en virtud de presion y succión simultáneas, y obli- gándolas á recorrer el espacio intercilíndrico. ll aparato, pues, que acabamos de estudiar, es un aparato doblemente ro- tatorio, que funcionará con cuanta lentitud se quiera, puesto que todo depen- derá del abra que se permita al rectángulo de entrada / 0. El agua, por tanto, obrará como en la prensa hidráulica; y la potencia práctica y efectiva diferirá muy poco, á mi entender, de la teórica; pues, como se echa fácilmente de ver, los rozamientos internos son nulos, ó Casl; y poco considerables las resistencias pasivas. El principio de PascaL es aquí tan apli- cable como en el cap. IL de este Libro (pág. 670). vII. Este aparato, doblemente rotatorio, puede adoptar la forma siguiente (/1yu- ra 536). ' Nivel del estangue alto Nivel del E G o A estanque bajo Fig, 536. 710 Las palas, HUECAS, DE ACERO, Y DE MENOS PESO QUE EL AGUA, SON ahora cur- vas, arcos de círculo de más ó ménos grados, ó, mejor dicho, secciones cilín- dricas (119. 536). Se alojan en estuches preparados en la superficie misma de los cilindros gemelos. Estos giran como antes por medio de ruedas dentadas ESTERIORES. Imagínelas el lector. Las palas curvas giran al rededor de los grandes ejes GGGG. Cuando las palas curvas llegan á los espacios neutros NV N (donde las pre- siones del agua marina se destruyen por iguales y contrarias) ascienden nece- sariamente á virtud de su menor peso, girando al rededor de su eje respectivo: la f” en la figura 536, para entrar en su estuche; la f para alejarse lo más posible del suyo..... Guias (no dibujadas) ú otros medios, evitarían los golpes, prevendrían los retardos, y se opondrían á la tendencia ascensional, cuando la posicion de una pala fuese tal como la de la f”” en el último cuadrante. Válvulas de seguridad muy grandes, colocadas dentro de los estuches, garantizarian el buen funcio- namiento de las palas. Imagínelas el lector, pues no están dibujadas. Estas válvulas se abrirían desde las superficies cilíndricas de los estuches, hácia los ejes interiores. La siguiente figura (531) representa una pala dentro de su estuche. 711 Esta última construccion de las palas curvas permitiria visitar los estuches, limpiarlos y repararlos, con más facilidad que los de ranuras; pero acaso la construccion presentaría más dificultades que la de las planas rectas. Por otra parte, la guia y conduccion de las palas circulares para evitar los choques y los retardos fortuitos, parece que habia de ser mucho más sencilla que la guia y conduccion de las palas rectas. Ligeros ensayos, preliminares y comparativos, manifestarían muy pronto de qué lado estaba la ventaja. VII. Todo el mundo industrial conviene en las considerables ventajas que se ob- tendrían de buenas máquinas de rotacion, movidas por el vapor de agua. En esto no hay discrepancia. ' Pero tampoco la hay en que los ensayos verificados hasta el dia no han resuelto la cuestion económica, toda vez que las máquinas rotatorias consumen erandes cantidades de vapor, y por consiguiente de dinero. Los ajustes no son tan rigorosos como fuera de apetecer, por lo que el vapor no ejerce toda su presion teórica; y la expansion no se utiliza (como sucede hoy en las máquinas de aire comprimido); ó, si se utiliza alguna cosa, no es del modo más conve- niente. Y ¡este es el gran mal! Pero, tratándose del agua, que no se escapa en cantidades sensibles, aun con ajustes de mediano esmero, el uso de las máquinas rotatorias parece ser el más sencillo y racional, tanto más cuanto que, respecto de ella, no hay para qué pensar en la expansion. Unicamente hay que llenar una condicion inexcusable. IX. Es preciso proscribir las grandes velocidades. (Se entiende en los aparatos de palas móviles y sus análogos.) Esto es ineludible. La lentitud en la marcha es la condicion sine qua n01. Si las palas de los aparatos que acabamos de indicar caminasen velozmente, ¿qué resistencias no encoutrarían para entrar, en el espacio de brevísimos ins- tantes, dentro de sus estuches respectivos? ¿Ni dónde hallar materiales que no se hiciesen trizas, si funcionaban siquiera con mediana celeridad? Las moléculas del agua se apartan suavemente, cuando los movimientos que se verifican en su seno se efectúan muy despacio; y sus resistencias pasi- vas son casi nulas, cuando los móviles en ella inmergidos caminan con lentitud. AN Y hé aquí por qué, supuesta la lentitud como condicion sine qua non, el receptor rotatorio que propongo, satisface, en mi entender, á todas las exigen- cias del programa. Ne Por de pronto, y en primer lugar, observemos que estos aparatos rotatorios pueden funcionar con cuanta lentitud se quiera. Supongamos (figs. 533 d 537): 1.2 Que por el rectángulo bb entra 1" de agua del mar cada segundo; 2.” Que cada cilindro gemelo tiene 2” de radio; 3.2 Que cada hemi-cilindro externo tiene 4” de radio, Y resultará que las 2 medias coronas intercilíndricas reunen una super- ficie igual á 37,689, puesto que, entre las dos, constituyen un ánulo circular completo: = (4 — 2) = 37,689. Demos 1 metro de profundidad á esos espacios intercilíndricos, y su Capa- cidad habrá de ser igual á 37,689. Para que pasen, pues, por ese espacio 37,689, se necesitará igual suma de segundos. Pero como las palas de uno y otro cilindro se mueven simultá- neamente y en sentido inverso, resulta que, cuando cada gemelo ha efectuado una revolucion completa de 3607, se ha llenado 2 veces de agua el espacio in- tercilíndrico de uno y otro lado. Por consecuencia, y recíprocamente, cuando este espacio no se ha llenado más que una sola vez, cada uno de los cilindros no ha podido girar más que 180”. Así, pues, para que cada cilindro gire 360”, se necesita que pasen por el espacio intercilíndrico 2 veces 37%",689 = 75,378; 6, lo que es lo mismo, que transcurran 7577, segundos de tiempo. Y, como está en nuestra mano el dar al rectángulo hh el abra que nos parezca conveniente, resulta que los cilindros gemelos, ó sea las palas, se moverán con toda la lentitud que se desee; y, por tanto, que el agua, sin remolinos ni convulsiones, obrará á la manera con que funciona en la prensa hidráulica: — por presion, y no por peso ni por choque. En segundo lugar, sea la que quiera la superficie del rectángulo de entra- da 45, la potencia de las palas permanecerá siempre idéntica para una misma diferencia de altura entre los niveles del estanque alto y del bajo; solo variará la velocidad del movimiento. IisempLo. — Sel abra es de 1”, y el peso del agua tiene 1" de altura, la po- tencia será la misma que si el abra se reduce á : metro cuadrado, permaneciendo invariable la diferencia de niveles: las palas contendrán » veces al metro cua- drado en el primer caso, y 22 veces al 3 metro en el segundo: los efectos serán iguales por el principio de igualdad de presion; pero, por un abra de £ metro, pasará en una duracion dada, por ejemplo, un segundo, la mitad de agua que por otra de 1 metro cuadrado; y, por tanto, los espacios intercilíndricos echa- rán en llenarse doble tiempo. Así, la potencia de los cilindros gemelos será en las mareas vivas, la mis- ma que en las mareas muertas, porque estos aparatos funcionarán siempre bajo la constante presion de una altura predeterminada de agua marina; pero gas- tando abuudantemente el líquido motor en las sizigias, y economizíndolo en las cuadraturas. Y hé aquí cómo, por otro medio distinto de el del cap. IL, las incesantes y rebeldes variaciones entre las mareas vivas y las mareas muertas, se traduci- rán de nuevo en nuestros cilindros gemelos por variaciones de la velocidad, pero no de la potencia. XII. Hay, en tercer lugar, que manifestar cuán constante es la accion de estos motores para una determinada altura del agua del mar. : Y hay que insistir sobre este punto, porque tan preciosa cualidad no existe en otros aparatos rotatorios. Supongamos el siguiente (fig. 538). 74h Imaginemos que 2 ruedas dentadas exteriores hacen mover con rotaciones inversas, y con igual velocidad angular, á los cilindros A, B. Se supone, además, que las palas están risas á los cilindros A y B. En estos cilindros existen las escotaduras epicicloidales que representa la figura 538, y tienen por objeto dejar pasar las palas / y /", f” y f"”, res- pectivamente. En la posicion de la figura 538 el cilindro B aparece completamente anu- lado, por ser iguales y contrarias la presion y la succion ejercidas en las palas /' y /"". El aparato, sin embargo, gira, por efecto de la presion en / y sue- cion en /”,con potencia tal como 1. Pero á los pocos instantes la potencia se dobla, porque llegan los cilindros á la posicion que sigue (/19. 539). Fig. 539. En / y f” son iguales la presion y la succion: el aparato, pues, sigue gi- rando, pero con Potencia doble, tal como 1 +1. Despues toma el conjunto una posicion diametralmente opuesta á la de la figura 538, y en ella la fuerza vuelve á ser igual á 1, para en seguida do- blancos. Y así sucesivamente. Hay, pues, durante una rotacion completa de 300%, 4 períodos de fuerza tal como 1, y otros 4 períodos de fuerza tal como 2. Este aparato, con un volante (ó mejor con dos), puede, en términos gene- rales, ser un buen motor hidráulico rotatorio (1). (1) Paréceme que con un volante sería En la prolongacion del árbol inferior hay tambien buen motor hidráulico la famosa fuera de la bomba una rueda dentada, y otra bomba rotatoria de (GREINDL. en la prolongacion del árbol superior: la Esta bomba, casi desconocida en España, rueda de abajo tiene doble número de dien— es como indica la figura 540. Les que la de arriba. Ambas ruedas engranan, TAS Pero, á pesar de su sorprendente sencillez, no podria servir más que en un solo caso para poner en movimiento los foros celulares, por haberme yo im- puesto la condicion de que las palas de los cilindros gemelos desarrollasen una potencia no variable, sino sensiblemente uniforme durante una revolucion completa de 360%, dada una altura, tambien constante, de agua marina motrIz. = Sin embargo, existe ese caso, que hace entrar en las condiciones del pro- grama de las pág. 705 y 706 á este motor de tanta sencillez. Los 4 períodos de fuerza, como 1, son iguales entre sí, aunque en la gran mayoría de los casos, no tienen La MISMA DURACION que cada uno de los 4 pe- ríodos, iguales tambien entre sí, de fuerza como 2. Pero existe una longitud de pala, para la cual los 8 períodos de tiempo duran exactamente 45”, lo cual ocurre precisamente cuando la ranura de cada uno de los cilindros gemelos ocupa un arco de 45” (/ig. 541). Entonces todos los 8 pe- ríodos son iguales entre sí. Ahora bien: construyamos con esa especial longitud de pala, 2 aparatos enteramente iguales. Un solo y mismo tabique comun, perpendicular á los ejes, puede separar ambos aparatos. Prolongados los 2 ejes del un aparato, servirán tambien al otro, y las proyecciones de las palas de cada aparato se cruzarán á 45”. y por una vuelta del árbol inferior da dos vueltas el árbol superior. En la posicion de la figura 540, el esfuerzo motor está anulado, por ser iguales y contra- rias la presion y la succion en las paletas de la rueda inferior. Sería, pues, preciso un vo- lante para sacar de esa posicion á esta rueda motora. La bomba rotatoria del Baron (GFREINDL puede aspirar, como las mejores de piston, el agua al máximum de profundidad, y elevar- la á mucha altura. Su elogio queda hecho al decir que no tiene válvulas: trabaja relativa- mente despacio, aunque admitiendo diferen— cias en la velocidad, y cualquier motor pue- de ponerla directamente en movimiento. En 1875 fué probada experimentalmente esta bomba rotatoria, durante 4 semanas, en Dunkerque, por la marina francesa en con- curso, y resultó que mientras la bomba cen- trífuga gastaba 40,60 francos por 24 horas, la GREINDL gastó 28,90. Recientes experiencias hechas en Brest por los ingenieros de la marina francesa, han evidenciado que las bombas rotatorias GREINDL utilizan el 85 por 100, mientras que las mejores de piston no llegan á ese tanto por 100, y de las centrífugas solo hay que esperar del 50 al 60 por 100. Una GrEINDL ha elevado agua á más de 105 metros; las cen- trifugas solo pueden levantarla á 20, y todo lo más á 25. 716 Considero precioso este aparato de fuerza constante y palas fijas: no puede darse sencillez mayor; su fortaleza no reconoce límites; y, aunque hay que sujetar la anchura de las palas á la condicion del ángulo de 45”, el aparato puede ser de la potencia que se quiera, puesto que no hay límite respecto á su profundidad. Le veo, sin embargo, un ligero inconveniente, aunque camine despacio: el de mover masas de agua en pura pérdida con las palas cuando huel- gan; pero no puede tacharse de grave esta desventaja, siempre que el aparato funcione con lentitud. Entonces casi desaparece. Dada, pues, esta condicion sine quá non, me parece este doble receptor un excelente aparato hidráulico, inapreciable por su doble cualidad de poseer directamente el movimiento circular contínuo, y ejercer siempre la misma potencia para igual carga de agua (1). : Cruzándose las palas á 45” en su proyeccion vertical, entonces, los dos aparatos desarrollarán una potencia constante, igual á 3; porque siempre cuando el uno desarrolle fuerza como 1, la desarrollará el otro como 2..... En la figura 542, el aparato de líneas plenas tiene potencia como 1, y el de las lineas de puntos como 2. Es de observar que, mientras uno de los gemelos se anula, no consume agua motriz. Es verdad que baja una pala, haciendo sitio al líquido que contra (1) Esteaparato, tan adecuado, á mi enten- ses, están variando sin cesar dentro de lími- der, como receptor hidráulico, puede servir como compresor y tambien como aero-motor (véase más adelante). Pero sus ventajas ya no son tantas con los gases; porque la potencia como aero-mo- tor, y la resistencia como compresor de ga= tes no insignificantes en cada revolucion. Fácil es hacer el estudio. considerando como unidad de volúmen el de cada cuarto de foro. Además, los espacios perjudiciales son aquí de grandísima importancia, 717 ella efectúa su presion, pero la pala diametral sube, devolviendo la misma can- tidad. Y es más; esta segunda pala hace al subir una aspiración, equivalente en liquido al que la primera comprime al descender. Sin embargo, en los aparatos de palas móviles, apenas existe limitacion respecto del ancho de las palas, ni el inconveniente de ponerse en movimiento inútilmente masas líquidas, así las palas sean curvas, como rectas. La poten- cia en ellos podrá siempre ser mayor á igualdad de profundidad, y siempre resulta constante, por existir siempre 2 palas, una en cada gemelo, solicitadas por la misma presion é idéntica succion. Las demás presiones ó succiones que el líquido pueda ejercer, se encuentran por completo y en todo instante equi- libradas y destruidas, sin casi movimientos parásitos del líquido motor. Por manera que nuestros cilindros gemelos de palas móviles (1) son, en todo caso, y sumergidos, un sencillo receptor doblemente rotatorio de potencia cons- tante y uniforme; —que era precisamente la cualidad indispensable para mover la resistencia de los foros celulares, constante tambien si se hace abstraccion de las palpitaciones. Vese, pues, de nuevo justificada la antelacion dada en esta obra á los com- presores, porque á sus cualidades habia de ajustarse la de los aparatos marinos que los moviesen: A compresor de resistencia creciente, motor de fuerza adecuada; A compresor de resistencia invariable, motor de potencia constante. XIII. Por último, la potencia de estos receptores sería suficiente y adecuada para el buen funcionamiento de los foros celulares. Sea, pues, como antes, de 2” el radio de los cilindros gemelos; De 4" el radio de los hemi-cilindros exteriores; De 1” la profundidad; Y resultará que la pala tendrá de superficie 12200005 (1) Quiero observar de paso, y entre pa- mismas, se fueran al fondo, la gravedad las réntesis, que estos cilindros gemelos, doble- mente rotatorios, pueden convertirseen bom- bas aspirantes é impelentes: 1. Aspirando el líquido por abajo, y ex- pulsándolo por arriba; esto es, admitiéndolo por el abra rectangular inferior, y haciéndole salir por el abra rectangular superior; í 2, (Que solo se refiere á los cilindros ge- melos de palas móviles): Haciendo que las palas sean más pesadas que el líquido; porque si, abandonadas á sí colocaria oportunamente en disposicion de funcionar. Poniendo en las anteriores figuras (533 y 536) lo de arriba abajo, se hace eviden- te lo que acabo de exponer. Por supuesto: 1.” ruedas externas denta— das pondrian en rotacion inversa cada uno de los cilindros gemelos; 2. una fuerza ex- terna, aplicada á una de ellas (6 á las dos), habria de transmitir el movimiento á los ci- lindros gemelos. 718 Suponiendo, pues, que las palas se muevan bajo la presion y succion de 1" de agua marina, el efecto sobre cada una de las palas, por metro de profundidad, habrá de ser 20000 =< 103,3 = 2066, toda vez que el peso de 10” de agua del mar sea, sobre el centímetro cuadrado, = 1',033. Por consiguiente, el total de la presion y succion en las 2 palas (una en cada espacio hemi-cilíndrico) resultará igual á gto», 189; Y, si el receptor doblemente rotatorio tuviese 10" de profundidad podria desarrollar una potencia de casi 413 toneladas. Ahora bien: en la pág. 593 propuse, como ejemplo de buenos foros cuyo líquido compresor fuese la solucion de cloruro de zinc, dos grandes com- presores: uno de 375 metros cúbicos de capacidad, que en cada rotacion foral habia de condensar el aire 4 2%", y otro de 3271", que habia de comprimirlo AS ¿Podrian las palas de nuestros cilindros gemelos hacer funcionar estos Leviaranes de la compresion? Antes de seguir adelante, representémonos (/ig. 543): 1. Que está sumergido el aparato doblemente rotatorio; Y 2.” Que por medio de una polea de 1 metro de radio, y el correspondien- te cable teledinámico, mueve á un foro celular, situado á gran distancia (1). (1) Dada la pequeña velocidad circunfe- cadenas. Sin embargo, éstas van abandonán- rencial de los foros, no veo inconveniente en dose. que la transmision se verificara por medio de Las transmisiones por medio de cables 719 Y tendremos para el 1.* foro de la pág. 593: a e ARA E es ARAS o E Profundidad Volúmen del semi-anillo compresor Densidad de la solucion de 2201 = == 0E50s = NUDE a 5”; = 374,69; = US ¿00 2,066; Peso del semi-anillo liquido compresor, 187,35 < 2,066 = 387,055". Colgado este peso á los ¿;, de la diferencia de niveles, quedará el foro en equi- librio, segun lo demostrado págs. 487 y 517; Dif.? de niveles = 5"; 0,32 de 5” Supongamos que la enorme masa del auxilio quede en estos foros gigan- tescos EXCLUSIVAMENTE destinada á vencer las resistencias pasivas (que no es poco conceder, sino mucho, especialmente tratándose del segundo de los foros teledinámicos son muy usadas en la actua- lidad, y van reemplazando á las de cadenas y correas, así como éstas tienden á reemplazar á las de engranajes. Se hacen regularmente por medio de cuerdas de hierro ó de acero. Tienen ventajas sobre las transmisiones por cuerdas de cáñamo, 1 cable de cáñamo, de 9 pulgadas =1 cable de alambre de hierro, de 34= 1 cable de alambre de acero, de 3. PESO IA oa 20 AAA O SE A A 12 A SES e) Peso de una cadena de igual fuerza. 40 Los cables de cuerda de acero están ménos sujetos al moho que los de alambre de hierro. En las minas de Westphalia los engrasan una vez por semana, y los dan de baja en cuanto empiezan á manifestar rozaduras. Son notables los cables de 300 y más hilos de acero, que fabrica la compañía HAZARD DE WILKESSARRE en Pensilvania. Para evitar los efectos de la oxidacion, se han empezado á adoptar últimamente cables de alambre de bronce fosforado. Estos no se enmohecen: han cumplido bien en varias mi- nas, en competencia con otros. Los cables de hilo de bronce fosforado se alargan, antes de romperse, 50 por 100 más que los de alambre de hierro, y tienen 42 por 100 más de resis- tencia contra los efectos de torsion; pesan de + 4 £ ménos que las cadenas de igual poder; y aunque tienen ménos potencia tensil que los cables de acero, y cuestan más caros, en cam- bio son de más fácil manejo, y reembolsan los j de su valor cuando son viejos. (Véanse las tablas de TRAUTWINE.) Las transmisiones por cuerdas de acero duran mucho. Ejemplos hay de duraciones de 10 años. Además, una cuerda metálica en movi- miento almacena energía como si fuera un volante. Estas transmisiones no están muy estu- diadas todavía. Solo empíricamente se dan reglas acerca de los diámetros de los cables, de las poleas motoras, de su velocidad, etc. Se cree que el coeficiente de rozamiento es el 60 por 100 del de una correa equivalente. En Cataluña se usan notables transmisiones con cuerdas de cánamo. En América prefie- ren, aunque más caras, las transmisiones por correas, que se fabrican allí hasta de 11, y aun de metro y medio de ancho. 720 mencionados), y podremos entonces calcular las resistencias teóricas por las fórmulas correspondientes ú los foros simples. Colgadas, pues, 387'",055 de una polea que tuviese de radio 1,60, que- daria en equilibrio el foro que estamos examinando. : Ahora bien: el cable no actúa sobre una polea de ese radio, sino sobre la superficie cilíndrica exterior del foro, la cual dista del centro 5,5. Luego, puesto que es mayor el brazo de palanca, solo necesitaremos en el cable una potencia igual á 1.6 387101,055 <-H2 = 1121" 598, D..) Ahora bien: en los cilindros gemelos de palas móviles, la fuerza del agua marina puede considerarse como acumulada sobre el centro de las palas, es decir, á 3" del centro del aparato; y, como esta fuerza actúa sobre la polea motriz del cable, la cual solo tiene 1” de radio, resulta que la potencia no necesitará más que un esfuerzo de 112%" 598 >< > == 3153: esto es, 38 toneladas escasas. Es así que el aparato doblemente rotatorio puede desarrollar más de 41 to- neladas, y que no debemos pensar en resistencias pasivas, porque para eso hemos hecho caso omiso del auxilio; Luego, etc. Para el 2.? foro de la pág:. 593, los datos serían: Ri: A O = 2 DA SEE PAIS SE Las. == 0% Profindidadi. e > = 10) Volumen total. e pu. 397 100; Volúmen del semi-anillo compresor = 163,550; Densidad de la solucion de Zn Cl... = 2,066; Peso del semi-anillo de líquido compresor, 163,550 <2,066 =337'%",894. Y suponiendo que la polea motriz del cable, en vez de 1" de radio, como antes, tenga ahora 5, los cálculos serán: 721 1.2 0,32 de la diferencia de niveles, 3,20; 2. Potencia necesaria en la circunferencia del foro 6 337,894 < = 180,210; 3.2 Potencia necesaria en la polea del cable, 0,6667 ¿ron 18010",210 >< e Es así que los cilindros gemelos, sin contar con el auxiLi0 (ahora muy con- siderable) desarrollan una potencia de 41'; Luego, etc. XIV. Séanme lícitas algunas muy ligeras explanaciones más. 1. Las cantidades de agua que pasen por estos inmensos receptores rota- torios pueden variar entre muy extensos límites, siendo siempre colosales, y siempre lenta relativamente la marcha del receptor. Ya hemos visto (pág. 712) que, si el aparato consume 1" de agua (por segundo de tiempo), invertirá cada cilindro gemelo 75; segundos en una vuel- ta completa de 360". Suponiendo ahora que el consumo de agua se doblase, y hasta se triplicase, entonces serían los tiempos respectivamente 37: y 25*. (La velocidad en el foro celular sería naturalmente bastante menor.) Pues aun triplicado el consumo de agua motriz, el receptor rotatorio de 10” de profundidad gastaría 30”* por se- eundo, con una velocidad en la circunferencia externa de la pala que no pasa- ría de 100 centímetros: LE — 190048. 2.” La fuerza ascensional de las palas debe reducirse á un minimum. Ha de serla suficiente para que funcionen sin entorpecimientos; pero eso y nada más; porque, desde que inician su descenso, hasta que llegan á la horizontal, y des- pues, simétricamente, hasta que inician la subida, estan constantemente resis- tiendo la presion y succion del líquido motor. Verdad es que esta tendencia se halla hasta cierto punto contrarestada por la pala diametralmente opuesta; pero siempre resulta un exceso de resistencia pasiva con que es preciso contar (/ig. 544). 46 $) bo 722 En efecto: las palas /' y f” tienden á subir; y, si solo atendiéramos á los esfuerzos contra los ejes, el sistema resultaría en equilibrio; pero el centro de Nivel méerio”. gravedad de /” se proyecta en 2”, y el de "en <”. Los brazos de palanca no son aquí iguales; luego no hay compensacion más que parcial. 3. Sumergidos estos aparatos doblemente rotatorios, las presiones internas y externas son casi iguales; por manera que no se necesita de exagerados es- pesores en las planchas....., cualidad muy apreciable. Pero ¿voy á entrar en pormenores sobre el modo de construccion del apa- rato rotatorio? ¿Sobre los medios de reducir á un mínimum los espacios perju- diciales? ¿Sobre los recursos á que habia de apelarse para que la rigidez de las piezas resultase como absoluta? ¿Para evitar los inconvenientes que pudieran originar las arenas, los fangos, las maderas, las plantas, y los cuerpos de toda Todo esto es de carácter puramente técnico, y la ciencia de los ingenieros tiene recursos de sobra para ocurrir á estas dificultades, y dar á los receptores la mayor profundidad, que pueda fácilmente construirse, por ser así menores las pérdidas laterales á igualdad de circunstancias, etc. 723 XV. Estoy por los aparatos grandes. Ahorran mano de obra, gasto inicial de construccion, capital de instalacion, etc. Y no hay inconveniente en que los receptores rotatorios tengan la mayor potencia posible; porque, con suma sen- cillez, puede emplearse cada uno en mover más de un foro compresor, si estos son pequeños y aquella considerable. Hé aquí algunas combinaciones (9. 545 d 547). Fig. 545. Fig. 546. 72h Los foros pueden estar sumergidos, á fin de facilitar el enfriamiento. En último resultado, para obtener cantidades iguales de trabajo en aire compri- mido, no es necesario que los foros tengan tanta profundidad, si ésta dismi- nuye en la misma razon en que aumente la velocidad de rotacion. En el ejemplo siguiente, por cada vuelta de la polea motora dará otra un foro no profundo. El desarrollo de calor será, sin embargo, mayor en este aparato, que en el foro prolongado productor de igual cantidad de aire comprimido, á determinada tension, en el mismo tiempo. XVI. Desligado ya de estos pormenores, voy á entrar en una cuestion que está íntimamente relacionada con el consumo de agua motriz de estos receptores rotatorios. Qué conviene más, ¿trabajar con el mayor peso posible de agua, ó bien con poca altura? Por ejemplo: qué vale más, ¿trabajar con el peso de 1”, ó con el peso de ¿? Hay que distinguir: Dando á las palas doble superficie en un primer aparato rotatorio que en otro segundo, evidentemente el efecto será el mismo si el primer aparato trabaja con la mitad de altura que el segundo. Aparte del mayor volúmen delos aparatos (y mayor coste por consiguiente), el efecto mecánico no diferiría. No así el consumo de agua motriz, lo que parece paradójico. El aparato de pala doble (en superficie) gastaría doble cantidad de agua, á igualdad de tiem- pos de trabajo. Pero, como este agua motriz procede de las mareas, es preciso tener en cuenta un elemento que complica la cuestion: el tiempo de huelga que es nece- sario aguardar para que se establezca el conveniente desnivel entre el estanque alto y el bajo. 125 En el momento de la pleamar están llenos los 2 estanques, y á un mismo nivel. En una marea de 3” baja el agua¿ metro por hora (supongamos per- fecta la regularidad); de manera que el receptor de doble pala solo deberá aguardar 1 hora para poder trabajar con el peso de $ metro que, respecto del nivel del estanque alto, ha establecido en esa hora la menguante. Por otra par- te, el receptor de pala = 1, no podrá empezar á trabajar hasta que haya fina- lizado la segunda hora de la menguante..... Así, pues, el problema estriba en la combinacion de estas dos propiedades: El aparato de pala menor trabaja ménos tiempo y gasta ménos agua: ¿es esto una ventaja, ó es un inconveniente? La ensenada que haga de estanque alto, es siempre de una superficie inva- riable, determinada por las condiciones naturales ó geológicas de las playas y las costas; y, por mucho que influyan las obras de arte, no es posible ensan- char ni disminuir la capacidad de la ensenada ó gigantesca anfractuosidad, donde estemos recogiendo la fuerza del mar. Esa capacidad es lo que es, y nada más. De aquí el que, para contestar á la pregunta, debamos apartar nuestros ojos de las dimensiones de los aparatos rotatorios, para fijarla por ahora en las dimensiones del estanque, que la naturaleza (y las obras de arte en caso nece- sario) hubiere puesto á nuestra disposicion. Supongamos nuestro estanque-módulo de 7200”* de extension, segun hemos convenido en la pág. 126; Supongamos igualmente de 3" la marea, y comparemos 2 receptores rota- torios, uno de doble pala que otro. Para que ambos consuman por hora la misma cantidad de agua motriz, es requisito indispensable que la pala mayor (doble por hipótesis) ande con la mitad de velocidad que la menor. Llamemos 7 al trabajo; y, en el caso actual, como el aparato menor fun- ciona 4 horas, hará un total trabajo = 4 7, al paso que el aparato mayor, que funciona 5 horas, hará un total trabajo, igual á E , , Dr , velocidad A! Así, pues, en el aprovechamiento de un estanque dado, conviene trabajar con el peso de 1 metro mucho más que con el de; (y esto independientemente del mayor costo de los aparatos cuando son más grandes, de su mayor em- placement, y demás desventajas consiguientes). = tt SC; Comparacion de 2 receptores rotatorios, uno de pala doble que otro. Sea P el esfuerzo sobre la pala = 1, producida por una columna de 1” (1); Sea = 1 la velocidad de es Y tendremos: ta pala; € — _ _A—— — __—____———_—_________ A AA AAA A Altura de la| Tiempo Trabajo marea para|útil de ambos re-|trabajo. de la pala=1, ceptores en = centím. | Horas. bajo la presion = 1". 150 2 2. xl1xP= 2P 200 3 SUS P= 3/P 250 3,66] 3,6 x1xP= 3,6P 300 4d x1xP= 4P 350 4,334 | 4133x1 Además, si mientras se efectúa este Lra—- 731 bajo de compresion del aire en el departa- mento inferior 7” y su utilizacion en la má- quina O, dejamos entrar libremente por /7 el agua del mar en otro departamento (7, super puesto al primero, cuyo fondo MM sea la misma cubierta de 7, y cuyo techo se halle á la altura CS, que alcanza el mar en las ma— reas medias de las sizigias; á cuyo efecto de- jaremos salir á la atmósfera el aire de (; si, además, una vez lleno este recipiente, cerramos la llave que, dando libre salida al aire, permitia al agua del mar penetrar en él, resultará que el mar, en la menguante, deja- rá este recipiente lleno de agua; y cuando el nivel oceánico haya descendido lo suficiente para que tenga, respecto de su nivel «máxi- mo,» la misma diferencia de carga hidráulica que tenia antes, respecto de su nivel «mini- mo,» el peso representado por el agua sus- pendida, en este recipiente, debe ser igual al peso representado por el agua del mar, cuan do éste, al subir, habia llegado al punto pre- determinado para carga hidráulica motriz. Poniendo ahora en comunicacion, me- diante otro tubo X' y llave R' (fig. 555), la parte superior de este departamento con el tubo de descarga de la máquina motora, debe suceder que el aire exterior, al pene- trar en O por el tubo de admision, con el cual se le hace ahora comunicar exclusiva- mente, empujará el piston con una fuerza proporcional á las dimensiones de su base y á la rarefaccion del aire producida del olro lado del piston por el peso del agua conteni- da en dicho recipiente, la cua!, al tratar na-- turalmente de bajar, verifica una poderosa succion. Ahora, siendo igual este peso al que ha servido para comprimir el aire en el otro departamento, la presion del aire exterior debe tambien ser igual á la producida por F. De aquí resultará en consecuencia que, á partir de este momento, y hasta el fin del re- flujo, el piston O marchará siempre con potencia constante, puesto que, á medida que baja el nivel del agua contenida en el de- partamento (7, baja tambien el nivel del mar, y. por consiguiente, permaneciendo siempre constante la diferencia de los dos niveles, la presion del aire exterior, que es su resultado, y por tanto, la potencia que esta presion des- arrolla, debe ser siempre igual y constante. Además, si, antes que el trabajo cese, lo que sucederá cuando el departamento supe- rior quede en seco, se abre una llave que ponga en comunicacion la parte superior del departamento inferior /” con el aire exterior, es evidente que este aire, penetrando libre- mente en el departamento, permitirá que el agua en él contenida, cediendo á su propio peso, salga á medida que baje el nivel del Océano, hasta el punto en que FF no conten= ga más agua que la que habia antes de co- menzar el flujo. Si se cierra entonces la llave citada, el recipiente inferior estará en dispo- sicion de comenzar de nuevo su trabajo á la inmediata creciente de la marea, Y así sucesivamente. Resulta, pues, que, con un depósito de dos compartimentos (fig. 556) como los que acabamos de describir, se puede convertir en trabajo útil una parte de la marea creciente por medio de compresion, y una parte de la menguante por medio de succion. Cualquiera que sea esta parte de la cre- ciente y de la menguante, cada período de trabajo será seguido inevitablemente de otro período de huelga. ! Verdad es que hay seguridad de obtener todos los dias, ó más bien cada 24h 50', un trabajo de una potencia y duracion determi- nadas; pero este trabajo no es contínuo, y las horas durante las cuales se puede efectuar, varían cada dia. Por eso, el sistema de utilizarasí el trabajo obtenido por las crecientes y las menguantes no puede convenir sino á aquellas industrias en que no se necesite de operarios, y en que el aparato molor, vigilado por una ó dos per sonas, haga por sí solo todo el trabajo, como, por ejemplo, los molinos de todas clases, las máquinas de elevar aguas, las sierras, etc, Para otras industrias en que sean necesa- rios los obreros, y, por consiguiente, un tra- bajo á hora fija, sin interrupcion, ó interrum- pido y proseguido á voluntad, es necesario adoptar otro sistema (/19. 556). Este sistema consiste: primero, en añadir á los dos departamentos 77 y G de que hemos tratado hasta ahora, otro depósito ('(G' en lo alto, al que se dará el nombre de «campana de reserva,» y en seguida dotar el aparato motor, de cierto número de bombas para comprimir aire, y de un segundo cilindro, que pueda, á voluntad y separadamente, unirse ó noal aparato, que llamaremos «com- preso-motor.» Entonces se utilizará el trabajo de las cre- cientes y de las menguantes que se verifican mientras los trabajos de la fábrica están sus- 132 pendidos, como, por ejemplo, durante la no- che, los domingos, etc.. en hacer funcionar las bombas por medio del «aparato compreso- motor,» trabajando con dos cilindros para encerrar y comprimir una cantidad de aire en la «campana de reserva.» Tambien podrá utilizarse el trabajo de las grandes crecientes y menguantes aun durante las horas de tra- bajo de la fábrica, á fin de utilizarelexceso de potencia, no solo en Jos trabajos comunes y corrientes, sino tambien y al propio tiempo, en hacer funcionar parte de las bombas, y Fig. 556. comprimir y encerrar con ellas una cierta cantidad de aire en la «campana de reserva.» De este modo, cuando la marea creciente ó menguante no ha llegado aún al punto desea- do para poder ejercer su trabajo, se obtendrá la fuerza motriz necesaria á los trabajos de la fábrica, sin más que suprimir en el apa- rato compreso-motor todas las bombas y uno de los cilindros, y poner el aparato. conver- tido así simplemente en motor, y de un Ci- lindro, en comunicacion con la campana de reserva, etc.» 11. Una extraña aplicacion puede tener la idea que, para utilizar las olas por medio de cajas de aire, quedó explanada en las pági- nas 657 á 660. Esas cajas de aire (construidas ahora de hierro ó acero) pueden ser «receptores de la fuerza del mar» en los buques; y servir, por tanto, para la propulsion de las naves en los dias no bonancibles. Nada más óbvio que imaginar cajas de esa especie dentro de las naves á los costados y sitios convenientes, en sustitucion de los re- cipientes-estancos hoy tan en boga; sustitu- cion tanto más ventajosa cuanto que esas cajas pueden hacerse estancas, caso de nece- sidad. Cuando vengan las olas, penetrará el agua en tales cajas; y, así, podrán utilizarse, amor- tiguándolos, los balances y cabeceos de los barcos, O bien comprimiendo aire; O bien admitiendo agua dentro del buque á nivel más alto que el oceánico. Teniendo ya agua en allo, ó aire compri- mido, fácil es aprovechar su potencia. Véase (pág. 474) lo dicho con ocasion del buque de guerra inglés la Waterwitch. LIBRO IT. ALMACENAJE Y REPARTO DEL AIRE COMPRIMIDO. mo f y (el Se A cia MA NO A A AA E ss ¿das lira il yaa a ¡OQUEAMILOS AJA 14d. OTAAIAA EAN . Ñ del AA w % el AÑ de a MD ñ ' o q y E á pu De e “eya MINA. DAL el UN «e ha es Hs dl ANA A EA IN UD Ss TT WT ) ; o ás ' A: ML o 5 5 A e ile cm Dd, O TALA UA 8 fo a e 5. a ¿e A e a la El de We PA card cán $ Ll, AA Cd ds Me o a bie a. +, AA Areas, $ pa ee 0 A A e 1 year ia pita a Ad an. a toa que Le Faris $4 Ara day rita Med e. agas dé qe CAPÍTULO I. CANALIZACION, Manifestado el «cómo» hemos de recoger la fuerza de las mareas y la de las olas, cumple ahora exponer los medios adecuados para almacenarla y re- partirla, IL. Con una ensenada que tenga 216000" de superficie, para alimentar á ra- zon de 30" por segundo los receptores rotatorios, habrá potencia suficiente, en los grandes aguajes, para mover foros que condensen á 2*'" más de 160m" de aire por minuto. Con efecto; en una marea de 3” de altura sobre la inmediata bajamar sal- drian de esa ensenada: En ¡uinuto 3pgu* x 605 = 1809" En 1%, 1800" < 60"i" =108000"". Si de esa ensenada de 216000"" sale, pues, una masa líquida igual á 108000””, el nivel se deprimirá únicamente 4” de altura cada hora, con lo cual se estaba en las condiciones del problema (1). Supongamos que todas las mareas del año sean de 3” en España (lo que evidentemente para nuestro país es excesivo). Entonces, consumiendo el receptor doblemente rotatorio 30"" de agua ma- rina por segundo, efectuaría cada uno de sus cilindros gemelos una rotacion de 360” en 25 segundos, lo cual causaría otra rotacion completa del foro des- erito primeramente á la pág. 593, en 137; segundos. 2 5,5 =137,5; (1) Bien se ve que cualquier mediana anfractuosidad de una costa ha de tener una super- ficie > 216" =< 1000, 736 porque los radios de la polea motora del cable y el del foro celular son entre sí ¿3 1: 5,5 (segun lo dicho pág. 718). Por consiguiente (pág. 593): Si en 137,5 se comprimen 374"",69 :: 60: x, a =1637*,5 por minuto á 2%'". Con 2 haces que recondensaran y percondensaran esta masa gaseosa hasta darle 8 de tension (para lo cual se necesitaría casi una triple superficie de ensenada) tendríamos reducido este gran volúmen de aire cada minuto á 163m5,5 ASS O 8 El aparato, por término general, funcionaría en los dias de calma durante 4 horas; de modo que en cada creciente y en cada menguante obtendríamos la siguiente masa de aire á 8%": 20m" 44 < GO Tin >< Ames 4906”; Y al dia, siendo 4 las tareas: 4906” >< 4 =19624"" de aire á 8%", MT. Con estos antecedentes contestemos á la pregunta: ¿cómo distribuir esta fuerza conquistada á la rotacion de la tierra y á las atracciones del sol y de la luna sobre los Océanos y la atmósfera? IV. Es óbvio que no ha de recogerse la fuerza del mar y de los vientos donde no haya de ser inmediatamente consumida por centros industriales y mercan- tiles. Veamos un ejemplo. Supongamos, pues, establecida frente al Caño Borriquera, á orillas del Sancti Petri (brazo de mar que hace isla á las ciudades de Cádiz y San Fer- nando) una gran factoría, distribuidora de la fuerza del mar á las contíguas 737 poblaciones: Cádiz, San Fernando, Puerto Real, El Trocadero, Puerto de San- ta María y Jerez. Para llevar hasta todos esos centros el aire, comprimido por el Sancti Pe- tri, sería conveniente condensar el aire á muy alta tension, y emplear tubos del mayor diámetro que buenamente fuera posible obtener en condiciones in- dustriales y económicas, pues las pérdidas en el trayecto son tanto menores cuanto mayores son diámetro y tension en extensas canalizaciones. Pero limitemos la tension á 8"; Y fabriquemos tubos cuya seccion circular tenga 2500“, y sean de 4 me- tros de longitud: su cabida será igual á 1". Yo bien sé, que no es frecuente emplear á 8*'" tuberías de 28,21 de radio; pero estoy seguro de que la industria sabrá salir airosa de esta dificultad, en cuanto el problema se le llegue á presentar. Conduzcamos, pues, por tubos de esta clase la fuerza del mar en aire com- primido á los centros y pueblos mencionados, y veamos cuántos kilómetros de tubería nos serían menester. Caminando casi en línea recta (lo que sería imposible), y sin contar con los accidentes del terreno ni las conveniencias de la instalacion, las siguientes son las distancias en números redondos: Desde Caño Borriquera á Cádiz............ 