Sessió 3. La màquina de vapor i el carbó

Pas 03 ⏱ 17 min

📖 Llegeix

📋 Dinàmica ✕ Tanca

Dinàmica Lectura individual i silenciosa (10 min). Després, 3 min per preguntar «Quina dada us ha cridat més l'atenció?» i tancar els conceptes clau a la pissarra (4 min).

Fins al segle XVIII, tota la força que la humanitat tenia a l’abast venia de tres llocs: els músculs (humans o d’animals), el vent i l’aigua. Un molí fariner s’havia de posar vora un riu; un vaixell esperava el vent; una mina s’inundava quan les bombes mogudes per cavalls no donaven l’abast. La màquina de vapormàquina de vaporMàquina de vapor: motor que crema combustible (carbó) per escalfar aigua; el vapor empeny un pistó dins d'un cilindre, i aquest moviment es converteix en força útil per bombar, filar o moure rodes. va trencar aquell límit. Aquesta sessió explica com es va perfeccionar i, sobretot, per què la indústria va anar a parar exactament allà on hi havia carbó.

Newcomen: una màquina que funcionava malament

Cap al 1712, l’enginyer Thomas NewcomenThomas NewcomenThomas Newcomen (1664-1729): ferrer i enginyer anglès, creador de la primera màquina de vapor amb ús industrial real, feta servir per bombar aigua de les mines. ja havia construït una màquina de vapor capaç de bombar aigua de les mines de carbó inundades. Funcionava, però malgastava una quantitat enorme d’energia: calia escalfar i refredar el mateix cilindre a cada cicle, perquè el vapor es condensava dins seu amb aigua freda. Consumia tant carbó que només era rendible a la boca d’una mina, on el combustible era gairebé gratuït. Durant mig segle, centenars de màquines de Newcomen van bombar aigua a Anglaterra sense que ningú resolgués el defecte.

Watt: la millora que semblava petita

El 1763, un jove instrumentista de la Universitat de Glasgow, James WattJames WattJames Watt (1736-1819): enginyer i inventor escocès. Encarregat de reparar un model de màquina de Newcomen, hi va identificar el defecte principal i el va resoldre., va rebre l’encàrrec de reparar un model d’aquella màquina i hi va veure el problema exacte. Escalfar i refredar el mateix cilindre, un cop i un altre, era un malbaratament brutal de calor. La solució, que li va «ocórrer» a principis de 1765, va ser separar les dues funcions. El cilindre es mantenia sempre calent, i el vapor es condensava en un recipient a part, sempre fred: el condensador separatcondensador separatCondensador separat: recipient extern on es condensa el vapor, mentre el cilindre principal es manté sempre calent. Estalviava fins a tres quartes parts del carbó d'una màquina de Newcomen.. L’estalvi de combustible era espectacular: fins a tres quartes parts. Watt ho va patentar el 1769 amb el nom de «nou mètode per disminuir el consum de vapor i combustible en les màquines de foc».

Sabem que la troballa el va obsessionar gràcies a una font privilegiada: les seves pròpies cartes. Poc abans del 29 d’abril de 1765, Watt va escriure al seu amic el doctor James Lind explicant els progressos del seu «fire-engine», i acabava confessant: «En resum, no puc pensar en res més que aquesta màquina.» És l’apunt privat d’algú que sap que té alguna cosa important entre mans, però que encara no en sap l’abast.

Watt no tenia diners per fabricar la màquina. Els hi va posar un industrial de Birmingham, Matthew BoultonMatthew BoultonMatthew Boulton (1728-1809): fabricant de Birmingham que es va associar amb Watt el 1775. Boulton & Watt va construir centenars de màquines i les cobrava amb una part del carbó que estalviaven., amb qui es va associar el 1775: la tercera peça de la sessió 1, el capital, entrava en joc. I el 1781 Watt va afegir el mecanisme que convertia el vaivé del pistó en un moviment giratori. A partir d’aleshores la màquina no només bombava aigua: podia fer girar l’eix d’una filatura, d’un molí o d’una farga. Per primer cop, una fàbrica podia instal·lar-se on convingués, i no només on hi hagués un riu amb prou cabal. El vapor no depenia del clima, ni de la sequera, ni del vent, ni de la fatiga d’un cavall.

