Sadi Carnot, populært beskrevet som "Fader til termodynamik", var manden bag den første succesrige teoretiske beretning om varmemotor, i dag kendt som Carnot-cyklus. En mand med en mission, Carnot lod ikke uroen og ustabiliteten i hans tidlige liv overskygge hans levevis. Han redegøres for koncepter som Carnot-effektivitet, Carnot-sætning og Carnot-varmemotoren blandt andre. Hans bog, Reflections on the Motive Power of Fire, lagde grundlaget for termodynamikens anden lov. Carnot's koncept om den idealiserede varmemotor førte til udviklingen af et termodynamisk system, der kunne kvantificeres, en nøglesucces, der gjorde det muligt for mange af de fremtidige opdagelser, der lå foran os. Læs videre for at vide mere om denne produktionsgivende og ingeniørs liv.
Barndom og tidligt liv
Opkaldt efter den persiske digter Sadi fra Shiraz, blev Nicolas Léonard Sadi Carnot populært kendt under sit tredje fornavn. Hans far Lazare Nicholas Marguerite Carnot var en fremtrædende militærleder og geometer. Young Carnots tidlige liv var et uheldigt liv fyldt med turbulens og uro. Familien led monetært, hvad med hans far først blev udvist, derefter vendte tilbage for at blive udnævnt til Napoleons krigsminister og senere tvunget til at fratræde. Det var først i 1812, at Sadi Carnot's liv blev lidt forbedret med hans tilmelding til École polytechnique.Instituttet, berømt for sin usædvanligt fremragende uddannelse, havde navne på de store videnskabsmænd som Joseph Louis Gay-Lussac, Siméon Denis Poisson og André-Marie Ampère på sin fakultetsliste. Som sådan styrede Carnos år på instituttet sit livsforløb senere. Carnot blev officer i den franske hær og tjente det samme indtil 1814. Samme år uddannede han sig fraÉcole polytechnique, hvorefter han gik til École du Génie atMetz gennemfører et to-årigt kursus i militæringeniør. I 1815 vendte Napoleon tilbage fra eksil først for at blive besejret senere samme år. Senior Carnot, der blev udnævnt til indenrigsminister, blev snart deporteret, hvilket førte til hans skiftende base til Tyskland for aldrig at vende tilbage til Frankrig. Hans yngre søn, Hippolyte Carnot, gav ham selskab i Tyskland. I løbet af denne periode var Sadi Carnot også ikke meget tilfreds med sit liv på den professionelle front. Selvom han havde jobbet med at inspicere befæstningsanlæg, udarbejde planer og skrive rapporter, blev hans henstillinger mishandlet og ignoreret. På grund af hans manglende forfremmelse og manglende evne til at finde sig et job, der hjalp ham med at udnytte sin uddannelse, aflagde Carnot i 1819 en undersøgelse for at deltage i det daværende dannede generalstabskorps i Paris. Heldigvis gik han forbi papiret og tog jobbet op. I løbet af denne tid begyndte Carnot at deltage i kurser på forskellige institutioner i Paris, herunder Sorbonne og Collège de France. Det var dengang, hans interesse for industrielle problemer voksede, og han begyndte at studere teorien om gasser. Carnot's besøg hos sin far i sidstnævnte lands eksil i Magdeburg i 1821 kan regnes som en af de vigtigste begivenheder i hans liv. Tre år tidligere var den første dampmaskine ankommet til Magdeburg og havde fanget Lazare Carnots interesse så dybt, at han delte informationen med sin søn. Fader-søn-duoen tilbragte en stor del af deres dag på at diskutere driften og fungere af dampmaskiner. Inspireret og ophidset vendte Carnot tilbage til Paris med det formål at udvikle en teori for dampmaskine.
