Uma locomotiva a vapor é uma locomotiva movida a vapor. Do início do século 1800 ao início do século 20, as locomotivas a vapor dominaram as ferrovias em todo o mundo. Mesmo depois que os motores de combustão interna foram desenvolvidos para carros, a energia de combustão externa na forma de locomotivas a vapor continuou a ser a fonte de energia preferida nas ferrovias. Eventualmente, locomotivas elétricas e a diesel que poderiam ter um desempenho comparável foram desenvolvidas, e hoje locomotivas a vapor raramente são vistas em uso.
Em uma máquina a vapor, combustível como óleo, madeira ou carvão é usado para aquecer uma caldeira cheia de água. O calor faz com que o vapor de alta pressão se desenvolva, e o vapor empurra os pistões. No caso de uma locomotiva a vapor, os pistões empurram as rodas da locomotiva, permitindo que ela sirva de fonte de força motriz para o trem. Para um trem padrão, uma única locomotiva a vapor costumava ser suficiente para atender às necessidades de energia do trem. No entanto, os trens que tinham que subir rampas íngremes ou lidar com cargas pesadas às vezes empregavam duas ou mais locomotivas.
Existem alguns problemas óbvios associados ao uso de uma locomotiva a vapor. As explosões de caldeiras foram historicamente um problema em muitas ferrovias. A caldeira pode explodir como resultado de um perigoso aumento de pressão, má manutenção ou má construção, e tais explosões podem ser mortais para as pessoas nas proximidades. Operar uma locomotiva a vapor também requer o transporte de quantidades substanciais de combustível, e o trem deve periodicamente receber água para reabastecer a caldeira, uma vez que muito do fluido é perdido quando o vapor residual é liberado.
Os primeiros motores a vapor foram desenvolvidos no final do século XVIII. No início de 1700, as aplicações óbvias para ferrovias podiam ser vistas e as empresas começaram a produzir locomotivas a vapor. A introdução da locomotiva a vapor foi revolucionária para o transporte de pessoas e mercadorias. As pessoas não eram mais obrigadas a viajar na velocidade de animais de tração, como cavalos e trens, eram capazes de transportar cargas muito pesadas que estariam além da capacidade dos animais de trabalho.
Muitas pessoas estão familiarizadas com o ruído de sopro associado às locomotivas a vapor, especialmente quando elas começam a se mover. Na verdade, um dos apelidos da locomotiva a vapor, “choo choo”, é de origem imitativa e faz referência ao som característico de uma locomotiva em andamento. Este ruído é causado pelo movimento lento dos pistões à medida que o motor aquece. Depois que o trem começa a andar, o pistão se move mais rapidamente e o ruído é menos perceptível. As pessoas podem notar que o ruído do chuffing aumenta à medida que os trens desaceleram para se mover nas curvas ou entrar nas estações.