El carbó decideix el mapa

Independent del clima, sí; independent del carbó, no. Una màquina de Watt consumia menys, però en consumia molt, i el carbó pesa: transportar-lo lluny encaria el producte. Per això la indústria del segle XIX es va concentrar sobre els jaciments de carbójaciments de carbóConca carbonífera: territori on hi ha capes de carbó prou gruixudes i properes a la superfície per explotar-les. Les grans conques europees van ser el bressol de les regions industrials.. A Anglaterra, ja ho havies vist a la sessió 1: Newcastle, al nord-est, exportava carbó per mar a Londres des del segle XVI; el Lancashire i el Yorkshire, al centre; Gal·les del Sud, a l’oest. La producció britànica va passar d’uns cinc milions de tones cap a 1750 a uns quinze el 1800 i a més de cinquanta el 1850. Cap altre país en tenia tant.

Al continent, la indústria va néixer als dos llocs on el mapa del carbó s’assemblava al britànic. BèlgicaBèlgicaBèlgica: primer país del continent que es va industrialitzar. La conca del Sambre i el Mosa (Mons, Charleroi, Lieja) tenia carbó i ferro junts; John Cockerill hi va muntar el 1817 la fàbrica de màquines de Seraing, i el 1835 s'hi va obrir el primer ferrocarril continental. va ser el primer: la vall del Sambre i el Mosa, de Mons a Lieja, tenia carbó i mena de ferro l’un al costat de l’altre, i el 1817 un anglès, John Cockerill, hi va muntar una fàbrica de màquines de vapor. AlemanyaAlemanyaAlemanya: la conca del Ruhr (Essen, Dortmund), la del Saar i l'Alta Silèsia concentraven el carbó. La industrialització alemanya va arrencar després de 1850 i cap a 1900 ja superava la britànica en acer. va arrencar més tard, després de 1850, però amb la conca de carbó més rica d’Europa: el Ruhr, on una família de ferrers d’Essen, els Krupp, va acabar aixecant la siderúrgia més gran del continent. França, amb menys carbó, va anar més a poc a poc; Espanya, amb el carbó dolent i lluny d’Astúries, encara més. Aquesta última història té càpsula pròpia: com va fer Catalunya per tenir indústria sense carbó.

La combinació de les dues coses, un disseny més eficient i un combustible abundant i a prop, és el que va convertir el vapor en la font d’energia del segle XIX. La màquina va ser escocesa, però el mapa de la indústria el va dibuixar la geologia.

✍️ Abans de les activitats: torna a les tres preguntes del Pas 01 i escriu a la llibreta, en una línia cada una, què contestaries ara.

Pas 04 ⏱ 18 min

✍️ Activitats

📋 Dinàmica ✕ Tanca

Dinàmica El docent assigna el nivell. Fes les tres activitats del teu pack a la llibreta.

🎏 Sessió 3 · Nivell Aprenent Per començar 3 activitats ▶

3.1 🔍 Investigar · Lectura de font 📜 L'Arxiu 📊 La fitxa de dades ✏️ Individual

La carta de Watt amb lupa: fet, parer i senyal.

Llegeix la carta de Watt a L'Arxiu i el seu context. Identifica el FET (què està fent Watt aquells mesos, segons el context), el PARER (què sent ell per la màquina) i el SENYAL (la paraula o expressió de la cita que delata que és una confessió privada i no un informe tècnic). Explica-ho en 40-60 paraules.

Les tres frases (fet, parer, senyal), 40-60 paraules en total.