Senere liv
Hans venture mod at udvikle en teori for dampmotor førte til opdagelsen af den matematiske teori om varme og hjalp med at starte den moderne teori om termodynamik. Indtil da opdagede ingen forskning de grundlæggende videnskabelige principper bag operationen. De fleste forskere troede på kalorieteori, som opretholdt varmen var en usynlig væske, der flydede, da den var ude af balance. Carnot ville bruge sin forskning til at forbedre dampmaskinernes effektivitet. Hans første store arbejde var et papir, som han skrev i 1822-23. Det indeholdt et matematisk udtryk for værket produceret af et kilo damp. Dette papir blev dog aldrig offentliggjort og blev opdaget i manuskriptformen først i 1966. I 1823, efter Lazare Carnot's død, vendte Hippolyte Carnot tilbage til Paris og hjalp Sadi Carnot, der derefter arbejdede på bogen om dampmaskiner med det formål at besvar to spørgsmål. For det første om der var en øvre grænse for varmekraften, og for det andet om der var et bedre middel end damp til at producere denne kraft. Det var i 1824, at Carnot udgav sit arbejde, Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les maskiner, der er repræsenteret i développer cette puissance(Refleksioner om ildkraften). Bogen indeholdt detaljer om hans forskning og præsenterede en velbegrundet teoretisk behandling af den perfekte varmemotor, i dag kendt som Carnot-cyklus.
Hans arbejde - Refleksioner over ildens drivkraft
Mens bogen omhandlede en lang række emner om varmemotor, var det vigtigste afsnit det, der var dedikeret til en abstrakt præsentation af en idealiseret motor, som kunne bruges til at forstå og tydeliggøre de grundlæggende principper, der generelt anvendes til alle varmemotorer, uafhængigt af deres design. Det mest pålidelige bidrag, som Carnot har ydet til termodynamik, var vel antagelig hans abstraktion af dampmotorens væsentlige egenskaber. Det samme resulterede i et termodynamisk model baseret på hvilke nøjagtige beregninger kunne foretages. Carnot-cyklussen er måske en af de mest dygtige motorer, da den ikke kun udsender friktion og andre tilfældige affaldsprocesser, men heller ikke antager nogen ledning af varme mellem dele af motoren ved forskellige temperaturer. Carnot vidste, at ledning af varme mellem organer ved forskellige temperaturer er en spild og irreversibel proces, og derfor må fjernes, hvis varmemotoren skal opnå maksimal effektivitet. Hvad angår det andet spørgsmål, var han sikker på, at niveauet for den største effektivitet ikke var afhængig af arten af arbejdsvæsken. Han forudsagde, at effektiviteten af en idealiseret motor kun var afhængig af temperaturen på dens hotteste og koldeste dele og ikke af det stof, der kørte mekanismen. Carnot introducerede også konceptet med reversibilitet i sin bog, ifølge hvilken motorkraft kunne bruges til at producere temperaturforskellen i motoren, et koncept, der senere blev kendt som termodynamisk reversibilitet. Skønt den blev formuleret med hensyn til kalorier snarere end entropi, var dette en tidlig gengivelse af den anden lov om termodynamik. Selvom Sadi Carnot 's bog fik fremragende anmeldelser, så snart den blev offentliggjort, anerkendte den offentlig opmærksomhed først, efter at Clapeyron offentliggjorde en analytisk omformulering af den i 1834. Carnot's ideer blev senere inkorporeret i den termodynamiske teori om Clausius og Thomson.
Død
En koleraepidemi fra 1832 kostede Carnot sit liv. På grund af sygdommens smitsomme karakter blev mange af Carnot's ejendele og skrifter begravet sammen med ham som et middel til at begrænse spredningen af sygdommen. Det er af denne grund, at kun en håndfuld af Carnot's videnskabelige skrifter har overlevet.
Hurtige fakta
Fødselsdag 1. juni 1796
Nationalitet Fransk
Berømt: FysikereFranske mænd
Død i en alder: 36
Sol skilt: tvilling
Født i: Luxembourg Palace
Berømt som Fysiker og videnskabsmand
Familie: far: Lazare Carnot søskende: Hippolyte Carnot Død den: 24. august 1832 dødssted: Paris Flere faktauddannelse: École Polytechnique, École Royale du Génie, Sorbonne, Collège de France