14000 metros. = á San Fernando..... 5000 DeiSansPernando altar de 4000 DeltArscnal Puerca O 5000 De Puerto Real al Trocadero....... Ea ca 5000 De Puerto Real al Puerto de Santa María.... 8500 Del Puerto de Santa María á Jerez......... 12000 53500 Por manera que, contando (como es ineludible) con los accidentes del ter- reno, no será aventurado asegurar que necesitaríamos una cantidad de tubos suficiente á tener almacenado en tan extensa canalización un dia de trabajo de las mareas. V. Hé aquí, pues, el almacen: la gran tubería de conduccion. Cosa análoga sucede con los 18 ó 20 kilómetros de cañerías destinadas á la distribucion de las aguas en cualquier poblacion de importancia, como Madrid, por ejemplo. Las empresas, en los tiempos de escasez, cuentan, además del agua encerrada en los depósitos, con el líquido contenido en los tubos de distribucion. 41 738 VE Esto no quitaría el que en cada poblacion hubiese relais, ó depósitos especiales, y lo mismo en cada fábrica (1) ó taller, compuestos de tubos de la misma clase, para que allí se restableciese la presion, y desde ellos se hiciese el reparto final por cañerías de reducido diámetro, Los tubos del relais podrian colocarse con el eje horizontal como las pilas de balas en las fortificaciones. Así podrian ser visitados con facilidad, y reemplazados en caso preciso. El espacio e que ocupasen sería de este modo poco con- siderable. Todavía ocuparian ménos colocados los tubos verticalmente, es decir, sobre una de sus bases circulares, ó con las generatrices perpendiculares al suelo. Las paredes de las oficinas y de los ta- lleres, los pilares de los almacenes, los te- chos y pisos de los talleres mismos, etc., po- dian estar formados de estos tubos que, embetunados y provistos de aire seco, no experimentarían deterioro. (1) C. W. Siemens ha construido reci- pientes de 11 de diámetro y 4,27 de longitud, capaces de resistir á 911'M, Estos recipientes están constituidos por 14 anillos cilíndricos de 11 de diámetro y 0,305 de altura: son de acero, eslirados circularmente como las llan- tas de las rucdas. El recipiente está cerrado por casquetes hemi-esféricos. Los anillos y los casquetes están reforzados por collares poco salientes. Cada collar tiene una ranura en forma de V, hecha al torno. Aros de alambre rojo bien re- cocido, de 8 milímetros de espesor y de un diámetro igual al de dichas ranuras en forma de V, se colocan entre los collares. Dos coro- nas de acero fundido, atravesada cada una por 20 agujeros de 35 milímetros, se ajustan sobre los collares de los casquetes. Largas barras de acero de 32 milímetros, reforzadas á casi 35 milímetros en las partes extremas, donde hay roscas de tornillo, reunen entre sí los anillos y los casquetes. El acero de estas barras resiste á una traccion de 77 kilógra-= mos por milímetro cuadrado, y contiene 5 dé- cimos por 100 de carbon, lo que les permite conservar indefinidamente su elasticidad. El acero de los anillos es capaz de resistirá una traccion de 70 kilógramos por milímetro cua= drado, y es susceptible de un alargamiento de 8 á 10 por 100 antes de la ruptura. A 98 kilógramos de presion, todas las jun- turas empezaron á rezumarse; perodisminui- da la presion á 91* por centímetro cuadrado, el recipiente volvió á quedar herméticamente estancado. Aunque los anillos, los casquetes y las barras estaban calculados para 1404'M, se es- timó conveniente no apretar más los torni- llos, á fin de que, en caso de accidente, pu- diesen estirarse y servir las barras como una especie de válvula de seguridad. Este recipiente se ha construido en la oficina de aceros de LANDORE, y será desti- nado á una locomotora de aire comprimido. (Resúmen del ENGINEERING.) Por de contado, los cilindros pueden tener más de 14 anillos; pues, como seve, el número de ellos puede ser ilimitado. SIEMENS ha construido así acumuladores hidráulicos, etc. Losextremos pueden ser no esféricos, sino cónicos, etc. 739 vil. Desde luego podemos anticipar que nada habíamos de perder en percon- densar exageradamente el aire seco, puesto que habíamos de consumirlo des- pues en aero-motores que utilizasen la expansion. En tal caso, la misma tubería principal podria contener 2 dias de trabajo, duplicando la tension, ó sea elevándola á la de 16 atmósferas; y la de 4 dias llevándola hasta 32, etc. VIII. Pero ya oigo decir: ¿qué necesidad puede haber de tener en reserva el tra- bajo de 24, 6 48 ó más horas de marea? En primer lugar, para trabajar luego á la mayor tension posible y con constancia. En segundo lugar, porque la mano de obra viene á ser la misma en una entubacion de gran diámetro que en otra de pequeño. En tercer lugar, porque así la factoría puede estar segura de extender sus operaciones á pueblos muy distantes, sin temer que en el trayecto desaparez- can fracciones considerables de la tension existente en el punto de partida. Y en cuarto, porque solo considerables «reservas pueden hacer frente con perfecta regularidad á las horas de huelga de los receptores; y, sobre todo, á la cicatera altura de las mareas muertas (1). 1b:E En verdad, hablo con temor de estos tubos y de estas presiones, porque no tengo noticia de instalaciones análogas en tal escala (2). Tal vez exista algo (1) Nuevos medios, nuevas costumbres. Si no quisiera tenerse en depósito tan gran reserva de aire comprimido, ahorrándose, por consiguiente, el coste ocasionado porlos gran- des diámetros de los tubos (si bien su longi- tud no disminuiría) serían por precision dias de huelga los de las cuadraturas y las mareas muertas. los cuales naturalmente se harían de fiesta ó de descanso de todas las indus- trias. El calendario resultaría en este sentido dependiente de las fases de la luna, con más motivo sin duda que el de los pueblos secta- rios de Mahoma. /2) Debe tenerse en cuenta que los tubos de gran diámetro cuestan ménos proporcio- nalmente que los pequeños, por cuanto un pequeño aumento en el diámetro acrecienta muy rápidamente la capacidad. La fuerza de un tubo varía inversamente al diámetro y al espesor; Y para presion externa, la fuerza de resis lencia decrece con más rapidez que el es- pesor. (Rankine Treatise on the steam engine.) Los tubos de hierro, colados verticalmen- te, sistema Perir, perfeccionado por LAvrIL, se prueban á la presion de 151'M; y, despues de colocados, se vuelven á probar con sus uniones á la de 10. Creo que á la misma prueba se someten los de FEsTUGIÉRE. 740 semejante, pero lo ignoro. Supongo que en las conducciones de aguas debe haber entubaciones de grandes diámetros y presiones considerables, pero no me consta. Sin embargo, si ya hace muchos años los tubos Crameroy, de hierro lami- nado, de 40" de diámetro, triunfaban de la presion de 15%”, á que se los so- metia en la presion hidráulica antes de embetunarlos; y si, despues de embe- tunarlos, resistian hasta 30 (1), ¿no debo esperar que la industria actual sepa fabricar corrientemente la tubería que propongo? atm X. Respecto á si los tubos han de estar dados de betun ó no (2), á las precau- ciones que deban adoptarse contra las dilataciones y contracciones dependien- tes de los cambios de temperatura, al modo de suspension de los conductos, á los reguladores de presion, si se juzgan necesarios, á los organismos de purga y evacuacion, á las válvulas de seguridad, á las juntas de los tubos, á los Pelis... , etc., etc., hombres especiales y de experiencia deberán decidir con su voto autorizado. XI. En resúmen, lo mejor sería: 1. Recoger la fuerza del mar por medio de una ensenada, una dársena y aparatos doblemente rotatorios; 2.” Transformarla por foros celulares en aire comprimido; 3. Almacenarla en grandes canalizaciones y en relais de capacidad con- veniente. XII. Mirando al porvenir, parece de vulgar prudencia y discrecion destinar constantemente una parte de la potencia transformada en aire comprimido, á (1) En España se fabrican ya estos tubos: costo mucho, y el fluido se escapa por los los CHameroy en Villanueva y Geltrú; los LavriL y FesTUGIÉRE en Barcelona, Los tubos de las calderas de KELLY, de 3 pulgadas de diámetro, están probados á la presion de 400 libras por pulgada cuadrada. Las costuras de las calderas son causas de incertidumbre en cuanto á la resistencia, y más mientras mayores el espesor de las plan- chas: de aquí la necesidad de las construc ciones multitubulares de poco diámetro. Pero entonces aparece la dificultad de las muchas juntas, y del mucho espacio. El peso, cuando se usa el hierro colado, es muy grande, y el poros del hierro colado. (2) Segun OLrIk, un recipiente de hierro colado que habia resistido sin escapes una presion hidráulica de 81'M, no era impermea= ble al aire comprimido desde 2 en adelante. Pero, barnizado el interior del recipiente, éste se hizo impermeable al aire comprimido. CowPrEr dice que hay un medio simpli- císimo de hacer impermeable al aire compri- mido los poros del metal, y es el de irrigar el exterior con agua de jabon (Lau savonneuse), mientras la presion obra interiormente. 741 la preparacion de nuevas ensenadas, ó al engrandecimiento de las ya en ex- plotacion, á la edificacion de nuevas dársenas, y á la construccion de nuevos receptores y multiplicacion armónica de los foros celulares. La mano de obra, así, nada costaría, porque las atracciones de los dos grandes luminares se encargarían de ella, juntamente con la inagotable rota- cion terrestre. Y, sobrando la fuerza eterna de estas moles astronómicas, los nuevos ma- lecones habian de aspirar igualmente á una gran longevidad, y habian de construirse con bloques y sillares, que causasen envidia á las generaciones de los menhires, de los dólmenes y de los obeliscos, ú fin de oponer á las erosio- nes del mar, durante siglos, murallas de titanes: que ya es llegado el caso de hacer, en bien de la Humanidad y con la sola esclavitud de las fuerzas natu- rales, construcciones tan permanentes como las que la vanidad de los Farao- nes, ó la soberbia y la supersticion de razas bien inferiores á la nuestra, supie- ron levantar en eras de ignorancia y despotismo, con la brutal esclavitud de pueblos conquistados y la abyeccion de razas oprimidas. El nozor, llorando, levantó las inútiles Pirámides; la ciencia, sonriendo debe ya ver á sus plantas las olas y los vientos, sistemáticamente consagrados al bienhechor trabajo de la Industria. o shit do do GA Mei di ina OT E | odo LA il A Y LA AL + K lo 00 E Jenploto: prob: le AIDA elite pe ud A CANO a Ls MA Fics Ara el IU Y , | y Er WA An 10 Acs vi ACA NINA + bilicn ie o eli e bi A A att (ea ¿22d JO w te) piola, 100 Mi Al muro HO hi LGS pul 4 Sell el. al$ í mer) yl ss RS TO "5. LE ¿bl sub á ty macro bd le al ADOS birth al e E ct RN alii Eat aer ¡ido +14 A lso, DAT A BIG E gl dios (hide Áa rd o Jedi rd o nin ideuats e er did ise A Ñ Ñ i ES Esas Sid ol mk: diet : | pc la digo a pro lA pe ; AER RADA las IL AA Ml US, Ponte y mo hal EN TT] ds e Y : NEW MPA] bb Mes : fs 7 + 3 4 Da Ñ ] LAS 4 Y 7 q es E vu 4 ¿A AIR A 4 TATU d Er Mes ba. 7 MN MULA AAN mí “ 7 ' - : TA $ . . 5 ) E ñ al E A AOS o ' : ; ye PAFINA MI nea Coli Eso h . NS . h s al : 2 A A y > MEN ! ed e 0 Ms A e p a ” ¡de Dl dl ly 1 ses! M E A » AAA ÓN ] ¡¿ E ES TIAS hera ¿ds Je di hi ÍA dagas E | rca”. oh Ad) py iio me dell 1 NU AA 11 LORI de P_ ¿dy ar ii a ne + Halbale ON A ee Al e Held E ro Aa NAS ANT «sudo eh aa í 2 Oda MI ruda LIBRO IV. APROVECHAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO. yd me N y PA | VOL: k ' E E . A! e m OIM MA, a OTATIMAROI ss. í A a d MA w a ' 5) É A - o v . > E - y É á : 10 pl > . Al h 10. uE r y v “ ' 3 o CAPITULO 1. ESCASO RENDIMIENTO ACTUAL DE LOS AERO-MOTORES. Los émbolos diferenciales pueden ser un precioso órgano aero-motor. Antes de entrar en materia, conviene, para la debida claridad, recordar algunos antecedentes. Ya hácia la pág. 217 vimos cuán escaso es, en general, el rendimiento del aire comprimido, que suele solo llegar á 20 por 100 en los aero-motores de algo elevada presion. Vimos tambien que este agente percondensado tiene que pechar con las pérdidas y resistencias pasivas del motor primario, con las del compresor, con las de la canalizacion y con las del aero-motor mismo. Esto por una parte. Por otra, pecha tambien con las pérdidas que, á causa del calor» se sufren en el compresor durante el período de condensacion; y, por fin, pecha igualmente con las que, á causa del enfriamiento de la dilatacion, experimen- ta el aero-motor mismo, si trabaja con expansion. Y vimos en el propio lugar, que las pérdidas por resistencias pasivas y desarrollo de calor en los compre- sores, eran relativamente de poca importancia, comparadas con las que sufre el aero-motor, por haber de funcionar 4 presion plena, si ha de evitarse la formacion del hielo, ó arrastrarlo cuando se forma: de aquí el afan por trabajar con alre seco, ó calentar el aire húmedo. El urgente desideratum de la Pneumo-dinámica es hoy por hoy el apro- vechamiento de toda la fuerza almacenada en el aire, ó al ménos de una gran fraccion, mediante el empleo de un organismo verdaderamente práctico que utilice la expansion. Ya hemos visto que Méxarskt dobla el rendimiento calen- tando el aire en sus coches de tranvía. ¡0% Los aero-motores serán buenos aparatos cuando devuelvan casi todo el trabajo gastado en comprimir el aire que los pone en movimiento: y esto no se logrará mientras no sepa aprovecharse en grande su potencia de dilatacion. La presion que se pierde trabajando solo á presion plena es tan conside- 746 rable, que no puede formarse bien idea de su cuantía, sin hacer al efecto un estudio especial. Ya sabemos que no se puede almacenar aire, por ejemplo, á 8*'”, sin haber estado gastando una gran cantidad de trabajo para condensarlo antes á 7, y anteriormente á 6, y préviamente á 5, y todavía antesá4..... Por manera que, á fin de tener el aire en disposicion de ser almacenado á 8*", ha habido que invertir una gran suma de sucesivos esfuerzos para elevarlo hasta la tension de 7*%'",999.....; siempre en gradacion ascendente desde la densidad atmosfé- rica normal. Realizado al fin este eran trabajo de esfuerzos crecientes, hacemos luego otro de esfuerzo constante para almacenará 8 atmósferas el aire ya condensado. En el trabajo de esfuerzos crecientes anda el piston los 1 de su carrera en el sistema monocilíndrico: en el de esfuerzos constantes anda solo 4. Ahora bien: para obligar al piston á recorrer las 3 partes del cilindro, hay que gastar una fuerza, que llamaremos /"; y en obligarlo á que recorra la oc- tava parte restante se gastará otra fuerza, que llamaremos F"": el total de fuerza gastada es, pues, F HPF". Pues trabajando á presion plena, solo se aprovecha el sumando /"”, y se des- perdicia todo el 7; sin sacarse de esa enorme pérdida otro aprovechamiento que el de despejar de hielo los orificios de salida, cuando (en el espacio de un mo- mento) se escapa del cilindro el aire percondensado con la furia espantosa que supone todo el trabajo de esfuerzos crecientes invertido en comprimir el gas desde la tension ambiente hasta la de 7,9999 Y tan enorme es esa pérdida, y aumenta tanto con la percondensacion, que, cuando la tension es muy elevada, viene á ser lo que se aprovecha una fraccion mezquina del trabajo total Y + F”. De otro modo, el sumando /"' es muy pequeño comparado con /F. Y es que solo se utiliza el trabajo del almacenaje = /” cuando el aero- motor funciona á plena presion; y el almacenaje tiene un límite CONSTANTE, sea la que fuere la tension, mientras que el trabajo de esfuerzos crecientes puede aumentar ilimitadamente, y aumenta, con efecto, en razon directa de las tensiones. Que el almacenaje es una cantidad constante, se ve con toda evidencia en el sistema diferencial; pues en este sistema se efectúa siempre ese almacenaje (sea el que fuere el número de atmósferas á que elevemos la tension) por la potencia sola del auxilio atmosférico; y esta potencia es CONSTANTE EN CADA JUEGO de aparatos ó cilindros logarítmicos. Pero no es tan fácil de ver que el almacenaje tiende á un límite infran- queable en el sistema monocilíndrico, porque no es evidente lo que importa el auxilio atmosférico en el sistema de un cilindro solo, toda vez que la influencia 747 de ese auxilio se hace sentir, así en el período de los esfuerzos crecientes como en el del esfuerzo constante. : HI. Volvamos á imaginar aquel cilindro hipotético, considerado como módulo al fin de la pág. 327. Su base era de 1 módulo kilogramétrico, y su altura 64 metros, recorridos por el piston á razon de 1 metro por segundo. Cuando el piston, bajando, haya descendido hasta la division 32, el aire interior estará á 2 atmósferas, y el almacenaje costará 0 a netas q sol .=+ 64 kilográmetros Descontando el auxilio atmosférico......= 32 8 Cantidad necesaria para el almacenaje del 16 AI OS A 32 lulográmetros Aumentemos la tension. Cuando el piston haya bajado á la ; 70% A ; , £ $ = 3 division 48, estará el aire á 4 atmósferas; y, para el almacena - je, entonces, habrá que descender aún 16 metros: tendremos 20 Lts e el a 04 kaloprámetros 28 Auxilio atmosférico........ o ÚLO : eS 56 Cantidad necesaria para el almacenaje á 4""", 48 kilográmetros Sigamos aumentando la tension. de Para la division 56 resultará: Fig. 558. MS A E Rd o... = 64 kilográmetros ATEO AEMOSTÉTICO.. oia... cc 18 Cantidad necesaria para el almacenaje 48%”, 56 kilográmetros En general, el minuendo, para el cálculo del almacenaje, es siempre = 64 kilográmetros en nuestro hipotético cilindro-módulo; cantidad constante. De ella hay que descontar como sustraendo, segun sea el estado de la condensa- cion, el término que corresponda de la progresion geométrica decreciente LO O 3 cada uno de los cuales sustraendos representa (respectivamente) el auxilio atmosférico á cada etapa de la compresion. Por consiguiente, jamás la resistencia al almacenaje importará los 64 ki- 748 lográmetros por el sistema monocilíndrico en nuestro tubo hipotético, toda vez que de ese minuendo, = 64, ha de haber siempre algo que rebajar, por poco que sea; y de consiguiente (nótese bien) nunca llegará á ser igual á 64 kilo- erámetros lo que en el coRRESPONDIENTE aero-motor pueda aprovecharse traba- jando á presion plena. Mientras mas alta fuere la tension, más se acercará el rendimiento á ser los 64 kilográmetros; pero nunca será 64 justamente. IV. Como en el sistema monocilíndrico no es posible almacenar el aire sin un trabajo prévio (que es el que se pierde por funcionar el aero-motor á presion plena), veamos ahora de averiguar en qué razon está lo que se utiliza con lo que se desaprovecha trabajando sin expansion en un solo cilindro. El estado de la pág. 329 manifiesta que el trabajo prévio para tener al aire comprimido en disposicion de almacenarlo á la tension de 2'"= 12:*",341 o Segun el estado 1.” de la pág. 328, el trabajo prévio desde IA es Como sigue: Delia ARS A o 12,341 De cada eS Sole AE ye ¡COSO Total del trabajo prévio hasta 4%'"..... = 40,708 Si llegamos á 8*'", tendremos (segun el 2.” estado de la misma pág. 328): DA OS O OS A Dd AU A De TEO rl 0 ME ORO Total del trabajo prévio para 8*".....— 17,128 Y así sucesivamente. Con los datos, pues, de aquellos estados resulta formado el siguiente, rela- tivo al cilindro-módulo hipotético. eN MÍ de a St E IN € AA A 3 ' dy ¡ WEA pres A di didb d Ah . A E A a ep A Pe Al ¿e xy necio di E O | ) | MA Cay) ¡M8 UE Ñ + pr e Jr sa Mura ] j Y l o ] ¡ yr v de bh En O $ wi UA ARA A ] ' da eparibl Mn ute? qu. Loi $ q d) A de Y pl mn] b > PEE 5d Chis hi1 8 - os j ' ME Pu j : A d er peda. Mp ala [5 2 1% di y 4 1 Rs 0 A E y 4 co 7 a de Tr" , ' MM Da Pa a Q. pl att x A . | a Y ¡ j y en iS 3 é3 ¡Lidl h dr ES ME vs 7 e hi 4 MAñE AS A AA JN E h h de ta AN ibas A YI EN 1 (a, A Le tim! | UA 1 ' sj E vet np mido ba mn gob! 1% ¡M E e Da py DA Me ul e A or A e A ab e $ Ñ 3 e o rontbad IM pa VIA! - 0 tl . Y E mi AY o» ¡QUO A , Ñ bala o a ' '” o, f , PS qe de ENS Ñ A 4 O da sm La A ES A Dr AÑ y diri in 7 Ml AE m Ñ ñ » E A A AR AO ho a al de ' 0 ' 7 ES £ A a ra AA A ¡na O ml ' >”. Ni l AR o, O O ñ % E (Frente a la pag. 749) 749 Trabajo aprovechado y perdido en el aero-motor correspondiente, si trabaja á presion plena: está descontado el auxilio atmosférico. PR Trabajo del almacena- Trabajo prévio, Total je, que es el utilizado El trabajo uti- en el aero-motor, fun-| que es el que se desaprovecha |de ambos [lizado es próxi- cionandoá presion mamente al tra- plena. á presion plena. trabajos. bajo total. DE Ao oe 64 — 32 = 32 0 + 12,341 = 12,341 44,341 | :: 12: 100 DAA 64 — 16 = 48 12,341 + 28,367 = 40,708 88,708 | :: 54 : 100 DEMAS EA sane 64— 8S= 56 40,708 + 36,420 = 77,128 | 133,128 | :: 42 : 100 DA 64— 4=60 711,128 + 40,608 = 117,136 | 177,736 | :: 34 : 100 De 1á 322t'M, etc..| 64— 2=62 117,736 + 43,333 = 161,069 | 223,069 | :: 28 * 100 El trabajo total puede, pues, crecer ilimitadamente, y el utilizable á pre- sion plena, no puede llegar á 64 nunca: en el caso de 32*'", se aprovecha 62 y se desperdicia 161. Véase el diagrama adjunto. El diagrama nos evidencia que el trabajo total, representado por la línea curva, puede, sin limitacion alguna, 11 creciendo 444 kilográmetros por cada vez que se doble la densidad, acercándose asimptóticamente la curva que lo simbo- liza á la ordenada final del tiempo (en nuestro caso, á la ordenada levantada sobre el segundo de tiempo núm. 64). El trabajo aprovechado á presion plena está representado por la línea recta que desde cero se dirige oblícuamente á la misma ordenada núm. 64, á la cual se acerca tambien asimptóticamente; pero, por incrementos tan insensibles, que solo teóricamente se pueden concebir. Y no se olvide que esto es en el supuesto (inadmisible cuando se trata del sistema monocilíndrico) de que la ley de Gay-Lussac no influya para nada en la ley de Marrorre (6 bien de que el agua refrigerante, inyectada en polvo superabundantemente, no ocupe un volúmen mucho mayor que el de los espa- cios perjudiciales). CAPÍTULO II. MEDIOS DE AUMENTAR EL RENDIMIENTO. Jonocidas la razon y la cuantía del escaso rendimiento del trabajo aero- motor, veamos de ocuparnos en su remedio. La expansion del aire comprimido no puede verificarse sino á expensas del calor contenido en la masa misma del gas, á ménos de no restituir á esa masa el calor que se gasta en la expansion (6, lo que es lo mismo, que se consume en la dilatacion molecuiar). Si no se caleface la masa de aire, el descenso de la temperatura hará que influya poderosamente la ley de Gay-Lussac en la de Marrorrk, y el decre- mento de la tension será mucho mayor de lo correspondiente á la esencia de esta segunda ley. De aquí que la pérdida será tanto más importante, cuanto la percondensacion fué más intensa; porque, mientras más elevada, más hielo se produce con la brusquedad de la expansion del aire húmedo. Pero ¿existen medios fáciles para la calefaccion eficaz de una masa gaseosa que se dilata? IL. Por de pronto nada más fácil que recurrir al procedimiento MékArsKt. Pero parece no ser necesario calentar el agua. Inyectado este líquido en polvo á la temperatura ambiente, resulta ser un muy potente medio de calefaccion. ¡Cómo! ¿El agua fria? ¿Pues no nos servía ese líquido de poderoso recurso de frigorizacion? ¿Lo que entonces producia frio, ha de servir ahora para producir calor? Nunca, tal vez, como en este caso puede asegurarse que todo es relativo. El agua á 20” es un gran manantial de frio, respecto de temperaturas capaces de fundir el azufre, el estaño, y hasta el bismuto y el plomo.....; y el agua, á los mismos 20”, es una considerable fuente de calor respecto de temperaturas tan 751 enormemente bajas, que pueden solidificar el cianógeno, el mercurio, el éter sulfúrico, y hasta el ácido sulfuroso. Pero ¿cómo es que todavía no se ha recurrido industrialmente á la pulveri- zacion del agua, para aumentar el efecto útil de los aero-motores, suminis- trando así al aire comprimido, por medio del líquido calefaciente, toda la tem- peratura que pierde durante el proceso de la dilatacion ? ¿Cómo este medio tan sencillo no ha entrado aún en las regiones de la práctica? ¿Cómo es que para la calefaccion del aire se han propuesto con toda serie- dad recursos insensatos? (1) En verdad que no lo entiendo. 1. Los medios usados como frigoríficos durante las condensaciones, deben tambien emplearse como calefacientes durante las dilataciones del aire. Todos, sin exceptuar ninguno, pueden tener aplicacion. El aire seco en los aero-motores, al dilatarse, desarrolla doble frio que el saturado de humedad. Pero con aire perfectamente seco no habria hielo, si bien se solidificarían las grasas lubricantes; y, por el gran descenso de la temperatura, influiría acaso mucho la ley de Gay-Lussac en la de MarrortE. En segundo lugar, debe establecerse una activa circulacion de agua al rededor de los cilindros aero-motores, sus fondos, pistones y vástagos. En tercer lugar, debe inyectarse el agua en polvo dentro de los cilindros para restituir, por infinitos puntos de contacto, al aire que, dilatándose, se enfria, el calor de resorte que se disipa en el aumento de volúmen. Debe, en fin, disponerse el proceso de la expansion de modo que, si los aero-motores son cilindros de émbolos diferenciales conjugados lograrítmica- mente, el descenso de cada tension á su mitad se realice en tiempos iguales, recorriendo los émbolos caminos iguales, y moviendo pesos iguales. Estos aero-motores de émbolos conjugados son evidentemente nuestros compresores tomados 4 contrario sensu; y, por tanto, cuanto tenemos estu- diado, con ocasion del desarrollo del calor en las compresiones, debe valer, in- versamente, para el descenso de la temperatura en la dilatacion. Todo es simi- lar, excepto el sentido. (1) Por ejemplo, rodear de agua los cilindros, y apagar en ella cal viva. ¡Qué gasto ¡Quel encombrement! EV: Acaso la impresion del primer momento haga pensar que sean necesarias orandes masas de agua pulverizada á 20”, para impedir que baje á cero la temperatura del aire, cuando el gas se dilata. Pero en verdad que esas cantidades son insignificantes. No llegan á ¿ de litro por metro cúbico de aire comprimido á 15 atmósferas. Véase el siguiente estado, que copio de PerxoLer, á quien corresponde, en mi entender, la prioridad de la idea de calefacer el aire, durante su dilatacion, por los mismos medios que sirvieron para absorber el calor durante el proceso comprimente. Júzguese cuánto disminuirá esta cantidad de agua realizándose la dilata- cion, como puede realizarse, en cilindros diferenciales, con lentitud muchas veces mayor, que por el sistema monocilíndrico, y dando lugar á que el pro- ceso natural de la irradiacion de los cuerpos circunstantes, devuelva al aire frio el calor de resorte que causa su expansion (1). A A A AA AA A A A A A E A Cantidad de calor que | Peso del agua en polvo que debe inyectarse en el aero-motor por Presion | hay que suministrarle | kilógramo de aire (2) comprimido entrado en él, para impedir que ál para mantener á cero la | . A E cn E pEratUrA ra a temperatura descienda bajo cero durante todo el proceso de la aire com-| rante su dilatacion, que expansion. primido en-| se supone continuada A á __—__—_ A ARAAÁA E tra enel | hasta hacerse igual á la | Si el agua se inyecta | Si el agua se inyecta | Si el agua seinyecta aero motor.| de la atmósfera am- | á 20%, se necesita en | á 50%, se necesita en | á 100%, se necesita en biente. kilógramos. kilógramos. kilógramos. Qatm 13,280calorias 0,134 0,103 0,074 3 21,030 0,212 0,16: 0,117 4 26,550 0,268 0,206 0,148 5 30,828 0,311 0,240 0,178 6 34,334 0,346 0,266 0,192 7 37,285 0,376 0,289 0,208 8 39,833 0,402 0,309 0,223 9 42,094 0,425 0,326 0,235 10 44,106 0,445 0,342 0,247 11 45,945 0,464 0.356 0,256 12 47,612 0,480 0,369 0,266 13 49,145 0,496 0,381 0,274 14 50,562 0,510 0,392 0,282 15 51,885 0,524 0,402 0,290 (1) Tal vez pudiera sacarse gran partido Pero esta sugestion necesita un trabajo de la percalefaccion del aire (despues decom- especial, que no he hecho. primido por fuerzas naturales gratuitas, como (2) 1 metro cúbico de aire á 0,76 y seco las mareas, etc.), inyectándolo en calderas de y 40” pesa, segun REGNAULT, 1,2932, vapor de agua. El autiento de fuerza motriz, Por consiguiente: me parece que compensaría espléndidamente 1 kilógramo de aire á 0” y 09,76 ocupa un el costo del combustible. volúmen de 773275*,595, 753 VE S1 se emplean, pues, vigorosamente los indicados medios caloríficos en cilindros conjugados diferencialmente y conformes con la ley logarítmica, tengo para mí que la ley de Gax-Lussac no puede influir de un modo sensible en el rendimiento de los aero-motores; y que, como antes, toda su importancia quedará reducida á la de un coeficiente de correcciones secundario, que no debe jugar en la exposicion de la teoría general. Paso, pues, á considerar los émbolos diferenciales como máquinas aero- motoras, con el fin de utilizar integro el trabajo préviamente almacenado en el aire comprimido, lo cual quiere decir, que los émbolos diferenciales deben fun- cionar con toda su expansion. El lector supondrá siempre en las /iguras, aunque no estén en ellas dibu- jados, los pulverizadores, caso de ser necesarios, y demás órganos de calefac- cion del aire al dilatarse. CAPITULO LOS ÉMBOLOS DIFERENCIALES COMO AERO-MOTORES, Vamos á considerar ahora los émbolos diferenciales como órgano motor (no compresor, segun ha sucedido hasta aquí). Supongamos existente un grandioso receptáculo de aire comprimido, por ejemplo, á 8"; y no nos cuidemos en este instante de investigar cómo se verificó Ja condensacion. Unicamente nos cumple ahora averiguar cómo podrá utilizarse «por com- pleto teóricamente;» ó, por lo ménos, en mucha parte, la fuerza en su com- presion almacenada. Pongamos un caso. Sea un solo cilindro de 315 módulos kilogramétricos (fig. 559). | 999 mad ¿yal y aires atm | :3 630 Jámacmn dd atm. Fig. 559. Fig. 560. Dejemos entrar por la parte inferior el aire ya comprimido á 8 atmósferas, y preguntemos: ¿cuánto podrá levantar el piston? Es claro: 315 < (8*'" —]2) — 9105 (1). (1) Se descuenta 12'M, porque hay que vencer la presion almosférica. 755 Sea ahora un aparato de 4 cilindros, diferenciales geométricamente: ::315 : 630 : 1260 : 2520 (fig. 560). ¿Cuántos kilógramos podrá levantar el vástago conjugador, además de ven- cer la presion atmosférica? Analicemos. Las 8 atmósferas que actúan contra la cara inferior del émbolo menor, solo servirán para contrarestar la presion de la atmósfera ambiente, que pesa sobre la cara superior del émbolo mayor; porque (Potencia = 3151 >< gim) — (Resistencia = 2520" ]1tm), Pero entonces, ¿no es risible preguntar cuánto levantará el vástago? ¿De qué fuerza podemos disponer, si toda la hemos ya invertido? Respuesta. De mucha todavía. En efecto: cuando los émbolos empiezan á subir (como indica la figura 560), el ánulo a) es empujado con una fuerza de 8*"”, el ed con la de 4; y el ef con la de 2. Y, cuando los émbolos han llegado al fin de su carrera (/iy. 561), toda- vía el ánulo ab es sostenido por 4%"; el ed por 2; y el ef por 1. De manera que, AL EMPEZAR, el sistema de émbo- los conjugados es capaz de levantar 7560 kilógramos; Y, AL TERMINAR, puede aún levantar 3780 (justamen- te la mitad) (1): el promedio es, por tanto, = 5670", Obsérvese esto bien: el sistema de un solo cilin- dro con 315”“! en su base, no podria ascender, aun trabajando á presion plena, si se le opusiese una re- sistencia superior á 2105 lalógramos: Mientras que el de los 4 émbolos conjugados, aun en su caso más desfavorable, puede con 3780 Lilógramos, es decir, con un 55 por 100 más; ( ZN A Nmacen áb at Y, tomando el promedio, como es debido, puede con 5680*, esto es, con 270 por 100 (siempre más del doble efectivo, por mucho que se quiera descontar ¡ : iva Fig. 561. de rozamientos y resistencias pasivas de toda clase). A (1) Anulos. Fuerza al empezar. Fuerza al concluir. Promedios. a ab— 3]5mod 315 >< gatm— 2520 315 >< 43tm — 1260 1890 ef— 630 630 << 4atm — 2520 630 >< 2atm — 1260 1890 cd = 1260 1260 >< 2atm — 2520 | 12605 ]atm — 1260 1890 7560 3780 5670 A PAX ocre TI. Hé aquí un nuevo servicio que pueden realizar los émbolos diferenciales, por prestarse, como se ve, á utilizar en absoluto (si se prescinde de la ley de Gar-Lussac) la expansion de un gas comprimido préviamente (no importa ahora nada el medio empleado para efectuar la compresion). Y, concretándonos al aire, podemos asegurar que las fuerzas en él deposi- tadas, serán integramente recogidas, ó casi, con tal que (repitámoslo) se con- siga dar de lado á la ley de Gray-Lussac. In. ¿Convendrán los émbolos intercalares? ¿Habrá unas proporciones mejores que otras? Evidente es la contestacion. Aquellas que más favorecen las condensaciones, son las que exigen ménos esfuerzo final; lo que equivale á decir que son tambien aquellas que, por dis- tribuir mejor las resistencias, las hacen mayores al principio, y menores al fin; de modo que se aproximan mucho más los esfuerzos iniciales y finales. Pero, si hacemos motores los émbolos conjuerados, lo que más conviene es contar con una eran potencia final; y, como lo que en la compresion es prin- cipio, se convierte en fin cuando los émbolos en conjugacion se utilizan como órganos motores, claro es que lo que más favorable resulte para la compresion será tambien lo más adecuado para convertir la condensacion en movimiento. Por tanto, los intercalares en razon radical, son los mejores; y casi 1guales á estos los que se construyan segun una série cualquiera de la escala de la pluralidad. IV. Suponiendo, pues, que usemos para motores émbolos conjugados, ¿cómo deben disponerse los juegos de válvulas, á fin de obtener la debida circulacion del aire comprimido? Muchos medios me ocurren; pero ninguno de tanta facilidad como el siguiente. Sea hueco y cilíndrico como un tubo el vástago donde están sujetos los émbolos conjugados, y haya en este cilindro-vástago los 15 orificios que la figura 562 indica: mm,2n94,00, pp,qq rr',ss' yt. y .L 757 Llamemos á este primer órgano TUBO-VÁSTAGO. Otro cilindro, con las cavidades y tabiques que señala la figura 563, se moverá a frottement dow.:x, con rozamiento suave, dentro del anterior TUBO- VÁSTAGO. Perpendicularmente á este cilindro se hallará implantada la varilla Y. Llamemos á este segundo órgano TUBO-VÁLVULAS. Ahora bien: cuando los émbolos conjugados hayan de subir, en virtud de la potencia del aire comprimido, este ruBo-vÁLvuLAs, que juega dentro del ru- po-vÁsTaGo, tomará por un medio cualquiera automático y suficiente la posi- cion que expresa la figura que sigue (564). ig r' ll l] Ñ P py IDA ZA 0 0 TI 11 TL mn: 4 | l Almacen de aire motor Ae: Fig. 562. Fig. 563. Fig. 564. Y entonces sucederá: 1. Que el aire del almacen, á 8”, entrará por el tubo 7 (capaz de subir y bajar con el tubo-vástago, por estar adherido á él en virtud del rozamiento) 758 Este aire, 4 8%”, pasará por el orificio a, á colocarse bajo el piston menor (el del cilindro 4), y lo empujará (hácia arriba en la figura 564), con la fuerza de 3]5wo4d X gatm = 25920, Esta f uerza, constante, no hará mas que contrarestar la tambien constante pre- sion atmosférica sobre el émbolo del cilindro mayor 1). No contemos, pues, con ella. 2. El aire á 8*”, existente al empezar la subida sobre el émbolo del cilin- dro menor A, se repartirá entre él y el cilindro inmediato B, por los orificios b y c. Este aire ejercerá su accion contra la corona de 315 módulos (diferen- cia entre 630 y 315, áreas de los correspondientes émbolos de los cilindros B y A) con una fuerza, al empezar, de MS A Y, al concluir, de 315m0 > 41m — 12608 cuyo promedio es de... 2oc.o..i.... AN =— = UE —_————— 3. El aire que, al empezar la subida del sistema, existe á 4 atmósferas sobre el émbolo del cilindro B, de 630” se repartirá entre B y el cilin- dro inmediato C, de 1260”, por los orificios d y e. El fluido ejercerá su accion contra una corona de 630% (diferencia entre las correspondientes superficies O y B de los émbolos 1260 y 630) con una fuerza al empezar de 639% > atm — 2590k Y, al concluir, de 63) mo >< 9ilm En 1260* euyo promedio es tambien de......... Si 1890* 4.2 Por último, el aire que, al empezar el ascenso del vástago conjugador, existia 4 2%” sobre el émbolo del cilindro €, de 1260”, contíguo al mayor A, se reparte entre ellos dos, por los orificios f y y: y por consiguiente, tendremos Alempezar 260 Sa Al concluir. 1260 <1 = 1260 Y un promedio, como antes de 1890* 759 De donde resulta que el total sistema de estos émbolos diferenciales, cox- JUGADOS COMO MOTORES, ascenderá con una fuerza, término medio de 18905356108: Ahora bien: veamos como los émbolos han de bajar: para que el aire com- primido existente por debajo de cada émbolo pueda ir á colocarse por encima, el tubo-válvulas (que juega con rozamiento suave dentro del tubo-vástago), tomará, por un medio automático, la posicion que indica la figura 565, donde vemos que 1.2 La comunicacion entre cada dos cilindros contíguos está completamente interrumpida. 2. Pero la comunicacion entre las 2 caras de cada émbolo dentro de cada cilindro se halla comple- tamente expedita; de manera que nada más fácil de concebir que el tránsito del aire, siguiendo la direc- cion de las flechas, cuando el sistema conjugado haya de descender en virtud de una fuerza cualquiera suficiente. Imaginemos ahora que, terminado el descenso de los émbolos, vuelve el cilindro-válvulas á ocupar la posicion primera; y, así sucesivamente, y tendre- mos lo necesario para aprovechar en teoría y en absoluto la expansion del aire comprimido; ó-sea, el medio de utilizar integramente toda la fuerza en él almacenada, siempre que nos sea lícito considerar anulada la ley de Gay-Lussac. El aero-motor acabado de describir es de de sim- ple efecto; y, por supuesto, para que no haya parada en el sistema y salgan las válvulas de los puntos muertos, se colocará convenientemente un volante, Xx a: Almacen aun cuando el sistema sea doble, es decir, aunque de aire conste de 2 juegos de cilindros; 4 para cada juego. N motor El «tubo-válvulas» 7 sube y baja con el «tubo- Ds olas vástago, » adherido á él por rozamiento suave. Pero 7 a cambia de posicion dentro del vástago al final de la subida y al final de la bajada; porque el espigon Ves detenido ú la bajada (figura 565) por la curva X; y á la subida (/ig. 564) por la curva X” (por supuesto sin cambio de orientacion). De entre muchos otros medios, éste me parece bien sencillo. 760 v: Entendido lo expuesto ocurre preguntar: ¿no perturbará los cálculos ante- riores el hueco de las válvulas? Indudablemente las cavidades del cilindro-válvulas se llenan de aire á gran tension, cuando, estando abajo los émbolos, las válvulas se sitúan en la posi- cion que marca la figura 564: el aire á 8 atmósferas del cilindro chico tiene que repartirse, no solo entre los espacios de él mismo (cada vez menores á me- dida que los émbolos ascienden), sino tambien entre los espacios del cilindro inmediato (cada vez mayores mientras más suben los émbolos); y, además, debe completar la presion en el correspondiente hueco del tubo-válvula; porque en ella el fluido se encuentra á la mitad de condensacion (4 4 atmósferas justa- mente). Una cosa análoga ocurre en los otros cilindros. Por consiguiente, al empezar, será menor la presion que si no existiese el «cilindro-válvulas,» y solo al finalizar será la misma con él que sin él. El hueco de las válvulas es, pues, perjudicial, y debe reducirse á un minimum, Véanse los estados siguientes, Presiones sucesivas del “aire comprendido entre 2 émbolos de 315""% el menor y 630 el inmediato, con un cilindro-válvulas de capacidad infinitamente pequeña, y por tanto despreciable, Sean 8 las atmósferas al iniciarse el ascenso, La carrera se divide en 10 períodos, PP NN Espacios con aire comprimido. ETA TS e Presiones, Cilindro Cilindro de 315 mód. de 630 mód. 0) 80 3159 + 6380 < 1 = 3465 25200 : 3465 = a 3158 + 630 < 2 = 3780 25200 . 