Une machine à vapeur est une machine thermique qui effectue un travail mécanique en utilisant la vapeur comme fluide de travail. La machine à vapeur utilise la force produite par la pression de la vapeur pour pousser un piston d'avant en arrière à l'intérieur d'un cylindre. Cette force de poussée peut être transformée, par une bielle et une manivelle, en force de rotation pour le travail. Le terme "machine à vapeur" est généralement appliqué uniquement aux moteurs alternatifs tels que décrits ci-dessus, et non à la turbine à vapeur. Les moteurs à vapeur sont des moteurs à combustion externe, où le fluide de travail est séparé des produits de combustion. Le cycle thermodynamique idéal utilisé pour analyser ce processus s'appelle le cycle de Rankine. Dans l'usage général, le terme machine à vapeur peut désigner soit des centrales à vapeur complètes (y compris des chaudières, etc.), telles que des locomotives à vapeur de chemin de fer et des moteurs portables, soit des machines à piston ou à turbine seules, comme dans le moteur à poutre et la vapeur stationnaire. moteur.

Bien que les appareils à vapeur aient été connus dès l'éolipile au premier siècle de notre ère, avec quelques autres utilisations enregistrées au XVIe siècle, en 1606, Jernimo de Ayanz y Beaumont a breveté son invention de la première pompe à eau à vapeur pour le drainage des mines. . Thomas Savery est considéré comme l'inventeur du premier appareil à vapeur utilisé dans le commerce, une pompe à vapeur qui utilisait la pression de la vapeur fonctionnant directement sur l'eau. Le premier moteur à succès commercial capable de transmettre une puissance continue à une machine a été développé en 1712 par Thomas Newcomen. James Watt a apporté une amélioration critique en 1764, en évacuant la vapeur usée dans un récipient séparé pour la condensation, améliorant considérablement la quantité de travail obtenue par unité de carburant consommée. Au 19e siècle, des machines à vapeur stationnaires alimentaient les usines de la révolution industrielle. Les moteurs à vapeur ont remplacé les voiles des navires sur les bateaux à aubes et les locomotives à vapeur ont fonctionné sur les chemins de fer.

Les moteurs à vapeur à piston alternatif étaient la principale source d'énergie jusqu'au début du XXe siècle, lorsque les progrès dans la conception des moteurs électriques et des moteurs à combustion interne ont entraîné le remplacement progressif des moteurs à vapeur à usage commercial. Les turbines à vapeur ont remplacé les moteurs alternatifs dans la production d'électricité, en raison d'un coût inférieur, d'une vitesse de fonctionnement plus élevée et d'une efficacité plus élevée.

Thomas Savery (; c. 1650 - 15 mai 1715) était un inventeur et ingénieur anglais, né à Shilstone, un manoir près de Modbury, Devon, Angleterre. Il a inventé le premier appareil à vapeur utilisé dans le commerce, une pompe à vapeur souvent appelée «moteur», bien qu'il ne s'agisse pas techniquement d'un moteur. La pompe à vapeur de Savery était une méthode révolutionnaire de pompage de l'eau, qui résolvait le problème du drainage minier et rendait possible l'approvisionnement public en eau à grande échelle.