Une machine à vapeur est une machine thermique qui convertit l'énergie de la vapeur en énergie mécanique. L'énergie est produite en chauffant de l'eau dans une chaudière, qui transforme l'eau en vapeur à haute pression. Cette vapeur à haute pression est ensuite dirigée vers une turbine à vapeur, ce qui fait tourner les aubes de la turbine. Les aubes de la turbine en rotation sont reliées à un générateur qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique.

Les moteurs à vapeur ont été développés pour la première fois au XVIIIe siècle et étaient utilisés pour alimenter les usines et les moulins. Ils ont ensuite été remplacés par des moteurs plus efficaces, tels que les moteurs à combustion interne, mais ils sont encore utilisés aujourd'hui dans certaines applications, comme les locomotives à vapeur et les moteurs marins.

Le principe de base d’une machine à vapeur est de convertir l’énergie thermique de la vapeur en énergie mécanique. Cela se fait à l'aide d'un piston qui est déplacé par la pression de la vapeur. Le piston est relié à un vilebrequin, qui convertit le mouvement alternatif du piston en mouvement rotatif. Ce mouvement de rotation est ensuite utilisé pour alimenter le générateur.

L'efficacité d'une machine à vapeur est déterminée par la température et la pression de la vapeur. Plus la température et la pression de la vapeur sont élevées, plus le moteur sera efficace. Cependant, la température et la pression maximales de la vapeur sont limitées par les matériaux utilisés dans le moteur.

Les moteurs à vapeur présentent de nombreux avantages par rapport aux autres types de moteurs thermiques. Ils sont relativement simples à construire et à exploiter et peuvent utiliser divers combustibles, notamment le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Cependant, les machines à vapeur sont également relativement inefficaces et produisent beaucoup de pollution.