3180 = == 3157 + 630 < 3 = 4095 25200 : 4095 = 315 x6 += 680 < 4 = 4410 259200 : 4410 = == 310 x<5 + [er] (JU) [=>] Y IN y | > 3 q) (3 259200 : 4125 = == 3154 + 6380 < 6 = 5040 29200 : 5040 = == 315x3 + 6380 < Y = 5309 LIO SO ER == => 3152 + 630 < 8 = 5670 20200 : 5670 = 319 x1 + 630 < 9 = 5985 25200 : 5985 = —— 319 <0 + 630 <10 = 6300 29200); 6300 = === a MA Suliovw|o 5 5 () 315mod >< 10 de altura = 3150 mod que, á 8*'M, representan 25200m0d ¿4 ]atm, (Ley de MARIOTTE.) 761 Supongamos ahora un cilindro-válvulas que tenga una capacidad de 31 (1 Supongamos tambien que al iniciarse el ascenso se halle este tubo-válvulas lleno de aire á la presion de 4%", Y tendremos ahora. o Cilindro Cilindro Cilindro- de 315 mód. de 630 mód. válvulas. Presiones. e) 84 35 x9 + 630 1 + 315 = 3780 26460 : 3780 = => 35x<8 + 630 2 + 315 = 4095 26460 : 4095 — a 315" + 6380 3 + 315 = 4410 26460 : 4110 — — 35 x6 + 630x< 4 + 315= 412% 26460 : 4725 — -- 35x5 + 6380 x< 5 + 315 = 5040 26460 : 5040 — Z 3x4 + 6380 6 + 315 = 5355 26460 : 5855 — E 315x3 + 6380 71 + 315 = 5670 26460 : 5670 — —- 315 x2 + 630 < 8 + 315 — 5985 26460 : 5085 = — 3l5x1 + 6380 < 9 + 315 = 6300 26460 : 6300 — . 35x0 + 63010 + 315 = 6615 26460 : 6615 ES — gatm (1) Pongo 315 mod” solo por facilitar los cálculos. (2, En estos espacios hay el aire siguiente: Cilindro menor.... (315 <10) < Sttm = 25200 RAR Qmod 4 atm Hueco del cilindro-válvulas 315 < 4tatm = 1260 ] Eos La 762 RD m_ (_ _ QA _C_C_R___E_C_Q_ EE QQGOEORGOAAAAAA Comparacion. Diferencias. 80 sy poe ==> E — 1 ai 12 , 50 6,66 se 6.46 0,20 a o: > Er 2 80 sd —= 6,15 > >= 5 13 5,15 > 14 6 0,15 En 71 ES 5,60 0,11 TU ss 9,33 > = 9,20 08 15 = 09 7 16 0,0 0,08 s0 si E =5 > —=4M 0,06 16 17 SO si —= 100: =>= 09 0,04 17 18 > SO 84 a —= 444 > == 442 0,02 18 19 80 S4 PRE LO) == = 419 0,01 A > sd =p = == 4 0,00 20 21 (1) EA A vit. Con lo dicho basta para hacer comprender cómo podrian oportunamente ponerse en comunicacion y aislarse los émbolos diferenciales funcionando cual órganos motores. Pero, debiendo adoptarse, cuaNbo raLTara espacio, alguna otra disposicion conveniente, claro es que los medios de comunicacion y de aislamiento habrian de diferir, segun las formas y los organismos que obtuviesen preferencia. Ante De cualquier modo, aparece claramente que los émbolos conjugados del sistema diferencial pueden fácilmente servir para motores. (1) Antes de CorLiss se perdia en las má- quinas de vapor, todo el vapor contenido en el conducto que iba desde la válvula de dis- tribucion hasta el cilindro. Hoy todavía se pierde en las locomotoras, etc. Con los émbo- los conjugados aero-motores no se pierde, si bien la presion se rebaja al empezar la carrera. Los resultados de esta comparacion justifican lo dicho en otros lugares. Reducidos áun mínimum los espacios decomunicacion, es sensiblemente exacta la teoría del sistema diferencial, tal como se ha expuesto en esta obra. 763 Su gran propiedad es la misma que ya les habíamos reconocido como com- presores: ¡la de igualar en gran manera los esfuerzos finales con los iniciales! Una curva muy semejante á un plano descendente representa el proceso de la expansion. El juego de 4 cilindros estudiado como aero-motor es de simple efecto. Conjugando dos juegos convenientemente no habria huelga; pero ¿podria disponerse con facilidad un juego de cilindros de doble efecto? ¿No sería tal organismo propio para el ahorro de espacio que pretendemos? IX. Desde luego podria, sin grave inconveniente, ahorrarse la mitad de espacio, haciendo de doble efecto los émbolos diferenciales que hubieran de funcionar como aero-motores, El vástago de los émbolos sería, como antes, un cilindro hueco, con log orificios que marca la figura 566 cuando hubiese de funcionar la máquina por la accion del aire compri- mido á solo 2 atmósferas. a y bl se hallan de la parte de acá de la /igu- ra 566, sobre el plano del papel. c y d están de la parte de allá, bajo el plano del mismo papel. e y f son orificios laterales, 4 nuestra derecha, entre los émbolos. y y h, orificios laterales, á nuestra izquierda, ex- teriormente á los mismos, es decir, uno por encima y otro por debajo de los émbolos. K es un segmento de rueda dentada de ángulo, que gira al rededor de un piton A”, clavado perpen - dicularmente al tubo-vástago, pero sin penetrar en su interior. El rugo-vAnvuLas tendria los orificios y tabiques que marca la figura 567 (1). Este tubo de distribucion no podrá avanzar ni retroceder dentro del vástago, en sentido del eje (como antes); pero, sí, será susceptible de girar 90”, Fig. 566. con movimiento circular alternativo: es, pues, propio (1) Pongo orificios redondos en el vástago y cuadrados en el tubo, solo para poder distin- guirlos más fácilmente en las figuras 568, 569, 570 y 571. 764 solamente para cambios en la orientacion. Además, el tubo-válvulas comunica con el almacen del aire comprimido, segun simbolizan las figuras 510 y 571 (ó bien por otros medios, como, por ejemplo, por tubos flexibles ó articulados). K (fig. 567) es un segmento de piñon, susceptible de engranar con el seg- mento de rueda del tubo-vástago, como indica la figura 568: £,t son cb divisorios (/19s. 567, 568 y 571). Ñ v t d EN c' é t g))[a K Fig. 567. Fig. 568. Fig. 569. Introduzcamos el tubo-válvulas dentro del tubo-vástago en una posicion (que llamaremos «1.* posicion»), en la cual los tabiques son perpendiculares al plano del papel (/iy. 568). Y tendremos: 1.2 Coincidirán, y entre émbolos, á nuestra derecha, e'e y f” f. 2. Coincidirán, á nuestra izquierda, y exteriormente á los émbolos, y'y val his 3. Los orificios del tubo-válvulas a”, b', indicados á la derecha en el dibu- jo, y lose”, l', a la izquierda, se hallan cerrados por el vástago. 4.” Los orificios a y b del tubo-vástago, situados por encima del plano del papel, y los c y d, no dibujados, pero que hay que imaginar por debajo del mismo plano, se hallan tapados por el tubo interior de distribucion, ó sea el de las válvulas. 765 2.* posicion (/iy. 569). Permanezca siempre invariable la orientacion del vástago y de los émbolos. Concibamos solamente susceptible de giro al tubo- válvulas, y,entendido esto, hagamos girar 90? hácia nuestra izquierda, Ó sea contrariamente al movimiento de las agujas de un reloj, dicho tubo interno de las válvulas; y entonces llegaremos á una «2.* posicion, » en que la parte plana de los tabiques será paralela al plano del papel, y a”, el, f" y UY estarán por encima del plano del papel, y y, e”, l' y h' por debajo. 1. Comncidirán (por encima del papel) a con a' y 6 con /. 2. Tambien coincidirán (por debajo del plano del papel) e con c' y d con d' (no está representada en el dibujo esta coincidencia: imagínela el lector). 3." El vástago interceptará los orificios del tubo-válvulas e' y f' dibujados é indicados por puntos, y los y”, h*, no indicados. Imagínense. 4.” Los orificios del vástago e, f, y, h estarán tapados por el tubo interno de distribucion. Y si despues, continuando siempre invariable la orientacion del vástago, gira 90” el tubo de las válvulas, solamente en el sentido de las agujas de un reloj, ó sea hácia nuestra derecha, nos encontraremos nuevamente en la 1.* po- sicion, etc., etc. Coloquemos todo el sistema de vástago y Los émbolos suben. válvulas en esta 2.* posicion dentro de los 2 ci- lindros conjugados diferencialmente, y tendre- mos lo que sigue (fig. 570): 1.2 El aire del almacen, á 2*'”, entrará en el cilindro-válvulas; pasará por el orificio a”, que coincide con el a del vástago; se esparcirá en el espacio m2; y empujará hícia arriba el émbolo menor. 6) O 2. El aire (4 2*'; procedente del viaje an- terior) que se halla en 1172”, pasa, desde el ci- lindro menor, por el orificio c del vástago al c' del tubo de distribucion (todo por debajo del plano del papel); camina por dentro del tubo; sale por debajo del papel por los orificios d' d, y se dilata por el espacio 1” 2'”, empujando el piston hácia arriba; porque todas las presiones se destruyen, exceptuando las correspondientes á la corona z z. Almaren de aire motor AAA 3.2 El aire, á una atmósfera, existente en 1m3''2”, sale á la atmósfera ambiente por los orificios 4/4", coincidentes en esta 2.* posicion. 766 Llegados los émbolos á lo más alto de su viaje, gira rápidamente 90” hácia la derecha, el tubo-válvulas dentro del no giratorio vástago, con lo cual cambia el sentido de la alimentacion y de la expansion. Y tendremos en esta posicion (/ig. 571) que 1.2 El aire del almacen, á 2*"", pasa ahora, por los orificios e' e, al espa- cio rs, y empuja hácia abajo el émbolo menor. 2.2 El aire en 7's' (4 2*", procedente de la pe . ascension anterior á presion plena), atraviesa los Los émbolos bajan. orificios y y'; pasa por el interior del tubo-vál- pl vulas; y entra por /' h á esparcirse por la capa- cidad 7 s”, contribuyendo al descenso del siste- ma, puesto que resultan destruidas todas las presiones, excepto sobre la corona zz. 3." El gas, á41*", existente en rs” se es- capa por /'f” al aire libre, Cuando los émbolos han llegado á lo más bajo de su carrera un veloz giro, hácia la 12- quierda, efectuado por el tubo-válvulas, y de la amplitud de 90%, hace volver todo á la posicion inicial: yo... ete: Excusado me parece decir que los orificios dibujados son puramente simbólicos: su lugar más adecuado sería en el espesor mismo de los émbolos, los espacios perjudiciales habrian de == reducirse á un Minimun, y..... macen El giro de 90%, alternativo, podria verificarse le de - gire xo ame motor con suma sencillez del modo siguiente: 19 e a El fragmento de rueda de ángulo sería dete- 54 MON nido, al subir, por la curva x* (fig. 570), con lo que, girando á la derecha el piñon, se pondria EJ62 0991 el tubo-válvulas en la posicion primera. Y al fin de la bajada (fig. 571) detendria al sector la curva 1; el piñon eiraría hácia la izquierda, y el sistema entraría en la posicion segunda. Un volante regularizaría el movimiento de subida y bajada de los émbo- los; sacaría de los puntos muertos al vástago; y....., ete. 767 y Entendido el modo de hacer de doble efecto 2 cilindros conjugados que se hubiesen de mover por la fuerza almacenada en aire comprimido, á solo 2%", muy fácil será generalizar el método para cualquier número de cilindros dife- renciales obedientes á la ley logarítmica. Las siguientes figuras (572, 4 576) casi lo evidencian sin necesidad de explanaciones; pero, para entender su modo de funcionar, concibase: 1. Incapaz de cambiar de orientacion al tubo-vástago fig. 574. 2.” Capaz de girar 180” alternativamente dextrorsum y sinistrorsum dentro del tubo-vástago al tubo-válvulas /Igs. 572 y 573. (El mecanismo, capaz de hacer girar alternativamente 180” al tubo-vál- vulas dentro del tubo-vástago, no está indicado en las figuras; supóngalo el lector). Esta disposicion, como se ve, es solo una variante de la anterior. Tubo-valvulas Jubo-válvola s despues de Tubo-vástago. en una posicion. girar 180% | pa 768 "odo depende de la forma del cilindro-válvulas; esto es, de la posicion de sus orificios, y situacion de sus tabiques divisorios, con respecto á los del tubo- vástago. Las figuras 572 y 573 representan al tubo de las válvulas en sus dos posiciones diametralmente opuestas; la figura 574 simboliza al tubo-vás- tago en su posicion invariable. Estas formas determinan y definen la posicion correlativa de los orificios; y, portanto, la distribucion del fluido motor y el consiguiente juego de los émbolos. Las figuras 575 y 576 manifiestan la alimentacion de 4 cilindros conju- gados aero-motores de doble efecto que utilicen la fuerza almacenada en alre comprimido hasta la tension de 8%". El tubo-válvulas ha girado 180% en la una hácia la izquierda, y despues 180" hácia la derecha en la otra, y así sucesiva y contínuamente. Los émbolos suben Los embolos bajan. CN | a dó aire e arre motor ¿ga motor a ga E AER Fig. 575. Fig, 576. : 769 Para subir han de estar en comunicacion las caras contíguas de cada dos émbolos contiguos; Y, para bajar, las más distantes de cada dos contíguos. Por supuesto no es de necesidad que el giro de las válvulas de distribucion sea precisamente de 180”; puede ser de ménos grados. Son, pues, dos los sistemas que presento de alimentacion y distribucion por el interior de los cilindros; y se diferencian, en que, en el primero, el tubo de las válvulas avanza y retrocede paralelamente respecto del eje-vástago, sin cambiar de orientacion; Y, en las dos variantes del segundo, las válvulas cambian de orientacion, sin avanzar ni retroceder en sentido longitudinal. 90 Como se ve, la alimentacion y evacuación por el interior del vástago, es eminentemente aplicable 4 todo motor en que funcione á presion plena el cilin- dro menor, así sea de aire como de vapor. XII. El buen ajuste del tubo-válvulas contra el cilindro-vástago se obtendria fácilmente por medio de cueros embutidos ó de anillos metálicos....., etc. La regularidad de la marcha se aseguraría con volantes. Habria llaves de purga, lubricadores y demás accesorios. Imagínense. 49 APÉNDICE AL CAPÍTULO TIL LA MÁQUINA DE Me parece que tanto las teorías como las ventajas de los émbolos conjugados geomé- tricamente pueden evidenciarse comparán— dolos, como aero-molores, con las máquinas de vapor; comparacion tanto más fructuosa, cuanto que, acaso, pueda llevarnuevas ideas á la industria de la utilizacion del vapor. Que yo sepa, ningun sistema rigorosa= mente diferencial, se ha ensayado para com- primir gases; pero indudablemente se han experimentado varios en gran escala con las máquinas de vapor, si bien nunca logaríl- micamente, ni en más de 2 cilindros conju= gados. En 1781, un ingeniero llamado HorN- BLOWER, propuso el empleo de la expansion por medio de 2 cilindros. Pero los privilegios oblenidos por Warr y sus consocios no per mitieron á HorNBLOWER experimentar su idea. En 1801 (23 años despues) logró WooLr realizar, en la máquina que lleva su nombre, el aprovechamiento de la expansion por me- dio de sus 2 cilindros. Como se sabe, el vapor trabajaba á pre= sion plena en el cilindro menor: y, finalizado el viaje del piston, pasaba el vapor al cilin= dro mayor, donde funcionaba diferencial- mente, por expansion. Los conductos estaban dispuestos de tal modo que la parte inferior de cada cilindro (1) Es muy raro lo que pasa en la invencion. Mu- chos años hacia que tenia yo imaginados los émbolos diferenciales sin haber advertido que la máquina WooLr, cuando el cilindro menor trabaja ú presion plena, es un perfecto aparato diferencial. ¿Depende- ría esto de la no identidad de forma de esa máquina ¿on la de mis émbolos diferenciales? Solo eché de ver que la máquina de Woozr era AIRE COMPRIMIDO RESPECTO DE LA DE VAPOR. comunicaba con la superior del otro, y vice= versa (1). Diferenciales tambien la máquina de vapor JaucErrELT (de Nikóping, Suecia) (/14. 977). Consta de un cilindro interior A para la plena presion, y de un espacio anular para la expansion. Válvulas, convenientemente dis- pueslas, dirigen el vapor por adecuados tu= diferencial cuando tuve noticia de la de JEGERFELT. Recuerdo haber leido que el aire está cargado de indicaciones de lo nuevo, y que en el estudio de las cosas comunes hay gérmenes fecundos de invencio= nes no sospechadas. ¿Cómo es que no se ven por todo el mundo? ¿Cómo se repite el hecho increible de que las cosas no se ocurran más que á uno, cuando miles y miles las estín mirando? (Véase pig. 776.) 7 bos. El vapor que á presion plena en la parte superior de A hizo bajar el piston central, pasa luego por expansion á la parte inferior de la galería cilíndrica B, y etc. Parece que esta máquina funciona bien (1). Las diversas y más modernas máquinas COomMPOUND son esencialmente diferenciales. Tienen 2 cilindros desiguales: el vapor, des- pues de haber trabajado en el cilindro de menor diámetro, pasa sin pérdida de presion áun depósito, generalmente recalentado, y despues se dirige al cilindro mayor, donde trabaja por expansion..... Pero, aunque se titule diferencial, no lo es otra máquina introducida por CARLSUND en Suecia, donde ha sido muy estimada, y donde se la mira aún (ó se la miraba por lo ménos hace pocos años) como la más propia para los buques cañoneros (//. 518). El vapor entra en el espacio anular B, y hace bajar á presion plena el piston anular; y, despues de hacerlo llegar al fondo, obliga á subir por expansion el piston circular com- pleto €. Tengo entendido que la capacidad Já donde juega la biela, está por completo llena de aceite, el cual poco á poco se calienta, y al cabo contiene la irradiacion. El peso del aceite, que, al subir, absorbe cierta cantidad de trabajo, la restituye al bajar (2). Inclinome á creer que ni Woorr (3) ni JEGERFELT, ni FourNIER,nilos inventores de los sistemas COMPOUND, pensaron nunca en el sistema logarítmico, único en el que (como ideal acaso) puede esperarse expansion abso- luta. A mi juicio esos insignes inventores vie- ron que, despues de trabajar á presion plena, quedaba todavía remanente gran fuerza en el vapor, y quisieron utilizarla, como lo ha l.e- cho CARLSUND. Esto solo me parece que basta (1) Véase el preciosísimo libro de NYSTROM. Pocketbook of mechanics and engineering. Philadelphia. (2) Como se ve. esta miquina es la de HurcourT con funciongs invertidas. (Véase pág. 313.) (3) En la discusion sobre el sistema WooLr ha de entenderse que lo referente á él, puede aplicarse 121- tatis mutandis á los otros mecanismos más modernos, como los hay, con razon tan en boga, conocidos con pr / Tampoco es diferencial la preciosa máqui- na oscilante de FoURNIER ET LEvEr, Saone et A ISS E E NS Fig. 578 Loire, algo semejante en su montaje á la de SMITH, del croquis pág. 668, para explicar el orígen de sus mecanismos, y sus formas, y lanteos, y proporciones (empí- ricas Casi). : A pesarde sus aparentes ventajas leóricas, la máquina de WooLr no logró generalizarse, exceptuando algunos distritos mineros, don- de se la utilizó para grandes achicamienlos de agua por medio de enormes bombas. El poco éxito de muchos ensayos se atri- buyó á la irradiacion de un modo exclusivo. el nombre de Compouxb. L. PortLou, hablando de las COMPOUND presentadas en la última Exposicion universal, dice: «Casi todas (el autor exceptúa con muchísima razon la de DEMENGE?, casi todas funcio— nan aún como las antiguas de WooLF, sin depósito intermedio, con grandes espacios perjudiciales, y descenso notable de presion al principio del período de evacuacion del cilindro menor.» iv ¿ Naturalmente, dada la gran superficie del cilindro mayor de WooLr, la disipacion de calor habia de ser muy considerable. Sin embargo, tengo para mí que se hizo mal en atribuir á la irradiacion toda la falta. Por grande que quiera suponerse la disipa= cion de calor por este concepto, la pérdida principal está, á mi parecer, en el gran des- censo de la temperatura del vapor al dilatar- se en el cilindro mayor; ó, lo que es lo mismo, en la importante modificacion que, entonces, introduce en la ley de Martorre la ley de Gay-Lussac. Y hé aquí por qué, principal mente, resultaron fallidas las grandes espe- ranzas que hizo concebir la máquina de Woo0Lr; pues, si bien cada dia se impidió me- jor la irradiacion, siempre las dimensiones y la teoría se calcularon llevando solo en cuen= ta las leyes de MarioTTE y las de la irradia— cion, pero sin tener presente, cual se debia, toda la importancia de la ley de GaY-Lussac: omision por demás excusable á principios de este siglo; pues, entonces solo el gran Rum- 5 - FORD profesaba, que producir movimiento era equivalente de gastar temperatura. En- tonces nadie creia en la correlacion de las fuerzas, nise concebia siquiera que el termó- metro y el dinanómetro median manifesta- ciones diferentes de un mismo fenómeno. Me encuentro que las tablas de expansion para la máquina de Wootr están calculadas únicamente con arreglo á la ley de MarIoTTE: ¿qué mucho que, sujetas á la práctica, resul- tasen deficientes en todo lo que correspondia á la no llevada en cuenta ley de Gay-Lussac? Pero, para mí, si por una enérgica pulveri- zacion de agua caliente, ó una inyeccion de vapor recalentado á muchos grados más so- bre la temperatura de la expansion,se restitu- yeseal vapor la temperatura consumida en su dilatacion, entonces la máquina de WooLr, ejecutada conforme á los adelantos moder= nos, correspondería á las ventajas queen 1804 hizo esperar de la expansion, y solo realiza— das en una fraccion que en muchos casos no pagaba el mayor costo inicial. 111. El proceso de la expansion del vapor no es el mismo en el sistema de un solo cilindro que el del aire en el de los émbolos conjuga- dos, y no hay nada que lo haga entrar tan patentemente por los sentidos como la com-= paracion de los diagramas respeclivos. Gono- cidos los de nuestros émbolos conjugados, oportunamente insertos en esta obra, solo queda tener á la vista los de la expansion del vapor. Sabido es que la expansion produce una importante economía de combustible: pero que disminuye el poder de la máquina, al propio tiempo que acrecienta la utilizacion del vapor. Por consiguiente, para realizar el mismo trabajo se necesita un cilindro de más base. Si se interrumpe la entrada del vapor en el cilindro á la mitad del viaje del piston, es claro que se gastará la mitad del vapor con sumible á presion plena. Pero no es tan claro que todavía puede, por expansion, efectuar el vapor una gran suma de trabajo. Si la ex- pansion fuese de 2, es decir, si á la cuarta parte del viaje del vástago se interceptase la comunicacion entre el cilindro y el genera= dor, podria el vapor ejecutar por su expan— sion más de otro tanto del trabajo realizado á presion plena. Por muy sabido que esto sea, pongamos algun ejemplo. Y esto confirmará lo dicho anteriormente respecto de los émbolos conjugados. A POLIS Y NY O O 773 Sea un cilindro de una máquina de vapor en que se ha hecho el vacío y cuya altura esté dividida en 20 partes iguales. (/iy. 579.) Dejemos entrar vapor por abajo á 19M hasta que el piston llegue á la tonga 5.”, y entonces interceptemos la comunicacion con la caldera. El vapor, porsu fuerza elástica, seguirá elevando el piston; y, conforme á la tantas veces enunciada ley fundamental de la Pneu- málica, que lleva el nombre de MArIOTTE, irán las presiones decreciendo segun va= yan aumentando los espacios; por manera que, cuando el piston llegue á la zona 10.”, será de + atmósfera la presion del vapor: y, cuando toque en la 20.*, será solamente de + de atmósfera. Las presiones intermedias es- tán indicadas en el diagrama por la super ficie exterior á la rama de hipérbola, y la suma, en el caso actual, asciende á 69. El vapor, por consiguiente, nos da estos resultados: l al , z . = 2 1,*" período: á presion plena; 5 ><10' 2.” período: por expansi0O.......... 69 | Una polencia, pues, tal como 50, se ha obtenido llenando de vapor la 4.* parte del cilindro; y una fuerza tal como 69 se ha aprovechado sin ningun nuevo gasto de flui- do, permitiendo meramente al vapor, ya uli- lizado, su expansion en un espacio 4 veces mayor. Así, en una máquina expansiva, la utili- zacion del vapor es aumentada, pero la po- tencia del piston es disminuida; por lo que, para un determinado efecto, el cilindro tiene que aumentar el área de su base, ó el movi- ¡E yq Kg IIED EL (1) Fraccion de la carrera del piston al interceptarse la Trabajo comunicacion entre la cal- á dera y el cilindro. obtenido. a A MOE as 1000 (MI sie 1,105 Dn e taa : 1,223 O lid 1,357 DI dd 1,509 ta: : , 1,693 ein SE 1,916 DE A 2,204 Ms bi O Me 2,609 Dd O E 3,302 A miento del piston tiene que ser más rápido; y esto en la proporcion misma en que se veri- fica la expansion, si queremos que la obra ejecutada sea la misma con expansion ó sin ella (1). Pero la expansion, á ménos de ser muy considerable la tension del vapor en la calde- ra, no puede utilizarse prácticamente (2) más allá de los 1 de la carrera del piston, á causa del desmesurado tamaño del cilindro, ó de la gran velocidad del piston y sus rozamientos, y de la resistencia misma del vapor en el condensador, cosas todas que se hacen rela- tivamente mayores para una presion real- mente menor. Asíes que solo con grandísimas precau- ciones puede obtenerse una verdadera y real economía porel uso de la expansion en gran escala. Es necesario que el cilindro esté ro- deado de una camisa de vapor, ó bien hay que protegerlo eficacisimamente del enfria— miento por algunos otros medios; y, tanto, que en máquinas no resguardadas del enfria- mientose ha encontrado, experimentalmente. ahorro de combustible trabajando á presion plena; porque todo el beneficio de la expan— sion, y algo más todavía, no bastaba á balan- cear el enfriamiento natural en un cilindro de enorme superficie para que igualase en potencia á un cilindro menor trabajando á presion plena. Los beneficios de la expansion se reducen tambien notablemente cuando la máquina carece de condensador; porque el vapor, ade— más de todas las resistencias del mecanismo, tiene que vencer la de la atmósfera, igual á 1* por módulo kilogramétrico. Asi es que los resultados de un diagrama, formado en la hipótesis (no práctica) de exis tir un vacío perfecto en el condensador, se aminoran para una máquina de alta presion sin condensador. Véase el nuevo diagrama para una expan- sion de 8 atmósferas en un cilindro de 8 mó= dulos de base. (/14. 580.) * Excusado parece advertir que estos resultados se refieren á la hipótesis de existir un vacío perfecto del lado del piston sobre que no actúa el vapor (lo que es inadmisible!. (2) En algunas de las admirables máquinas de CORNUALLES se trabaja interceptando el vapor á 3) de la carrera del piston. =t 1! A presion plena . Con expansion. ¡qDg0-z_------- - >=24——_—_—————>>>>>22—22222>>>222222% 90 ps 5.66 = 45,28 SACAN 4.71= 37,68 Aoi] AE So Aa] 3,44 =— 27,52 | == 104 XXX XXR KK [du] 00 an 00:00 400 100 10 09 00 CO CO >< US = 14:80 5 OS 13,28 x150= 12 x1,539= 10.80 x (gatm 66 —1) =45k 28. á presion plena... ........ . =8 2 NA AE , . . a LODOS SO Bd NEGO =8<6=A48 vacío perfecto, obtuvimos, segun el primer Luego la presion en la zona 6.* será inversa de los espacios, : 69 po A diagrama, == =11,8% y por consiguiente 50 : 40 OS Se se E : - === — — de 8 atmósferas = 6,66 Ahora sin condensador, 0 1,07; 48 6 280 : . El trabajo total: De esta presion hay que des- contar la atmosférica: por En el l.tT caso. = 1 + 1,38 =2,38; tanto. como el piston tiene, AA oo = 1. =1012:07. IV, Los diagramas patentizan las diferencias página 337): los resultados son inferiores en entre la expansion monocilíndrica y la poli-— inucho á los de los émbolos diferenciales cilíndrica diferencial (véanse los diagramas usados como motores, 7 Y la razon es muy clara, especialmente en el caso de la máquina de alla presion: el va- por está todavía á 2 atmósferas (en el caso anterior) cuando el piston llega al fondo del cilindro. Se escapa, pues, al aire libre con una gran fuerza remanente, que es perdida Lo mismo pasa en el caso del condensador. Pero con émbolos diferenciales no se le dejaría salir en el caso de trabajar á alta presion, sino cuando la tension solo fuera de l atmósfera, igual á la ambiente (6 á poco Solo queda la gran dificultad del enfria- miento; y, aunque excusado es decir que, para obtener estos preciosos resultados, sería menester envolver perfectamente en vapor los cilindros conjugados, ó libertarlos de la irradiacion de algun modo eficaz, ¡eficacísi- mo! sin embargo, por hábilmente que se pro- cediera, jamás se llegaria con el vapor á los resultados teóricos calculados para el aire comprimido, trabajando con lentitud y pul- verizacion calefaciente. Y tambien la razon es muy sencilla, Cuan- do el calor se transforma en movimiento, las moléculas se apartan; ó, lo que es lo mismo, se enfrian, al modo con que un grave solo produce movimiento cuando baja. Y así como únicamente con el aire com- primido pueden ser una realidad los benefi- cios teóricos cuando, por medio de una vigo- rosa inyeccion de agua pulverizada, unida á los demás medios calefacientes, se reemplaza en el aire que se dilata el calor consumido en la expansion.....; del propio modo considero, que cuando, haya de utilizarse la expansion del vapor en cilindros diferenciales (porque solo en ellos la expansion puede ser absolu- ta) será indispensable, como antes he apun— tado, devolver al vapor el calor consumido en su dilatacion (ese y no más), inyectando, al efecto, en los cilindros diferenciales, un chorro de vaporá una elevada temperatura, por ejemplo, de 180” (la cual corresponde á una tension de 10 atmósferas). No creo ne- cesario decir que el vapor destinado á esta inyeccion calefaciente, ó el agua recalentada y en inyeccion. pulveriforme, sería elevada hasta esa temperatura en una pequeñita cal- dera auxiliar, independiente en todo caso de 5 más). Los émbolos conjugados acaban en una presion cero, ósea la de la atmósfera, y los del vapor siempre en una cantidad finita, Seve, pues, clarísimamente que la expan= sion del vapor se utilizará bastante mejor que por el sistema monocilíndrico haciendo uso de émbolos conjugados diferencialmente. De aquí el éxito de los sistemas COMPOUND mo- dernos, que, aunque no rigorosamente loga- rítmicos, son siempre diferenciales, la genedora principal del vapor. Y para la inyeccion no se necesitaría bomba ninguna, por ser más que suficiente la tension del va- por á 10 atmósferas de la caldera inyectante, respecto de las lensiones comunes hoy en la práctica (Ó en todo caso otra tension muy superior á la de los cilindros diferenciales). Por tanto, el no completo éxito de las tentativas de WooLr dependió, á mi enten- der, principalmente del olvido de la ley de Gay-Lussac, consecuencia ineludible del fenómeno de separacion de las moléculas de un gas caliente al dilalarse. Restituido ese calor á la masa gaseosa por una caldera suplementaria, los aparatos dife- renciales me parecen de un éxito seguro, y, en tal sentido, considero aplicables al vapor muchas de las formas estudiadas para los émbolos conjugados, invirtiendo natural- mente sus funciones. Hay aquí, por tanto, en mi opinion, una region vastísima que explorar, merecedora de las especulaciones delicadas de los hombres de la Industria; pues lo dicho para el aire es en grandísima manera aplicable á cualquier otro fluido aeriforme, capaz de dilalarse in- definidamente. SEMPRE HO 10 IN MENTE MENO DI PERSUADERE CHE DI FAR PENSARE. Y hoy, que están tan en boga las máquinas Com- POUND, me parece digno de aplicacion á ellas algo de los principios que sirven de base á la teoría de los émbolos logarítmicos, y algo de la idea de restituir el calor perdido en la ex- pansion por medio de una vigorosa pulveri- zacion de agua á presion allísima, ó una in- yeccion análoga de vapor recalentado. Y. á no haber carecido yo de medios, ya habria interrogado á la experiencia. 776 AE La propiedad que tienen los émbolos con- jugados de presentar mayores superficies á la accion del aire comprimido (ó del vapor) á medida que se dilata, puede utilizarse en aparatos rotatorios, cuya descripcion natu— ralmente hallará cabida en el Apéndice al ca- pítulo que sigue, VIT. GEORGE KINGDON, de Kinswear, en Ingla- terra, ha inventado una máquina de vapor, sistema ComPOUND, la cual consla de 2 cilin— dros, superpuestos y de diferentes diámetros: lo que le da el aspecto de algunos aparatos de esta obra. Pero la alimentacion se hace por el exte- rior de los cilindros, en lo cual difiere esen- cialmente de las indicadas en las //yuras des- critas págs. 156 á 768, cuya alimentacion se hace por el interior del vástago hueco, sea el que fuere el número de los cilindros conju- gados. Lo que me admira, noes que haya alguna que otra vez coincidencias entre inventores que trabajan independientemente unos de otros: lo que es para pasmar á cualquiera que piense profundamente en el asunto, es que esas coincidencias no ocurran á cada paso, toda vez que muchas personalidades se pro- ponen idénticos problemas. Cuando leo alguno delos pocos periódicos científicos que me es dado estudiar, siempre me hago esta pregunta: «¿Vendrá ya aquí al- guna solucion idéntica á las mias, respecto de la utilizacion de la fuerza del mar y á su transformacion y utilizacion en aire com- primido?» CAPITULO IV. LOS FOROS COMO AERO-MOTORES, PRODUCCION DIRECTA DEL MOVIMIENTO CIRCULAR CONTINUO, Los foros, y especialmente los celulares, solos ó conjugados, pueden servir de excelentes aero- motores, produciendo directamente el movimiento circular continuo. Supongamos que, por medios cualesquiera, exista almacenado en grandes cantidades el aire á la presion de 2 atmósferas. Imaginemos ahora un foro celular, cuya diferencia de niveles sea igual 41%" (10”, por ejemplo, con “agua del mar : 0%,76 con mercurio; 5% con clo- ruro de zinc, etc.). Supongamos, además, que, cuando está cerca de la horizontal el tabique a 4 de la celda inferior (fig. 581), entra en ella (y en ella solamente), desde el inte- aire a 14 ingresado por el eje y procedente del almacena 9% IN PD E Fig. 581. rior del aparato, aire á la presion de 2*", tomado por el eje á la gran canali- zacion ó considerable depósito del aire comprimido. Es claro que por el movimiento sinistrorsum del foro (puesto que la parte 778 de la izquierda pesa más que la derecha), el aire á 2%”, que entra desde el eje por ca, desalojará el líquido de la celda inferior P, el cual saldrá por o. Para aprovechar la expansion no debe entrar indefinidamente en la celda inferior Pel aire á 2 atmósferas. Debe, pues, cesar enteramente su Ingreso cuando la celda esté por mitad llena de agua, y la otra mitad de aire á 2%”, Así, pues, cuando ab esté casi horizontal (horizontal en otras construc- ciones) empezará siempre por ca la entrada del aire comprimido, y terminará así que el tabique 4.5 ocupe la posicion, en que, si el foro fuera compresor y no aero- motor, empezaría el almacenaje. Dilatándose el fluido gaseoso, 4 medida que, porel giro /simistrorsum) del foro, vaya ascendiendo la celda P, es claro que el aire seguirá expulsando al líquido por o, hasta que el tabique ab, ya en la parte superior, vuelva á ponerse casi horizontal; caso en el cual se hallará el aire en la celda á solo 1%” de tension; esto es, á la tension del aire ambiente. Sucediendo así las cosas, sin que la ley de Gay-Lussac interfiera en los fenómenos de la dilatacion (bien por efecto de tal lentitud en la marcha que dé lugar á que el calor irradiante de los cuerpos exteriores compense el frio de la expansion, bien por efecto de pulverizaciones calefacientes, bien por ambas cosas á la vez), entonces la celda aero-motora P habrá utilizado toda la ex- pansion del fluido gaseoso (y análogamente las demás); porque el aparato de compresion lo tomó á la tension de la atmósfera ambiente, y á esa misma ten- sion lo abandona la máquina aero-motora. No puede darse mayor exactitud. 161. Ahora bien: ¿cómo haremos para que el aire entre y deje de entrar opor- tunamente en las celdas aero-motoras? En todo aparato destinado á «comprimir» gases, se puede realizar automá- ticamente el juego de las válvulas por la accion misma del gas comprimido. Cuando el émbolo baja en un cilindro compresor, el gas abre la válvula del depósito en cuanto la tension intra-cilíndrica es superior á la del alma- cen (1); y, no bien el émbolo retrocede, esa válvula se cierra por sí misma, etc. Pero no sucede esto cuando la máquina utiliza la tension de un gas, pré- viamente percondensado. Entónces, segun ocurre en la máquina de vapor, es (1) Antiguamente, cuando no habia vál- niente en los varios sistemas de compensa- vulas compensadas, era preciso un gran ex= cion. Entre ellos parece muy práctico el ceso de presion para abrir, porque, siendo de Connor and Dods, de Virginia Cily, en tronco-cónicas las válvulas, presentabanmás Nevada. Otros me ocurren; pero no los des superficie por el lado del almacen que por el cribo, por puramente técnicos. lado del cilindro: hoy no existe este inconve- 779 preciso abrir y cerrar las válvulas por la accion de organismos ad. hoc, tales como excéntricas, topes, etc. Y, siendo esto greneral, preciso ha de ser abrir y cerrar las válvulas de los foros celulares aero-motores por accion mecánica, independiente de la tension propia del aire comprimido que pone en movimiento el aparato, TE , Varios medios me ocurren. Voy sólo á exponer brevisimamente algo de lo que me parece más adecuado, clasificado en 2 especies: 1.2 Accion sobre las válvulas, ejercida desde el exterior del foro. 2.” Accion sobre las válvulas, ejercida desde el interior del foro, IV. Sea un foro en que no haya más que CELDAS, GALERÍA Y ALMACEN INTERIOR. Este almacen será un cilindro, dividido en 2 departamentos A y B, sin comunicacion entre sí (114. 582). Fig. 582. Por el eje c ingresa en el departamento 4 el aire de la canalización á 2%", El gas á 2%" entra desde A en las celdas inferiores, por los tubos cortos £, mientras están abiertos. Y sale de las celdas superiores á 1*%”, por los tubos largos, cuando éstos se hallan abiertos, lo que ocurre en llegando las celdas á la parte superior. El atm 780 aire viene luego al departamento B del eje, de donde marcha á la atmósfera ambiente por f. Cada válvula de los tubos cortos tiene una varilla? (/iy. 583) que sobresale al exterior á través de su correspondiente caja de estopas..... Una curva fija ab, independiente del foro, inferiormente colocada, excén- trica con el centro del aparato, levanta cada válvula de los tubos cortos por el intermedio de la correspondiente varilla £, que llega hasta la curva cuando una celda ocupa la posicion de la P. Y esta válvula se cierra, cuando la celda tiene su mitad llena de aire á 2 atmósferas, clausura que se verifica por la presion interna motriz cuando deja de actuar sobre la varilla la curva excéntrica ab. Otra curva análoga por la parte superior, abre y cierra las válvulas de los tubos más largos, cuando una celda se halla en la posicion 1. El aire, dilatado á 1%”, sale por estos tubos, que comunican con el depar- tamento B, y de B á la atmósfera ambiente por f, etc. (/iy. 582). Este método, lo mismo es aplicable á un foro que á un haz. Sólo habrá que tener en consideracion los momentos en que deban cerrarse inferiormente las válvulas de los tubos cortos, momentos que han de ser diferentes, segun se desprende de lo que sabemos del sistema de la inmersion (1) (pág. 437). v. Las varillas que sobresalen al exterior entrañan el inconveniente (grave por cierto) de exigir otras tantas cajas de estopa, ú órganos análogos; las cua- les requieren cuidados, lubricacion, reemplazo, etc. (1) Envezde curvas excéntricas, pudieran usarse dos trozos de cremalleras, uno por la parte inferior y otro por la superior, ambos independientes del foro y concéntricas con él, en donde, con las debidas precauciones, engránase, durante algun tiempo, un piñon por cada celda, el cual constitúyese la cabeza de un tornillo movible dentro de una tuerca fija á las paredes del foro (/1y. 984). Girando el piñon primero en un sentido por engranar en la cremallera inferior, abri- ría la válvula de su celda; y, girando luego en sentido inverso, en la otra cremallara su— perior la cerraría, cuando fuese oportuno, y la mantendria fuertemente cerrada mientras debiese estar así. Fig. 584. La varilla de cada válvula actuaría sobre piesen los excesos de presion el organismo un muelle, para que, cediendo éste, no rom- obturador. 