A Revolução Industrial está diretamente relacionada com a Física e Química das Máquinas Térmicas. Foi a utilização do calor fornecido na queima de determinados combustíveis, que contribuiu de maneira decisiva nos processos industriais.
Uma máquina térmica é uma máquina que tem como objetivo tranformar calor (proveniente da queima do carvão, por exemplo) em trabalho (movimento de uma turbina, por exemplo). As máquinas térmicas, além de serem utilizadas em fabricas, foram muito utilizadas na época da revolução industrial para a retirada da água de minas.
Vou dar destaque neste momento para um tipo de máquina térmica que utiliza vapor de água na realização de trabalho. Este tipo de máquina é denominado máquina a vapor. A primeira máquina a vapor foi a eolípila de Heron Alexandria (século I a.C.).
Máquinas a vapor
O calor produzido na queima de carvão, petróleo ou qualquer outro combustível esquenta a água contida em uma caldeira e a transforma em vapor. Uma caixa de distribuição conduz o vapor pelo caminho adequado a um cilindro, dentro do qual há uma peça chamada êmbolo, ou pistão, que se desloca de um extremo a outro do cilindro. O êmbolo - por meio de um mecanismo biela-manivela para transformar o movimento de vaivém em movimento de rotação - move o volante a cujo eixo ficam ligados os elementos encarregados de realizar o trabalho mecânico. O vapor procedente do ciclo anterior encontra-se no outro lado do êmbolo, que o empurra para o condensador, no qual se converte em água líquida, passando novamente para a caldeira, em que o ciclo recomeça.
Maquina a Vapor-Museu da Ponte da Torre localizada em Londres .
A Revolução Industrial foi um fenômeno internacional, tendo acontecido de maneira gradativa, a partir de meados do século XVIII. A Revolução Industrial provocou mudanças profundas nos meios de produção humanos até então conhecidos, afetando diretamente nos modelos econômicos e sociais de sobrevivência humana. O modelo feudal, essencialmente agrário - e que caracterizou o período medieval - começa a entrar em decadência, cedendo lugar, paulatinamente, ao modelo industrial - primeiramente em nível local, regional, para, logo em seguida, dar início à Revolução Industrial: em nível internacional de larga escala. A grande Revolução Industrial começou a acontecer a partir de 1760, na Inglaterra, no setor da indústria têxtil, a princípio, por uma razão relativamente fácil de se entender: o rápido crescimento da população e a constante migração do homem do campo para as grandes cidades acabaram por provocar um excesso de mão-de-obra nas mesmas. Isto gerou um excesso de mão-de-obra disponível e barata - que permitiria a exploração e a expansão dos negócios que proporcionarão a acumulação de capital (Capitalismo) pela então burguesia emergente. Isto tudo, aliado ao avanço do desenvolvimento científico - principalmente com a invenção da máquina à vapor e de inúmeras outras inovações tecnológicas - proporcionou o início do fenômeno da industrialização mundial – ocorrido, como já foi comentado, primeiramente, na Inglaterra.
No século XVII, no ano de 1600, a população da Inglaterra passou de 4 milhões de habitantes para cerca de 6 milhões; no século seguinte, no ano de 1700, a população já beirava os 9 milhões de habitantes! Na Europa Continental, esse crescimento foi ainda mais rápido: na França, por exemplo, a população passou de 17 milhões, em 1700, para 26 milhões em 1800. O crescimento demográfico em tal escala proporcionou uma forte expansão dos mercados consumidores para bens manufaturados, especialmente vestuários.
Um outro fator importante no acontecimento revolucionário industrial, foi que, na Inglaterra, o consumo de tecidos de lã era muito maior que os de algodão. Os tecidos de algodão eram importados da índia, de modo que para proteger a indústria local de lã, o Parlamento inglês criou tarifas pesadas sobre as importações dos tecidos de algodão estrangeiros e, dessa forma, acabou por incentivar a industrialização dos tecidos de algodão na própria Inglaterra – que, com a medida, ficavam sem concorrentes.
Até meados do século XVIII (1760), a fiação tanto de lã como de algodão era feita manualmente em equipamentos toscos chamados rocas, rocadoras, de baixíssimo rendimento. A partir de 1764, James Hargreaves inventou e introduziu no mercado a sua famosa máquina “Spinning Jenny”, que consistia numa máquina de fiar que multiplicou a produção em 24 vezes em relação ao rendimento das antigas rocas.
Logo em seguida, o mesmo inventor colocava à disposição do mercado tinha uma nova invenção: a lançadeira volante “Fly-Schepel”. A combinação desse processo de tecelagem com a fiação das “Spinning Jenny” produziu uma verdadeira revolução, que seria completada com a invenção do Bastidor Hidráulico de Richard Arkwright, que tornou possível a produção intensiva das tramas longitudinais e latitudinais – invento que foi otimizado com a chamada Mula Fiadora (Spinning Mule) inventada por Samuel Cropton, em 1789, uma combinação da Spinning Jenny de James Hargreaves com o bastidor de Richard Arkwright.