💡 Pista: Comença així: «Watt està... (fet). Ell confessa que... (parer). Ho delata... (senyal)». A qui escriu i quan ho diuen l'autor i la data de L'Arxiu; l'any de la patent, la Fitxa de dades.

3.2 ✍️ Explicar · titular periodístic 🖼️ La imatge 📖 La lectura ✏️ Individual

Dos titulars per a la pintura de Lauder.

Mira la pintura de 1855 al cos de la lectura. Escriu dos titulars de màxim 12 paraules: un que digui el que el quadre vol que creguem (mira la tetera i la postura de Watt) i un altre que digui el que va passar de debò segons la lectura. Sota cada un, una frase que digui d'on surt la informació.

Els dos titulars de màxim dotze paraules, cada un amb una frase que en digui la font.

Com es fa · Titular periodístic

1. Escriu el fet en una frase neutra: qui fa què, on, quan.
2. Per a cada punt de vista, pregunta't: què li interessa que es vegi, i què voldria que no es veiés.
3. Escriu cada titular amb el nombre de paraules que demana l'enunciat i amb un verb fort.
4. Posa'ls un sota l'altre i mira què canvia: el verb, el subjecte, el que es calla.

Està bé si els titulars diuen el mateix fet i no s'hi inventa res · es nota qui parla a cada un sense que calgui signar-lo.

💡 Pista: Comença el primer titular amb «Watt...» i el segon amb «Un tècnic de Glasgow...». El que va passar de debò és al segon epígraf de la lectura; l'any del quadre, al peu de la imatge.

3.3 ✍️ Explicar · cadena causa-efecte 📖 La lectura 📊 La fitxa de dades ✏️ Individual

De la màquina que malgastava a la fàbrica lliure del riu.

Encadena amb fletxes, en quatre baules, el camí que va de «la màquina de Newcomen escalfa i refreda el mateix cilindre» fins a «una fàbrica es pot instal·lar on convingui». A cada baula, una frase que digui per què porta a la següent.

La cadena de quatre baules amb fletxes i una frase a cada una.

Com es fa · Cadena causa-efecte

1. Escriu la primera baula i l'última: has de saber on comences i on acabes.
2. Omple les del mig. Cada una ha de ser conseqüència de l'anterior i causa de la següent.
3. A cada fletxa, escriu-hi «perquè…» o «això fa que…», no només l'ordre.
4. Prova d'esborrar una baula. Si la cadena continua tenint sentit, aquella baula no era una causa.

Està bé si cada fletxa porta una explicació · no hi ha cap salt que un company no pugui seguir.

💡 Pista: Comença així: «Com que la màquina de Newcomen..., gastava... → Watt va... → ...». Les dues millores de Watt i els seus anys són a la Fitxa de dades.

🎠 Sessió 3 · Nivell Intermedi Vols pujar de nivell 3 activitats ▶

3.4 🔍 Investigar · enigma 📖 La lectura 📊 La fitxa de dades 🗣️ En parella

L'enigma del primer país del continent.

Cinc pistes sobre un país europeu: (1) una vall amb carbó i mena de ferro l'un al costat de l'altre; (2) un enginyer anglès hi munta una fàbrica de màquines el 1817; (3) hi passa el primer ferrocarril del continent, el 1835; (4) és petit i pla, a tocar del mar del Nord; (5) no és Anglaterra. Deduïu quin país és i expliqueu per què va ser el primer del continent i no França.

El país, les pistes que ho demostren i una frase sobre per què no va ser França.

Com es fa · Enigma

1. Copia les pistes numerades.
2. Al costat de cada una, escriu què descarta i què encara deixa obert.
3. Dona la resposta i digues quina pista ha estat la decisiva.
4. Digues quina altra resposta hauria estat possible si aquesta pista no hi fos.

Està bé si es veu com cada pista tanca possibilitats · la resposta s'aguanta encara que algú no la comparteixi, perquè està ben fonamentada.

💡 Pista: Connectors: «la pista 1 indica que...», «això coincideix amb...», «per tant... mentre que França...». El que li faltava a França és al tercer epígraf de la lectura.