781 Supongamos fijo el eje, y sobre él girando al foro como la rueda de un carruaje en el suyo (/igs. 585 y 586). Fig. Bn. 782 Por de contado, el eje fijo sería hueco, y estaría horadado por numerosos orificios. Un tabique incomunicaría la parte anterior con la posterior. Dada esta nueva disposicion, los organismos para abrir y cerrar las vál- vulas serían excéntricos de ranura, fijos al eje fijo (/iy. 586). En las ranuras jugaría constantemente el extremo de varillas (convenien - temente recodado para tal efecto, fig. 585). El dibujo no representa todas las válvulas. El lector las imaginará, lo mismo que sus guias, etc. La parte inferior representa abierta una de las válvulas correspondientes á los tubos cortos. Análogamente se imaginará lo correspondiente á las válvulas que funcionan en los tubos largos. Una excéntrica está naturalmente en el departamento A y otra en el de- partamento B (/ig. 582, aplicables al caso presente lo mismo que al anterior) (1). VI. Este sistema ofrecería aleunas dificultades, caso de averías, por estar Co- locados interiormente todos los órganos. Afortunadamente existe un medio precioso. Y es lo raro que nos dispensa de toda clase de cajas de estopa y cueros embutidos: sólo exige válvulas. Lo esencial es encontrar un punto de apoyo para las excéntricas. Y este punto de apoyo puede ser la gravedad. Hé aquí el cómo (/ig. 587). El eje, hueco, con orificios, y los correspondientes tabiques divisorios, estará ahora «soldado» á las paredes del foro (6 sujeto á ellas de otro cualquier modo herméticamente), de manera que no pueda girar el uno sin el otro. Y, tanto en el departamento A como en el 2, estará colgado del eje un organismo como el representado por la figura 587. La excéntrica es ahora calada en el centro, y las ranuras están ahonda- das, aunque sin calar, en una plancha circular P, P..... En esta plancha están sólidamente implantados los ejes individuales de las ruedas R?, RR, las cuales pueden libremente girar sobre el fijo eje central. (1) En vez de estas excéntricas, podrian en otro, la cabeza de un tornillo que, en su estar sujetos al eje fijo trozos de cremalleras rotacion, abriese y cerrase convenientemente que oportunamente, como en la figura 584, — las válvulas. hiciesen girar, primero en un sentido y luego 783 De la plancha sale el vástago V, de donde pende un gran peso 1. Fig. 587 A pesar de la rotacion (sinmistrorsum) del foro aero-motor, la excéntrica se mantendrá fija é inmóvil en el espacio; porque el gran peso 1 conservará siempre horizontal la línea que une los centros de las ruedas RR, R, sostene- doras del aparato (1). ¿Podria, tal vez, tomar un movimiento pendular el gran peso 1V? Es muy difícil que tal suceda. Para ello era preciso que los esfuerzos de las varillas de las válvulas en la parte excéntrica de la ranura, se acumulasen en la masa 1V, por isocronismo de esos esfuerzos concordantes con el movimiento pendular. Pero la solicitacion de las varillas á hacer oscilar el peso 1 en un cierto sentido, sería siempre contrariada por el mismo movimiento pendular, á no ser en el excepcional caso de efectuarse el esfuerzo en la fase favorable de la oscilacion. Sin embargo, supongamos que alguna rara vez oscilase brevemente VW: (1) La idea de buscar un punto de apoyo permanente en una masa solicitada por la gravedad, y suspendida libremente sobre un eje de revolucion, es susceptible de más apli- caciones que la referente á la excéntrica de granase un piñon, cabeza de tornillo, que, girando dentro de su tuerca (fija) unas veces dextrorsum y otras sinis/rorsum abriese pri- mero las válvulas, y luego las cerrase apre- tándolas fuertemente con lra sus asientos, elc. ranura. Por ejemplo: pudieran fijarse en esa masa invariable cremalleras en doble sentido, don- de oportunamente se engranase y se desen= Claro es que, para evilar los inconvenien- tes de los choques, debia la cabeza del tor nillo tener su correspondiente palanquilla de tope, etc. 784 la oscilación no produciría perjuicio ninguno en las válvulas cerradas, pues cerradas permanecerían. Sólo podria anticiparse ó retardarse el momento de quedar abierta ó cerrada la válvula inferior, lo que nunca sería anticipo ó retardo de consideracion, por grande que fuese la amplitud de la oscilacion pendular. Los rozamientos de las ruedas /?, Rt, sobre el eje del foro aero-motor serían insignificantes; y, así, sin cajas de estopa ni otros obturadores, difíciles de reemplazar, las válvulas funcionarían oportunamente, y harían gran presion sobre sus asientos cuando debieran estar cerradas. Roldanas en las ranuras suavizarían los rozamientos; y partes flexibles m en las varillas templarían cualquier exceso en la presion con que las mismas varillas apretasen las válvulas contra sus asientos. VII. Este método de buscar un apoyo en una masa libremente solicitada por la fuerza de la gravedad, es tan fácil de aplicar á un foro celular aero-motor como á un conjunto cualquiera de ellos conjugados. Sólo habria que calcular y ejecutar con acierto la curva de la excéntrica, á fin de que la varilla de cada válvula no estuviese abierta sino el tiempo indispensable para la alimentacion del foro. En el foro-tipo pág. 580, el tiempo destinado á la alimentacion sería de 27”), mientras que el destinado á la dilatacion, ó expansion, habria de ser igual á 180 — 27,1 = 152, 703 lentitud sumamente provechosa para combatir el enfriamiento consiguiente ú la ley de Gay-Lussac, dando así tiempo á los cuerpos circunstantes para in- fundir, por natural radiacion, en la masa gaseosa el calor gastado en el tra- bajo de su distension. (Lo cual no impediría, á ser preciso, la conveniente calefaccion del aire por medio de enérgicos pulverizadores, etc., durante el proceso de la dilatacion.) Para los demás foros aero-motores de la conjugacion habria que calcular estos tiempos (pág. 437); y, hecho el cálculo, construir la excéntrica. ADE Ahora bien: ¿No podríamos prescindir de algunas de estas válvulas, ya que de todas fuera imposible? Si el evitarlas en la compresion es un desideratum de la industria, ¿no nos acercaríamos á él suprimiendo algunas? ¿Es posible realizar esta supresion? 785 Si: en el sistema de las branquias podemos suprimir tan engorrosos orga- nismos, excepto uno. Los foros branquiales, solos ó conjugados, son aparatos recíprocos, que lo mismo pueden servir para comprimir y percondensar gases que para ser mo- vidos por ellos. No hay más diferencia sino que los foros branquiales, cuando trabajen como aparatos de compresion, no necesitan válvulas; y, cuando estos foros tra- bajen como máquinas aero-motoras, necesitan un organismo, independiente del aire comprimido, que primero permita y luego intercepte la comunicacion éntre el foro y el almacen de la fuerza motriz, abriendo y cerrando UNA SOLA válvula en los momentos oportunos. IS Sin embargo, la sencillez y simplificacion producida por una disminucion numérica de órganos delicados, podria tal vez quedar compensada, si, en razon directa de la simplificacion, creciese el esmero exigido por los pocos órganos restantes. No creo que tal suceda. Lo simple es siempre lo mejor, aunque requiera gran esmero. Y este es precisamente el caso de la váLvuLa única, que paso á describir, la cual requiere exactitud y rigorosa ejecucion (1). 1. Supongamos perfectamente cilíndrica toda la superficie interior de un foro branquial rotatorio que va á servirnos como aero-motor. 2.” Supongamos que el abra de introgresion del aire motor en cada celda es rectangular y bastante ménos larga que la profundidad del foro. 3.” Supongamos fijos, materialmente, el eje y el globo-almacen del aire comprimido con que se va á poner al foro en movimiento. 4.” Supongamos, en fin, que este globo-almacen termina en un rectángulo de longitud mayor que el abra de introgresion del gas motor en cada celda, y además en 2 rebordes ó zapatas z,<", perfectamente cilíndricas, que se ajustan con toda perfeccion contra la superficie cilíndrica foral 4aaaa..... (ig. 588). 0b'es el rectángulo de salida del aire comprimido, que llega por el eje al globo-almacen (/ig. 589). (1) Téngase siempre presente que esto pasa en lodos los aero-motores que la industria conoce: son aparatos tan delicados. queexigen más esmero todavía que las máquinas más aca= badas de vapor. 50 786 Condicion: z,<”, zapatas que se ajusten perfectamente al cilindro interior del foro-motor. bb > que el abra de introgresion del aire en cada celda. MIA a au 7% E SS / // S / / YN NS / 0 | N A O A N us N z 7 y e E Ed A A / NO EA vo | | DN >= DA Z ' Dar: JUDE LEO Y e Fig. 588. Cueros embutidos ó láminas metálicas muy delgadas, situados en las za- patas z y z' pueden favorecer la hermeticidad; pero, si hemos de evitar los cueros, júzguese de lo perfecta que debe ser la adaptacion de las zapatas á la superficie cilíndrica interior del foro branquial aero-motor: pueden ser elásti- cas las zapatas, etc. (1). Exe En la posicion que representa la figura 588, no puede en la celda M4 entrar el aire comprimido existente dentro del globo-almacen, por estar la zapata 2 cubriendo el abra de la celda 1%, la cual naturalmente está llena de agua. Pero avanza el foro en su rotacion (s/12istrorsum), permaneciendo fijo el elobo-almacen; y el abra de la celda se presenta (fig. 590) ante el rectán- gulo 44": el aire deprime un poco el agua, entra en la celda, desaloja el líqui- do, y éste sale fácilmente por la branquia respectiva (y con la mayor velocidad cuando la branquia es externa). Adelantando más la rotacion foral, el aire (1) Es fácil imaginar muchos medios que favorezcan la hermeticidad recurriendo á las columnas múltiples, de que se da idea páginas 635 y 636. 787 comprimido entra en la celda con mayor rapidez, y el líquido desalojado se escapa expeditivamente por la branquia. a Are | e comprimido - ig. 590. Avanzando siempre la rotacion, llegará un instante en que ya no podrá entrar más aire, por impedirlo la zapata 3'; pero, á medida que el foro vaya girando, y la celda M ascendiendo, el agua irá saliendo por la branquia, y el aire siempre seguirá dilatándose, aunque sin poder salirse de la celda, por im- pedirlo la presion hidráulica, que lo mismo se opondrá á la salida por el abra rectangular que por la salida de la branquia (y esto tanto más seguramente si la branquia fuese externa). Sólo podrá salir el aire (despues de haber desarrollado su fuerza por expan- sion) cuando, siguiendo la rotacion, se ponga horizontal, por la parte superior del foro, el tabique de la celda encima del nivel líquido: entonces, y solo entonces, el aire dilatado se escapará por la branquia á la presion normal de la atmósfera, despues de haber devuelto teóricamente toda la fuerza que se gastó en comprimirlo. Nada más sencillo si las zapatas y el interior del foro aero-motor están torneados á la perfeccion, de modo que se adapten rigorosamente, y si láminas delgadas coadyuvan á la obturacion. Véase el detalle siguiente de un aero- motor que reciba el aire á 4%", y cuyos globos-almacen sirvan de eje de rota- cion al sistema foral aero-motor. El siguiente aparato es, con pocas variantes (necesarias para el ajuste de las zapatas), lo inverso precisamente de los apa- ratos anteriormente descritos como compresores. 788 | | | a A O / AA e 1 hos a / ¡ESA IA | | IN UN | Pi ga le | 9 at IAE) ¿e | AN | Almacen MaS a | ÓN y E Ls Ó ñ Pes e | | Wie O <= 1 LO AAA | — ) | l E = dq Los ejes están fijos á los soportes y á los ejes los elobos-almacen. XI. La teoría de los foros celulares como aero-motores es la misma, pero ú contrario sensu, que la de estos organismos considerados como aparatos de compresion. Supongamos 7 foros capaces de una diferencia de niveles igual á 1*'”, pero cuyas profundidades fuesen 7) 8) Y; 1 Ly E 1 RÁ SS NA 22 1.“ haz. 2.”haz. Foro primario. Si empleásemos en ellos el aire á 8*"" de una extensa canalizacion-almacen, entónces el aire á 8*” entraría en el foro de profundidad, igual á +, donde se dilataría hasta bajará la tension de 7*'"; de aquí pasaría al foro de profun- didad, igual á t, donde quedaría á 6%”... y así sucesivamente hasta llegar al foro primordial á la tension de 2 para salir á la de 1. La expansion, pues, sería absoluta habiendo lentitud, ó pulverizacion cale- faciente, ó ambos recursos á la vez. SS) E Lo esencial de estos foros celulares, al funcionar como máquinas aero-mo- toras, consiste en elevar, por medio de una comprimida masa gaseosa, el cen- tro de gravedad de un considerable semi-foro líquido. Y mientras mayor resulte la distancia éntre verticales, mayor será la potencia del foro celular aero-motor. ¡Máquina que realizará un desideratum de la mecánica: el movimiento circular contínuo obtenido directamente con aprovechamiento de la expansion! Más aún: el movimiento circular contínuo de potencia constante (1). (1) Hay que descontar lo que hemos de- Pero esta desventaja es inapreciable, por ser nominado auxilio: ventaja al comprimir, insensibles las PALPITACIONES de la inten- desventaja ahora al utilizar la compresion. sidad en la fuerza motriz. APÉNDICES AL CAPÍTULO IV. APÉNDICE 1. LOS AERO-MOTORES APARATOS DOBLEMENTE ROTATORIOS DE PALA Y COMPRESORES. FIJA, COMO Si las máquinas que se mueven por la accion del aire comprimido han de tener apli- cacion en los trabajos subterráneos y en apa- ratos semovientes, es necesario reducir las dimensiones, y hacerlas independientes de toda posicion que exija la horizontalidad de las superficies libres de los líquidos. Actual- mente posee la industria aero-motores de émbolos sólidos que funcionan bastante bien, y utilizan la expansion trabajando con aire seco, ó bien recalentado en su tránsito forzoso Las modificaciones no serían de conside- racion. Para fijar las ideas, supongamos que se á través de agua caliente; y, si he pensado en nuevas disposiciones, ha sido por mi deseo de suprimir enteramente la inconveniencia terrible de las válvulas, y por mi constante afan de aprovechar la expansion logarítmica- mente. Y con efecto, el aparato doblemente rota- torio de palas fijas descrito pág. 716 puede realizareste desideratum, si bien con transicio- nes bruscas en la intensidad de la potencia, como se indica en la nota de dicha página. IL. aprovecha aire préviamente comprimido has- ta la densidad de 81M, Un primer aparalo, tal como el siguiente (fig. 592), recibirá del N X N N A qa OS AS y Ñ Ñ 791 depósito ó de la canalizacion por, el aire comprimido, y lo dejará salir porbá un al- macen circumyacente que tenga el aire á la densidad de 44m, De este almacen se alimentaría otro se- gundo aparato, cuyas palas serían de doble superficie que las del primero; esto es, El mismo ancho < 2 veces el largo; implantadas en cilindros gemelos entera- mente iguales, excepto la profundidad, que sería doble. Este segundoaparato dejaría salir el aire á otro almacen á 2*'M, del cual se ali- mentaría otro tercer aparato de cilindros ge- melos iguales á los de los dos anteriores, pero de palas 4 veces mayores en superficie que las del primero; (El mismo ancho < 4 veces el largo), etc. Imaginemos ahora una disposicion im- portante: no hay más que 2 ejes rotatorios para las palas: tres cilindros con sus palas es- tán en el uno de los dos ejes, y tres en el otro. Las palas de cada cilindro están diame- tralmenle opuestas; pero las proyecciones ver- ticales de cada par de palas decada eje se cru- zan; porque, si no se cruzasen, todos los ci- lindros se hallarían simultáneamente en sus puntos desfavorables y en sus puntos favo- rables; pero, colocándolas de modo que sus proyecciones se crucen adecuadamente, po- drán estar siempre algunos aparatos en sus períodos más favorables cuando los otros en- tren en el ménos ventajoso. Así el conjunto marchará con más regu- laridad. De todos modos, por lo irregular de las dilataciones, sería indispensable que cada eje tuviese su volante: uno en un eje junto á las palas tales como 1, y otro en el otro eje junto á las palas mayores tales como 8. Aparato para utilizar aire á 8 atmósferas. Eje comun a 3 ci lindros de este lado. SU pe Alm Almacen Tubo de evacuación ea ¿9at al arre libre ¡a | E E =) 192 En las 3 figuras siguientes (594 ú 596). A, A” y A” están implantados rígidamente en un solo y mismo eje: B, B' y £" en otro eje. 793 Como es fácil de discurrir, estos almace= nes pueden presentar mucha mayor super- ficie, ya hácia arriba, ya hácia abajo (pues no es preciso que afecten la forma cilíndrica). Tan extensas superficies metálicas pueden absorber del aire ambiente y de los cuerpos circunstantes suficiente calor á contrarestar el frio propio de la dilatacion, despues de convertida en movimiento dinámico. Aun cuando, de tal modo, quedasen anu- lados los efectos de la ley de Gavy-Lussac, siempre, sin embargo, debería emplearse una activa pulverizacion para lubrificar constan temente los ajustes; y, teniéndolos abundan- temente llenos de agua, favorecer eficazmente la hermeticidad. Llaves de purga con flotadores automá- ticos, dejarían salir oportunamente el líquido en exceso, procedente de tan enérgica pulve- rizacion, el cual volvería á servir, etc. Por de contado, será ocioso decir que dos ruedas externas y dentadas de radio igual y del mismo número de dientes obligarán á los 2 ejes (cada uno de 6 palas en el caso que es- tamos estudiando) á girar con rotaciones con- trarias é idéntica velocidad angular, y que los movimientos parásitos de las masas gaseosas cuando las palas entrasen en sus posiciones desfavorables, no podrian nunca tener la ca- pital importancia que tendrian si los mo- vimientos parásitos se verificasen en masas líquidas. Pareceráá primera vista que todo esto en- traña mucha complicacion. Pero, por mucha que hubiera, ¿podría nunca ser de conside- racion comparada con la de la caldera tubu- lar de una locomotora? Frente á una caldera tubular ¿quién habla de complicacion? IT. Aunque escalonada la dilatacion, la mar- cha de estos aparatos sería logarítmica, ó más bien casi logarítmica. Fácil es ver que la teoría sería logarítmica y escalonada, aunque con algunas no im- portantes diferencias consiguientes á la im- plantacion de los cilindros de las palas en los ejes respectivos de tal modo que se crucen las proyecciones en el plano vertical. Supongamos (para mayor facilidad en la exposicion) muy grandes los almacenes inter- yacentes, á fin de que ejerza muy poco influjo en su vasta capacidad el volúmen del aire comprimido que á cada rotacion se tome de la canalizacion. Sea la pala chica.....= 1 de área la pala mediana. = 2 la pala mayor...= 4 Sea de 81'M la tension del aire en la cana- lizacion-almacen. Y resultará al fin de cada rotacion lo que sigue: La pala chica tiene, por el lado de la ca- nalizacion, una presion como 8, y porel cen- tro del aparalo, otra antagonista tal como 4: su eficacia es, pues, Jarea > (Sat — 441) = g4k La pala intermedia, 24rea > (491 ga) 4k La pala mayor, garea < (Qat—Jay= qk Total. ....= 12k resultado análogo á los similares escalonados del capítulo que empieza á la pág. 400. Si en vez de estos 3 aparatos doblemente rotatorios, logarítmicamenteescalonados, hu- biésemos tenido solamente el primero traba- jando á presion plena, sólo habríamos obte- nido un rendimiento igual á7. Jarea (sat = E ==. Se habrían, pues, perdido los 5 que de otro modo se salvan, aprovechando la expansion hasta el último momento. Examinemos otro ejemplo, en que haya una pala intercalar entre cada una de las 3 anteriores. Sean, pues, las áreas. 1 PElElbooso se AL A AO E A el = 2 A E = 2,8284 OS = 4 A AO = 5,6568 ]area < (8at — 5at,6568) = 2,343 Jarea 4142 < (521,6568 —43t — )= 2,343 Qarea >< (4at — 211 8284) — 2,343 2area 8284 < (221,8284 —24t )= 2,343 garea < (2at — 141,4142) = 2,343 5area x (1,4149 —]8t )= 2343 14, 05 Se aprovecha así el doble que trabajando á presion plena. Aumentando los intercalares, especial- 794 mente entre 81! y 4, y entre 4 y 2 se aprove- charía mejor la expansion. INE Mutatis mutandis el aparato doble- mente rotatorio de palas fijas que se acaba de estudiar puede servir de COMPRESOR. Se- ría logarítmico, pero no diferencial. APÉNDICE TI. MÁQUINAS ROTATORIAS DE ÉMBOLO ELÍPTICO. El sistema monocilíndrico, aunque casi el único en uso, no es (ó por lo ménos no me ha parecido nunca, á pesar de sus evidentes ventajas y facilidades técnicas de torno y pulimento) lo más adecuado para el aprove- chamiento de la expansion; porque el pis- lon permanece invariable, cuando dismi- nuye, al dilatarse, la tension del gas (ó del vapor), despues de haber cesado de funcionar á presion plena. En el sistema policilíndrico (diferencial ó escalonado) aumenta la superficie de los émbolos á medida que disminuye la tension; por manera que se compensa el decremento de la presion con el incremento de las áreas de los émbolos. Quizá haya quien piense que sólo con émbolos conjugados pueden obtenerse acre— centamientos de las superficies, armónicos con los decrecimientos de las tensiones de un gas, á consecuencia de su dilatacion. Pero existen otros medios. Paréceme digno de consideracion el que voy á exponer, no sólo porque utiliza la ex- pansion presentando superficies más exten- sas al compás de la disminucion de las ten- siones, sino porque puede producir direc- tamente el movimiento circular contínuo, ahorrando así la complicacion de manivelas y bielas, sin las cuales, hoy por hoy, no se transforma industrialmente en circular el movimiento rectilíneo de un piston. Voy, pues, á describir una máquina rota- toria que, por su sencillez, podria prestar Sea una caja como representa la ¿yura 597. Las superficies curvas son todas cilíndri- cas. 4 b, a'b', son aberturas del cilindro gran- buenos servicios, si se consiguiera, mediante muy buenas empaquetaduras metálicas, ase- gurar la perfecta hermeticidad; desideratum todavía de los motores de vapor rotatorios, a la! A AY Fig. 597- que, además, derrochan mucho combustible, por no utilizarse bien en ellos la expansion. Empezaré por una forma sencilla para la explicacion; y, al fin, indicaré la propia- mente industrial. de, que comunican con la atmósfera. La caja está fija. Tambien se halla fijo permanentemente 795 (figura 598) un tubo que comunica por una de sus bocas con el almacen del aire comprimi- do (ó bien con un generador de vapor). En este tubo hay dos abras cd y c'd'. (El lector imaginará que estas abras puedan, á h Modo de funcionar. En los prismas mno y mom! hay aire comprimido á no muy elevada tension: luego veremos por qué. Este aire aprieta y ajusta fuertemente las válvu- las contra el émbolo elíptico (fig. 601). Por otra parte, el aire percondensado del almacen general (ó bien el vapor de una cal- dera) entra por el eje fijo: pasa por los con ductos », h' del émbolo elíptico; se esparce por los pequeños prismas triangulares 222 y 22212, comprendidos entre el gran cilindro, las vál- vulas y el émbolo elíptico, y naturalmente este émbolo gira en el sentido de las flechas, impelido por 2 fuerzas iguales y diametral- mente opuestas. Adelantando el giro del émbolo elíptico, llega éste á una posicion tal como la repre- sentada en la figura 602. Los prismas 7st y s'1'”' están completa- mente ocupados por el gas á la densidad del voluntad de los maquinistas, ensancharse ó angostarse por medio de organismos no repre- sentados, pero bien fáciles de concebir). Este tubo, colocado concéntricamente con el cilindro grande, servirá de eje á un émbolo giratorio, elíptico, y de la disposicion repre- sentada en la figura 599. fy es un tubo rígi- damente unido al émbolo y perpendicular al plano del papel: su longitud ha de ser sufi- ciente para salir al exterior, atravesando una de las dos bases del cilindro grande. Tambien pudiera atravesar las 2, á ser preciso; pero entónces el eje, para permanecer fijo, habria de tener forma de 7. Por este tubo fy, que hace veces de árbol motor, se transmite al exterior el movimiento giratorio de que, al funcionar el conjunto, es- tará animado el émbolo elíptico. El tubo, no en la parte que sale al exterior, sino en la in- terior, tendrá los conductos / y ?' Dentro de los 2 estuches Z y £2' (fig. 591) juegan válvulas de la forma siguiente (//g. 600). Fig. 600. El conjunto está representado por las 5 fi- guras (601 4605). 106 depósito de la fuerza motriz: y, como el gas ha estado trabajando á presion plena y sobre áreas cada vez mayores, el émbolo elíptico se habrá visto obligado á girar con velocidad angular creciente. Las válvulas, por la accion del aire com- primido en mao y m'1'0', siguen apoyándose contra el émbolo, contribuyendo á su rota- cion, aunque con accion decreciente; tanto porque, ensanchándose los prismas M0 y m'n'o', disminuye en ellos la tension del aire, cuanto porque, ejerciéndose el empuje de las válvulas sobre puntos cada vez más próxi- mos al centro, disminuyen los brazos de pa- lanca sobre el émbolo elíptico. Como se ve, en esta segunda posicion ya no están los conductos 4»! del émbolo en comu- nicacion con el eje fijo; pero el émbolo con- tinuará girando; el gas motor existente en los prismas ts y ('7's' sigue funcionan- 796 do (fig. 602) por expansion, y ejerce su energía gas se ha dilatado todo lo posible; y tanto, sobre áreas crecientes más y más del émbolo que su densidad es ya la misma de la atmós- fera ambiente. elíptico, hasta llegar á la posicion que marca Elg. 603. a figura 603, en la cual se supone que ya el a ; : S b Log ua IB0S ene cua Lise Sur So En efecto: se concibe que la introduccion del gas por el eje puede siempre interceptarse en un momento tal, que el prisma £7s (4.602) sea respecto del prisma 40. (fig. 603), lo ne- cesario justamente para que pueda utilizarse toda la energía de la dilatacion. Tambien se concibe que, para aumentar en determinados momentos la fuerza de la máquina (como al subir fuertes rampas de tranvía) se trabaje á presion plena hasta la posicion que simboliza la última fyura (603) (ó ménos, si no se necesitara tanto). Al efecto, no hay más que suponer posible el ensanche oportuno (á voluntad del maquinista) de las abras del eje fijo ed y c'd' (7. 598). Pasada la posicion de la figura 603, se llegará á otra posicion tal como la de la figura 604. En ella se ve que se escapa á la atmósfera todo el gas (ya dilatado) que antes empujó el émbolo. El émbolo. sin embargo, continúa su viaje, Ó bien en virtud de la velocidad adqui- rida, regularizada por volantes; ó bien (y será siempre lo mejor y más seguro) en virtud de la accion de otra máquina gemela que entre Fíg. 602. ahora en juego. A tal fin, su émbolo elíptico debe hallarse implantado á ángulo recto en Se recobra utilizándola. Sólo se pierde lo que . . . J * 10 r el mismo tubo giratorio que hace veces de St gaste en a ES y3 árbol motor La figura 605 representa otra posicion de m' Fig. 604, Fig. (05. Además, el émbolo elíptico, hace entrar este periodo de introduccion de las válvulas las válvulas en sus estuches mMn0 y mo", en sus estuches respectivos. comprimiendo el aire en ellos existente; com- Pasada esta posicion, volvemos á la pri- presion en que. si bien se gasta fuerza. luego mera. y así sucesiva é indefinidamente. Por via de sencillez, no hay indicados en las figuras anteriores más que 2 estuches val- vulares; por lo que, en cada máquina gemela, á un cuadrante de trabajo, seguiría otro de huelga; intermitencia de accion enteramente 798 Ur: innecesaria y muy fácil de evitar si en cada gemela, para un solo émbolo elíptico, exis- ten 4 estuches, como indica la figura 606. Nada más sencillo. IV. Para la teoría de esta doble máquina rota- toria es necesario, además del conocimiento, de las leyes de la expansion y del estudio. geométrico de los prismas sucesivos 222 (/í- yura 601), 7st (fig. 602), wo x..... (fig. 603), el cálculo de los brazos de palanca sobre que primero se ejerce la presion plena, y, luego, terminada ésta, la expansion (1). La accion de cada gemela sería creciente primero y decreciente despues. Durante el periodo de la presion plena (por ejemplo desde la posicion de la figura 601 á la posicion de la figura 602) sucede lo siguiente: Va aumentando la superficie del émbolo elíptico sobre que ejerce su accion el gas motor: Va disminuyendo el brazo de palanca, puesto que esa superficie se acerca al centro del aparato: Y va aumentando la superficie sobre que ejerce su accion antagonista la presion at- mosférica ambiente; De donde, sin necesidad de cálculos. se deduce que la accion motriz es creciente en Mutatis mutandis, esta máquina rotato- ria (conjugada ó no con otra ú otras gemelas, cuyos respectivos émbolos estén implantados sobre el mismo tubo motor, formando ángu- (1) Implantando directamente ruedas análogas á las de las locomoras y tranvias en el tubo que hace de árbol motor, estas máquinas rotatorias, bien eje- v. el primer período, ó sea el del trabajo á pre- sion plena. Durante el período de la expansion sucede lo que sigue: El gas, dilatándose. obra cada vez sobre una superficie progresivamente mayor del émbolo elíptico, como evidencia la compara- cion de las figuras 602 y 603, donde 1s < 20; El punto del brazo de palanca, donde aho- ra actúa la accion motriz, ha disminuido tanto, que está precisamente en el medio del semi-eje mayor de la elipse; Y la superficie sobre que ejerce su accion antagonista la presion atmosférica, resulta ya la máxima posible; de modo que, siendo igual á 1*! la presion dentrode uv z (fig. 603) (pues, por hipótesis ya no se puede dilatar más el gas motor) las 2 caras del émbolo elíptico se hallan solicitadas por presiones iguales y contrarias; De donde, sin necesidad de cálculos, se deduce que es decreciente el efecto de la fuerza motriz de la dilatacion en el segundo período, ó sea en el período de la expansion, puesto que ese efecto empieza en una canti- dad finita y termina en cero. los convenientes) puede servir de máquina de comprimir en cuya marcha se note bastante regularidad. De esta manera, al aumento de la presion A cutadas para asegurar la hermeticidad, serían muy á propósito para la traccion sobre carriles metálicos. ete. - 1 que correspondiera á los incrementos suce— sivos de la creciente condensacion gaseosa, vI Claro es que estos aparatos de émbolo elíptico son susceptibles de conjugacion. Entónces entrarían en ley logarítmica sut generis. Fácil es imaginar los nuevos conductos necesarios á la conjugacion y la alimentacion sucesiva por el eje del aparato, como siem- pre hueco, aunque con los tabiques conve- nientes. La accion conjunta (no conjugada) de aparatos gemelos tendería á la regularidad del movimiento circular contínuo del árbol motor. Para la conjugacion, un primer aparato 99 correspondería, de un modo inverso, dis- minucion en las superficies comprimentes. de émbolo elíptico trabajaría á presion ple- na. El gas motor, despues de haber servido así sin expansion, pasaría, por el eje, á tra- bajar por expansion en otro segundo aparato igual al primero, excepto en la profundidad; la cual habria de ser doble, si no habia inter- calares (ó de la magnitud logarítmica corres- pondiente, caso de haberlos). Del segundo aparato pasaría del gas motor á otro ter- Como se ve, es general el método de hacer entrar en ley logarítmica á cualquier clase de aparatos, así sean aero-molores como de compresion. qe Y. ñ >) 1 k a rd AN IAN yA [e A A A sal es WERO DIAL - y DIA a AG sl O ' Ped oda md, 9 PUTO nd tl Mati il MN ari jo | 1444 04 iria MA Va ( hh. y iia MIA A AAA j ' DL A y 194 00d Vadáb ie emir Ls 10091 +) o Mal ' li AAA AA ub > y E TN TI vi L rodea rr di j A E AR cd De ¿ad rl coi dobra Li a A TN A A IO AT jr dias le Ad Ñ de AA Mi l dh a€ $ oy 1 . . > . 1 ,] mn $ 2 i > lol ' , 0 ' ñ + . A ' 4 LAR aras” dla ps. Lo dr TS ' - ns a b “enn ult a ' ó » AÑO 00 MN MAT A din ay FAA Que a Alibris cb e al IN A A ln (a as lr PE deridó vál sai il € dl egiritso ele -0001a sepas ul ea Ta ale le ¿rales azul cdas o AO ) eE la (Ah Ai 14m) Aron, O oi da AM OA Ñ A AA call Mi i Á E AA ari AR da pr o e y PA Me iba p ES Ah e my ib y ¡TFT pa , tf 4 a a ] 11. = ye 1 A s 1% v Lario As ID ' 0 0 cd de A UN) Cl a t A Ñ MA j A 1 LIBRO V. LEOCOMOCIÓON INTRATUBULAR. > E 1 2 e Jo . a EN me Bo y Y . a > . ñ > Y Ñ Ñ y AN - A V OAMI > ALUAUTAATUL “NOIDOMOJÓN TS ¡ PLA 0 14 AO CAPITULO 1. PROPULSIÓN DIRECTA POR EL AIRE COMPRIMIDO. El aire comprimido no solo resuelve en las grandes poblaciones el problema de la distribucion de la fuerza á domicilio, no solo lleva la fuerza á donde quiera que funcionen aparatos fijos, ó por lo ménos míquinas estables durante cierto tiempo (como los perforadores de un túnel); no solo deja en seco los subterráneos inundados por las irrupciones de las aguas (como los cimientos de puente ó los pozos de mina); no solo compite actualmente con las locomotoras, sino que, entre pobres poblaciones contíguas, cuyo tráfico no baste al sosteni- miento de un ostentoso ferro-carril, hará posible el establecimiento de trenes movidos por locomotoras de aire comprimido, aprovechando al efecto cualquier caida local de agua, y contribuyendo en mucho al bienestar de una comarca. La navegacion dentro de las bahías, aunque extensas como la de Cádiz, ó dentro de los rios adyacentes á grandes poblaciones, como el Támesis y el Sena, podrá tambien verificarse por medio del aire comprimido, si buques á propósito hiciesen en los muelles suficiente provision de fuerza conquistada al mar ó á cualquier gean masa de agua en movimiento. Y ¿quién sabe? ¿Podrá álguien sostener que sea una utopia la idea de veri- El échec en el camino atmosférico de Saint-Germain á París no es una prueba decisiva de absoluta imposibilidad. La presion atmosférica tiene un límite, del que no se puede pasar en teo- ría, y al que no se sabe llegar aún en la práctica..... La fuerza del aire com- primido no presenta estos inconvenientes, ni tiene tan reducida limitacion. IL. Y ¿quién sabe aún? Tal vez el aire comprimido en exuberante abundancia esté llamado á proporcionar un fantástico y económico medio de propulsion directa, en que no se necesite locomotora de ninguna clase, ni haya que eje- cutar costosas nivelaciones ni formidables obras de arte. s0% De los utopistas se rie el mundo, quien (no obstante esa befa) tiene buen cuidado en regalarse con las utopias, cuando algun soñador, silbado en un prin- cipio, obliga con el éxito á la admiracion universal: ejemplo; Furrox. Sueños realizables, muy realizables acaso, sean fuertes tubos metálicos de 21 de diámetro (6 de más), tendidos en el fondo de los mares, en longitud suficiente á unir costas distantes, como las de (1) Francia é Inglaterra. Sueños, acaso, no imposibles, sean poderosos émbolos que jueguen, sin peligros ni in- convenientes, en tubos de muchas leguas. Sueños, tal vez, coches de viajeros enganchados á esos émbolos, viajando (y siga el ejemplo) alternativamente y sin cesar desde Inglaterra á Francia y desde Francia á Inglaterra, bajo la suave accion del aire comprimido á ;5 de atmósfera sobre la presion normal, no solo ricamente ilaminados por la luz eléctrica, y llenos de com/ort para los viajeros, sino tambien acompañados de wagones, cargados, para la Industria, de materias transformables, 6 transformadas ya para el consumo. Sueño, acaso no sea, pensar que la fuerza motriz de tan extraordinario movimiento submarino fue- sen las atracciones astronómicas del sol y de la luna..... Sueño tampoco, 1gual locomocion en países montañosos, como las quebradas sierras españolas... Y, sin embargo, nadie proclamará la imposibilidad absoluta de utopias semejantes..... ln el Canal de la Mancha alcanzan las mareas una altura for- midable, y el aire, hasta la densidad de 1” de mercurio, no molesta ni inco- moda á quien reside en él (2). Tal vez conviniera absorber, en tan largo tubo, aire desde Inglaterra, hasta reducir su presion normal á 40 centímetros ó 50, mientras se inyectara á 85 6 90 desde Francia....., y vice- versa. Grandes foros celulares podian verificar regularmente esa succion y esa inyeccion, movidos á su vez por las mareas. 111. Las invenciones sujetan en muchos casos grandes intereses á enorme perturbación, que es, sin embargo, como dicen los ingleses, una bendicion disfrazada (A BLESSING IN DISGUISE). La posesion de nuevas tierras ha sido una necesidad ineludible de las razas superiores de la Humanidad: que las necesidades del Género Humano no se satisfacen nunca, y crecen con lo que las alimenta y con lo que las nu- tre (3). Pero la conquista de la Madre Tierra es la historia de los triunfos de los (1) La idea de unir á Francia con Ingla- (2) En Boulogne, la marea puede llegar á terra por medio de un túnel es de un francés. —9M; en Calais á 7; y en Dover á 6. THOMÉ DE GAMOND. La demostracion de la (3) Asifincrease of appetite had grown posibilidad es de los ingleses Low, BRUNLEES By what it fed on: y HANKSHAW. SHAKESPEARE, Hamlet. : 805 fuertes y del exterminio de los inferiores; es la historia del robo, del incen- dio, de la devastacion, de la carnicería; es la historia de la violencia del que triunfa y del dolor del que cae. ¿Sucederá lo mismo con la conquista del Mar? ¡Ah! No. Esa conquista no requerirá sangre, ni sujetará los intereses creados á nin- gun trastorno, porque no exige la destruccion de lo existente. Nada costará; y, facilitando medios, contribuirá al fomento y desarrollo universales. De su peso no se alivia el hombre, trasladando, como en tantos casos, carga insufrible desde el hombro derecho al hombro izquierdo, sino trasladando la carga toda entera á fuerzas naturales que hasta ahora no han sufrido el yugo de la Humanidad: la rotacion terrestre, la atraccion luni-solar y la fuerza de la gravitacion. Lo que falta en el mundo es CAPITAL, FUERZA, y, de ahí, el pauperismo, y el abuso, y la miseria, y la ignorancia, y los males todos, reales ó imagina- rios, que han llegado á nuestros tiempos como herencia fatal é ineludible de los siglos de angustias del pasado. Sí: lo que falta en el mundo es capital, trabajo acamulado: abundancia de produccion. Y ¡el hombre se complace en destrutr! Las guerras últimas de Europa representan la aniquilación del trabajo anual de 50 millones de operarios. La civilizacion hoy tiene muy escaso número de trabajadores, y es impres- cindible el aumento de las máquinas; porque las máquinas aumentan la pobla- cion en la forma de esclavos que no consumen los alimentos del hombre, sino otros que el hombre no se puede directamente asimilar; siervos desnudos á quienes, sin embargo, no hay que vestir, cuyo sueño no hay que respetar, y cuyas rebeliones no hay que temer; incansables, robustos, fornidos é incapaces de error. Y no solo las máquinas aumentan la poblacion, ahorrando los alimentos propiamente humanos y multiplicando el número de los trabajadores, sino tambien economizando tiempo al mover, en pocas operaciones, enormísimas masas, por las fuerzas colosales de que están dotados esos humildes jayanes de hierro y acero que emplea actualmente la industria en las grandes construc- ciones. jon la victoria de la inteligencia sobre el músculo, de la máquina sobre la mano, el hombre se dignifica; no porque cese de trabajar, QUE ESA Es SU LEY Y SU DERECHO, sino porque emplea, no sus fibras musculares, que de ellas están dotados tambien los caballos y los bueyes; no su peso, que ese es formidable en las entubaciones hidráulicas; no la combustion del carbono de sus alimen- tos, que igual combinacion se realiza en los hogares de las máquinas de fuego, sino la fuerza portentosa de la INTELIGENCIA y la energía incalculable de la RESOLUCION. Pero la maquinaria no será la manipuladora de la Humanidad sino cuando 806 se apropie fuerzas naturales accesibles y baratas: que ningun mecanismo puede agregar un ápice á la provision de fuerzas telúricas que la naturaleza tiene en reserva, como aguardando á que el hombre de la ciencia las llame á su servicio. ¡Cuánta fuerza perdida! ¡Cuánto tesoro inagotable junto á una pobreza incomprensible! ¡FELIZ AQUEL QUE VENCE Á LA PEREZA! MVE ¡Ah! Mucha ruerza rísica está aún sin recoger; pero eso es nada en com- paracion Con la rUERZA INTELECTUAL que deja de aprovecharse. ¡Cuánto Fara- pay se estará viendo actualmente en la imposibilidad de abandonar su humilde aprendizaje de encuadernador! Libertar al Hombre de todos los trabajos que las máquinas pueden hacer, es redimirlo y dienificarlo. La conquista de las fuerzas naturales es la libertad de nuestra raza. v. Estas consideraciones y estos sentimientos me han alentado para trasladar mis lucubraciones al papel. Ahí quedan ya, por si son útiles á álguien. Ivar: El Autor no tiene voz ni voto en el juicio de su obra (1). Yo ignoro lo que ésta podrá valer; pero, si mi dicha es tanta que resulte realizable la moviliza- cion de la fuerza del mar, ¡ojalá que sus beneficios favorezcan PRONTO, INME- DIATAMENTE á los que yacen á ciegas en noche de ignorancia; á los que gimen hundidos en el fango de las capas inferiores, por no haber podido rescatarse de la esclavitud de un trabajo muscular propio sólo de las bestias irracionales; á los que no han sido SoLks acaso de la Civilizacion, por haberles el actual órden de cosas robado inícuamente el tiempo que debieron consagrar á su desarrollo, exigiendo de sus manos lo que debió pedir al fuego de su inteligencia y á la inventiva de su Genio! (1) Der Autor hat bei dem Gerichte úber seine Werke keine Stimme. GELLERT. 