Una macchina a vapore è una macchina termica che converte l'energia del vapore in energia meccanica. L'energia viene prodotta riscaldando l'acqua in una caldaia, che trasforma l'acqua in vapore ad alta pressione. Questo vapore ad alta pressione viene quindi diretto attraverso una turbina a vapore, che fa girare le pale della turbina. Le pale rotanti della turbina sono collegate a un generatore, che converte l'energia meccanica in energia elettrica.

I motori a vapore furono sviluppati per la prima volta nel XVIII secolo e furono utilizzati per alimentare fabbriche e mulini. Successivamente furono sostituiti da motori più efficienti, come i motori a combustione interna, ma sono ancora utilizzati oggi in alcune applicazioni, come le locomotive a vapore e i motori marini.

Il principio di base di un motore a vapore è convertire l'energia termica del vapore in energia meccanica. Questo viene fatto utilizzando un pistone che viene mosso dalla pressione del vapore. Il pistone è collegato ad un albero a gomiti, che converte il movimento alternativo del pistone in movimento rotatorio. Questo movimento rotatorio viene quindi utilizzato per alimentare il generatore.

L'efficienza di un motore a vapore è determinata dalla temperatura e dalla pressione del vapore. Maggiore è la temperatura e la pressione del vapore, più efficiente sarà il motore. Tuttavia, la temperatura e la pressione massime del vapore sono limitate dai materiali utilizzati nel motore.

I motori a vapore presentano numerosi vantaggi rispetto ad altri tipi di motori termici. Sono relativamente semplici da costruire e da utilizzare e possono utilizzare una varietà di combustibili, tra cui carbone, petrolio e gas naturale. Tuttavia, i motori a vapore sono anche relativamente inefficienti e producono molto inquinamento.