3.5 🔍 Investigar · intrús justificat 📖 La lectura 📊 La fitxa de dades ✏️ Individual

L'intrús del mapa del carbó.

D'aquesta llista de regions, identifica la que NO és una conca de carbó del segle XIX i justifica per què les altres quatre sí que ho són, dient a quin país pertany cada una: Ruhr · Lancashire · Alta Silèsia · Catalunya · vall del Sambre i el Mosa.

L'intrús i una frase per a cada una de les altres quatre conques, amb el seu país.

Com es fa · Intrús justificat

1. Copia la llista.
2. Busca què tenen en comú tots menys un: el temps, el lloc, qui ho fa, per a què serveix.
3. Encercla l'intrús i escriu el criteri en una frase.
4. Digues a quin conjunt pertany de debò l'intrús.

Està bé si el criteri val per a tots els altres elements, no només per a dos · dius on va l'intrús, no només que no hi va.

💡 Pista: Connectors: «les quatre regions... en canvi...», «la intrusa és... perquè...». El país de cada conca és a la Fitxa de dades.

3.6 🔍 Investigar · vertader o fals justificat 📖 La lectura 📊 La fitxa de dades ✏️ Individual

Vertader o fals: el vapor i el carbó.

Decideix si cada afirmació és vertadera o falsa i justifica-la amb un fet concret de la lectura o de la Fitxa: (1) Watt va inventar la màquina de vapor el 1769. (2) La màquina de Newcomen només era rendible a la boca d'una mina. (3) La màquina de Watt va fer la indústria independent del carbó. (4) Alemanya es va industrialitzar abans que Bèlgica.

Les quatre afirmacions amb el veredicte i una frase de prova per a cada una.

Com es fa · Vertader o fals justificat

1. Llegeix la frase dues vegades i subratlla la paraula que la fa certa o falsa. Sovint n'hi ha una: «tota», «mai», «la primera»…
2. Decideix.
3. Escriu la prova: un fet, una data o una frase de la sessió que ho demostri.
4. Si és falsa, escriu com hauria de dir per ser certa.

Està bé si la prova és un fet concret de la sessió, no «perquè ho diu el text» · un sí o un no sense prova val zero.

💡 Pista: Connectors: «és vertader/fals perquè la lectura diu que...», «segons la Fitxa...». Un sí o un no sense la prova no compta.

🎢 Sessió 3 · Nivell Avançat Et vols arriscar 3 activitats ▶

3.7 ✍️ Explicar · Desmuntant tòpics ⚠️ Desmuntant un tòpic 📜 L'Arxiu ✏️ Individual

Desmuntant «la tetera de Watt».

Llegeix el bloc Desmuntant Tòpics i la carta de L'Arxiu. Explica per què la llegenda de la tetera és falsa, amb dues dates de la Fitxa i la frase de la carta de Watt.

L'explicació amb les dues dates i la frase de la carta (40-60 paraules).

💡 Pista: Compara primer el que diu el quadre (1855) amb el que diu la carta (1765): la distància entre les dues dates és part de l'argument.

3.8 🌍 Participar · rellevància històrica 📖 La lectura 📊 La fitxa de dades ✏️ Individual

Rellevància històrica: qui entra al llibre de text del futur?

Un llibre de text del 2126 només té lloc per a UNA de les tres dates d'aquesta sessió: 1712 (la màquina de Newcomen), 1765 (el condensador separat de Watt) o 1781 (el moviment giratori que fa possible la fàbrica). Decideix quina mereix el lloc i defensa-ho amb dos criteris (a quanta gent va afectar, durant quant de temps, què va fer possible) i digues per què les altres dues no.

La data triada, els dos criteris i el descart argumentat de les altres dues (80-100 paraules).