807 ¡Quién sabe si algun dia, abundando la ruerza, lista ya para su inmediata utilizacion, nadie pueda tener interés en sostener las desigualdades de clase, las servidumbres de los más, los abusos de los ménos, las prostituciones de los que tienen hambre, las concupiscencias de los que comen mucho, las tiranías de la propiedad, las intolerancias de todos los fanatismos, los ódios internacio- nales, las diferencias de razas, las depredaciones de las guerras, las miserias, en fin, de todo el Género Humano. .... , y se verifique en el mundo revolucion tan generosa, que el TrAaBAJo sea siempre una gran voluptuosidad y la holganza una gran vergienza....., y cuanto haya en el planeta, y cuanto el hombre produzca sea de todos y para todos, LN GOCE Y PAZ, FRATERNIDAD Y AMOR. APÉNDICE AL LIBRO Y. ————— ZA __—— ASCENSION Muy lejos estaba yo de pensar cuando es- cribí (hace años) el sistema del capítulo an- terior, que las ideas de la locomocion por el interior de tubos de gran diámetro habia de encontrar tan pronta aplicacion, segura y eficaz. En uno de los pozos, el Hottinguer, de la Compania de las minas de Épinac (Francia), hay un tubo de 2.000 piés de longitud y 5+ de diámetro. El tubo está formado de lámina de hierro cilindrada. Los trozos son unos 700. Anillos de caoutchouc, convenientemente interpues- tos, aseguran la hermelicidad y cierto juego para facilitarlas dilataciones y contracciones metálicas dependientes de la temperatura. El tubo se halla provisto de válvulas, lla- ves, manómetros, etc., y está asegurado ver ticalmente al maderámen del pozo. El ascenso ó descenso se verifica en 5 minutos, mediante la fuerza del aire, comprimido junto á la boca de la mina por una maquinita que condensa 36 piés cúbicos por minuto. El órgano ascensor consta de 2 pistones de igual diámetro, unidos entre sí por un vástago. Sobre el piston superior va la carga de mineral: sobre el inferior van los pausa— jeros, situados así entre émbolos. Para que funcione el aparato, no hay más que cerrar el extremo del tubo junto al cual se halla el ascensor, abrir el otro extremo, € INTRATUBULAR., inyectar aire comprimido entre el fondo del lubo y el órgano ascensor. El aparato lleva años deestar funcionando perfectamente, sin que en tan largo tiempo haya necesitado reparacion ninguna. No hay sistema alguno de cuerdas ni de cables capaz de tomar la velocidad, que, sin riesgo posible, se da al piston; y, por consi- guiente, con gran ahorro de combustible se efectúa fácilmente más transporte y en mé- nos tiempo, y sin el estorbo de los cables y sus tambores y cabrestantes, sin el contínuo peligro y perjuicios que ocasiona la fortuita ruptura de ellos, ó su necesaria reparacion y sustitucion, y con una ventilacion enérgica de la mina. Por supuesto, el peso muerto no aumenta, aunque aumente la profundi- dad; lo que noes dable con el sistema de cuerdas, etc. Ahora bien: si es posible que caminen viajeros, ya subiendo, ya bajando, vertical- mente, á través de un tubo de más de $4 kiló- metro de longitud, ¿qué inconveniente puede haber en que el viaje se alargue á muchos kilómetros en trayecto horizontal? Este sistema, cuya enunciación quizás asuste á los no mecánicos, no ha asustado á ingenieros de gran nola. Yo no sabia, pero es un hecho, que el Se - ñor D. EDUARDO SAAVEDRA ha propuesto ofi- cialmente semejante modo de locomoción para parte de los ferro-carriles asturianos. RESUMEÉN. FA A E E 4 Á ) 4 1] o Ñ A | h IMA Mo vt $ : rs 5 Ate 1 AAA ebatia mara MY m7 Dee a A Ds A de Mr 1d oro yn MA tóL IMA IA 1 áN e e) ws Ly rd pe : > MA OT eN da, HA E uz d6 dl it G de 1 da BAM CTA hi R pava Y "0 all cb cd Pros j "¿ya sr AIN e; da y Ñ 4 A a 0 dead: E ! es DNA AT) e s Hd 1 «l ia ió ' sta AA pl en me A Va. á LN PAD q, e Ñ e 251 Dl M 1 € ¿A pa = A y « O PI A ¿rape me dl A ASA 5 úl 0 Y té sl 4 : h ' A 0) E Es uy ñ MEN Y ON Air 174 ¿GA A A let sn ) e A > ARAN ya” sl did DR j MS ] : Ve EN pd PAVO Y ad racoolis A eS , P A A A, SO US AA Ss Y A it ni seno mo Mi ¿ode AL A TS . Ñ AN q ni mie, sind A Not, pe 4 a be am MAA Me 0 ha rod Ni A. Mi PRA a al “ami DAA Meat ' en dr A A e JU De Vo TUNA A 811 Hallo en el libro de Tissawbrer titulado La hulla los siguentes notabilí; simos pasajes: «La produccion de hulla en todo el mundo está evaluada en más de 200 000 000 de toneladas (1). La civilizacion se sirve exclusivamente del vapor, y cada dia aumenta el número de las máquinas animadas por la combustion del carbon de piedra, El carbon fósil, pues, constituye la fuerza de las naciones: sin él no hay hierro: sin él no hay armas. El Sur de los Estados-Unidos tenia esclavos de carne y hueso: el Norte tenia esclavos de vapor, y forjas. Por eso el Norte venció al Sur. Los cascos de los buques no proceden hoy de los bosques actuales: salen de los bosques fósiles, sepultados hace un tiempo fabuloso en las entrañas de la tierra. 60 000 toneladas de hulla han formado el casco del Grear KasTERN, 30 000 toneladas forman un buque acorazado. Los caminos de hierro han sido producidos por carbon, El consumo de hulla tiene que ser inmenso: toda máquina de hierro está engendrada por la hulla, y de hulla se mantiene y alimenta. La luz que ilu- mina nuestras grandes poblaciones sale de las negras entrañas de las minas. Acaso un millon de hombres está en estos instantes arrancando el carbon fósil del seno de la tierra, y distribuyéndolo por los pueblos civilizados del mundo. El carbon es el pan de la Industria: el diamante negro vale al año más que el oro....., porque es fuerza motriz, es industria, bienestar, progreso y exvilizacion. Es triunfo el dia de la guerra. Pero ¡ay! que el carbon no es inextinguible! ¿Qué será del mundo? ¿Qué será de nuestros descendientes? Hé aquí una pregunta con gran frecuencia repetida y honda preocupacion. ¿Morirá la actividad humana cuando le falte el negro combustible? Jn grito de desesperacion dice: La duracion de las hulleras, que los geó- logos en un principio habian fijado en muchos millares de años, no pasará (1) Hoy se calcula en 285 000 000 de toneladas, como sigue: Gran Bretana do AE 133 720 393toneladas Estados Unidos de América. ........ 60 850 000 Alemania..... an ito 42 031 726 ETICA AS ARAS 17 104 845 Bélgica ..... A OS 15 447 292 AUS Rolo > 378 604 Los demás Palses. om... nooo 10 000 000 284 532 860toneladas 812 de 4 siglos; porque el consumo del combustible fósil dobla cada 15 años, y la estadística no deja duda acerca de este dato. Con el transcurso del tiempo la progresion aumentará; pero, suponiendo que permanezca invariablemente constante, ¿cuándo se agotarán las minas? Sir WinLram ArusTroNG aseguraba ya en 1863, que dentro de 2 siglos se habria extraido todo el combustible existente en Inglaterra. Sir Ronerick Murchison confirmó los cálculos de ArmstronG. En Francia, en Bélgica, en Prusia, no pasará tampoco de 2 siglos la explotacion. En América, en China, existen depósitos colosales del diamante negro. A 500 años hacen llegar cálculos optimistas la duracion en América. Respecto á China, hay quien asegura que contiene sepultado un tesoro para 1000 años.....; otros sostienen que ese tesoro sólo bastará para el consumo local. ¡El petróleo! Tampoco durará mucho. La cuestion es terrible; si nó para la generacion actual, de cierto para los pueblos del porvenir. Inglaterra, Bélgica dirigen miradas inquietas á sus vastos almacenes sub- terráneos, y se han impuesto el deber de consumirlos con grande economía, para morir de hambre lo más tarde posible. Utilizan minas mediocres, que hace poco despreciaban: plantean organismos, que son portentos de ingenio, para bajar al minimum en el costo de la explotacion: hacen prodigios para penetrar más adentro en las profundidades de la tierra, á fin de no dejar nada perdido, nada por utilizar..... Pero tanta inventiva y perfeccion tanta no impedirán que el carbon fósil vuelva, en forma de ácido carbónico, á la misma atmósfera de donde salió hace millones de años. ¿Qué será del hombre cuando no haya combustible?» Hé aquí preguntas y temores que TrssanbIer formula casi en los mismos términos que acabo de trasladar, y á los cuales da respuesta con las siguientes elocuentísimas palabras: «No hay motivo de alarma respecto al porvenir. Continuando el hombre su marcha por las vias del progreso, sabrá pres- cindir del combustible actual, sin descender por eso de su puesto de honor presente, ni degenerar de su actual estado de civilizacion. Cuando suene la hora fatal, saldrá un Genio ¿ fecundar el campo de los descubrimientos, y otras fuerzas, acaso desconocidas hoy, explotadas hábil- mente, reemplazarán mañana la fuerza motriz que actualmente sacamos del carbon. ¿Quién ha dicho que la máquina de vapor es la última palabra de la cien- cia, y que nunca vendrán á sustituirla otros motores? ¡Pues qué! ¿No lanza el sol á torrentes rayos caloríficos capaces de mover los pistones de las máquinas 813 del porvenir? ¿No se halla el mar en nuestras costas sometido al movimiento de las mareas? ¿La oscilacion sucesiva de sus ondas no es una fuerza de pro- digio, constante y regular, que el hombre fácilmente puede poner á su dispo- sicion? Si es cierto que un fuego central perpétuo arde bajo la epidérmis de nuestro globo, ¿no puede ese profundo fuego llegar un dia á convertirse en el único hogar de todos nuestros mecanismos? ¿No está el aire en perpétuo movi- miento? ¿Y los vientos no son una potente fuerza motriz, siempre dispuesta al trabajo, como un resorte en tension? Si se hubiese dicho hace un siglo que alambres sumergidos en las profun- didades del Océano se convertirían en las fibras nerviosas de los continentes, por cuyo intermedio habian los hombres de comunicarse un dia todos sus pen- samientos y sus docisiones todas; si se hubiese afirmado que el sér humano ha- bia de elevarse por los aires más allá de las nubes hasta donde sube el condor, y habia de correr sin cansarse sobre las vias férreas con rapidez mayor que la de] ciervo; si se hubiese asegurado que nada igualaría á los dibujos de la luz; que la mujer pariría sin dolores, y que el cirujano amputaría los miembros sin sentimiento alguno del paciente....., el mundo, de cierto, habria tenido por loco al profeta de tales maravillas, compadeciendo al insensato cuya razon se extraviaba hasta el punto de exceder las demencias de los sueños. Y bien: si hoy un entendimiento perspicaz pusiese á nuestra vista las invenciones que llevarán á cabo nuestros descendientes cuando la hulla les falte, sonreiríamos compasivamente al escuchar la rica enumeracion de las nuevas maravillas. Y sin duda agregaríamos: «Es meosibLE la realizacion de prodigios seme- jantes»: que siempre habrá sabios como Arago cuando negaba los caminos de hierro, é imprudentes como Napoleon 1 cuando condenaba los barcos de vapor. Pero, en vez de escarnecer con la incredulidad, fuera más cuerdo consi- derar que el vocablo imrosiBLE ha dejado ya de ser, desapareciendo de la lengua de la industria; que el error de hoy puede convertirse en la verdad de mañana; que la ciencia suele dar realidad 4 los ensueños, transformando la paradoja en hecho, el prodigio en vulgaridad, la utopia en axioma; y que muy bien pu- diera acontecer que nuestros hoy portentosos mecanismos de vapor y nuestros maravillosos telégrafos llegasen en la série de los tiempos á mirarse como obje- tos de curiosidad histórica, colocados primorosamente en los museos arqueo- lógicos, para patentizar nuestra ignorancia, y demostrar nuestra impotencia á las generaciones adelantadas de los siglos del porvenir.» 814 JB: Hasta aquí las magníficas palabras de TissANDIER..... Niño era yo casi cuando ya en mí comenzaba á evolucionarse el gérmen de los nobles presentimientos que acabo de trasladar. Jóven, me maravillaba el despilfarro inconcebible de la Industria, que deja sin explotacion conocidas y muy potentes fuerzas naturales. Adulto, llegué á elaborar el íntimo convencimiento de que en el fecundo seno de lo desconocido duermen potencias más portentosas para nuestro siglo que pudieron serlo la electricidad dinámica ó los agentes anestésicos para los hombres del siglo XVIII. Y, seguro de que un genio, ó, más bien, una pertinaz série de genios, llegará á fecundar un dia el campo de los grandes descubrimientos y de las grandes invenciones sin precedente actual, me afirmé más y más en la per- suasion de que los talentos comunes de la época presente, tienen poder sobrado para esclavizar por entero, y hacer completamente suyos todos los motores hoy abandonados por su indómita irregularidad; 6, más exactamente dicho, por su irregularidad no domada todavía. El rLuso y el rernuso de los mares encadenó mi atencion constantemente, y estimuló con pertinacia mi interés. Y ví que esa potencia inextinguible estaba completamente desdeñada, por- que la industria moderna tenia necesidad de una poderosa abstraccion (pre- sentida acaso por el gran genio de Secuiw, pero no formulada aún en toda su generalidad). Hoy la Industria procede en cierto modo como el hombre de Las Pampas en Buenos-Alres, que echa el lazo solamente al caballo cuyos servicios necesita, pero que no se ocupa jamás, como el ganadero de los países civilizados de Europa, en criar caballos que nunca tiene de montar, ni jamás han de tirar de sus carruajes, ni han de irrigar los prados de su hacienda. El ganadero actual ejerce una industria abstracta: la de criar fuerza, que otros deben utilizar. A toda ponderacion excede la fuerza del Océano; pero el conquistarla re- quiere la creacion de una industria tan abstracta precisamente como la de ganadero en Europa. ¡Industria generosa é incomparable, emprendida con el fin de recoger la rotacion de la tierra y las atracciones del sol y de la luna, juntamente con la de las convulsiones atmosféricas, para que luego utilicen otros su poder! 815 Indudablemente hay ejemplos del aprovechamiento de las mareas, en alguna que otra localidad; pero siempre á estilo del gaucho cuando enlaza un potro para la urgencia del momento. En Cádiz hay molinos seculares con rodeznos primitivos: á la desembocadura del Loira se han establecido turbinas muy modernas para achicar el agua de los diques..... Estas tentativas salen bien, porque el motor nada cuesta.....; pero carecen de una condicion esencial de la industria moderna: la Movinmab; la aptitud á instalarse ó utilizarse donde quiera. El molino á orillas del mar es como la ostra pegada á las rocas oceánicas: no es como el caballo que corre por el valle, trepa á la montaña, trabaja en las profundas sinuosidades de la mina, va con las caravanas del desierto, y anima á las ciudades populosas. El mar ha de llevar su fuerza al campo, al monte, á la ciudad....., á donde quiera que una necesidad económica pueda gritar: «¡Venga aquí un motor!» Y el mar hace eso, ó seguirá relegado al abandono. O se forman empresas para recoger su fuerza fabulosa, almacenarla y repartirla, O seguirá batiendo inútilmente los escollos de las playas. ¿bi ¡MovILIZAR LA FUERZA DE LO3 MARES! Esta idea fué mi complacencia durante muchos años. Pero ¿cómo? Comprimiendo aire y llevándolo por conductos subterráneos á los talleres de la industria. Mas esta idea general se encontraba sujeta á dos condiciones inexcusables: la resistencia á toda fractura de los tubos conductores, y su costo. Por eso mi desideratum de la movilizacion se formulaba definitivamente en estos términos: Es preciso percondensar el aire á gran número de atmósferas; Es preciso dar de lado á la ley de Gay-Lussac; Es preciso esquivar la ley de MaxrorrE; Es preciso utilizar toda la expansion del aire comiprimido. Para llevar á la práctica el programa, se me ocurrieron los foros conjuga- dos (si no es que se me presentó el programa, porque ya me habian ocurrido los foros y su conjugacion). Para darme cuenta de los fenómenos, pensé en la conjugacion de los émbo- los: hice sobre éstos mis análisis; ejecuté algunos pobres experimentos con 816 los foros; y, al cabo, me pareció resuelto el problema por medio de las ideas expuestas en los Libros que preceden. Los foros son los organismos de mi especial predileccion, por no necesitar superficies torneadas, y ser perfecto el aislamiento de los gases. Las resisten- cias pasivas son casi nulas en ellos, y el desprendimiento de calor puede redu- cirse mucho por la lentitud de su marcha y el proceso especial de la percon- densacion. Los celulares, ni aun necesitan válvulas. IV. No me parece ocioso sintetizar en breves palabras lo esencial de las ideas de toda esta obra, á fin de separar lo principal de lo accesorio, y dar la clave de tantos pormenores. Wi: Esta obra ha tenido por objeto presentar los medios y recursos necesarios: 1.2 Para recoger la fuerza de las mareas y la de las olas; 2. Para transformarla en aire comprimido; | 3. Para conservarla en grandes canalizaciones; 4.” Para conducirla por ellas á donde haga falta; 5. Para utilizarla en aparatos especiales, fijos ó semovientes. Estos 5 fines entrañan 2 sistemas: 1.2 Uno para recoger la fuerza del mar; 2.” Otro para usarla en aire comprimido; Lo cual supone: 1.7 Conocimiento de las leyes y condiciones de las mareas y de las olas; 2." Conocimiento de las leyes y condiciones de la compresion y de la dilatacion del aire. Vil Obtencion de la fuerza del mar. Las mareas son una fuerza muy irregular: más aún lo son las olas. De ordinario la diferencia entre las alturas de las crecientes y de las men- guantes alcanza muy pocos metros en la mayor parte de las costas; s1 bien, en sitios muy favorecidos, llega excepcionalmente á 10, 12, 14 y hasta 20 me- tros, s1 no á más. 817 En España, la diferencia media anual, es de 2,70: hácese, pues, necesa- rio utilizar enormes masas de agua á la presion de solo 1". Para recoger esa fuerza se necesita: 1.2 Localidad á propósito: 2. Maquinaria especial. La localidad debe ser una ensenada, una caleta, un brazo de mar, una anfractuosidad, en fin, extensa, pero, en general, no indispensable para los usos de la navegacion. Ha de construirse (como desideratum); Un malecon rompe-olas; Una dársena para la maquinaria; Canales adecuados de ingreso y retrogresion. El agua, despues de la alta mar, se represará en la ensenada; y, cuando la marea haya bajado 1”, se dejará que obre sobre la maquinaria hasta el instante de la bajamar. A la bajamar se dejará vacía la ensenada; y, cuando el Océano haya subido 1”, la llenará el agua de la creciente, pasando por las máquinas. A este sistema general se subordinará el agua procedente de las olas. La maquinaria debe ser tal, que consuma grandes masas de líquido motor á la presion de 1” (6 la que resulte más conveniente). Las máquinas más á propósito serían: La rueda SaGebreN colocada sobre balsas flotantes; La máquina « colonne d'eau horizontal, de múltiples cilindros y de succion pneumática, con cremallera y sector; Y los aparatos doblemente rotatorios (descritos en esta obra), De palas móviles, De palas fijas. Estos aparatos de succion pneumática, y doblemente rotatorios, habrian de funcionar con suma lentitud para ejercer su accion á estilo de la de la prensa hidráulica. vIT. Transformacion de la fuerza del mar en aire comprimido. La compresion y la dilatacion de los gases por cambios de temperatura, «están formuladas en la ley de Gay-Lussac: al comprimirse, calor; al dilatarse, frio. 52 818 La reduccion de volúmen de los gases comprimidos, ó su incremento al dilatarse, se verifica con arreglo á la ley de Marrorre, cuando no cambia la temperatura. Comprimir gases es almacenar trabajo; es producir calor, en forma diná- mica ó latente, y tambien en forma termométrica y sensible. Dejarlo dilatar es consumir trabajo: es gastar calor en forma dinámica; y tambien dejar exteriorizar ese gasto en forma termométrica, ó de frio. La acumulacion de trabajo que se exterioriza en forma sensible de calor, no puede conservarse; porque se disipa siempre por irradiacion. Y, como este calor termométrico altera perjudicialmente la ley de Marrorrr, el ingeniero debe anularlo á medida de su aparicion; y esto se consigue: O bien por la lentitud del proceso comprimente, dando tiempo á la natural irradiacion; O bien, por medio del contacto del gas con cuerpos frios; de lo cual es la pulverizacion del agua el más seguro y eficaz; O bien, por ambos medios á la vez. El trabajo que en la dilatacion se gasta en forma de frio, perjudica tam- bien en gran escala la ley de Marrortk, por lo cual el ingeniero debe procurar reponerlo inmediatamente: O bien con la lentitud de la dilatacion, dando tiempo á los cuerpos cir- cunstantes para reemplazar con su irradiación el calor perdido por la masa gaseosa en forma termométrica; O bien, calentandola con la pulverización, ú otros recursos; O bien empleando ambos medios á la vez. La lentitud y la pulverizacion, pues, deben ser tales, que anulen por com- pleto la ley de Gray-Lussac, ó la reduzcan á un mínimum insignificante. Anulada, pues, esta ley de Gar-Lussac en la compresion y dilatacion de los gases, no debe, por tanto, llevarse en cuenta más que la ley de MarrorrE. Esta gran ley de la pneumo-dinámica, tratándose de gases estimados como permanentes, debe formularse así: El trabajo necesario para hacer pasar una masa gaseosa desde una densidad á su doble es una cantidad constante. De donde se deduce: 1.2 Que, si para pasar de 1*%'” á 2, se necesita un trabajo representado por 1, se requiere el mismo trabajo para pasar de 2%” 4 4; y tambien 1 para pasar de 4 á 8.....; de lo cual resulta la ley que he llamado logarítmica; 2. Que si se interpolan éntre los términos de la série 819 uno, dos, tres..... términos geométricos, y se forma así una nueva serie, tal como 1:42:92: 949 :..... entónces, el trabajo necesario para pasar de la densidad expresada por uno cualquiera de estos términos á la densidad expresada por el inmediato siguiente, tambien es una cantidad constante; 3.2 Que si la intercalacion no es de términos geométricos, entónces la suma de uno geométrico y sus 2 intercalares, es igual á la del siguente geométrico y sus 2 intercalares respectivos..... Conocida esta ley dinámica (entrañada en la ley física) fácil es hacer entraren ley logaritmica á todo género de compresores, y esquivar así los colo- sales esfuerzos que, hácia el fin de la compresion, requiere la percondensacion de un gas, hecha por el sistema monocilíndrico. La regla general es la siguiente: Pasar en las mismas condiciones que dela2". de 94 4,d0 44 8.00% Al efecto se requieren compresores espe- ciales susceptibles de conjugacion. (Cabe una intercalacion irregular). Los compresores pueden ser de 2 géneros: Derembolosisol dos o od eee ME iaa dl e: 18 De émbolos líquidos. . Se AAA AI ad cir al y [E] Y su conjugacion ona rasgos ias A e ACA Los aparatos de émbolos sólidos pueden ser de 5 clases: Diferenciales a es lid | De movimiento rectilíneo alternativo. | Simplemente escalonados.... [4”] | Mixtos: ¿Le A a A rel abla : alas: asar atar E E De movimiento circular contínuo. .... ze AS depre ll s Embolo; elíptico. .J.< o. ymeo. A] Los aparatos de émbolos líquidos pueden ser de dos clases: EN : alternativo... a EZ De movimiento circular............ f lte EN ("continua e o. da [EL] [47. Los aparatos de émbolos sólidos, diferenciales, y de movimiento rectilíneo alternativo, son: 820 Séries de cilindros, Todos de igual altura, Cuyas bases están entre si en razon geométrica decreciente, Que van seguidos, ó no, de otros cilindros intercalares, (Que se alimentan inmediatamente unos de otros. En cada cilindro (ó bien, en cada cilindro y sus intercalares, cuando los hay) se verifica el tránsito de una densidad á su doble, Bajo la accion del mismo peso en cada momento homólogo; Andando el mismo camino; 1 invirtiendo el mismo tiempo. Para esto, en el cilindro mayor (6 en el cilindro mayor y sus intercalares, cuando los hay) se hace el tránsito desde la densidad de 1%" á la de 2: en el cilindro siguiente geométrico (6 bien, en este segundo y sus intercalares) se verifica el tránsito de 2 4 4%'"..... alimentándose, por consiguiente, los cilin- dros (y sus intercalares, desde el segundo geométrico inclusive), con el aire condensado, recondensado, y percondensado, respectivamente, por su inmediato anterior. (Puede ser irregular la intercalacion). En estos aparatos diferenciales, el almacenaje se hace á costa del auxilio atmosférico, y es simultáneo de la condensacion. El trabajo es siempre creciente: un plano suavemente inclinado representa este trabajo diferencial. Miéntras más intercalares hay, más tiende el plano á la horizontalidad, sin poder llegar jamás á ella (1). El uso de los intercalares sólidos tiene por límite el momento en que sus grandes resistencias pasivas compensan sus ventajas. Los esfuerzos guardan la misma relacion en un solo cilindro que en varios diferencialmente conjugados (cuando la intercalacion es regular). [4"]. Los aparatos simplemente escalonados y de movimiento rectilíneo alterna- tivo, son: Séries de cilindros, De igual altura, Cuyas bases están entre sí en razon geométrica, Que van seguidos, ó no, de otros cilindros intercalares, Que se alimentan (desde el segundo en adelante) con el aira comprimido por su inmediato anterior; Pero que no efectúan esta alimentacion directamente, sino por el interme- dio de almacenes interyacentes. Cada cilindro, en su trabajo individual, sigue las leyes del sistema mono- cilíndrico. (Ll) En rigor, el símbolo gráfico. no es un plano, sino una curva muy poco diferente de un plano. 821 Pero su conjugacion (1) entra en ley logarítmica. El conjunto del trabajo de la conjugacion consta de 2 períodos: Uno de trabajo creciente; Otro de trabajo constante. Un plano ascendente, seguido de otro horizontal, representa el trabajo logarítmico de esta conjugacion. El auxilio atmosférico favorece á la potencia en los 2 períodos (creciente y constante); Pero no alcanza, por sí solo, á realizar el almacenaje. Este almacenaje, en el sistema escalonado, no es simultáneo del proceso de la condensacion, sino posterior á él. [4]. Combinando un sistema de émbolos diferenciales con otro de émbolos esca- lonados pueden obtenerse, con movimiento rectilíne» alternativo, sistemas mixtos, cuyas variantes son fáciles de calcular. [Ena Los aparatos de movimiento circular contínuo, y palas fijas pertenecen al sistema escalonado, y son: Aparatos doblemente rotatorios, Decrecientes en razon geométrica, con, ó sin, intercalares, Los cilindros gemelos son iguales en diámetro en cada aparato suceslvo, doblemente rotatorio: sólo el largo de las palas varía en razon geométrica. La teoría de estos aparatos doblemente rotatorios del sistema escalonado, es casi la misma que la de los cilindros del propio sistema. Pero los esfuerzos pueden repartirse mejor, implantando las palas de ma- nera que, cuando unas estén en el período de trabajo creciente, otras estén en el de trabajo constante. Los almacenes interyacentes (así de los cilindros como de los aparatos doblemente rotatorios) del sistema escalonado presentarán grandes superficies metálicas de irradiación, que podrán cooperar enérgicamente á la anulacion de la ley de Gay-Lussac. de El aparato de émbolo elíptico (más propio para aero-motor que para com- presor) tiene el movimiento circular contínuo, y, como los émbolos diferen- ciales, presenta menor superficie á medida que crece la condensacion; (1) Sin perjuicio de resumir luego en su ner,cuando se trate de una clase en particu- especial seccion los rasgos característicos de lar, lo más íntimamente ligado con su espe- la conjugacion de toda clase de compresores, — cial conjugacion. conviene no dejar pasar la ocasion de expo- 822 La curva de su trabajo es irregular; Pero estará próximamente representada por una horizontal la accion con- junta (no conjugada) de motores rotatorios gemelos de émbolo elíptico. [B]. El 2.” género de compresores es el de los émbolos líquidos; Estos aparatos son los foros; Los foros estudiados en esta obra son los espacios comprendidos entre 2 ci- lindros concéntricos de radios diferentes; Todos los foros son aparatos diferenciales. Se dividen en 2 clases: Foros de movimiento circular alternativo... ....oooo ooo... BA Foros de movimiento circular contínuo (estos son siempre celulares)... [B”] El estudio de los foros exige el conocimiento prévio del sistema de la inmersion. El sistema de la inmersion, aunque susceptible de grandes aplicaciones, se imita en esta obra á las que requieren los foros, especialmente los celulares. r , [B"]. Los foros de movimiento alternativo se subdividen en Foros simples, Foros helicoidales. Los foros helicoidales no se diferencian de los simples en su esencia, sino en el modo de obtener los efectos propios de una determinada altura de líquido Compresor. En el foro simple la columna compresora está formada por un solo semi- anillo líquido contínuo y homogéneo, de gran diámetro relativo. En el foro helicoidal puede tambien estarlo; pero se obtiene el mismo resul- tado que produciría una sola semi-espira compresora de gran diámetro (acaso imposible) con la alternacion de semi-anillos de 2 líquidos distintos, muy dife- rentes en densidad (mercurio y agua), y de pequeño diámetro relativamente, cuya accion compresora (cuando, girando el foro helicoidal, salen de su posi- cion de equilibrio) se transmite de unos semi-anillos á otros, acumulándose en el último semi-anillo hidrargírico, no solo su eficacia propia, sino tambien la de todos los demás. 823 Pero, aunque no difieran en lo esencial, los foros helicoidales presentan, respecto de los simples, dos caracteres de un género especial: 1. Cuando el foro helicoidal no contiene más que una semi-espira de lí- quido compresor, puede ejecutar con suma lentitud el mismo trabajo que un grande y voluminoso foro simple no podria ejecutar sino por medio de engra- najes en el mismo tiempo: son un modo nuevo de ahorrar en fuerza lo que se pierde en tiempo; 2.” Las resistencias de los materiales limitan las dimensiones de un foro simple, más allá de las cuales no es posible pasar, atendiendo, por otra parte, á lo encombrant de un aparato gigantesco; pero no hay limitacion de ninguna clase respecto á la carga hidrargírica (ó sea á la altura compresora motriz) con los foros helicoidales de múltiples columnas alternadas de mercurio y agua. El aire es comprimido en los foros simples y helicoidales, imprimiendo á estos aparatos un movimiento de rotacion alternativo: el tabique ó superficie compresora obliga al aire, aunque comprimido, á que, por efecto de su impe- netrabilidad, deprima al líquido, y levante el centro de gravedad de todo semi- anillo que forme la columna compresora; lo cual no puede conseguirse sin que el gas disminuya de volúmen, aumentando en densidad. Así, pues, la fuerza necesaria para comprimir un gas dentro de un foro simple, es igual á la que saque de equilibrio el centro de gravedad del semi- anillo líquido; y, tratándose de foros helicoidales de multiples columnas líqui- das, será igual á la que eleve fuera de su centro normal de gravedad al con- junto de los semi-anillos compresores de líquidos alternados. En los foros simples y en los helicoidales hay dos periodos sucesivos: El uno de condensacion; El otro de almacenaje. La succion es simultánea de ambos. El primer período, ó sea el de la condensacion, es diferencial si generis, porque el líquido se deprime miéntras comprime el gas. El segundo período, ó sea el del almacenaje, corresponde al sistema mono- cilíndrico. El esfuerzo necesario para mantener un simple foro en su posicion de almacenar, es igual próximamente á (Peso del semi-anillo líquido < 0,32 de la diferencia de niveles). La múltiple accion de los semi-anillos compresores de un foro helicoidal de columnas múltiples tiene por fórmula: 824 (Peso de cada semi-anillo compresor < por el número de ellos < 0,32 de la diferencia de niveles) — (peso de cada semi-anillo hidráulico transmisor < número de ellos < 0,32 de la diferencia de niveles). Esta múltiple accion del conjunto de semi-anillos compresores en un foro helicoidal durante el período de la condensación, es una ACCION CONJUNTA, Pero no es una coNJUGACION verdadera de muchos aparatos individualmente distin- tos: es sólo equivalente á la de un foro simple cuya altura compresora igua- lase á la de todos los semi-anillos del foro helicoidal: Ni tampoco esa ACCION CONJUNTA puede entrar en ley logaritmica durante el almacenaje, por corresponder éste al sistema monocilíndrico en todo foro helicoidal. Los esfuerzos sucesivos en un foro simple ó en uno helicoidal están siem- pre en razon directa de las presiones. Pero, CONJUGANDO varios de estos aparatos, de modo que Jas profundidades se hallen en razon geométrica, y el segundo se alimente con el aire conden- sado por el primero, el tercero con el aire recondensado por el segundo..... ; entónces estos foros entran en LEY LOGARÍTMICA. Esta conjuGacion mejora la ley logarítmica correspondiente al sistema de cilindros escalonados cuyas bases son ::.....:4:2: 1; por ser esencial á la conjugación de foros simples el empleo de foros intercalares. Sin embargo, pueden obtenerse sistemas conjugados, DOBLEMENTE DIFEREN- cIaLEs, en que se reduzca el número de los haces al mismo que sería necesario si la compresion se realizase con cilindros diferenciales en razon geométrica. Al efecto, se hará uso á la vez de foros simples y de foros helicoidales, en que el número de semi-anillos compresores hidrargíricos esté en razon inversa del decremento de las profundidades (y, más en general aún: en razon inversa del decremento de las capacidades). Tambien por medio de foros helicoidales pueden formarse sistemas mixtos del método doblemente diferencial y del sencillamente diferencial su generis propio de los foros simples y helicoidales. Se ve, pues, que cuanto puede realizarse por medio de los sistemas cilín- dricos, puede realizarse tambien, y con ventaja, por medio de los foros, y sus haces, del m>vimiento circular alternativo. 825 [8”] La 2.* clase de los foros es la de los foros de movimiento circular contínuo, todos celulares. Estos se subdividen en Foros sin branquias, Foros branquiales. En todo foro celular cada celda tiene tres períodos sucesivos y distintos: Uno de succion de aire, Otro de condensacion del aire aspirado, Y otro de almacenaje. . ñ o 2 a z 360" El período de succion dura en los foros sin branquias número de celdas ? En los foro branquiales dura algo más. En toda clase de foros celulares, condensacion y almacenaje duran 180”. Siendo, pues, sucesivos estos 2 últimos períodos, el almacenaje tiene que ser intermitente en cada foro; y, en efecto, cada 360% se interrumpe tantas veces como celdas tiene el foro. La condensacion del aire en cada celda se verifica con arreglo al sistema de la inmersion: lo mismo el almacenaje. Cuando un vaso, cerrado por todas partes ménos una, se sumerge con la abertura hácia abajo en un líquido cualquiera, el gas existente dentro del vaso se comprim> diferencialmente, segun ley especial. De donde resulta que: Durante el período de la condensacion penetra en el interior de cada celda una gran masa del líquido compresor, la cual auxtLra con su peso la accion de la potencia; pero, cuando llega el período del almacenaje, aunque continúa entrando el líquido compresor, cesa el auxtLto; porque, para que éste exista, ha de estar más alto el nivel del líquido en la celda que la cuerda del llamado «segmento neutro»; y, desde que empieza el almacenaje, el nivel y esa línea se confunden. Como el almacenaje es intermitente, y siempre en cada foro hay varias celdas condensando, el conjunto de las masas que favorecen la potencia ofrece 2 períodos: Uno diferencial decreciente, Otro creciente no diferencial. Resulta, pues, que el trabajo necesario para mantener un foro celular en posicion de que funcione, es igual á 826 (Peso del semiforo compresor < 0,32 de la diferencia de niveles) — (importe del auxilio hidráulico). Y, en general, si el auxilio se destina á vencer resistencias pasivas, el trabajo será real y efectivamente Peso del semi-anillo < 0,32 diferencia de niveles. Los foros celulares pueden admitir una ligera modificacion que anticipe y ' alargue el período de su alimentacion: cuando tienen branquias. Las branquias pueden ser: INTERNAS, LATERALES, Y EXTERNAS, Cada género de branquias tiene sus ventajas: en general, las mejores resul- tan ser las branquias externas. Si los foros branquiales trabajan en estanques de gran profundidad, forman lo que he llamado norias de compresion, que no requieren válvulas. Si las celdas se hacen articuladas, aumenta la semejanza con una noria, pues las celdas se convierten en arcaduces invertidos. Pueden, por último, los recipientes que constituyen los estanques, girar con los foros mismos branquiales. Entónces se hermanan las 2 teorías de los foros celulares y del sistema de la inmersion (exceptuando el período de la ali- mentacion, que se alarga un poco). Tampoco es necesario el empleo de vÁLVULAS NINGUNAS. Y la resistencia es una cantidad coxsTaNTE, sujeta sólo ú PALPITACIONES. Los foros celulares pueden conjugarse, y los branquiales por consiguiente. Su CONJUGACION mejora la mejora que de la ley logarítmica se obtiene con los foros simples y helicoidales; porque las masas auxiliares que penetran en las celdas favorecen considerablemente la accion de la potencia. Pero la eficacia de este auxilio, que siempre existe, disminuye cuando aumenta el número de los foros celulares que entran en conjugacion. [€]. Todos los compresores descritos en esta obra tienen un carácter que les es peculiar y característico: La consuGacioN. Miéntras no se conjugan, los esfuer- zos están en razon directa de las presiones, así sean diferenciales los aparatos, como dejen de serlo. Pero, no bien entran en conjugacion, ya les es aplicable la ley logarítmica. La ley logarítmica, pues, supone multiplicidad de compresores geométri- cos: por lo ménos 2. 827 No debe confundirse la idea de Accion coNsuNTA de aparatos GEMELOS con la idea de CONJUGACIÓN de aparatos DISTINTOS. La idea de consucacion debe tomarse en un sentido lato, para que no entra- ñe la idea de SIMULTANEIDAD PRECISAMENTE EN ACTO: basta que la presuponga EN POTENCIA. Dos compresores que, trabajando simultáneamente, entrarían en ley loga- rítmica, continúan en ella, si trabajan sucesiva ó separadamente. Y la disciplina y ventaja del procedimiento estriba en trasladar al principio de la condensación las enormes resistencias finales que por el sistema monoci- líndrico se presentan en la compresion de cualquier gas considerado perma- nente, El resultado es la tendencia á la igualacion de los esfuerzos iniciales con los finales. Motores pequeños (relativamente) trabajando de contínuo con toda su po- tencia pueden realizar lo que de otro modo requeriría, para pocos instantes, la potencia de un colosal motor. Es condicion inexcusable para entrar, con foros, EN LEY LOGARÍTMICA, Mejo- rándola, presuponer la accion compresora desde un aparato á otro por el inter- medio de gases, ya condensados, bicondensados..... ó percondensados. Si el aire ya condensado por un primer foro helicoidal sirve de alimento y materia de recondensacion á un segundo foro helicoidal; y el aire de esta recondensacion sirve de alimento y materia de percondensacion á un tercer foro helicoidal....., entónces, los esfuerzos necesarios para mover el total de foros helicoidales entrará en la ley logarítmica, de los cilindros simplemente escalonados. Lo mismo si se tratase de foros simples y de foros celulares. Lo que entra en esta LEY LOGARÍTMICA, NO €s, pues, el procedimiento de la condensacion dentro de cada foro, ni el de su ACCION CONJUNTA Con otro foro ge- melo para hacer desaparecer las PALPITACIONES, sino la disciplina especial en capacidades geométricas inversas de las densidades gaseosas de la bicondensa- cion, tricondensacion..... y percondensacion por medio de muchos foros suce- sivos, de cualquier clase que sean, alimentados, mediata ó inmediatamente, con el aire comprimido por su antecesor contíguo, á contar desde el segundo en adelante. Por medio de la coxsuaacion, se acumula en el segundo foro á la fuerza de su líquido compresor la fuerza compresora del líquido del primero; al tercer foro se agrega la fuerza de los dos anteriores; al cuarto la de los tres primeros.....; y así sucesivamente: de manera que en el último semi-anillo líquido, por efecto de estas transmisiones sucesivas, se reune toda la potencia de todos los semi- anillos anteriores; igual, por tanto, á la de una sola columna líquida, cuya altura fuese la suma de todas las diferencias de los miveles libres del conjunto de todos los semi-anillos compresores. 