Com esses novos processos mecânicos, a produção aumentou de 200 a 300 vezes em comparação com o que era produzido antes, no mesmo tempo. Por outro lado, melhorou substancialmente a qualidade do fio. Ainda no século XVIII, em 1792 um outro invento de Eli Whitney conseguiu separar mecanicamente as sementes da fibra do algodão, de modo a reduzir substancialmente o seu preço.
As primeiras máquinas eram suficientemente baratas para que os fiandeiros pudessem continuar a trabalhar em suas casas. No entanto, na medida em que aumentavam de tamanho, deixaram de ser instaladas nas habitações para serem instaladas nas oficinas ou fábricas perto dos cursos d'água que podiam ser utilizados como fontes de força motriz. É importante lembrar, que, até então, toda força motriz utilizada na indústria incipiente era de fonte hidráulica. A transição da indústria doméstica para o sistema fabril não se fez do dia para a noite, de modo que, durante muito tempo, a fiação de algodão continuou sendo feita em casa, assim como nas primeiras fábricas.
Entretanto, em 1851, já três quartos das pessoas ocupadas na manufatura trabalhavam em fábricas de médio e grande porte. Porém, a tecelagem continuou sendo uma industria doméstica, até que surgiu a invenção de um tear mecânico, que era barato e prático. Com essas invenções, os tecelões manuais foram deslocados para as fábricas e, praticamente, com o passar do tempo, acabaram por desaparecer.
As inovações introduzidas na indústria têxtil deram à Inglaterra uma extraordinária vantagem no comércio mundial dos tecidos de algodão, a partir de 1780. O tecido era barato e podia ser comprado por milhões de pessoas que jamais haviam desfrutado o conforto de usar roupas leves e de qualidade. Em 1760, a Inglaterra exportava 250 mil libras esterlinas de tecidos de algodão e, em 1860, já estava exportando mais de 5 milhões. Em 1760, a Inglaterra importava 2,5 milhões de libras-peso de algodão cru, e já em 1787 importava 366 milhões.
Ao lado das grandes invenções e inovações no campo da indústria têxtil, surgiu uma outra grande invenção: a máquina a vapor, de James Watts, em 1763. Segundo alguns historiadores, foi essa combinação das invenções no campo da indústria têxtil e a máquina a vapor, principalmente na indústria de mineração, dos transportes ferroviários e marítimos, que, num período de 100 anos (1770 a 1870), caracterizaram e promoveram a grande Revolução Industrial.
O rápido crescimento da população no continente europeu e nas colônias, principalmente entre 1800 e 1850, fizeram com que, também, em outros países da Europa, se construísse um clima favorável à proliferação industrial.
Um elemento importante no contexto da Revolução Industrial foi a melhoria generalizada dos sistemas transportes, nas mais variadas partes da Europa: Na Áustria, foram construídos mais de 48 mil Km de estradas, entre 1830 e 1847; a Bélgica quase dobrou sua rede de estradas no mesmo período; e a França construiu, além de estradas, 3.200 km de canais. Nos Estados Unidos, onde a industrialização se processou num ritmo cada vez mais veloz, depois de 1830, o total das estradas saltou de 34.000 Km, em 1800, para 272.000 Km, em 1856.
Por volta de 1840, os países da Europa Continental e também os Estados Unidos, seguiam mais ou menos lentamente o rumo da industrialização inglesa. Nos 10 anos seguintes, porém, o advento das estradas de ferro alterou inteiramente essa situação. A explosão das ferrovias provocou um surto de expansão em todas as áreas industriais. Não só aumentou em enormes proporções a demanda de carvão e matérias-primas, como também de grande variedade de bens pesados, como: trilhos, locomotivas, vagões, sinais, chaves de desvio, como também possibilitou um transporte mais rápido das mercadorias da fábrica para o ponto de venda, reduzindo o tempo de distribuição e o custo das mercadorias.
Entre 1850 e 1570, a Grã-Bretanha continuou a ser o gigante industrial do Ocidente. Entretanto, pouco a pouco, a França, a Alemanha, a Bélgica e os Estados Unidos viriam a assumir posições cada vez mais importantes.
A sustentação de uma posição privilegiada no campo industrial levou os países europeus a uma política agressiva na área comércio internacional, procurando impedir que outros países, principalmente fora da Europa, desenvolvessem satisfatoriamente as suas indústrias. A Europa usava seu poderio econômico e, quando necessário, sua força militar, para garantir que o mundo permanecesse dividido entre os produtores de manufaturas e os fornecedores das matérias primas, localizadas principalmente nos países colonizados. Este foi um aspecto da divisão do trabalho que, em nível mundial, mais caracterizou a Revolução Industrial.
Enfim, o conseqüente processo de urbanização e a formação da consciência de classe – a nova classe dos trabalhadores, que passarão a se organizar em sindicatos – podem ser considerados os aspectos mais importantes e relevantes no tocante às conseqüências dos processos que levaram à Revolução Industrial
. E também a 
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(relação entra calor específico com pressão constante e com volume constante)