Com es fa · Rellevància històrica

1. Fes la llista de tots els fets candidats.
2. Per a cada un, tres preguntes: a quanta gent va afectar, durant quant de temps, i què va canviar que encara duri.
3. Tria els que demana l'enunciat i escriu, per a cada un, la raó amb les tres preguntes.
4. Digues quin has descartat que t'ha sabut més greu, i per què no hi entra.

Està bé si les raons són les tres preguntes, no «perquè és important» · dius per què els altres no hi entren.

💡 Pista: Escriu primer el millor argument a favor de la data que descartes: si el rebats, la tria aguanta.

3.9 🌍 Participar · Ahir i avui 🧠 El que ja saps 📖 La lectura ✏️ Individual

Ahir i avui: el mapa que dibuixa un recurs.

Al segle XIX el carbó va decidir on aniria la indústria: al Ruhr, a Lieja, al Lancashire. Tria un recurs d'avui que decideixi on s'instal·len les indústries (un mineral, un tipus d'energia o la capacitat de fer xips) i argumenta què té en comú amb el mapa del carbó i en què s'hi diferencia.

El recurs triat, una semblança i una diferència amb el carbó (40-60 paraules).

💡 Pista: Pensa primer si el teu recurs pesa com el carbó: es pot portar lluny, o la fàbrica ha d'anar on és?

Pas 05 ⏱ 2 min

🎯 Tancament

📋 Dinàmica ✕ Tanca

Dinàmica Quiz formatiu de 3 preguntes clau. Projecta'l a la pantalla de l'aula i resol-lo conjuntament amb el grup sencer per avaluar l'assoliment del dia.

📌 Per emportar-se

Thomas Newcomen ja havia construït, cap al 1712, una màquina de vapor útil per bombar aigua de les mines, però malgastava tant carbó que només era rendible a la boca d'una mina. James Watt, reparant-ne un model el 1763-65, va idear el condensador separat (patent de 1769) i, el 1781, el moviment giratori: la màquina va poder moure fàbriques, i la indústria es va alliberar del riu. No del carbó: la producció britànica va passar de 5 a més de 50 milions de tones entre 1750 i 1850, i al continent la indústria va néixer sobre les conques de carbó de Bèlgica (Sambre-Mosa) i, després de 1850, d'Alemanya (Ruhr, Saar, Silèsia).

🎯 Tres preguntes per verificar

Tria una resposta. No es guarda res — només per a tu.

1. 1. Quin era el defecte de la màquina de Newcomen que Watt va resoldre el 1765?

   A. Condensava el vapor en un recipient a part, que es refredava massa de pressa B. Depenia del cabal d'un riu per refredar-se, i s'aturava quan hi havia sequera C. La caldera rebentava sovint, perquè el cilindre no aguantava la pressió del vapor D. Escalfava i refredava el mateix cilindre a cada cicle, i hi perdia molta calor

2. 2. Segons la lectura, per què Bèlgica va ser el primer país del continent que es va industrialitzar?

   A. Perquè tenia la conca de carbó més rica d'Europa, entre Mons i Charleroi B. Perquè els Krupp hi van aixecar, el 1817, la siderúrgia més gran del continent C. Perquè la vall del Sambre i el Mosa tenia carbó i mena de ferro de costat D. Perquè era a prop d'Anglaterra i li comprava el carbó per mar a bon preu

3. 3. Després del moviment giratori de 1781, de què continuava depenent una fàbrica moguda pel vapor?

   A. Del cabal d'un riu, que feia girar l'eix de la filatura B. Del carbó, que pesa i surt car de portar lluny de la conca C. De la boca d'una mina, l'únic lloc on la màquina era rendible D. Del clima, perquè la sequera deixava la caldera sense aigua

✍️ Abans de tancar la llibreta Si hi ha temps

Quina de les tres activitats t'ha costat més? Escriu en una línia què faries diferent la propera vegada.

💭 Per pensar fins demà Si hi ha temps

Si la màquina va ser escocesa però el mapa de la indústria el va dibuixar el carbó, què pesa més en la història: l'invent o el lloc?