828 Este modo de ACUMULAR ALTURAS €s ilimitado, y pudiera exceder á la de muy altas montañas. Hay, pues, 2 modos de acumular alturas: 1,2 Por medio del aire comprimido, transmitiéndose las presiones en mu- chos foros sucesivos (simples, helicoidales ó celulares) construidos con arreglo á la ley logarítmica; 2. Por medio de un solo aparato helicoidal, de muchas semi-espiras de mercurio y agua, todas de la misma seccion, y, por consiguiente, incapaces de entrar en ley logarítmica, puesto que los esfuerzos necesarios para sacar de equilibrio simultáneamente sus centros de gravedad, estará siempre en razon directa del número de los semi-anillos. La conjugacion de los foros simples y la de los helicoidales (que, por su movimiento alternativo, se asemejan, en su proceso del almacenaje, al sistema monocilíndrico) puede estar representada por un plano ascendente, seguido de otro horizontal. La conjugacion de los foros celulares (que tienen el movimiento circular contínuo, y que en su proceso de condensación y almacenaje se asemejan al sistema de la inmersion) está sujeta á solo pequeñas PALPITACIONES en su intensidad. Estas palpitaciones dependen de la eficacia del auximio que prestan á la potencia las masas auxiliares, el cual no es constante, puesto que tiene 2 períodos: Uno diferencial decreciente, Y otro creciente no diferencial. Pero hasta la desigualdad de estas palpitaciones desaparece (cas1) cuando en ACCION CONJUNTA (NO CONJUGADA) se encargan de llevar cada densidad á su doble, 2 foros gemelos de 12 celdas cada uno, la proyeccion vertical de cuyos tabiques se cruce, formando un ángulo de 15. Esta igualacion en la intensidad de las palpitaciones, hace que la resisten- cla sea una CANTIDAD CONSTANTE, no sólo en cada par de foros dodeca-celulares de ACCION CONJUNTA, sino en la conjugación de muchos pares de los de Accion CONJUNTA. Por consiguiente, un plano horizontal ligerísimamente undulado, como las mesetas llanas de una comarca elevada sobre el nivel del mar, viene á repre- sentar la resultante, tanto de la accion consuNTa como de la consuGana de los foros dodeca-celulares dé cualquier sistema, y especialmente de los del sistema branquial. 829) VIT. Conservacion de la fuerza transformada en aire comprimido. En una gran canalizacion. IX. MWovilizacion de esta fuerza transformada. Por medio de la misma canalizacion, y de tuberías subalternas y acceso- rias, que lleven el aire hasta á Aparatos fijos, Aparatos semovientes. X. Consumo ó utilizacion de la fuerza transformada. Los mismos compresores anteriormente enumerados pueden convertirse en máquinas aero-motoras, mediante el juego conveniente de válvulas especiales, En los sistemas cilíndricos las válvulas están en el interior de los vástagos de los émbolos; vástagos que son tubos huecos y cilíndricos. Así, pues, puede haber aero-motores de 2 clases: Sistema diferencial. == [ Por medio de cilindros. | Por medio de aparatos do- De émbolos sólidos... Sistema escalonado...... 7 : : blemente rotatorios de palas fijas. ; z Por medio de émbolos elíp- Sistema de áreas crecientes. 2 e émbolos elíp tICOS. Sistema celular en general, De émbolos líquidos. De branquias internas. Sistema branquial....... De branquias laterales, De branquias externas, 830 El carácter distintivo de todos estos aero-motores es que no pueden funcionar sino utilizando la expansion: los celulares sin saltos y en absoluto. (Se entiende anulada en todo caso la ley de Gay-Lussac, ya por medio de la lentitud, ya por medio de la pulverizacion ó de otro medio calefaciente, ya por medio de ambos procedimientos á la vez.) En los celulares la potencia es CONSTANTE y sujeta sólo á leves palpitaciones. En los branquiales sólo hay necesidad de una válvula de distribucion. XI. Estos organismos: Jilindros conjugados y Foros, Y con especialidad estos, son susceptibles de grandes aplicaciones, tales como á máquinas pneumáticas, bombas aspirantes é impelentes, ventiladores, fuelles hidráulicos, máquinas de guerra, propulsores para la navegacion, etc. Además, algunas de sus teorías son aplicables á la expansion de los vapo- res poco permanentes, y con mayor especialidad á la expansion del vapor del agua. Motores distintos que la marea pueden hacer funcionar los émbolos y los foros. Para el caso de haberse de comprimir el aire en cilindros diferenciales por medio de la fuerza del vapor, se han estudiado los organismos manivela- biela, y manivela curva con biela de bastidor. A su vez el organismo manivela-biela, movido por un sector, resulta feliz- mente aplicable á los motores hidro-pneumáticos de cilindro horizontal, XI. No sólo á estas aplicaciones debe destinarse el aire comprimido, sino á la construccion de nuevos malecones, nuevas dársenas, canales y demás obras hidráulicas, á fin de que no quede en las costas cala, ensenada, seno ni anfrac- tuosidad inútil sin utilizacion. El hombre, así, se servirá poco á poco de las fuerzas mismas del mar, para ir apoderándose insensiblemente de toda la energía del hasta ahora indómito gigante. 831 Hoy no son esclavos nuestros más que el vapor y la electricidad, Pero podemos aumentar nuestra servidumbre con nuevos colaboradores ¡Inmortales ! A la obra, pues. La inmensa fuerza de la rotacion de nuestro globo, Las atracciones perpétuas de los luminares del dia y de la noche, Y las convulsiones incesantes de la atmósfera, Están ahí aguardando á que la ciencia les diga con resolucion: «Venid á mi servicio.» Esas atracciones producirán flujos y reflujos en el mar; El mar moverá los foros; Y la gravedad transformará ese movimiento en aire comprimido (1). (1) Experiment can only conduct to certainty. ¿sc Sib Rolitraclo.: dl nd a. A ba Il ere Pa eb la SANTO Po e ps MM. We e Y AS Ma TS a, o, o Mi mis a dE IN lo ent lis lOIONa al GÍA A ED TAO era y A " A A 90 rd OO Lal, TU ria Alitalia - (14 4 older) 1 h bh vé 13 4] 15 Ei mi ais mi Mi Ao ¡LA 0004 “mM pa yA e : aná mal 5) Sunoñar , un 7 IA 1 TE NyU 0d im ERA TL. ST rie did Liboraád ANDEAN O EA TO AN Ba 0 Í Sl vo 4 s Ñi bl Í y m3 “Yi t á y Us A bs 2) ASA 5 E + MA. Y o POST-SCRIPTUM. Como se dice en el prólogo de esta obra, se ha invertido tanto tiempo en su impresion, que hoy, al terminarla, son ya del pasado muchos de los sucesos previstos en el texto como del porvenir; en prueba de lo cual, y, para no citar más que un solo ejemplo, habrá observado el lector que en varias partes se habla del túnel del San Gotardo cual correspondía á una empresa no terminada aún; siendo así que el feliz encuentro de sus dos largas galerías es ya un triunfo científico más, correspondiente á la historia de las grandes construcciones. Tan acelerada es la marcha de la invencion, que nada raro hubiera sido que algunas de las noticias ó de los progresos citados en la obra resultasen ahora, al cabo de tres años, abandonados por viejos; pero, afortunadamente, ningun hecho reciente ha venido á comprometer las doctrinas ni las enseñan- zas que, de lo conocido hace tres ó cuatro años, era lícito deducir. Hay, sin embargo, no poco que ampliar; y hé aquí por qué ha parecido de oportunidad y conveniencia (aunque verdaderamente sea innecesario para los que siguen el rápido viajar de la inventiva) agregar algunos datos más á los consignados en el texto, á fin de que toda clase de lectores esté al corriente de lo último que se ha publicado respecto á las materias tratadas en los libros anteriores. Addenda. La idea de utilizar la fuerza del Hé aquí cómo: > Hay buenos motivos para pensar que lo- mar en el sentido propuesto en esta el : ARE Eo a davía se halla lejos el instante en que em- obra, ha ocurrido á otros pensadores. piece á faltarnos el carbon fósil á que el co- mercio de Inglaterra debe su supremacia en A la nota pág. 7; y á la pág. 168; pági- el mundo. Sin embargo, bien merece alguna na 230, VI; y al apéndice II, pág. 732. consideracion semejante eventualidad, cuya absoluta certidumbre hay que admilir. Por El Rev. E. Lunaer, profesor de astro- ahora no se ven señales de alza en el precio nomía en (Gresham, recomendaba en el del carbon, ni hay por qué presumir deficien— OBSERVATORY de Enero de 1880 la conversion cia inmediata en los depósitos, comparada de la energía de las mareas en aire compri- con la demanda; pero, mucho antes de que mido ó en electricidad. seacote el tesoro de nuestras minas, habrá de sufrir alza irremisiblemente el costo de la produccion, por tener que descender el mi- nero á mayores profundidades para lograr el combustible; y, en tal caso, un aumento muy moderado en la demanda acrecerá extraor— dinariamente el precio en venta del carbon. Recordemos los precios á que el carbon se vendia hace 4 años ó 5 (casi doble entónces que ahora) y echarémos de ver cuán pronto la escasez de la produccion carbonifera, ó el agotamiento de las hulleras, encareceria el precio del combustible. Y, no es de confiar que la importacion pudiera cubrir las bajas de nuestros distritos mineros..... Aun en nuestra misma Ingla- terra, hoy el porte del combustible encarece tanto el precio de los productos elaborados por su agencia, que siempre resulta más ba- rato el que la manufactura vaya á buscar el carbon que no el que el carbon vaya á buscar la manufactura. Es, pues, de altísima importancia el estu- diar desde ahora cuál agente haya de susti- tuir á la energía que utilizamos en el carbon; y es un deber de los hombres de ciencia el poner al alcance de los hombres de la prác— tica todas las fuerzas que ahora están sin uso, ó que, usándose muy poco, se nos ofre- cen dadivosamente por la naturaleza en pró- diga profusion. Probablemente dentro de poco se utilizará en grande la electricidad como motor secun- dario, empleo mucho más propio que el de su transformacion en luz, por mucho que haya sido el éxito de las últimas formas de alum- brado. Pero, para producir electricidad se necesita gran fuerza motriz; pues, si el con- ducirla ofrece dificultad, mucho más pre- senta el generarla. Se ha propuesto la utilizacion de la in- mensa energía del Niágara para la génesis de la electricidad; y, generada, repartirla por todo el Canadá y los Estados-Unidos. Así, tambien, la maquinaria de la Amé- rica del Sur podria ser movida porlas grandes cataratas del Potaro, en la Guyana inglesa, poco conocidas aun, pero que bien lo mere- cen, como rivales dignas del Niágara. Las del Potaro caen de 822 piés de altura, con un ancho de 369 y un espesor de 15 piés en el estiaje, por 20 durante la estacion de las lluvias. y En Inglaterra no tenemos ninguno de estos inmensos almacenes de energía; pero, al igual de otros países, poseemos uno cuya 36 importancia excede á toda ponderacion. Bien, pues, puede formar parte de una con- ferencia astronómica el intento de impresio- nar profundamente al público con lo colosal de la energía residente en la marea, debida en parte á la accion del Sol, y á la de la Luna en más del doble. Además de los mo- vimientos de las aguas en nuestros rios de marea, contamos en todo nuestro litoral con una cantidad increible de fuerza, que bien puede hacernos bendecir lo valioso de esta posicion insular, tan útil para nosotros por otros motivos muy diferentes en la historia de nuestro pasado. La utilizacion de la energía de la marea corresponde al ingeniero. Al astrónomo toca únicamente precisar las épocas de las plea= mares y de las bajamares, así como su alti- tud y ocurrencias extraordinarias y de ex- cepcion, en cuanto dependa de los lugares del sol y de la luna, y de sus distancias en el perigeo y el apogeo, así como de la incli- nacion de la órbita lunar. Y, si se inventan disposiciones mecánicas propias para con— quistar la energía de las mareas, habrá de ser de grandisima importancia la seguridad de las predicciones astronómicas. Empleando apropiada maquinaria podrá aprovecharse tanto la creciente como la menguante, y de este modo generarse elec tricidad en cantidad casi ilimitada; que, distribuida luego por medio de adecuados conductores, como se ha propuesto para las Cataratas del Niágara, llevaria la fuerza á todas partes. Pero, á mi entender, hay un medio mucho más simple y probablemente más práctico de aprovechar esas fuerzas grandiosas que el Sol y la Luna traen hasta nuestras mismas puertas, y es el destinarlas á comprimir aire en vastos almacenes, desde los cuales pueda ser distribuido luego hasta largas distancias, con el solo gasto, pequeño relativamente, de la instalacion de las tuberías. Es sabido que las máquinas del San Gotardo funcionan con la agencia del aire préviamente comprimido por máquinas hi- dráulicas establecidas á las dos entradas del gran túnel. Yo he visto funcionar perforado— ras iguales á las del San Gotardo en una mina de Yorkshire, en virtud del aire condensado por una pequeña catarata próxima á la boca de la mina. Una gran ventaja inherente al uso del aire comprimido es la ventilacion producida por 837 el aire puro que sale de la maquinaria des- pues de haberla puesto en movimiento. Además, el aire comprimido tiene la in- apreciable ventaja de ser transportable en receptáculos convenientes..... A la caldera de una locomotora puede, pues, sustituir un cilindro ó un juego de cilindros, ó de reci- pientes de otra forma adecuada, llenos de aire comprimido en cantidad suficiente para un moderado trayecto. Quizá no pueda el aire recondensado por la marea rivalizar con el vapor generado por el carbon fósil en el hogar de nuestras loco motoras; pero seguramente bien cercano se halla el dia en que el aire comprimido será el agente motor en nuestras grandes factorías y en la pequeña industria urbana. Y entonces veremos que la Luna es una bendicion para la tierra, si solamente ahorra de lenta y dolorosa destruccion el gran nú- mero de caballos que tira de nuestros ómni- bus y trabaja en nuestras tranvias (pobres animales que no duran arriba de 4 años en tan fatigosa ocupacion). A intérvalos de unas cuantas millas en cada pueblo, ó en cada carretera, habria estaciones para suministrar á los carruajes el aire comprimido por el Sol y por la Luna, mediante el aguu de la marea. Dada vuelta á una llave, cada vehículo particular alma- cenaría la fuerza necesaria para su viaje, y, así, podria eludirse en la traccion el empleo de los caballos. En cada casa otra llave su ministraria la fuerza motriz allí necesaria: y el progreso de la ciencia astronómica se aceleraria indudablemente por el interés que á lo largo y á lo ancho de nuestras islas ex- perimentariamos todos en conocer los movi- mientos y la influencia de los dos grandes luminares..... A las mismas páginas. Mr. DeLAURIER estima que debe utilizarse antes la fuerza de las olas que la del flujo y IT: La baratura de la utilizacion de la fuerza motriz de la marea no aparece aun disputable, atendiendo á los nue- del reflujo, porque esta exige depósitos y construcciones costosas, y dice: «Existe una fuerza de las más poderosas, que se deja perder, mientras que todos los dias las minas de hulla se agolan, óse hacen más peligrosas y más difíciles de explotar, lo cual aumenta el precio de la extraccion. Esta fuerza inmensa, miriadas de veces mayor que la de todas nuestras máquinas de vapor juntas, de todos nuestros caballos, de todos nuestros molinos de agua y de viento, que creará riquezas incomparables, es la fuerza de la agitacion de las olas..... Con la fuerza de las olas se podrán alum- brar gratuitamente las orillas de los mares, y con lanta mayor intensidad, cuanto mayor sea la furia de la marejada.....» A la nota 2, pág. 183. Como prueba de la ninguna esperanza de que se ahorre combustible y de la necesidad urgentisima de buscarle fuerzas que le auxi- lien ó sustituyan en cuanto fuere posible, puede cilarse el colosal aumento de los caba- llos=vapor y las locomotoras en estos últimos anos. El Dr. EnGEL dice que: millones ca- ballos-vapor. En los Estados-Unidos hay 7 Inolaternr a / IMC ooo e Francia.... AUS te E OLA Rto e o 221 En esta cifra nose incluyen 105000 lo- comotoras de la fuerza de 30 millones de caballos. Como se ve, falta, segun por desgracia acontece siempre, la estadistica de España. vos datos que suministra la compara - cion entre el costo de los motores de vapor y los de agua, A la pág. 174. G. LesranG, en el Moniteur industriel, como resultado de muchas experiencias, en cuya enumeración no entro, halla que, en muy buenas condiciones, 1 Caballo-vapor, trabajando 12 ho- ras, cuesta por añO........... 2491" 62 1 Caballo-vapor, trabajando 24 ho- Oba Yoco er odo o sSguona . 466 ,62 838 1 Caballo-hidráulico, trabajando 12 horas, cuesta al año, des- pues de trascurridos los 20 pri- meros años de la instalacion hidráulica...... A Ve 103,75 1 Caballo-hidráulico, trabajundo De MO ESos ocn oboe ooonbo6bo 150 1 Caballo-hidráulico, durante los primeros 20 años de la instala- cion hidráulica, cuesta al año, si trabaja 12 horas al dia...... 1661r,25 1 Caballo-hidráulico, trabajando A 225 111. No solamente «se ha pensado en transformar en aire comprimido la fuerza del mar y la catarata del Niá- gara, sino que las ideas en el mismo sentido parecen seguir adelante: Á la pág. 168. Para proporcionar fuerza motriz en aire comprimido á las fábricas y tranvias de Ro- chester, Nueva York, ha comprado un par- ticular las caidas de agua de los collados vecinos. Otros inventores norte-americanos traba- jan en transformar en aire comprimido la energía de los vientos. VE El aire comprimido, á pesar de las esperanzas que como motor secundario hace concebir la electricidad, sigue explotándose en gran escala. A las aplicaciones relativas al aire comprimido detalladas en el Libro que empieza pág. 189, debe adicionarse, entre lo mucho últimamente hecho, como de más importancia, lo si- guiente: A la nota 2, pág. 194 y otros lugares de la obra. El 29 de Febrero 1880 una explosion de dinamita rompió el último diafragma que separaba los dos avances de galería del gran túnel del San Gotardo, cuya longitud es de 14 920 metros, y ha exigido para su per foracion 7 años y D Meses. Las dos galerías se han encontrado con tal exactitud, que en altura la diferencia ha sido de 10 centímetros, y de 15 en direccion horizontal. El 21 Diciembre 1880 pasó ya la corres- pondencia por el túnel. Antes, durante el invierno, las nieves interrumpian con frecuencia 2 y 3 dias el tránsito de las cartas, y hubo veces de durar la interrupcion mas de 8 dias. Visto el buen éxito del San Gotardo, se proyecta un túnel bajo el Simplon que una directamente á Francia con Italia. Como el Lúnel del San Gotardo es de inte rés principalmente aleman, se mira en Fran— cia con estima patriótica el proyecto del túnel del Simplon. A la pág. 195. El túnel entre Francia é Inglaterra no está ya únicamente en estado de proyecto escrito 839 En Sangatte, cerca de Calais, se han empe- zado excavaciones para reconocer el terreno, las cuales parten de un sitio colocado á 70 piés sobre el nivel medio del mar durante el flujo. En la orilla opuesta se han emprendido otras excavaciones análogas. Hasta ahora parece que el túnel tendrá que atravesar calizas y pizarras no dificiles de perforar y suficientemente impermeables para no hacer temer infiltraciones del agua del mar. Pero ¿seguirá sin interrupcion esa clase de terrenos? Eso es lo que se ignora aún. El Ministro de Obras públicas de Francia ha ampliado á 3años másel plazo yaespirado que se habia concedido para la exploracion. A la 1.* nota, pág. 195. He leido en un periódico, cuyo título no tomé: Los ingenieros ingleses Mr. Le Fevre y compañía se proponen construir un túnel submarino que atraviese el Estrecho de Gi- braltar. Con este objeto solicitarán en breve la autorizacion del Sr. Ministro de Fomento para empezar los estudios y hacer el pro- yecto. A la misma nota. La sociedad de mineros asociados tiene en estudio un túnel de diez millas de largo en las Bocas del Ródano. A la pág. 196. En Marzo de 1880 se inauguró en París el sistema de distribucion de la hora por medio del aire comprimido, á (de atmós- fera, sobre la presion normal ambiente, como hacia ya 3 años que funcionaba en Viena por el sistema Popr. A la nota 2, pág. 193. Mr. Freuss ha inventado un nuevo vestido para buzos y para bomberos. En un yelmo tan fuerte que pueda resistir una presion de 164! se condensa oxígeno en cantidad sufi- ciente para la respiracion de un hombre, durante 2 horas ó 3. El buzo, además, se viste una especie de coraza que consta de 2 recipientes; uno de los cuales queda colo- cado ante el pecho y otro á la espalda. En estos recipientes hay caoutehouc poroso, saturado de una solucion de soda para ab- sorber el ácido carbónico de la respiracion. Con estos aparatos se conexiona una más - cara ori-nasal para aspirar y expeler el aire por medio de válvulas apropiadas, etc., etc. Este aparato funciona muy bien. A la misma nota. Los que quieran estudiar la historia del buzeo pueden consultar: Novuwm Orgamumn, por Lord Bacon. Philosophical Transactions de 1678 en ade- lante. The History of inventions, por BECKMANN. Panorama of Science, por SMITH. Experimental Philosophy, por ROBERT BoyLE. CHamMBER'S Encyclopedia. Encyclopedia Britannica. Diving, por SIEBE Y GORMAN. Proceedings of the Institute of Civil Engineers, vol. XV, por J. W. HEINCkKE. Technica curiosa, por SCHOTT. A la pág. 153. Para evitar los peligros de las nieblas en las costas de Europa, se piensa en establecer trompetas de aire, comprimido por motores de vapor; las cuales, al mismo tiempo que emitan señales de alarma, dirijan, girando, los sonidos hácia todos los puntos del hori- zonte. A la pág. 196. A. G. HybkE, de New York, ha hecho un fusil de viento de mucha sencillez y gran eficacia. A la pág. 223. Los adelantos continúan en la locomo- cion por medio del aire comprimido; y, en vista de los buenos resultados ya obtenidos, se piensa en nuevas aplicaciones. El ferro-carril aéreo, óen alto, que se pro- yecta en Milan. á semejanza del de Nueva York, deberá moverse mediante la. agencia del aire, comprimido por máquinas fijas de vapor. El Coronel del cuerpo de ingenieros mili- tares de Inglaterra, Beaumont, despues de varios años de ensayos, más felices cada dia, ha conseguido al fin construir una buena locomotora de aire comprimido: tiene 4 rue- das y funciona satisfactoriamente en el arse— nal inglés de Woolwicl. 840 No he visto planos de esta locomotora; pero, por las descripciones, calculo que en ella el aire, préviamente comprimido, fun— ciona sucesivamente en 3 cilindros de capa- cidad cada vez mayor, á contar desde el pri- mero, que es el más chico; siendo, por con siguiente, el principio de la utilizacion de la expansion aerea semejante al de la del vapor en las máquinas Compound. El aire se comprime primeramente por una máquina de vapor estacionaria, hasta la densidad de 66 atmósferas (al efecto han servido las bombas deslinadadas á la carga de los torpedos): y con ese aire comprimido se llena un depósito existente en la loco- motora: para la carga del depósito, leo en un periódico, que se necesitan 15 minutos, y en otro que no seexige más tiempo que requiere un ómnibus para remudar caballos. Una diminuta caldera de vapor compensa el frio de la expansion del aire; el cual sale caliente á la atmósfera, despues de haber convertido en movimiento gran parte de su energía de dilatacion. La máquina pesa 10: toneladas, y recorre 20 millas con una sola carga de aire comprimido. El Coronel Beaumont recurre al calor almacenado en el vapor de agua, para im- pedir el gran frio de la expansion; como Mékarski recurre al del agua caliente. v. Pero si hay muchos que procuran la conversion en aire comprimido de la energía residente en los saltos de agua de los montes, no son ménos, si es que actualmente no son más, los que piensan en la conversion de toda clase de energía en electricidad. Hé aquí una ligera enumeracion: A la pág. 230, VI. Varios inventores americanos proponen aprovechar la corriente de los rios rápidos por medio de ruedas colocadas sobre balsas; las ruedas pondrian en rotacion máquinas dinamo-eléctricas, y éstas, obras máquinas tambien dinamo-eléctricas que transforma- ran la corriente en alumbrado, ó en movi- Se cree que una locomotora Beaumont de 50 toneladas, como las de vapor comunes en la actualidad, sería capaz de una traccion incomparablemente más potente que ninguna de las construidas hasta hoy. A consecuencia de un ensayo trimestral favorable en el Wantoge Tramway se ha for mado en Inglaterra, una compañía para ex- plotar el sistema MÉKaARskK!1. Un inventor americano ha propuesto, segun el Iron Monger. que cada uno tenga su carruaje; y, al efecto, ha inventado un triciclo (carruaje de tres ruedas) capaz de recorrer 40 kilómetros (!) con una sola carga de aire comprimido. Pero..... ¿dónde hay en cada pueblo fac- torías de comprimir, sin cuya prévia insta- lacion el invento resulta inaplicable? A la pág. 63. Davey ha dado el nombre de Simplex á una máquina que se mueve por la accion del aire comprimido y del vapor. A la pág. 131. RipeER ha hecho una máquina de aire caliente en que antes el aire se comprime, miento de aparatos fijos ó en traccion sobre tranvias, etc. Estimulan á esta clase de transformacion eléctrica los resultados más recientes, que abren nuevos horizontes á la ambicion cien- tífica; de modo que, no bien esclavizamos la electricidad para producir un determinado efecto, cuando ya estamos imaginando cómo la esclavizaremos para otros. Nocontentos con utilizarla en la creacion de soles artificiales para el alumbrado público, en el revesti- miento metálico de materias inferiores, en efectos fisiológicos..... se trata ahora de utilizarla para enormes efectos caloríficos, y para la propulsion de toda clase de vehículos sobre líneas férreas, C. SIEMENS ha fundido por medio del arco voltáico un gramo de acero con una fraccion 841 de la energía existente en un gramo de car- bon; mientras que en Sheffield se necesitan 3 toneladas de coke superior para fundir una tonelada de acero, Desde que hubo máquinas magneto- eléctricas un tanto poderosas se pensó en la transmision de la fuerza á distancia por me- dio de ellas; y hoy no se sabe ya á quién per tenece la prioridad de la idea. Segun datos dignos de aprecio, la aplicacion de laelectri- cidad á la propulsion de vehículos data de 1847, año en que LiLLY Y CoLTON, de Pitts- burg, Pennsylvania, lograron mover una locomotora en miniatura por medio de la electricidad voltáica. PLANTÉ Y NIAUDET fueron quizás los primeros en llamar hácia esta clase de transmisiones la atencion del mundo científico, mediante sus muy intere santes experimentos ante la Académie des sciences en Mayo de 1873; y la primera apli- cacion formal se debe á FoNTAINE, quien hizo funcionar una bomba en la Exposicion de Viena, sirviéndose de dos máquinas Gramme. Ensayos de accion eléctrica á distancia para arar la tierra han confirmado las espe= ranzas concebidas: en Francia. en una finca de Mr. Meunier: y en Escocia, en otra de Mrs. John y Poynter. En las minas de Blanzy y á una profundi- dad de 500 metros se ha establecido un ven tilador movido por la electricidad, que da 800 vueltas por minuto, y produce 750 decí- metros cúbicos de aire. El motor es de fuerza de l0 caballos, delos cuales se utilizan más de 5 en aire comprimido. La instalacion resulta muy barata. El conductor que une las 2 má- quinas (GGRAMME es de 7 hilos de cobre de 44 de milímetro, aislados por una fuerte capa de gutta—-percha. WERNER SIEMENS construyó, hace 2 años, para una vía estrecha de unos 900 metros, una locomotora movida por la electricidad, siendo así el creador del primer ferro-carril eléctrico en el mundo. La locomotora podia remolcar, con una velocidad de 20 millas y aún más por hora, un tren de 3 á 4 carrua- jes, donde cabian cómodamente hasta 30 per— sonas. La vía era circular; y muchos millares de personas hicieron el trayecto, mediante una pequeña suma destinada á objetos de beneficencia. La locomotora llevaba la máquina dinamo- eléctrica que le servia de propulsor. Las traviesas aislaban bastante bien los rails, que hacian de conductores. En la estacion una máquina fija de vapor ponia en mo- vimiento una primera máquina magneto- eléctrica. La electricidad de ésta iba por un rail hasta una rueda de la locomotora, y ha- cía funcionar la segunda máquina magneto- eléctrica, que era la motriz del vehículo; y, despues de darle movimiento, volvia la cor riente por la otra rueda á la estacion, donde la energía de la combustion del carbon de piedra estaba continuamente generando la electricidad, etc. El Engineering dice que la Empresa del San Gotardo ha pensado seriamente en usar la electricidad para el trayecto en el túnel, solo por la ventaja de poder prescindir del humo y de las cenizas en tan larga perfora- cion de 15 kilómetros. En efecto; todo lo que habria que disponer sería el aislamiento de los rails, y hacer á las turbinas (que han estado sirviendo para condensar el aire de las perforadoras, y aún se hallan en muy buen estado) poneren movimiento máquinas mag- neto-eléctricas de suficiente poder para el remolque de los trenes. Es de tanta importancia el poder prescin- dir del humo y de las chispas. que algunos periódicos ingleses proponen tambien la loco- mocion eléctrica en las vías subterráneas de Lóndres; y otros en Nueva York para los ca- minos de hierro en alto que atraviesan esta poblacion. Hasta se ha hablado de hacer de hierro el pavimento de los grandes centros de poblacion, á fin de que el suelo pudiera siem- pre servir de transmisor de las energías eléc- tricas. Animado con lo favorable del éxito, el Dr. SIEMENS ha inaugurado entre Berlin y Lichterfeld otro ferro-carril eléctrico; el cual mide una distancia de 2 kilómetros y medio. Segun el Dr. W. SIEMENS, su locomotora eléctrica aprovecha el 50 por 100 de la fuerza desarrollada en el motor primario. SIEMENS tambien estableció un ascen- sor eléctrico en la Exposicion industrial de Mannheim, destinado á elevar al público á la azotea de una torre de 20 metros de altura. El número de personas que usaron el ascen- sor llegó á 8.000. La velocidad de la subida fué de medio metro por segundo (á veces mé- nos; 0,45, El peso muerto estaba equili- brado: por consiguiente, muy poco esfuerzo eléctrico bastaba para la ascension de los pasajeros. Bouk, en Francia, tomó patente en 1878 para la propulsion de vehículos sobre ferro= carriles, con la particularidad de poder DISTRIBUIR (?) la electricidad á varios trenes separadamente. La importancia de las aplicaciones de la electricidad ha aumentado con el descubri- miento de las pilas secundarias, ó almacenes de electricidad. La pila secundaria, ó acumulador de Faurk, que tiene muchos puntos de seme- janza con la renombrada que PLANTÉ inventó hace cerca de 20 años, aparece que, prácli- camente, almacena una cantidad de energía capaz de producir al cabo de varios dias un trabajo de un caballo-vapor durante una hora con un peso de 75 libras de plomo acumu- lador. La maravillosa caja de electricidad de Faure (marvellous box of electricity) se presta á múltiples aplicaciones, y excita hoy mucho el interés de los sabios, porque el problema de convertir la energía en una forma alma- cenable, para conservarla indefinidamente y usarla sólo cuando se necesite, es de suprema importancia científica para los ingenieros. El gran número de fenómenos sin explicacion aún satisfactoria, respec- tivos á la teoría de las mareas, ha hecho que físicos inteligentes lleven su inventiva hácia otra hipótesis de carácter puramente geológico: á la fluidez del núcleo terrestre. De entre lo más ó ménos profundo manifestado últimamente en tal sen- tido, me parece digno de atencion lo siguiente: 842 Sin embargo, la energía almacenada en las 75 libras de la caja maravillosa de FAURE es solo equivalente á la de onza y media de carbon. Hasta ahora no hay almacenador de energía que pueda equipararse al agua si- tuada en altos depósitos, ó al aire compri- mido: verdaderamente el combustible es un almacen de energía incomparable, procedente del sol. Pues, apenas descubierta la almacenabi- lidad práctica de la electricidad, ya ha en contrado aplicacion. TrouvÉ ha adaptado á un triciclo dos de sus motores eléctricos, provisto cada uno de tres elementos secundarios, (0 acumuladores de electricidad). A la pág. 808. La idea de la locomocion intratubular.pa- rece no asustar á los yankees. Háblase de un tubo de hierro de 5600 kilómetros de largo y 8 metros de diámetro depositado en el fondo del Atlántico (!) para pasar en 50 horas por TRACCION ELÉCTRICA desde la América del Norte á Inglaterra, y vice-versa. (!!!) ¿Llegará á ser muy pronto realidad la llamada, hasta hace poco, utopia de los en—- tusiastas preconizadores de que la electrici- dad seria, en dia no lejano, el agente uni- versal de todas las afecciones de la materia? A la pág. 100. Heim ha llamado la atencion del mundo científico acerca de la coincidencia, muy- frecuente, de ocurrir los terremotos á la hora de las pleamares vivas en las épocas del perigeo. Fundándose en lo cual, un corresponsal de La NATURE sugiere lo siguiente: «Entre las objeciones presentadas á los que consideran flúido el interior de la tierra. está la consideracion de que, á existir seme- jante estado de fluidez hácia el centro, esa masa flúida central se hallaria sujeta á la atraccion luni-solar, y en sus movimientos 843 haria oscilar la corteza terrestre. Pero, si precisamente cuando es un máximo la ac- cion atractiva de los dos grandes luminares ocurren, efectivamente, movimientos en la superficie terrestre, coincidentes con las má- ximas mareas ¿no hay razon para presumir que la objecion es infundada, relativamente por lo ménos. á los términos en que se la formula? VII. La teoría mecánica del calor ha recibido una confirmacion de grandí- simo peso por la reciente publicacion de un libro ¡admirable! de BertHELOT. Anteriores trabajos de este gran quí- mico hacian prever la sintetizacion erandiosa á que llega en esta obra, pirámide que descuella entre pirámi- des muy altas de este inmortal si- glo XIX. A la pág. 267, nota 1, 269, 273, 278. BerTHELOT, además de la materia. da por supuesta la existencia del éter, al cual parece no considerar como contínuo, puesto que en varios pasajes habla de sus partes compo- nentes. Profesa diferencia entre la constitucion fisica y la química. (1) Es de notarque BERTHELOT esquiva llamur co- hesion á las fuerzas atractivas, y que, respecto á las repulsivas, sin emitir hipótesis ninguna respecto de su naturaleza, se limita á decir que aumentan en general, bajo la influencia de la calefaccion, que tiende á dilatar la mayoría de los sólidos. y Paréceme notar el mismo esquivamiento en los autores franceses desde que en 1867 SAINTE-CLAIRE DEvVILLE dió sus famosas Legons de chimie en la So- ciedad química de París, donde el eminente profesor se pronunció abiertamente contra la cohesion y la afinidad, acusindolas de CAUSAS OCULTAS, dañinas como las admitidas en la Edad-Media al progreso de la ciencia, porque «conducen al misticismo científico de que la química da en este instante (1867) tan perni- cioso ejemplo.» Para SAINTE-CLAIRE DEVILLE lodas las hipótesis admitidas desaparecerán un dia de la cien cia. «No hago, dice, excepcion ninguna; ni áun en obsequio de esa teoría de las undulaciones, concep- cion admirable, en que, sin embargo, la hipótesis del éter luminoso deja tanto que desear aún » SAINTE-CLAIRE DEVILLE queria desterrar de la cien- cia los nombres de afinidad, cohesion, rozamiento..... FisICAMENTE, los cuerpos están formados de partes diminutísimas susceptibles de tres estados: En el sólido, las partículas permanecen á distancias sensiblemente fijas, y dispuestas segun direcciones casi invariables, lo que sobre todo se comprueba en las cristalizacio- nes. Los sólidos, pues, no pueden experi- mentar más que movimientos de masa, ó vibraciones internas en que sus partículas oscilen alrededor de una posicion de equi- librio. Tal estado no puede concebirse sino ad- mitiendo, en primer lugar, huecos interiores en los cuerpos, y, en segundo lugar, ACCIO= NES ATRACTIVAS que tiendan á aproximar las moléculas; al mismo tiempo que, ACCIONES REPULSIVAS, segun una funcion especial de la distancia, impidan la completa aproxima- cion de las partes (1). En los líquidos las partículas están á dis- tancias fijas, si bien pueden cambiar su rela- tiva disposicion con suma facilidad, puesto palabras que hacíamos sustancias; pues, para el ¡lus- tre profesor, no habia necesidad de buscar á las com- binaciones químicas otra causa que la causa de que emana el calor. «En el orígen, todos los cuerpos han debido ser polvo:» «El carton es la imágen de los cuerpos: las fibrillas de la pasta del papel, enredadas unas con otras, forman un conjunto resistente y tenacísimo, sin necesidad de recurrir á una causa oculta cual lo es la de la cohesion: un cemento sólido es un fieltro de cristales enredados entre sí, como las partes de la masa del papel..... » Contra esta teoría de los polvos moleculares en- ganchados unos en otros, puede siempre dirigirse la eterna pregunta de que, habiendo de ser compuestos estos ganchos elementales, pues tienen forma, ¿qué es lo que los mantiene unidos? Pero, sea de tal teoría lo que quiera, parece lo cierto que ha hecho caer en desgracia á las palabras cohesión y afinidad la justísi- ma autoridad científica del sapientísimo autor de los descubrimientos referentes á la DISOCIACION, Cuya importancia y fecundidad no hay palabras con que encomiar debidamente. que son susceptibles de tomar las formas de los vasos; como debiera suceder en un reci- piente lleno de esferillas tan bien pulimen- tadas que los roces quedaran sin efecto. Tambien, para concebir la existencia de los liquidos, hay que admitir fuerzas atracli- vas y fuerzas repulsivas; y en las moléculas tres clases de movimientos: de vibracion, como en los sólidos; de resbale, alrededor unas de otras, sin cambio del centro de gra= vedad, y de translacion,á travésde las demás, por deslizamiento entre las mismas. En los gases, las acciones alractivas se hacen insensibles, al paso que las repulsivas adquieren tal preponderancia, que las par- tículas gaseosas huyen unas de otras, cons= tante é indefinidamente, sin más límite que las paredes-de los vasos continentes, contra las cuales siempre ejercen presion. Las ac- ciores repulsivas se desarrollan principal- mente con el calor. Las partículas gaseosas, pues, pueden concebirse como miriadas y miriadas de esferillas elásticas, que, anima- das de movimientos incesantes, estuviesen chocando unas contra otras y contra las paredes de sus vasos; una muy pequeña parte de los cuales vendrian ellas á ocupar, si pu= diesen quedar sin movimiento. Para concebir los gases hay que suponer en sus partículas tres clases de movimiento: de translacion rectilinea hasta un choque con otra molécula ó con la pared de un reci- piente; de rotacion, desarrollada por los choques; y de vibracion, producida por los choques y el calor. Los fenómenos óplicos obligan á admitir la realidad de estos últimos movimientos; y su existencia, junta á la de los fenómenos de Ja elasticidad, tiende á establecer que las partículas de los gases, por pequeñas que sean, son en realidad masas comparables á SÓLIDOS, formadas á su vez de partículas in- finitamente más pequeñas. Considerados QUÍMICAMENTE, halla Ber- THELOT que la mayor parte de los cuerpos son compuestos, y que sus partículas no resul- tan indefinidamente divisibles por los pro- cedimientos químicos. Las últimas partes, indescomponibles segun nuestros medios, constituyen los elementos químicos, ó las sustancias simples: sin embargo de lo cual. el átomo del químico no ha de entenderse en un sentido absoluto; porque las propiedades ísicas de las últimas partículas químicas 84 obligan á concebirlas como constituidas de partecillas infinitamente más pequeñas, del órden de magnitud de las que constituirían la materia etérea de los físicos. Por diminutas que se las suponga, las partículas últimas de la química tienen masa, porque los elementos químicos se combinan segun relaciones de peso absolutamente in- variables para cada compuesto definido; pe- sos que son múltiplos los unos de los otros por números simples, y tales, que las rela- ciones segun las cuales dos elementos se combinan con un tercero (ó sus múltiplos) son precisamente las mismas que las rela= ciones, segun las cuales ellos se combinan entre sí. Las leyes de la química se fundan, pues, en experiencias basadas únicamente en el conocimiento de los pesos de las materias que se combinan; y las relaciones ponderales, segun las que los elementos se sustituyen en sus combinaciones, constituye los equivalen- tes químicos. Los pesos de todos los gases, simples ó compuestos, son, á igualdad de volúmen, proporcionales á sus equivalentes (6 á múlti- pios simples de estos, como 2, ó bien como 4); de donde se deduce que todos los gases cons- tan del mismo número de partículas (Ó nú- meros dobles ó cuádruplos d e aquel). Trans- portando, pues, POR HIPÓTESIS, las propieda- des de un volúmen de gas á cada una de las partículas que lo constituyen, se SUPONEN proporcionales los pesos moleculares á los pesos de los gases, á igualdad de volúmen. Volúmenes iguales de los diversos gases simples absorben, para igual elevacion de temperatura, la misma cantidad de calor; lo cual debe interpretarse diciendo, que adquie- ren un mismo incremento de fuerza viva. De donde se deduce, con gran probabi- lidad: 1.2 Que es la misma para todos los gases simples la fuerza viva total, que á igualdad de volúmen les comunica el calor. 2.” Que la fuerza viva de cada partícula elemental en los gases simples ofrece un mismo valor (ó su mitad ó cuarta parte). Relaciones análogas, aunque ménos pre- cisas, existen para los sólidos entre los diversos calores especificos, entre sus densi- dades, y, en general, entre las diversas propie- dades que dependen de las masas relativas. 845 Animadas las moléculas de tan conside= rables y complejos movimientos, si se pre- cipitan unas sobre otras, deben desarrollar extraordinario calor; como cuando el martillo golpea contra el yunque: quedando despues del choque variadas las distancias recíprocas, modificadas sus acciones mútuas, destruidos sus lazos primitivos, ó reemplazados por nuevas dependencias. Y, precisamente por esto, no hay siempre accion química entre dos ó más cuerpos que pudieran combinarse en otras circunstancias; pues, para que sus moléculas se precipiten unas sobre otras, ne- cesitan cierta fuerza viva que han perdido en choques anteriores, ó cierta disposicion especial, ó posibilidad de esfuerzos mútuos; y, mientras no se les restituya la fuerza que han perdido, ó se las ponga en las condi- ciones adecuadas, permanecerán recíproca- mente inactivas, si bien puede quedarles aún mucha actividad con respecto á otras clases de moléculas. La fuerza viva perdida se les puede de- volver por medio de las energías físicas y de las energías químicas. Entre las energías físicas se clasifican las manifestaciones ó absorciones de calor, pro= pias de la licuefaccion de los gases, la soli- dificacion de los líquidos, los cambios de volúmen y de calor específico en los gases, los líquidos y los sólidos, los cambios de tension de vapor y de fluidez en los líquidos, la cristalizacion y los cambios de forma cris- talina en los sólidos, las modificaciones del estado amorfo, ete.; en una palabra: los cam- bios en que sólo hay condensacion de un pro- ducto y no formacion de un cuerpo nuevo. Entre las energías químicas hay que cla- sificar todos los cambios, sin excepcion, que se verifican cuando moléculas heterogéneas, por poseer la energía necesaria, se precipitan unas sobre otras para formar compuestos nuevos. Como se ve, el concepto general de Ber- THELOT, respecto de la materia y sus ener- gías, no difiere en el fondo del que la gene- ralidad de los físicos profesa. Pero la parte original, y propia suya, con- siste en el acúmulo de trabajos, por cuya virtud ha logrado referir á la teoría mecánica del calor todas las manifestaciones de las energías moleculares que puedan conside- rarse como puramente químicas. Los físicos han demostrado que hay siem- pre proporcionalidad entre la cantidad de calor desaparecida en las máquinas y la can- tidad de trabajo mecánico producido du- rante la desaparicion; y, así, la idea de sus- TANCIALIDAD, atribuida generalmente al calor durante la primera mitad del siglo presente, ha tenido que ceder su puesto á la simple idea de FENÓMENO, habiendo habido que considerar al calor como un modo especial de movimiento. ' Observaciones exactísimas no permiten dudar de que siempre que una cierta canti- dad de calor desaparece en un sistema de cuerpos, sin que sea posible encontrarla en los cuerpos circunstantes, el sistema ad- quiere un aumento correspondiente de fuerza viva, ó produce un trabajo proporcional; y, recíprocamente, siempre que se observa pér= dida de fuerza viva ó gasto de trabajo en un sistema, sin que tal pérdida ó tal gasto pue- dan explicarse por un fenómeno del mismo órden y correlativo en otro sistema, resulta aparente una cantidad de calor proporcional á la desaparicion ó al gasto. Esta equivalencia entre el calor y el tra- bajo es directamente mensurable, cuando se trata de las máquinas y de las fuerzas vivas que las hacen funcionar. Pero no es posible efectuar mediciones directas cuando se trata de hallar la equivalencia entre los cambios de fuerza viva y los trabajos de las últimas partículas de los cuerpos. La cuestion, pues, sólo puede resolverse INDIRECTAMENTE, si. aplicando la teoría me- cánica del calorá los movimientos insensibles que suponemos en las acciones químicas, se encuentra siempre conformidad constante entre los resultados de la experimentación y los principios de la teoría. Y, recíprocamente. si aparece constante esa conformidad, los trabajos de las fuerzas químicas entran de una vez y quedan com- prendidos en la misma definicion de los de las demás fuerza naturales, resultando así, tanto los fenómenos rísicos como los QUÍMI- cos, regulados por condiciones de un mismo órden. SUPONIENDO, pues, verdad, la equivalen- cia entre el trabajo y el calor, lo mismo cuando se trata de las máquinas comunes que cuando se trata de los trabajos molecu= lares, llega el genio de BERTHELOT á estable= 846 cer tresgrandiosos principios, sobre los cua= les, en síntesis profunda, levanta una ciencia enteramente nueva, la termoquímica: la cien- cia de la química mecánica. Hé aquí los tres principios: PRINCIPIO DE LOS TRABAJOS MOLECULARES (base de la calorimetría química). La can- tidad de calor exteriorizado en una reaccion cualquiera MIDE la suma de los trabajos tanto QquÍMICOS como rísicOS realizados en la reaccion. PRINCIPIO DE LA EQUIVALENCIA CALORÍ- FICA DE LAS TRANSFORMACIONES QUÍMICAS. Si un sistema de cuerpos, simples ó com- puestos, en condiciones determinadas expe- rimenta cambios, fisicos ó químicos, que lo conducen á un estado nuevo sin producir ningun efecto mecánico exterior al sistema, la cantidad de calor, EXTERIORIZADA Ó ABSOR- BIDAa, es siempre la misma, sean las que quieran la naturaleza y el órden de los esta= dos intermedios. Como en mecánica, delerminados un esta- do primilivo de un sistema y un estado final, la suma de los trabajos necesarios para el tránsito del uno al otro es siempre la misma, sea la que quiera la ruta que se siga, así en calorimetría química la cantidad de calor desprendida ó absorbida en una reaccion, de- pende de los estados inicial y final del siste- ma, y la cantidad de calor de una transfor- macion química es una constante, como el peso de los elementos. PRINCIPIO DEL TRABAJO MÁXIMO (base de la estática química). Todo cambio químico, realizado sin intervencion de una energía extraña, tiende á producir el cuerpo ó el sis- tema de cuerpos que desprende más calor. Así un sistema de graves tiende siempre á la posicion en que sea un máximum el des- censo. La estabilidad de un compuesto químico depende del mayor gasto de calor. COROLARIO DEL TERCER PRINCIPIO. Toda reaccion química realizable sin el concurso de un trabajo prévio. ó la intervencion de una energía extraña en los cuerpos del siste— ma, se produce necesariamente si hay des- prendimiento de calor. (1) Véase la Seccion final XIV. 2) Si la afinidad es la RESULTANTE de las accio- nes que intervienen en la formacion de un com- Éter, y movimientos del éler, que se nos manifiestan por los fenómenos de la luz, de la electricidad y del calor (1); Partículas diminutísimas de la materia ponderable; Composicion de estas moléculas, consti- buidas, las elementales, probablemente de asociaciones de otras infinitamente más pe- queñas, de magnitud de órden etéreo; las compuestas, de asociaciones de elementos; y las que las combinaciones determinan, de asociaciones de compuestos; Acciones atractivas de un cierto órden que tienen unidas entre si las últimas par- tículas de la materia; Acciones atractivas de otro órden, que reunen los elementos de las combinaciones de composicion heterogénea, ú homogénea, y cuya resultante constituye la afinidad (2); Movimiento en cada una de las partículas compuestas, componentes de las combinacio- nes: movimiento en cada una de las partículas elementales, cuya asociacion constituye las partículas compuestas: y movimiento en cada una de las partículas infinitamente más pequeñas, cuya asociacion constituye proba= blemente los cuerpos simples: Vibraciones en las moléculas de los sóli- dos; vibraciones y translaciones en las de los líquidos; vibraciones, rotaciones y transla- ciones en las de los gases; movimientos todos procedentes de reserva especial de fuerzas vivas, propias de los elementos mismos, y dependiente de la estructura de sus par- tículas características, en cuanto se hallan constituidas por partes infinitamente más pequeñas de materia etérea, ó análoga; Calor de las reacciones como medida de la suma de los trabajos físicos y químicos. durante ella realizados; Tendencia á aquella combinacion en que el desarrollo de calor sea un máximunm; Necesidad de deslindar lo que correspon- de de calor á los trabajos físicos, y lo que corresponde de calor á los trabajos quími- COS: Origen del calor químico en las transfor= maciones de los movimientos moleculares, ó en los cambios de disposicion relativa de las moléculas, óen las pérdidas de fuerza viva puesto químico, desaparece el concepto de fuerza especial inherente á la sustancia de los átomos. 847 al precipitarse sustancias heterogéneas unas contra otras en las combinaciones: ..... Hé aquí en brevísimo bosquejo los prin— pios que sugiere el eminente autor para el establecimiento de la MECÁNICA QUÍMICA. Pero sería vano pensar que con esta ligera nocion se conoce á fondo su doctrina. Para conseguirlo no hay más que un solo recurso: ver su obra (1). Y se concibe claramente esta necesidad, si se piensa en el portentoso número de casos y combinaciones aritméticas de estos casos que pueden ocurrir y que deben llevarse en cuenta para deducir la resultante final en que consiste la ESTABILIDAD de un compuesto. Acciones naturales, propiamente fisicas, faci- litan ó determinan la combinacion de los ele mentos ó la descomposición de los compues- tos; tales como el choque, la presion, la tem- peratura, las vibraciones de la luz, las agen— cias de la electricidad. Respecto á la electri- cidad misma hay que estudiar sus diversas formas de energía como corriente voltáica en la electrólisis, arco voltáico, chispa eléctrica, efluvio..... Respecto de la luz, cuya accion aún es tan oscura, hay que estudiarla cuando produce descomposiciones, combinaciones, cambios isoméricos....; hay que discutir la accion especial de los rayos violetas y ultra- violetas; la de las demás radiaciones, que, aunque no se llamen enfáticamente radia— ciones químicas, no por eso dejan de inter— venir en las reacciones..... Respecto del calor, hay que estudiar los calores de combi- - (1) ¿Daria idea de la figura de la tierra quien sólo dijese que era redonda y achatada por los polos? Para los antiguos que la creian plana y rodeada por el rio Océano, sería, sin duda, una gran nocion la de la esferoicidad de nuestro globo; pero, para el geo- desta moderno, esa nocion seria bien poco. El nave- gante no llegaria á puerto ninguno, si sus conoci— mientos estuviesen limitados al de la forma globular de nuestro planeta. Poco es, por tanto, dar una idea general del Essai de Mécanique chimique fondée sur la thermochimie de BERTHELOT. Es necesario estudiarlo con gran recogimiento, porque en él se hallan reunidos y coordinados en conjunto maravilloso, que llega hasta constituir un centenar de cuadros completísimos, no solamente los trabajos del mismo BERTHELOT, sinolos de muchas generaciones de físicos y químicos, res- pecto á los calores de combinacion de los cuerpos simples y de los cuerpos compuestos, á los calores nacion referidos al estado gaseoso, referidos al estado líquido, referidos al estado sólido. las combinaciones de los metalóides, las sales. .... la accion del tiempo..... el calor en los cuerpos vivos (2) y en los puramente Inorgánicos..... Pero, ¿quién va en un re- súmen á enumerar todos los casos especiales cuya discusion constituye esta gran obra? Hasta ahora, las notaciones químicas ex- presaban solamente los pesos relativos de los cuerpos de una reaccion; pero, para la me- 'ánica química, era preciso que en la nota- cion estuviesen incluidas las propiedades y la naturaleza de los cuerpos componentes y la intensidad de las energías que residen En allBoones Mucho ha hecho BERTHELOT con su mecá- nica química. Ya el químico no será guiado en sus previsiones por solo una especie de ins- tinto empírico: el gran principio descubier- to por BERTHELOT, y á que ha dado el nombre de «TRABAJO MÁXIMUM,» permite prever las acciones recíprocas de los cuerpos, mientras les quede energía remanente; de un modo análogo á cómo el conocimiento de la altura y de la masa de los graves, nos hace conocer la cantidad de trabajo que todavía pueden efectuar en su posible descenso; pero, segun BErTHELOT mismo lo confiesa, las teorías de la mecánica química carecen aún de aquelia soberana generalidad que constituye la cer- teza de la mecánica celeste (3). de fusion, de vaporizacion y de disolucion, á los ca- lores específicos de los cuerpos gaseosos, líquidos, sólidos, disueltos..... UE Eu (2) La isomería atribuida por los químicos hasta ahora á la distinta agrupacion de los átomos en cuer- pos constituidos de iguales elementos y en las mis- mas proporciones, halla explicacion segun la teoría de BERTHELOT en la distinta energía de los elementos de cada compuesto. Los calores de formacion no son iguales en los compuestos isoméricos, ni las calorías producidas por su combustion lo son tampoco. No debe calcularse el calor de los animales por el ácido carbónico y el agua de la respiracion, segun se venia haciendo, porque los animales no queman carbono ni hidrógeno libres. Queman los compuestos complicadísimos de carbono y de hidrógeno conteni- dos en los alimentos, los tejidos oxidados, ete (2) Véase la Seccion final. 848 vi. La hipótesis del éter y sus atribu- tos, así como las de sus relaciones con la materia ponderable para explicar los fenómenos del calor y de la elec- tricad, ha producido nuevas afirmacio- nes dignas de tomarse en considera- cion, especialmente en lo que con- cierne á las atracciones imaginadas entre el éter y la materia ponderable, ó á su indiferencia recíproca, segun determinados pensadores. A las págs. 237 y 259. E] Rev. S. EARNSHAW ha presentado á la British Association un trabajo cuyo extracto es lo siguiente (1): En la naturaleza hay dos sustancias dis- tintas: Materia, Eter (2): Ninguna de las dos tiene poder para atraer ni repeler á la otra: Materia y éter están constituidos por átomos: Ni unas ni otros experimentan cambios de figura ni de dimensiones, y son de aque- llas formas que no pueden llenar el espacio: Cada átomo de materia es impenetrable al éter, y obra sobre él sólo por presion y contacto: La porcion de espacio llena de materia, está necesariamente vacía de éter: Todo espacio no ocupado por materia está lleno por éter: Los átomos materiales se atraen en razon inversa del cuadrado de la distancia. (1) Véase Report o! the 40th meeting of the British Association for the advancement of Science, held at Sheffield in August 1879. ¡2) Véase la Seccion final. (3) La enorme velocidad de la luz en el espacio li- bre hace necesaria esta hipótesis de una colosal repul- Son iguales en todos respectos los de un mismo género de cuerpos: : Los de cuerpos diferentes difieren entre sí en magnitud, y acaso en otros respectos, como en forma, elc. Los átomos del éter se repelen en razon inversa de la cuarla potencia de la distan= cia (3): Un átomo de éter, pues, encuentra in- mensa dificultad para movimientos de trans- lacion de una parte á otra del medio etéreo; Sólo como ondas y corrientes no halla impedimento enorme el movimiento etéreo: El movimiento undular se transmite con igual velocidad en todas direcciones (4): Los átomos del éter, deben, pues, ser esféricos. Cuando un átomo de materia desplaza al éter, aumenta la densidad del éter que lo rodea: El éter más condensado que rodea á un átomo materialmente, forma una esfera etérea: Cada átomo de materia en el universo está así rodeado de una esfera que le es pe- culiar: Los fenómenos del calor se pueden expli- car por estas esferas de éter: Las esferas etéreas que circundan cada átomo material, constituyen así una VERA CAUSA de los fenómenos del calor. A las págs. 237 y 259. 3 En la Revista de conocimientos útiles ha publicado recientemente el Sr. D. JosÉ EcHE- GARAY, una síntesis notable de sus ideas so- bre las leyes fundamentales del mundo físico, Hé aquí lo más principal, expresado casi con los mismos términos del autor. sion del éter sobre el éter, y explica la gran dificultad que debe experimentar un átomo de éter para tras- ladarse de un punto á otro del medio etéreo. (4) En el espacio libre la luz se traslada, al pare- cer, con igual velocidad, sea el que fuere el sentido del movimiento. El universo todo, en su parte malerial, se compone de dos clases distintas de ele- mentos: Materia ponderable (1): Eter. La materia ponderable está formada por moléculas situadas relativamente á grandes distancias unas de otras: y ellas constituyen el esqueleto del Cósmos. Las moléculas no son macizas, sino sisle- mas de átomos. Entre los poros de los cuerpos y entre unos cuerpos y otros; y en los espacios interstelares; y en medio de las nebulosas y alrededor de ellas, y en lo siempre inagota- ble del inagotable espacio, se extiende el éter; segunda REALIDAD, Ó segunda fecundí- sima HIPÓTESIS inventada para explicar de algun modo la gran máquina de los mundos. El éter es una especie de sulilísimo gas, un vapor el más vaporoso que imaginarse puede, un último estado de la materia; gas, ó vapor que penetra en los huecos de los cuer= pos, rellenándolos, por densos queeslos sean: Océano infinito que baña los mundos. Suponed que de esos globos henchidos de gas, que para entretenimiento de los niños veis en el paseo, formando vistosos y alegres racimos, se escapan por el aire centenares. miles, millones, millones de millones. Unos son grandes, olros pequeños, y de múltiples y dislintas formas todos: unos cuantos aquí; más léjos. formando distinto grupo, otros varios; y. así, por lodo el espacio de nuestra atmósfera. Suponed lodo esto, y tendreis la imágen más exacta de la materia; los globos serán las moléculas. 0, si se quiere, los átomos ponderables: sus agrupaciones, los cuerpos: el aire, el éter: las atracciones ó repulsiones de los globos, las fuerzas natu- rales: sus movimientos. los fenómenos de la física y la química. Hay, sin embargo, que agregar una idea. El éter, que á lodas parles llega, que en lodos los cuerpos penetra, y que se exliende sin término ni límite,—se condensa y recoge en la proximidad de cada elemento pon- derable, resultando ser así alrededor de cada uno, más denso que en el resto del espacio. Cada átomo, ó, si se quiere, cada molécula es un núcleo: y. á su alrededor, como for- mando una verdadera atmósfera. se halla l, Vease la Seccion final. 819 una capa más ó ménos espesa y más ó ménos densa de éter: de modo que, sólo de unoá otro de estos microscópicos, ó ultramicros- cópicos sistemas, se extiende el éter con la ordinaria densidad. Las moléculas, así, son mundos en miniatura: alrededor de cada molécula hay una almósfera de éter coñ- densado: y. entre unas y otras, el espacio etéreo. Los núcleos ponderales se atraen segun la ley de Newton; Cada elemento ponderable atrae, segun cierta potencia de la distancia, á todo ele- mento etéreo; Los átomos del éter se rechazan; Estas tres leyes hipotéticas constituyen la vida del esqueleto cósmico. Además: Todo cuerpo en condiciones de estabili- dad contiene cierta cantidad de materia y de éter; ; Cada cuerpo, en las condiciones ordina= rias, no tiene capacidad entre sus moléculas sino para una cierta suma de átomos etéreos; del mismo modo que una esponja no puede contener más que cierta masa del líquido que la impregna: El éter y la maleria son susceptibles de movimientos vibratorios y de translacion. Dados estos principios, es hacedero ex- plicar, por las leyes de la Mecánica y las leyes eminentemente racionales de la canli- dad. todos los fenómenos naturales del mundo Inorgánico. Cuando las atracciones de los núcleos ponderables y la de estos y sus atmósferas, son superiores á las repulsiones mútuas de las atmósferas eléreas, las agrupaciones ma- teriales constituyen los cuerpos sólidos. Cuando las atracciones moleculares y las repulsiones de las almósferas eléreas se com- pensan, por aumentarse los huecos inter= moleculares, resulta una especie de indife- rencia de equilibrio para cada núcleo, y las agrupaciones aparecen en un estado en que las posiciones de las partículas no son inva= riables, aunque las distancias permanecen fijas; de modo que, á cada sistema compuesto de una molécula y su atmósfera, es dado ro- dar alrededor de los demás sistemas, como si 850 el cuerpo estuviese compuesto de esferillas infinitamente pequeñas, sin rozamientos casi. Esta indiferencia de equilibrio consti- tuye el estado líquido. Pero, si la fuerza de repulsion aumenta, cada molécula, con su correspondiente at- mósfera, se separa definitivamente de las demás, lanzándose al espacio como micros cópico proyectil ó astro diminuto; en cuyo caso el cuerpo se convierte en gas. La vibracion rapidísima de las moléculas ponderables, es lo que se nos manifiesta como calor; vibracion que se comunica á sus atmósferas etéreas, que se traslada aún al éter del espacio, por el cual circula con el nombre de calórico radiante; y que llega hasta penetrar en las moléculas mismas, haciendo vibrar en ellas los átomos que las constituyen, como palpitacion invisible de toda su masa. Si la vibracion de las moléculas aumenta, se estorban entónces las unas á las otras; necesitan más espacio en que realizar su mayor agitacion; chocan con más violencia, no las moléculas mismas, sino sus esferas de actividad; por virtud del choque se apar- tan unas moléculas de otras, y pasan al estado de líquido ó de gas, conforme á la intensidad de la vibracion. La dilatacion es consecuencia de un aumento de agitacion interna que no vemos en los elementos pon= derables, pero que sentimos en la afeccion sensible de calor. Un cuerpo ponderable vibra; el sol por ejemplo: sus vibraciones se comunican al éter del espacio, y por el espacio viene la ola, que nació en la masa etérea al repetido choque de la masa solar, como nace y se dilata en un estanque la ola engendrada por una piedra que en las aguas cae. La vibra- cion de los átomos eléreos llega, atravesando el cristal de nuestros ojos, hasta nuestra retina, y nuestra sensacion se llama luz. La vibracion de las moléculas toma el nombre de calor; ' La vibracion del éter toma el nombre de luz; La vibracion del aire el de sonido; Como el nivel del agua, en un estanque, no puede pasar de una cantidad determina- da, porque, si pasa, se derrama, ó rompe las paredes del depósito; así, la cantidad de éter no puede exceder de cierto límite en los cuerpos; porque, si excede, el éter se esparce por la atmósfera en forma de chispa eléctrica; con violencia tal, á veces, que disloca ó des- hace el cuerpo, como el exceso de carga hidráulica disloca ó rompe las paredes de un estanque. En dos depósitos, con nivel distinto é incomunicados, permanece indefinidamente en equilibro estático el agua que los llena; pero si se los une por un conducto, fluye el líquido desde el depósito de más elevado nivel hácia el de ménos, y el movimiento no cesa hasta que la superficie libre de ambos líquidos, se halla á igual altura. Pues, de análogo modo, dos cuerpos aislados, pero con distinta carga etérea, ó, como se dice en términos matemáticos, con distinta poten= cial, permanecerán indefinidamente en equi- librio etéreo; pero, si se los pone en comuni- cacion por conductores metálicos, del cuerpo de más alta potencial correrá éter hácia el de polencial inferior: pasando así el sobrante de un cuerpo al otro por el hilo conductor, como el agua por un tubo; y este movi- miento del éter, que continuará hasta ha- cerse igual la potencial de los cuerpos, es lo que ha recibido el nombre de corriente eléctrica; Materia ponderable; ter; La materia atrae á la materia: La materia atrae al éter; El éter repele al éter; El éter se condensa alrededor de las mo- léculas de materia ponderable: Cada molécula es un sistema de átomos rodeado de una atmósfera de éter más ó mé- nos condensado; La materia y el éter son susceptibles de movimientos vibratorios y de translacion: Las vibraciones de las moléculas ponde- rables constituyen el calórico; La transmision de estas vibraciones al éter y del éter á las moléculas, el calórico radiante; De la intensidad de las vibraciones de- penden los estados de los cuerpos; Las vibraciones del éter, constituyen la luz; El desequilibrio de la reparticion del éler, que produce plétora etérea en unos cuerpos y anémia en otros, constituye la electrici- dad estática; El tránsito del éter, por conductores me- tálicos, desde los cuerpos más cargados hácia 831 los ménos, hasta quedar los dos con la mis- ma potencial, la electricidad dinámica (1); Hé aquí para ECHEGARaY lo que, como realidad y como fuerzas, hay que admitir para explicar los fenómenos naturales. ECHEGARAY no necesita para su síntesis, tan sencillamente presentada, penetrar en las profundas entrañas de la ciencia, porque su objeto actual es sólo popularizar ideas, ó ciertas ó probables, y en todo caso impor- tantes; razon por la cual deja tambien á un lado, por ahora, la cuestion de si el éter es materia contínua. ó está formado de átomos sutilísimos. IX. La convertiBiLIDAD de las afeccio- nes de la materia unas en otras ha recibido recientemente nuevas y sor- prendentes confirmaciones, algunas enteramente inesperadas. A la pág. 252, nota, Luz. En Mayo de 1878 ALEJANDRO (GRAHAM BeELL, cuyo nombre se asocia á la invencion del teléfono, expresó su creencia de que era posible OIR UNA SOMBRA. Y, en efecto, interrumpiendo rílmica- mente la accion de la luz sobre el metal conocido con el nombre de selenio, le fué po- sible producir sonidos. BELL y TaryTER han inventado, al efecto, un aparato de demos- tracion, que no permite dudar acerca de la nueva realizacion de esta otra imposibilidad. La resistencia eléctrica del selenio varía con la intensidad de la luz que recibe, pro- piedad descubierta accidentalmente en 1873 por un ayudante del fisicoinglés WILLOUGHBY- SmITH, y que, despues, se ha visto que no es exclusiva del selenio, pues otros varios sóli- dos gozan de ella tambien. Dispuesto el selenio en láminas apropiadas, suresistencia eléctrica cuando está en la luz es ., ava parte decuan- do se halla en la oscuridad. Determinada esta propiedad, hubo de ocurrirle á Bell que todos los fenómenos auditivos obtenidos en el teléfono al variar la corriente eléctrica por la accion de las ondas sonoras, podrian pro- ducirse tambien haciendo variar las corrien— tes eléctricas por la accion, interrumpida convenientemente, de la luz sobre el selenio; y que, por tanto, sin necesidad de los alam- bres conductores que el teléfono necesita, podrian enviarse sonidos á gran distancia, y mantener conversaciones seguidas dos interlocutores situados en estaciones apar- tadas. La palabra, pues, se produce por medio de la luz y del selenio, como sigue: Un espejo construido de una lámina flexi- ble, por ejemplo, de mica plateada ó de vi- drio muy delgado, envia un rayo de luz de una estacion á otra. El que habla dirige la voz al reverso del espejo, y, naluralmente, hace temblar el rayo de luz reflejada que de la primera estacion va á parar á la segunda. En esta segunda estacion otro espejo, para- bólico, concentra sobre láminas de selenio, adecuadamente dispuestas, los rayos de luz palpitante que vienen de la primera estacion: el receptor de selenio está conexionado con una batería eléctrica local y con un teléfono comun de los modernos. El tremor que en los rayos luminosos reflejados por la mica plateada produce en la primera estacion la voz del que habla, causa variaciones de la resistencia eléctrica en el selenio de la estacion segunda, y estas aparecen como sonido en el teléfono receptor, en virtud de una transformacion, aún inexplicada, de la energía que viene en la luz; pues, segun vamos inmediatamente á ver, los fenómenos radiofónicos parecen ex- plicables por el calor tal vez mejor que por la luz. LA INVENTIVA habia ya obligado á la luz, hace medio siglo, á retratar cuanto vemos: hoy la hace hablar, y la distancia no obliga á los interlocutores á aguardar largo tiempo, como ocurriria si los sonidos se transmitiesen con la velocidad comun de las ondas sonoras en el aire; pues, en los nuevos aparatos de (1) EcnEGaAraY, como el P. Seccui, explica el magnetismo por la accion de corrientes etéreas sobre otras corrientes, ó simplemente sobre el éter, selenio. el sonido no camina con la testudí- nea lentitud que en el aire, sino con la ins- tantaneidad de la luz. Por de contado, que todavía el fotófono es más bien que un aparato industrial, un apa- rato de demostracion teórica. ForssMAN que ha estado haciendo inves- tigaciones acerca de la accion de luces va- riamente coloreadas en la conductividad galvánica del selenio, piensa que vibracio- nes de un órden especial, neither lighting, heating nor chemical, son las que producen variaciones en la resistencia de conducti- bilidad. Pero E. Mercan1er, ante la Académie des Sciences, presenta las siguientes conclu-= siones: El fenómeno utilizado por Bell merece un nombre especial, radiofonía; Un rayo solar, hecho intermitente segun un período determinado, y dirigido sobre cuerpos tallados en láminas muy delgadas, produce un sonido de igual período; La radiofonía no parece efecto producido por la masa de la lámina receptriz que vibra transversalmente en su conjunto como una placa vibrante ordinaria; La naturaleza de las moléculas del recep- tor y su modo de agregacion, parecen no ejercer influencia preponderante sobre la naturaleza de los sonidos; Los sonidos radiofónicos resultan de la accion directa de la radiacion sobre los receptores; El resultado parece depender de una accion desconocida sobre la superficie del receptor; Los efectos radiofónicos son relativamente muy intensos, Y parecen producidos, principalmente, por las radiaciones de gran longitud de onda, que (bien ó mal) se llaman caloríficas. Mr. PreECE ha presentado á la Sociedad Real de Lóndres resultados notables de sus experimentos sobre radiofonia, de los cuales parece deducirse que los sonidos se deben á efectos caloríficos y no á las agencias de la luz. 852 Pero lo que más probabilidad ha dado á esta inferencia son los recientes trabajos de TYNDALL. TyNbaLL ha hecho un número consi- derable de experimentos, de los cuales re- sulta que los fenómenos radiofónicos son lérmicos, y no originados por la luz. Sospe- chando TywbaLt que los sonidos obtenidos por GRaHam BELL eran efecto de rápidas va= riaciones de temperatura, y que estas entra- naban cambios correspondientes en la forma y el volúmen de los cuerpos heridos por los rayos de luz rítmicamente interceptados, calculó que, Si estas perturbaciones rítmicas caian sobre gases y vapores muy absorbentes del calor, habrian de resultar sonidos más intensos que los oblenidos con los cuerpos sólidos. Y, con efecto, la prevision teórica ha sido plenamente confirmada por la experiencia. En matraces diatermanos encerró, unas veces, vapores tales como el éter sulfúrico, el éter fórmico, el éter acético.....; hizo que hiriese estos vapores un rayo de luz, rítmica— mente interrumpido, y obtuvo siempre soni- dos poderosos. Es de notarque los vapores son los que producen los sonidos, no los líquidos de que proceden. Vapor de agua, perfecta mente invisible, los emitia con suma inten sidad: otras veces llenó de gases los matraces diatermanos. Con los gases que apenas ab- sorben calor. tales como el aire enteramente seco, el oxígeno y el hidrógeno puros, ape- nas produjeron sonidos las palpitaciones de la luz; pero con los gases muy alermanos, tales como el gas del alumbrado, el gas amo- niaco..... obtuvo sonidos de suma intensidad. Si notable es que la luz ó el calor se con= viertan en sonido, no lo es ménos que el so- nido se transforme en luz. Mr. TrevÉ, ante la Academia de Ciencias de Francia, ha hecho con tubos semejantes á los de GEISSLER cierta série de experimenlos muy nolables, de los que parece deducirse que el SONIDO SE CONVIERTE EN LUZ; pues aparecen chispas de color de perla, muy di- ferentes de la estratificacion vaga y pálida, característica de los tubos de GEISSLER. Los fenómenos, hoy por hoy, cla- sificados entre los correspondientes ú lo que se llama Física MOLECULAR, nO cesan un instante de ocupar á las más elevadas inteligencias. Entre lo mucho dicho en estos úl- timos tiempos, entresaco lo que sigue: A la nota pág 163 y á la nota 1, pág. 246. CROOKES ha continuado sus experimentos y la exposicion de sus leorías respecto al cuarto estado de la materia; aunque no sin suscitar contradictores (1). Admitíase que las moléculas gaseosas remanentes en los tubos, despues de hecho en ellos el vacio Esprengueliano hasta el grado de rareidad mayor posible, eran repelidas del electrodo negativo por la repulsion mú- tua entre el electrodo mismo y las moléculas cargadas de electricidad del propio nombre. Para comprobar esta hipótesis (contrariada por algunos, puesto que supone la anli- gua teoría de las dos electricidades) se hi- cieron caminar paralelamente dos corrientes moleculares; y, de experimentosindubitables, se dedujo que en efecto se repelian ambas recíprocamente (2): A la nota 1, pág. 256. A] mismo CROOKES se debe una nueva expresion. que, si verdaderamente no en- cierra un concepto original en la filosofia de las ciencias naturales, fija perfectamente y de una vez lo que sabemos acerca del gran problema de la exterioridad. CROOKES define la materia cOmO UN MOD) ESPECIAL DE MOVIMIENTO. A los fisicos, verdaderamente, no ha qui- lado nunca el sueño la ridícula cruzada (1) Véase la Seccion final. (2) Esdigna de consulta una Memoria de CROOKES titulada «Contributions to molecular Physics in high Vacua; Magnetic deflection of mo'ecular lrajectory; Laws of magnetic rotation in high and low Vacua; 853 que contra ellos predica cierta clase de hom- bres de las escuelas iradicionales. Si ideas antiguas tienen que caer conte el descubri- miento ó la explicacion de nuevos hechos, ninguna de las eminencias modernas va á pararse ante fantasmas ni rutinas. Pero es el caso, que mientras más se acusu de materialista y positivista á la ciencia, (dando á las palabras materialismo y posili- vismo, asi como á sus derivados gramaticales una acepcion infantilmente ofensiva y hasta grosera, no sólo científicamente, sino tam- bien en el sentido de la más vulgar cortesía), más y más la ciencia declara que ni aún siquiera concibe lo que pueda ser objetiva- mente la MATERIA. Ya todas las modificaciones posibles de sensacion, tales como la luz, el sonido, etc., se explican por el movimiento; y quizá no tarde mucho el dia en que, permanentemente, se considere Como un MODO DE MOVIMIENTO eso á que hasla ahora se ha dado el nombre de MATERIA. Crookes, en tal sentido, ha publicado recientemente notables sugestiones. Segun él, hay moléculas compuestas de átomos: son discontínuas, se hallan separa— das por intérvalos relativamente grandes, y están sometidas á cierlas fuerzas atraclivas y repulsivas. Cuando la atraccion se ejerce á distancias sensibles se llama GRAVITACION, y cuando se ejerce á distancias pequenísimas se llama ADHESION y COHESION (3). Estas atracciones están contrabalanceadas por otras fuerzas que producen movimientos en las moléculas, los cuales varían con la temperatura. La atraccion parece independiente de la temperatura, y aumenta cuando disminuyen las distancias: los movimientos moleculares aumentan con la temperatura ó disminuyen con ella. Los sólidos son conjuntos de moléculas Phosphorogenic properties of molecular discharge.» Véase Philosophical Transactions of the Royal So- ciety, Part II, 1879. (3) Véase la Seccion final. agrupadas por la cohesion, y oscilantes al- rededor de centros fijos. Los líquidos, como los sólidos, son tam=- bien agregados moleculares en que la cohe= sion, por causa del calor, no tiene ya eficacia bastante para mantener fijos los centros de oscilacion. Los gases no están sometidos á la cohe- sion, por haberla anulado un exceso de tem-= peratura suficiente; pero la gravitacion ó los vasos que los contienen obligan á las mo- léculas á estar chocándose con incesantes colisiones. La materia en el estado ultragaseoso se halla libre de la cohesion y de las colisiones á la vez; por lo cual, cada molécula obe- dece á sus propias leyes, y ejecuta aulonó- micamente los movimientos que le son de esencia. Sigamos con la imaginacion ura molécula ultragaseosa en su libre viaje rectilíneo por el espacio: ¿qué es? ¿sólida? ¿líquida? ¿gas? Sólida no ha de ser, por estar emancipada de toda cohesion que la retenga alrededor de centros fijos. Pero tampoco puede ser líquida ni gaseosa, porque los estados líquido y ga- seoso dependen de limitaciones y colisiones mútuas de las moléculas entre sí, que para la molécula ultragaseosa no existen, libre— por hipótesis—en su marcha reclilínea, ¿Qué es, pues, una molécula libre? Ni lo concebimos siquiera. ¿Qué serían, en el cero absoluto, las moléculas privadas de sus mo- vimientos oscilantes? Lo ignoramos por com- pleto. Por consiguiente, ¿qué puede ser lo que XI. La hipótesis de Crookes relativa á un cuarto estado de la materia, no ha sido tan generalmente aceptada como se ha llegado á suponer. A la pág. 246, nota 1. Oposicion ha encontrado; y, entre algu- nos profesores alemanes, principalmente de parte de J. PuLky, de Viena. Segun un artículo de PuLey en la ChemikerZ>itung, Hrrrorr en 1869, y despues 834 llamamos MATERIA? El efecto sobre nuestros sentidos de los movimientos de ese enigma con nombre que llamamos molécula. El espacio recorrido por las moléculas en movimiento (espacio de cuyo concepto deri- vamos la idea de continuidad) no tiene, por tanto, más derecho á ser denominado MA= TERIA que á denominarse pLomMo el aire atravesado por la bala de un fusil. Así, pues, ya sea que dirijamos nuestra atencion á la idea de masa en el cero abso- luto sin poder en sus moléculas para con= movernos con sus movimientos oscilantes, ya sea que pretendamos concebir un átomo libre é independiente de todos los demás, sin poder tampoco para hacérsenos sensible por sus colisiones con los demás, la nocion vul= gar que, niños, nos hicieron tener de la MATERIA, desaparece por completo de nues= tro entendimiento, puesto que lo que carece de poder para modificarnos no puede hacér= senos directamente cognoscible. De modo que, para nosotros, hoy, la MATERIA ES UNA FORMA ESPECIAL DE MOVI- MIENTO; nocion que precisamente está muy lejos de los que acusan de materialistas en sentido de insulto á los hombres de la cien— cia moderna; puesto que ese es un concepto muy evolucionado y hasta cierto punto aris- tocrático, toda vez que la idea de MOVIMIENTO no entra para nada en la idea vulgar que, por falta de estudio, se forman de la MATERIA los que juzgan decir una ofensa llamando materialistas á los que consagran su vida á estudiar los movimientos materiales. GOLDSTEIN, REITINGER y URBANITZKY habian ya hecho experimentos semejantes á los de CROOKEs, ,de los cuales CROOKES no llegó, sin duda, á tener conocimiento; pues las investigaciones de este eminente físico tienen todo el sello de la originalidad, aunque otros hayan hecho antes observaciones del mismo género. Al que está acostumbrado á la in- ventiva independiente, no puede caberle duda. Orígen, método, y conclusiones pro= claman la individual inspiracion de GROOKES. PuteY no niega ninguno de los experi- mentos de GROOKESs; pero los explica de otro modo, diciendo que en los tubos donde se ha 855 hecho un gran vacío se desprenden del elec trodo negativo, animadas de velocidad in- mensa, partículas diminutísimas de metal; lo cual se prueba en que ellas forman una es- pecie de revestimiento metálico en las pare- des del vidrio, que aparecen, así, como un espejo. Las partículas de aluminio, dice, son las únicas que no forman este depósito es- pecular. Tenemos, pues, aquí un caso de CONVEC- CION MOLECULAR ELÉCTRICA, semejante al observado por ROWLAND. ¿Qué fuerza causa el desprendimiento de las moléculas materiales del electrodo? La corriente eléctrica: es decir, el flujo etéreo. Ademas, PuLeyY hace constar el hecho de que, en llegando la rareidad á cierto grado, la fosforescencia no aparece; y que, por tanto, es incorrecta la asercion de Crookes, respecto á que el fenómeno ocurre cualquiera que sea la rareidad. Los argumentos de PuLey, segun otros físi- cos defensores de GROOKEs, no invalidarian la doctrina del cuarto estado de la materia; por poderse explicar la deposicion metálica sobre el vidrio como un fenómeno más que acom- paña á los de la rareidad gaseosa, sólo expli- cables en la hipótesis de GrOOKES. Otro profesor aleman, F. W. GINTL, cree explicarlos fenómenos por la teoría mecánica del calor, aplicada á masas pequenñísimas puestas en rápido movimiento. Como la tenuidad del gas remanente en cada tubo es muy grande, las partículas lan- zadas por el electrodo negativo, no encon trando resistencia, chocan contra las paredes del vidrio con velocidad enorme, y producen la fosforescencia. Para hacer concebir lo que debe poder una molécula en los tubos de CGROOKES, si, por diminuta que sea, se halla animada de una enorme velocidad, cítanse nuevos ejem- plos y acumúlanse nuevas especulaciones, No es fácil decir cuál sea la- velocidad de un rayo. Admitamos, sin embargo, que la electricidad ponga en movimiento las par- tículas de la materia con la velocidad de 50 000 millas por segundo: quizás sea más; pero, con 50 000 millas basta para explicar los efectos destructivos de cualquier fulmi- nacion. Una onza de materia, moviéndose con esa rapidez, (de que ni siquiera nos formamos aproximado concepto) es capaz de levantar instantáneamente un gran buque de coraza á la altura de un metro. La centésima parte de una onza moviéndose á razon de 50 000 millas por segundo, posee energía suficiente para elevar 3 toneladas á la altura de 100 piés. Por consiguiente, caminando á ese paso, muy diminutas cantidades materiales deben destruir un campanario con gran facilidad. Los efectos del rayo pueden, pues, expli- carse por el impacto de masas insignificantes animadas de velocidad grandísima. Pero ¿cómo la electricidad pone en mo- vimiento las partículas de la materia? Nadie lo sabe; y, sin embargo, no hay in- conveniente en admitir una accion del éter sobre la materia ponderable, causadora de tan terroríficos efectos. Jamás nos formamos idea de la gigantesca escala en que la naturaleza ejecuta sus más comunes operaciones. ; El profesor Tarr, de Edimburgo, ha calcu- lado que una lluvia de ,, de pulgada sobre el área de Inglaterra, en el tránsito del vapor del agua de las nubes al estado líquido de las gotas pluviales, libera una cantidad de calor igual á la necesaria para producir el trabajo de ¡un billon de caballos-vapor, durante media hora !! ¿Por qué, pues, no han de fundir el pla— tino las moléculas remanentes en los tubos de CROOKES? Otra objecion á la hipótesis de un cuarto estado de la materia: El gas rarefacto no cambia sus propieda- des químicas; lo cual, segun asevera (INTL (y tambien PuLry), deberia suceder, si se efectuase una disociacion ó disolucion de cada molécula en sus átomos componentes, comojuzgan lógico suponer que directamente se deduce de las mismas explicaciones de CROOKES. GINTL, por otra parte, coincide con PuLey en considerar causada la fosfores- cencia del vidrio por el impacto de las mo- léculas metálicas desprendidas del electrodo, las cuales al mismo tiempo constituyen el medium necesario á la transmision del tor- rente eléctrico. Una nueva y al mismo tiempo interesante explicacion es de ZocH, de Sarajevo. Este doctor niega que el flujo eléctrico 856 ponga en movimiento partículas desprendi- das del electrodo, y mantiene que el bom- bardeo productor de la fosforescencia del vidrio se verifica por las moléculas gaseosas remanentes. Para esta aseveracion se funda en el aná- lisis espectral. Los fenómenos de los tubos de GEISSLER dice, son de dos clases: ópticos y mecánicos. Los ópticos son debidos á la incandescencia de las moléculas; los mecánicos á la estrati- ficacion de los gases rarefactos. ¿Por qué esa estratificacion? La corriente pasa del polo positivo al ne- gativo; las moléculas se cargan de electrici- dad del mismo nombre en cada polo, aunque no estén en contacto con él, y son repelidas en direcciones opuestas; y, la interferencia de tales movimientos produce las estratas en los tubos de GEISSLER. ZocH apoya sus ideas en que con polvo de bronce, y mediante corrientes eléctricas poderosas, ha obtenido fenómenos análogos á los de los tubos de GEISSLER; y, extendién- dolos á los de los tubos de GROOKEs, sugiere que, siendo estos fenómenos producibles por diferentes medios, incluyendo en el número partículas en polvo, no hay necesidad de presuponer un cuarto estado de la materia. XML. Aunque el asunto parece inaborda- ble, y la teoría atomística encuentra opositores, muchos son los sablos que siguen especulando sobre el tamaño, formas, distancias, etc., de las mo- léculas. A la pág. 239, 250 y 257. A. E. DOLBEAR, dice: MAXWwELL da un diámetro tal al átomo de hidrógeno que 2000000, colocados en fila, formarian un milímetro. En la mayor parte de los casos los átomos se congregan para formar moléculas: así, una molécula de agua contiene 3 átomos: una de alumbre 100; una de albúmina 900; y, suponiendo que los áto— mos se agrupan ocupando las tres dimensio- nes, parece lícito suponer que la raiz cúbica del número de átomos dará el diámetro de la molécula. Por ejemplo; la molécula de alumbre seria (mr 401 ) 100 = 4,64 JNE milímetros, WTA 000 000 431 000 y una molécula de 1000 átomos lendria un diámetro de 10 1 2 000 000 200 000 Un buen microscopio permite á un hábil ob- servador ver un objeto 1 pe = de milimetro, 4000 BrEaLE, en sus obras de microscopia describe objetos le esa diminutez, y los verificado= res de NobBErT, así como las marcas de la Amphiplura pellucida, que casi son de esa insignificante magnitud, se disciernen con las lentes buenas. Aumentando 50 veces el poder de los microscopios ¿se podria ver la molécula de albúmen?.... Pero, continúa DoLBEaR, hay dos dificul= tades que han de contrariar, si no impedir, la visibilidad de las moléculas, aun cuando la amplificacion de los microscopios se acre= centase indefinidamente, y aun cuando la interferencia, como indica HELMHOLZ, no la estorbase por completo. Primeramente: los movimientos molecu- lares. Una molécula libre de hidrógeno, á la temperatura de 0 ( y presion de 760 milí- metros, tiene una velocidad de 1860 metros por segundo, y el sentido de su direccion cambia millones de veces en el mismo tiem- po. Además, la molécula tiene un movi- miento vibratorio que constituye su tempe- ratura, y debe ser de 5000 millones de millo= nes por AO lo que haria transparenle el espacio ocupado por la molécula. Lo mis- mo sucede con los líquidos y los sólidos. D. N. HopGkes calcula que la excursion de una molécula de agua en la superficie es =0,0000024 de milímetro; y, aun cuando sean mucho ménos las de los sólidos, la rapi- dez resultará todavía inmensamente grande para la observacion. En segundo lugar, las moléculas deben ser diáfanas. Los rayos del sol atraviesan la atmósfera sin que la atmósfera se caliente, como deberia suceder si hubiese la menor absorcion. Cierto que el aire se calienta, pero es por conduccion y por su contacto con la tierra, la cual absorbe y almacena la energía de los rayos solares. Si alguna vez ocurre en el aire absorcion electiva, el número de rayos absorbidos es pequeñísimo, comparado con el total de los que atraviesan la atmósfera; por manera, que cada molécula individual de aire habrá de ser transparente; y, por tanto, invisible, aun cuando sus rápidos movimien— tos de translacion y de vibracion no consti- tuyesen, para observarlas, impedimentos ab= solutos. Esta idea de la absoluta diafanidad pu- diera objetarse recordando que no todos los gases son incoloros. En un precioso discurso leido ante la Academia de Nueva York por el profesor C. F. KroeEm, del Stevens Institute of Technology. despues de enumerar y resumir los sistemas que acerca de la constitucion de la materia profesaron ARISTÓTELES, LEUCIPO y DemMóckriTO, EPICURO, DESCARTES, LEIBNITZ, Kanr, Boscow1TcH, y FARADAY, presenta el distinguido académico las últimas ideas sobre el particular, segun las deduce de los traba- jos de JOULE, CLAUSIUS, KRÓNIG, MAXWELL y otros, y manifiesta que desde la creacion de la ciencia de la termodinámica, la hipótesis de los átomos y de las moléculas se ha desarrollado grandemente por el estudio matemático de sus movimientos, de tal modo, que ahora ya no se definen vagamente como en los primiti- e 1 vos tiempos, puesto quehoy se poseen nocio= nesconcretas relativamenteásu tamaño, peso, distancias mútuas, velocidad y energía..... ..... Asíes que, con tolerable certeza, dice Krorn, puede asegurarse de la molécula de hidrógeno, que: E 46 10 Stwpeso es de gramo, 1035 2. Su volúmen varia mucho en los com- puestos: en su estado elemental se toma como unidad de volúmen y corresponde á un E 5,8 diámetro = — de melro. 101" 3." La distancia entre dos moléculas ad- 965 de metro. yacentes de hidrógeno, es 4. La velocidad de vibracion á 0% € = 1859 metros por segundo. 5.2 El número de colisiones entre las moléculas de hidrógeno = 17750 millones por segundo. El académico concluye diciendo que liene nada ménos que7 diferentes géneros de argu- mentacion fundados sobre datos experi- mentales, todos los cuales concurren para autorizar el supuesto de que las moléculas tienen un diámetro próximamente igual 1 500.000.000 TissanbIER, en Francia, ha hecho curio= sísimos experimentos con el polvo atmosfé- rico. Los granitos de este polvo, medidos di- rectamente, son menores que 1 milésima de milímetro. Dex á ¿del polvo atmosférico está cons- btiluido por materias orgánicas, y el resto por cenizas. Estas cenizas contienen cloro, hier ro, siempre cal y sílice: á veces se nota la presencia de ácido sulfúrico, tal vez indicios de ácido nitrico..... XII. La unidad de la materia ha ocu- pado nuevamente la atencion de cier- tos sabios. A la pág. 270, nota 1 Nuevos experimentos de LOCKYER, por me- dio del análisis espectral, mueven á hacer presumir (que el fósforo no es un cuerpo simple. Calentado el fósforo en presencia del co- bre, el fósforo desprende un gas que deja aparecer el espectro del hidrógeno. El sódio, destilado en un tubo capilar, da 20 volúmenes de hidrógeno. El magnesio presenta coloraciones magníficas, Gon el in- 838 dio aparece el hidrógeno. El litio da 100 vo- lúmenes de hidrógeno. Cada dia hay, pues, mayor razon para decir, cuando ménos: 1. Muchos cuerpos reputados como sim= ples son compuestos. 2, El hidrógeno forma parte de muchos cuerpos que se tienen por simples. A la pág. 262, nota 1. La descomposicion de la molécula del cloro quecreyó Meyer haber hecho, no se ha confirmado, segun experimentos sabiamente dispuestos por CRAFTS, los cuales, sin em- bargo, parecen confirmar la resolucion de la molécula del iodo, segun manifiesta ORDWAY, de Boston. A la pág. 271, nota. CIANICIAN, de Viena, supone que la homo- logía de las relaciones que presentan los es- pectros de diferentes sustancias, tenidas por simples, se explicarían fácilmente suponién - dolas compuestas. 1.2 Los espectros del carbono, del boro, del berilo y del magnesio son homólogos. Luego estos cuerpos son la misma sustancia en diferente grado de condensacion; por lo cual CIANICIAN forma con ellos un grupo, al cual da la denominacion de carbonvide. 2.” Los espectros del silicio y del aluminio son homólogos: la parte más refrangible cor- responde con el espectro del carbon, y la ménos con el del oxígeno. El silicio, pues, seria carbon y oxígeno, y su peso atómico =12+16=28. El aluminio seria boro y oxí- geno y su peso atómico=11 + 16=27. 3.2 Los metales alcalinos dan espectros cuya parte más refrangible corresponde con la del espectro del magnesio, y la ménos re- frangible con la de los elementos de la série del oxígeno. Por tanto, el calcio, el estroncio y el bario serian carbon en forma de magne- sio y oxígeno, en las formas condensadas de azufre, selenio y teluro; los pesos atómicos: Ca=24 + 16=40; Si=24 + 4,16 =28,16; Ba=24 +"1,16=31,16. 4.” Los elementos del grupo-oxígeno de- ben ser la misma sustancia en diferente gra- do de condensacion. Los pesos atómicos: 0=16: S=16 +1,16=17,16; Se=16 + 4,16 =20,17;, 7e=16 +*1,16=23,16. 5.” Los halógenos serian fluoro y oxígeno en diferentes formas de condensacion. Pesos atómicos: C/=19=+16=35; Br=19> 4,16 =23,16; /=19 +11,16=26,16. 6. Los espectros del grupo-—nitrógeno son homólogos con la parte ménos refrangible del espectro del nitrógeno, y en la más refrangible con los elementos del grupo- oxígeno. Los cuerpos del grupo-—nitrógeno se- rian, por tanto, nitrógeno y oxigeno en dife— rente estado de condensacion y sus pesos atómicos: N 14; P=14+16=30; As= 14 + 4,16=28,16; S1=14 +"1,16=21,16. Si estas suposiciones salies2n del grado de conjeturas, entónces los llamados elementos de la química inorgánica serian séries ho- mólogas comparables con las séries homólo- gas de la química orgánica; y tan perfecta- mente inteligibles como estas. Así, pues, el hidrógeno, el carbono, el nitrógeno, el oxígeno y el floro, serian los elementos típicos; lo que de ningun modo supondria que alguno de ellos fuese el últi- mo componente de la materia. XIV. Los anteriores sistemas, producidos para exponer las leyes generales del mundo físico, y hasta delicados pormenores de la arquitec- tura molecular, parecen exigir algun comen- bario; porque el tecnicismo de que se hace uso es soberanamente indeciso. Por de pronto, con las palabras MATERIA y ÉTER, ningun físico profesa significar enti- dades contrarias en esencia. Nadie rechazaria que existiese todavía incógnito un substra- tum material y sutilísimo, del cual fuese un ESTADO ESPECIAL lo ponderable, y otro ESTADO SUI GENERIS lo etéreo; ambos ex- traordinariamente evolucionados ya, respecto de aquel substratum primario simplicisimo; ambos dotados de inercia é impeneltrabilidad; ambos susceptibles de movimientos vibrato- rios y de movimientos de translacion; pero de ellos sólo el PONDERABLE adecuado para movimientos atractivos, y únicamente el 859 ETÉREO animado de movimientos repul- sivos. Visto lo que viene pasando á todas las teorías, muy de pensar es que acaso SAINTE= CLAIRE DEVILLE tenía razon al asegurar que todas eslán liamadas á desaparecer, sin ex- cepcion ninguna, ni aun en obsequio de la admirable concepcion de las undulaciones de la luz. Éter no es LO CONTRARIO de materia: éter no es, en modo alguno, NEGACION de malte- rialidad, como el wo es lo antitético del sí: éter y materia son ambos materiales; como los polos de las brújulas son todos acero, sin que esto impida que los polos homónimos se aparten, y los heterónimos se acerquen. Cuando se dice que los elementos del universo son dos: MATERIA y ÉTER, se usa de expresiones que á veces inducen á error; puesto que hay quien piensa que se significa MATERIA Y ALGO QUE NO ES MATERIA: UNA verdadera contradiccion, una antinomia; cuando precisamente no hay físico que afir= me la ¿amaterialidad del éter, toda vez que el éter se concibe como inerte, impenetrable, elástico, más ó ménos denso, vibratorio, transferible, etc.; propiedades todas impre- dicables de una negacion; como lo sería la expresada por la palabra inmaterialidad. Lo ponderable es, pues, material, y lo etéreo tambien es material; ¿quién sabe si estados uno y otro muy desarrollados y com- plejos de una única sustancia ultra-etérea, enteramente aún desconocida? ¿Quién sabe si lo ponderable, lo es por haber gastado EN SERLO toda la potencial propia y exclusiva de la energía de repulsion que se supone al éter, y en cuya virtud sus átomos recíproca- mente se rechazan? Éter y materia no son necesariamente una dualidad pe» se. Tampoco ha de creerse que sabemos algo de la esencia íntima del mundo físico, por- que barajemos desenfadadamente los preten= ciosos y pseudo-anlagónicos vocablos de éter y materia. Por desgracia, MATERIA y ÉTER son dos enigmas con nombre, y no hemos de hacernos tan cándidos que vayamos á i¡ma- (1) Er sprach von Berg und Tha!l, von Sonne und Mond, als wenn er sie hátte machen helfen. Corren los MAESTROS riesgo de parecerse á este ridículo personaje, cuando enseñan que no existe más que ÉTER y MATERIA; y lo afirman tan rotunda ginarnos conocedores de los enigmas; por que nos sea dado articular sus científicas palabras. De lo que sea la EXTERIORIDAD sólo sabe- mos que nos modifica, resistiéndonos, como si nos empujara ó percutiese; y sería el colmo de la inocencia sostener que, porque lene= mos conciencia de la modificacion, conoce= mos su antecedente. Tanto valdria asegurar que el golpe dado por un martillo es hierro ó es acero, bronce ó piedra. El golpe no es la sustancia que lo da. Todo lo más que pode- mos admitir es que en la huella del marti- llazo quede como estampada, ó impresa, ó simbolizada de modo concomitante, la es- tructura especial de la sustancia percutiente. Pero la contextura del percutor tampoco es su sustancia: de manera que podrá haber correlación entre la huella y la estructura; pero no entre la huella y la sustancia: solo habrá dependencia entre la huella y el estado particular de la sustancia en que consista la estructura. Si, pues, racionalmente, debemos admitir y proclamar nuestra ignorancia respecto de la materia, tanto de lo etéreo como de lo ponderable; si todo nuestro vanidoso saber queda reducido á la vaguísima nocion de que la materia es un modo sw generis de movi- miento, júzguese de la mesura con que la prudencia científica nos obliga á hablar de la cuestion de las fuerzas. MATERIA y FUERZA aparecen como una duálidad, y mucho se ha escrito y escribe sobre ello; pero ¿qué es la materia? ¿qué es la fuerza? Despues de tanto escrito lo ignoramos; y nuestra seriedad de hombres científicos nos prohibe hacer afir- maciones absolutas acerca de lo que nos es absolutamente ignoto. Pero ¿quiere esto decir que no imagine- mos sistemas, ó que no profesemos teorías? Nada más legitimo que inventarlas; pero, por lo mismo que son de invencion nuestra, no nos es lícito concederles los inflexibles atri- butos de la realidad, á no proceder como el personaje de CLaustus que hablaba de Monte y Valle, de Sol y Luna, como si hubiese ayu- dado á su formacion (1). y categóricamente como si hubiesen visto ambas sus- tancias, si son dos, y las hubiesen zarandeado entre las manos. La didáctica exige indudablemente el tono dog- mático; pero no dogmaticemos tanto que hagamos 860 Seamos más modestos: Creamos en ellas, pero con una fé con- dicional: sólo, mientras sea altamente vero- símil que los fenómenos ocurran de tal modo, creer verdad lo que empieza por hipótesis y jamás pasa de conjetura. Si los griegos hubiesen estimado esta regla de conducta científica, no habrian poblado de náyades los rios, ni de oréadas los montes, ni de neréidas las mares, ni habrian visto á Júpiter lan- zando rayos con mano poderosa desde las nubes olímpicas. ¿Porqué la brújula mira al Norte? Porque en el Polo hay mucho hierro, se lee en tratados de Física de principios de este siglo. Jamás podremos fabricar un compuesto orgánico, sostenian químicos eminentísimos hace 25 años. Hay multitud de flui- dos imponderables: el calórico, el lumínico, el eléc- tricO..... promulgaban los físicos..... Los infantes de Aragon ¿qué se hicieron? ¿qué fué de tanto galan, qué fué de tanta invencion como trujeron? A la ciencia repugna hoy la complejidad de leyes y principios. Este cuerpo, en su evolucion actual, in- y tambien altamente inverosímil que no ocurrieran, ó que ocurrieran de modo dife- rente (1). dudablemente no es aquel; un carbonato no es un clo- ruro; un caballo no es una zebra..... y los cuerpos isoméricos son distintos los unos de los otros .: pero, ¿de qué depende que un cuerpo sea lo que es y no otra cosa? ¿Depende de una especial resultante de su agrupacion molecular? ¿Depende de una resul- tante propia de las potenciales remanentes en las sustancias que concurrieron á su actual composi- cion? Probablemente será lo más simple. La gravitacion de nuestra inteligencia nos lleva á la unidad. Y la marcha general de la ciencia durante la historia no habia de ser, en el caso presente, una excepcion que razon ninguna hace temer ni autoriza á pre- sumir. (1) Jch glaube bloss desvegen, dass ein Ding geschehen, und dass es so und so geschehen ist, weil es hóchst wahrscheinlich ist, und hóchsl unwahrscheinlich seyn wirde, wenn es nicht, oder wenn es anders geschehen wire. LESsING. Pág. Lin. Col FIAZO, 10522 16 28 24 9 30, nota, 1.* Td TIAS SS CON TA IMA Cl 421.21 Id. 30 46 antep. Id. 49 25 DO E72 53, nota 57,1. 20 66 en la /2g. 43 68, 1. 22 69. nota, c.2.* HOSlES “4, nota 2 DCi 716,1.14 UU MS 79 53 80, 1. últ. not. 8l id. id. Td. nota,c. 2." 84 id. des SI 911.2 92 22 ES ca ME 94 MACANS Tc Id. última 95, nob., C. 2. 96.1. 6 Td. LOCALES 110 5 IAE 8) IDAS 126 4 133 2 LIA A 135 36 ERES: lugar oportuno. lago Davas La Isabela? Mindanao otros de boa, 080, doaws head, cabeza de 0s0: onamatopeyicas the Bri- tish mismo inyectada si tranquila del estanque enz',Ó6 0 que (En la fig. 22 nótese que falta una een ondulacion nuevo si los á cae, entonces bahía de Swanseabay Russeliana. Véase el Apéndice á is tipic ally múltiples reflexiones los Wyville Thompsom Aquí la forma subsiste, pero la mate- ria viaja. no conocidas aún. Océano. que el cuerpo no es motor y de los monzones manidad. encrease dimiuutas entonces curiosos JE cosenos 1, 2, 3 del diagrama en la vertical de un plano fig. SA transito Ni: consultar lan elaborado y de la su bajamar cebir y habrá que aguardar bastante menos para empezar el trabajo en ia tener chando */, de la potencia II. Debe decir. lugar oportuno. (Véase Apéndice II al Libro II Parte IM; y párrafo I del capítulo II de la misma Parte.) Lago Davao La Isabela?%(Basilán, al S. de Mindanao) otros de boa”, verraco, jabalí, boar's head, cabeza de jabalí; onomatopéyicas the British misma inyectada, si tranquila del canal en 2'; 6, lo que la parte superior de la línea vertical f.) undulacion nuevo, si á los cae; y entonces bahía de Swansea Russelliana. Véase el Apéndice V á is tipically múltiples reflexiones en los Wyville Thompson Aquí la forma subsiste, pero la male- * ria no viaja. no conocidas bien aún. Oceano que el cuerpo ó peso no es motor y de las monzones manidad. Así ARKWRIGHT, pensando en el movimiento continuo, halló el telar mecánico. increase diminutas entonces, curiosos APÉNDICE I. APÉNDICE Il. APÉNDICE II. APÉNDICE IV. cosenos 1, 2, 3..... del diagrama en lo alto de un plano vertical cual- quiera fig. 48 tránsito APENDICE V.—ErECTOS DE LA MAREA EN LA ROTACION TERRESTRE. consultar tan bien elaborado y de la siguiente bajamar cebir; y habrá, para empezar el trabajo, que aguardar bastante menos, en Quisiera yo tener APÉNDICE Í chando 3 de la potencia APÉNDICE Il. 137 139 20 Td. 29 MO 1465 13 146 24 147, nota 3 150,1. 8 158,1. 14 TAPA ZO ICOALO 162, nota, c. 1.* 163, 1. 30 169, 21 OSLO 180, 19 182, 29 186, antep.* AI Me ae le 1 199, 1. 16 212 38 AE LE Td. 26 215 28 216, nota, c. 2.* 217, 1.10'y 11 TAL O: IA 222, 4 223, 4 Td. 13 225, 8 226, nola,c.1.* 2 229, nota, c.2.* 230: 1. 2 LINO 251, nota 2.* 203,1. 6 224, 15 259, 7 291, col: .2:>, R 862 21, c.1.* ntilizan al desnivel? TIT. 10 Gay-Luss3ac calculó 1,08800 el tiempo que invierta la molécula A en llegar al punto fijo B. la diferencia del sentido gun ya se ha dicho pero si es muy furioso cuya base era de casi 200 tormentas subidas terrible su obra indispensable de 150! para probar su baratura los pueblos de la tierra fluida y caliente IAS y oo nr abona do acaso, un dia no lejano, bronce, que tremenda velocidad de estas la fuerza se transmite á distancia 9 500 000 su eficacia á un rendimiento igual á 95, ¿Porqué el rendimiento desciende indicada en la 2.* figura los orificios de la salida utilizan el desnivel? APÉNDICE III. APÉNDICE IV. Gay-Lussac calculó 1,02800 el tiempo que tarde la molécula 3 en ponerse á la altura en que estuvo la molécula A. la diferencia de sentido y gun ya se ha dicho, pág. 61) pero, si el viento es muy furioso, cuya base era de casi 400 metros cua= drados, subidas en las tormentas destructor La obra de CiaLb1, indispensable de 350! para probar la baratura de los motores de agua los pueblos del mundo fluida é incandescente En 1815 9 500 000 toneladas. acaso, en dia no lejano, bronce, los cuales tremenda velocidad de estos la electricidad transmite á distancia la fuerza su eficacia. (Véase la lámina frente á la pág. 207). á ser igual á 950, ¿Porque este rendimiento desciende indicada en la figura 64. los orificios de salida de hielo, se desperdicia una conside- de hielo, considerable parte del trabajo rable parte en el aero-motor del trabajo dos clases considerables de pérdidas. bajso desideratos Matter, de París, y, sin embargo, no empleado todavía que luchen las locomotoras..... Las mejores máquinas de grandes sobre plano horizontal bajo la presion de sólo 14! no deberá El mal estaba en considerarlas desaparece la transformacion en la tierra almacenada han dado en las posiciones más fijas de = 423 millonésimas de mil no llega hasta su fondo y el cloro abandonará metálica) y se unirá 1 de volúmen hidrógeno en las moléculas gaseosas ninguno en las energías Energías segun el entender humano moléculas acuosas los hechos independientes de toda teoría, a invertido en los compresores se des- perdicia en el aero-motor. dos clases de pérdidas considerables. bajos desiderata (Sin embargo, MaLLer, de París, ¡y, sin embargo, no empleado todavía! que luchen, sino en casos tan excep- cionales que hoy no entran en la práctica, las lomocotoras de tranvía ejecutadas en la actualidad. Las mejores de vapor de grandes sobre vía horizontal baja la presion sólo 1% no debería El mal estaba en considerarlos desaparece en la transformacion en la tierra, almacenada ha dado en las posiciones (más fijas) de = 423 millonésimas de milímetro. no llega hasta el fondo y el cloro no sólo abandonará metálica) sino que se unirá l volúmen de hidrógeno en las primitivas moléculas gaseosas ninguno de las energías Energías (1) (y agréguese, como nota) (1) Cuando están en el estado ciné— tico, porque en el potencial no nos afectan. segun el actual entender humano moléculas ácueas. los hechos, y extrañas á toda teoría 863 281 (figs. 94, 95 y 96) faltan en los pistones las letras P, P' y P", respectivamente. 285, 1. 25 VAN AS TIVWERVA yan 287. 4 ml 4) w=(r<2.) P p' 294, 19 licuarlas licuefacerlas 296, 1. 2 APÉNDICE l.—LA ESTÁTICA UNIVERSAL Ó LA MUERTE. 296, 1. 20, c.2.* para las muchas para las otras muchas leyes 298, 1. 10 XII. APÉNDICE I.—NUEVA TEORÍA SOBRE EL CALOR. 306, 30 crece desde cero hasta 2 atm. crece hasta 2 atmósferas 309, id. hasta la division 63 hasta la division 1 MOS además sea de 64" además sea la altura de ambos cilin= dros = 64* + la de cada émbolo res- pectivo. . ld. 5 40960" (6302 < 640) = 4096") 409605 = 6402 < 640 TU AO 20480” (3202 5 64:) = 2048*”) 20480 = 3202 =< 64: lo. Y figura 105 figura 104 LAS 40960” 4096%” de aire Id. nota, c. 2.* círculos circulos. (Véase el último párrafo de la 313, 1:16 y el menor á = 320* 315 26 ]28k (G4e de la base >< Qatim =128k) Id. 30 pero si, tiene 321 penúlt. base respectivamente 323 3 (en metros supuestos) 326 2 fig. 125 Td última fig. 125 329, C. 6.” 1,666 Td. nota 16 64 eN xdz; s Y 330, estado 2, cols. 6 y 7 6,5999 1,505 331, 1. 15 , €s, pues, una Ta. 24 carga por centímetros ey. 1 le1á2 200 Cera der 47 (2) 0.007 Td. 15 de 2000 = 5 ) 15 Ml las dos curvas núm. 1 Ml, ¿yl en una extension de 64, página 304) y el menor = 32€* 198k — 640 de la base > Qam pero, si tiene bases respectivamente (en nuestros supuestos). fig. 123 fig. 123 1,662 16 64 fi —— > 0D; gs 11,509 6,595 , es una carga por centímetro 200 que de 142 ( a): 3968 15 0,007 de 2000; ( ) las 2 curvas 1.* y 3.* en una extension de 64. (En rigor no es un plano, pero no hay error sen— sible en considerarla como tal). 864 343. figura. Nótese que la figura 131 debe estar colocada como sigue. Talcomo se halla en el texto, la figura puede servir, si en la línea 16, donde dice «baja» se pone «sube»: y en la 25, donde dice «sube» se entiende «baja». 344, ls. 24 y 25 : su vez de comprimir el cual su vez de comprimir; el cual 346, 9 La APÉNDICE l.—CORRESPONDENCIA ENTRE EL SISTEMA MONOCILÍNDRICO Y EL LOGARÍTMICO DIFERENCIAL 317. 1. 2,c.1.* el piston 16* el piston durante 165 ld. 16 id. andado? andado durante / A A P= P == —_—_—_—_—_——. Il ALE e (== (o / ) 27 92m A p— Pp Á la al E l j 1 A) a) n n 348, 1.12 449, 15 MACIZA 351, 1.10 3358 15 Td 18 Td. 20 de 22 362, nota 370, 1. 24 E 374, 16 35. 1y2 371. figura 391, 1s. 1 y 2 391, 1.25 395 A] Id. 22 395, 1. 28 Id. 31 Id. 36 865 IL. ¡00% H la altura en cada uno. para condensar aire á 2 atmósferas acaso ser útil en las lécnica necesario para moverse los nueve APENDICES aL CapítuLO TIT. : 1,560 < 15,650 Diferencias consecutivas APÉNDICE l.—IGUALDAD DE LAS PRE- SIONES SOBRE LAS CORONAS. APÉNDICE I11.—LAS PRESIONES EN FUN- CION DE LAS ALTURAS Y LAS BASES. H el número de divisiones en la altura de cada uno. para doblar la densidad normal del aire; (aire á 24tm) acaso ser útil en la lécnia necesario para mover los nueve APÉNDICE AL CAPÍTULO MI.—ALGUNAS LEYES DE LOS ÉMBOLOS INTERCA- LARES. 15,560 < 1X,656 Diferenciasconsecutivasenlosahorros En vez de la fiy. 143. debe estar la siguiente: Motor =3 y las de los constructores y se hallará ahora á 43'Mm es una cantidad constante pero el tiempo en que se realiza y la de 44 8atm dible? Almacen de aire a 2 atm Motor =% y la de los constructores y se deberá hallar ahora á 49M es una cantidad constante. El aire, pues, no estará justamente á 4341, sino á más de 43m, pero el tiempo en que se debe realizar y la que debia ser de 4 á 8itm dible? Al llegar el piston al 56, estará el aire á mucho más de 82M, para luego quedar, cuando se enfríe, á menos de $. 55 866 ese sistema; y, comprimido en cada siendo todos de gas percondensado y del menor condensa- eseaireá 4d sumérjase una gran cantidad de acei- te encerrado en una vasija de poco peso; y, por mucha que dentro tiene mono y poli Lubo Ot: nacer solo auxilia “para hacerlo descender el peso de la atmósfera Luego veremos que es ahora, pág. 206, obtener e volúmen de aire conden= sado ahora u 10 =p» 100 n=—— (03) mucho menos en 437, nota, c.1.* fiyuras 208 y 210 400 8 404 9 Td. 11 Td. 12 405 19 Id. anlep. 409 6y7 411 3 413 10 415 y 416 1 Td. 9 420 2 423 16 430 34 431 7 Td. 14 y 15 Td. última AJO LO Mol 441,1. 20 442 1. 447 449, 1. 1.7 ma en su atmósfera artificial á la pág. 425 se dice APENDICES AL LIBRO IT. 4 En vez de la figura 228, ese sistema; que estos períodos no son simultáneos sino sucesivos: y, comprimido por cada siendo todos los cilindros de gas que percondensen. y del menor recondensa- ese aire que está ya á 4 Llénese por completo con una cantidad cualquiera de aceite una vasija de poco peso; sumérjase: y, por mucha que dentro tenga mono- y poli- cubo VvVIur. (0 c"=a) + (en 9,0909...) hacer solo auxilia el peso de la atmósfera para hacerlo descender. Luego veremos (pág. 437) que es ahora, (fig. 206), obtener el volúmen de aire condensado 10+p ahora, al empezar, á 2 == | ——).100 E ( 2 ) mucho menos tiempo en figuras 208 y 211 ma en su almósfera artificial, si lo co= locamos en la posicion de la fig. 212. á la pág 425, en la nota, se dice APÉNDICE AL LIBRO II. —APLICACIONES. debe estar la siguiente: OA AAA SR US y Y SS) ES 07 A La página debe empezar con la division NE 867 453 4 para recoger la fuerza de las para transformar en aire comprimido la fuerza de las 465 27 Desde esta primera posicion Desde esta primera posicion (/1g. 264), en que el tabique £1 casi toca con el líquido compresor hasta esta otra segunda, fig. 265, en 466 8 figuras 264 á la 266 figuras 265 á la 266 468 2 DE LOS FOROS HELICOIDALES Los FOROS HELICOIDAEES. Id. 9 siendo la longitud del viaje siempre siendo la longitud del viajeen cada rota- cion completa del polígono siempre Id. 15 2.” Y si durante la rotacion 2.” Y,sidurante la rolacion completa 4 29 lices z lices, además del mucho mayor costo de la masa hidrargírica compresora. ASS APÉNDICE Á LOS CAPÍTULOS I y IL APÉNDICE Á LOS CAPÍTULOS 1 y IL.— CUESTIONES CINEMÁTICAS. ; 478 La figura 280 debe estar así. 419,1. 1.*, c.1.* de las figuras 280 y 281. de las figuras 260 y 261 482, 9 y 10 id. al centro del eje de rotacion al eje de rotacion en su punto medio Td. 16 id. Hay, además. cuatro válvulas 7”.... Hay además cuatro válvulas %, %',..., Id. 9,id.2.* presenta la figura (aun presenta la figura 290: (aun Id. 20 id. tremos terminan tremos acaban Id. pen. id. veniente veniente, fig. 291. 483. 2 1. (fig. 290) Mig. 291) 484 1.2% id. solicitadas de presiones superiores á sometidas á presiones superiores y contrarias á Id. 17 id. bles las semi-esperas bles para estos mecanismos las semi- espiras Td. 3 2. haber (fig. 292) cavidades haber (19. 291) cavidades Td. 11 id. con el uso de muy breves con el uso en muy breves Td. 13 id. paréceme, con todo, de paréceme de 485 11 tacto tiene con él el almacenaje que tacto hay entre el almacenaje realizado se realice con los con este sistema y el almacenaje que se realice con los de los foros ld. 14 seencuentra evidentementecuandoel se encuentra evidentemente en un pla- no vertical que pase por el punto medio del eje ARO ia La nota 1 debe decir: En efecto; si / designa la longitud de un arco. c su cuerda, a la distan cia desde el centro á esta cuerda, y 7 el radio del círculo; el centro de gravedad del arco estará sobre el radio correspondiente á su punto medio, y á una distancia 7, del centro del círculo representada por la fórmula 27 7 zdz 27 EEE ”C a V 12—a ) y, si el arco es media circunferencia, el valor de x, para el centro de gravedad será 489,1. 5 Id. 7 Id. últ. 490, nota Id. id. 491, 1. antep. 492 31 AD ES 404,1. 19 497 ) 400 3 Id. 13 Id. 14 501 7 Id 16 1d 22 SOLES Id. 2 Il. 6 207 7 »10 2 »11 Td 2 MAL 922 26 ld. 37 Ao 028 9 Kale 10 868 indica la figura 297. indica la figura 299. ra 298) ra 298 y 299) y COMO 27, y como 20 (o: 299), foro (tal) foro. fig. 302, foro (cual) foro, fig. 303, por 0,3183 por 0,3183..... —triángulo os'"/" — triángulo os" 1” y haciendo R =1 y, tomando á R como unidad, 1 1? 1 Ze ls 2 7 2 q ra. = 329*,867 ra, = 329,867; porque $ foro á 24tm =f4 cilindro á 22tm, figura 316 ena 211 el nivel 22 hasta el nivel 27. que es cuando llega el momento debe reducirse á /f,2n (f9. 320) debe reducirse á ttmn tfig. 321) ss (fig. 321) ss (fig. 320) cedimiento. cedimiento. (Véase la lámina frente ú la pág. 509). estará en la figura 326 estará en la figura 325 mentado el espacio mentado con el trapezoide circu- lar 21'm!'m el espacio primitiva- mente ocupado por el aire. mucho, si mucho, si, aquí tambien aquí tambien á R por unidad R=1 E B ; y 3 7 reducido á decimales el coseno 0 conocido el valor de 7 1 1 +02 <2) (f14. 330) +02 <2), ((84. 332). alguna cosa, alguna cosa. La lámina anterior evi- dencia esta propiedad. APÉNDICE AL CAPÍTULO II. —LuGAR DE LOS CENTROS DE GRAVEDAD EN LOS FOROS SIMPLES. Secciones II y II de este Capítulo IT. divisiones II y III de la Seccion I de este Capítulo II. La parte 7'1ST7 La parte 7'1 TS elicentro der... el centro de gravedad de un semi- círculo de radio p está sobre el radio que va al punto medio de su arco. y á una distancia del centro APÉNDICE AL CAPÍTULO III. AE SA pongamos += ¿ Ri, siendo, como an— pongamos, como anles, + =4 R, sien Les, la do la Kl lector supondrá en la figura 341 una flecha que falta, indicadora de que el foro tiene rotacion dexfrorsum. 2036 339 dtl 331 31 65) 4d y si- guientes. 296, 1. última 2063 061 antep. 269. figura 869 7 foros simples ó helicoidales 7 foros (simples ó helicoidales) Los foros conjugados requieren En el período de almacenaje los foros conjugados requieren no diferencial en el período del alma- no diferencial. cenaje. A Á doble que la de 8 (. = ==) doble que la de £: (s = =, todo él alejado todo él alojado presion antagonista presion mercurial antagonista Debe decir: Ahora bien: si en el foro se ha vertido, en cantidad bastante, un líquido adecuado para servir de compresor del aire (ó de otro gas); y si el apa- rato ha girado oportunamente con rotacion dextrorsum en virtud de una fuerza suficiente; entónces, el líquido compresor ocupará los es- pacios simbolizados por las rayas horizontales, cuando examinemos el aparato en una posicion tal como la representada por la figura 364. IL Admitamos como condicion esencial que el aire de alimentacion entra por el departamento A (fig. 362), situado en la parte de acá del plano del papel, y que el aire comprimido pasa al departamento B, situado en la parte de allá. Y tendremos, si continúa la relacion dextrorsum: 1. Los compresores R y Q estarán completamente llenos del líquido compresor, y sin aire, por tanto: el aire que en ellos existia cuando estuvieron en la posicion de la celda P fué pasando, comprimido, al departamento 2 al compás de la rotacion foral, siendo el gas desalo- jado y sustituido por el líquido compresor, el cual no puede ya salir de esas celdas hasta que en ellas se inicie el período de succion, de que en breve se ha de hablar; 2.” El - < z 0 1 > z (o 1)) ER —- 04a = > 1 = 0.866 2 08665 2 NX" al 259/, en la segunda al 251/, en la segunda (cuando se con- densa el aire desde 1*'M á 2) 360% 7 3600 cada una 60” = cada una 60 = (| ——— 6 6 Con estos antecedentes Y, con estos antecedentes posicion del foro. posicion del foro, i 1 del z j Ide 1 » vie real de los =— , ai === cie r 0s 33 cie real de 15 Fig. 39 Fig. 395, 573, 1. 1.* Td. 26 987, c. central TAZAS AI y 598 7 601 12 6071 611 1Z 620 8 624 4 633 1.* 636-2003 Les 639 —últ., id. 653 15 656, nota, c.2.* 664 28 60 LES Td. 24 667 23 Ml. 24) 668 pen. y últ. 672, not. 1, pen. 674,1. 15 677, fin nota. 682, 1. 18 683 5 685. figura... Hd 688 y) Id. — penúlt.* 690, figuro..... Id. nota 692, 1. 23 ld. 33 701 14 AOL 708 20 710 5) Id. 7 711 3 AS MANO tac PAS Mos 2 725) 1 131, col. 2.* 870 próxima y continuando y la diagonal de solos Residuo 18,05 el resíduo 5,24 el foro hidráulico APÉNDICE AL CaApPítULO VIII. Pero, por lo fácil esmerada, caros llenos de aire é incomunicados 432 terminaría en la posicion ade de la figura 432 ese espacio y sea anterior figura APÉNDICE AL CAPÍTULO IX: toda eficacia (/9s. 469 y 470) hipótesis no adventicias. en el apéndice ZiZZAg creo haberla obtenido con abruptas é inaccesibles del motriz de la marea mecanismo que puede no puede contarse con debido á la diferencia de potencia hi- dráulica correspondiente á los ni- veles. figura anterior 994 Obvio es, pues, resultados. preste ayuda á la compresion del 0,97 que al , y continuando, y la diagonal a' e' de solos Resíduo 17.95 el residuo 5,14 el foro hidráulico,ó dando al hidrargí- rico 13,6 más profundidad que al hidráulico; APÉNDICE AL CAPÍTULO VIII. — TAMAÑO Y NÚMERO DE LOS FOROS. Pero, por lo cómodo esmerada, especialmente las válvulas de compensacion, caros llenas de aire é incomunicadas 432 y terminaría en la posicion vde de la figura 433 parte de ese espacio, y sea anterior figura 451 APÉNDICE AL CAPÍTULO IX.—PoOrME- NORES DE CONSTRUCCION. toda eficacia (figs. 470 y 411) hipótesis adventicias en la nota ziczac creo haber obtenido esa igualdad con abruptas del motriz de marea mecanismo: puede no hay que contar con debido á la potencia hidráulica corres- pondiente á la diferencia de niveles. figura anterior 499 Obvia es, pues, resultados. (Véase el siguiente capilu- lo 1V.) ayude á comprender el 0,97 de lo que al La línea vertical «bd, debe ser a'0'd. almósfera. Una manivela M (14. 515) (fig. 516). atmósfera. (Véanse los estados de las pú yinas 348 y 363.) Una manivela 1 (fig. 516) (fig. 517). La línea horizontal 2 /p, debe ser 17". en la nota pág. 668 el aire de los émbolos articulados los : así, entre giran inversamente por medio de dos ruedas dentadas, egresion de cada pala tiene Estos giran como antes grandes ejes G GGG la de las planas rectas rotacion completa de 300", en rotacion inversa cada uno 11. IL y de un segundo cilindro que pueda, á voluntad, y separadamente, unirse ó no al aparato, que llamaremos “«COmpreso—motor.» en la nota de la pág. 688 el aire de los cilindros articulándose los : así entre giran inversamente con la misma ve- locidad angular por medio de dos ruedas dentadas de igual radio y el mismo número de dientes, egresion decada pala en su estuche tiene Estos. como antes, giran inversamente y con la misma velocidad angular grandes ejes (G, (7, G, G la de las palas rectas rotacion completa de 360", en rotacion inversa y de igual velocidad angular cada uno APÉNDICE I. — UTILIZACION SAGEBIEN. APÉNDICE IL. —SISTEMA 'TOMMASI. y de un segundo cilindro (que llama- remos «compreso-motor») que pue- da, á voluntad del maquinista, é in- dependientemente del aparato prin- cipal, unirse ó no con éste, DE LA 871 7383, 1. 11 cionar con toda su cionar con toda la 397, fig. 563... Esta figura está impresa al revés. Debe estar así. 175, 1.36,c.1.* que cuando, haya de utilizarse que, cuando haya de utilizarse M9, fig. 583 La varilla / debe llegar á estar en contacto con la excéntrica q /. 795, 1. 12, c.2.* entonces el eje entonces el eje, 19. 598. 796, pen. id. entre éntre 799 11 id. pasaría del gas motor pasaría el gas motor ETS e rd izan e ME mí ES Ya ed: o e nd