Sadi Carnot, populärt beskrivet som "fader till termodynamik", var mannen bakom den första framgångsrika teoretiska berättelsen om värmemotorn, idag känd som Carnot-cykeln. En man med en mission, Carnot låt inte oroligheterna och instabiliteten i hans tidiga liv överskugga hans levande. Han redovisas för bland annat Carnot-effektivitet, Carnot-sats och Carnot-värmemotorn. Hans bok, Reflections on the Motive Power of Fire, låg till grund för termodynamikens andra lag. Carnots koncept om den idealiserade värmemotorn ledde till utvecklingen av ett termodynamiskt system som kunde kvantifieras, en nyckelframgång som möjliggjorde många av de framtida upptäckter som ligger framåt. Läs vidare för att veta mer om denna produktiv forskare och ingenjörs liv.
Barndom och tidigt liv
Uppkallad efter den persiska poeten Sadi från Shiraz, var Nicolas Léonard Sadi Carnot populärt känd under sitt tredje förnamn. Hans far Lazare Nicholas Marguerite Carnot var en framstående militär ledare och geometer. Young Carnots tidiga liv var olyckligt, fylld med turbulens och oro. Familjen led monetärt, vad med sin far som först förvisades och återvände sedan för att utses till Napoleons krigsminister och senare tvingades att avgå. Det var först 1812 som Sadi Carnot's liv förbättrades lite, med hans inskrivning på École polytechnique.Institutet, känt för sin exceptionellt utmärkta utbildning, hade namn på de stora forskarna, såsom Joseph Louis Gay-Lussac, Siméon Denis Poisson och André-Marie Ampère, på sin fakultetslista. Som sådan ledde Carnos år på institutet sitt liv senare. Carnot blev officer i den franska armén och tjänade samma till 1814. Samma år tog han examen frånÉcole polytechnique, varefter han gick till École du Génie atMetz genomför en tvåårig kurs i militärteknik. 1815 återvände Napoleon från landflykt för att förstöras senare samma år. Senior Carnot, som utsågs till inrikesminister, deporterades snart vilket ledde till att han flyttade till Tyskland, för att aldrig återvända till Frankrike. Hans yngre son, Hippolyte Carnot, gav honom företag i Tyskland. Under denna tid var Sadi Carnot inte heller nöjd med sitt liv på den professionella fronten. Även om han hade jobbet med att inspektera befästningar, utarbeta planer och skriva rapporter, blev hans rekommendationer misshandlade och ignorerade. På grund av hans brist på marknadsföring och oförmåga att hitta sig ett jobb som hjälpte honom att utnyttja sin utbildning, 1819, gjorde Carnot en undersökning för att gå med i det då bildade General Staff Corps i Paris. Lyckligtvis passerade han pappret och tog upp jobbet. Under denna tid började Carnot delta på kurser vid olika institutioner i Paris, inklusive Sorbonne och Collège de France. Det var då hans intresse för industriella problem växte och han började studera teorin om gaser. Carnot besöker sin far i det sistnämnda fördrivna hemmet i Magdeburg 1821 kan räknas som en av de viktigaste händelserna i hans liv. Tre år tidigare hade den första ångmotorn anlänt till Magdeburg och hade fångat Lazare Carnot intresse så djupt att han delade informationen med sin son. Fader-son-duon tillbringade större delen av sin dag på att diskutera drift och funktion av ångmotorer. Inspirerad och upphetsad återvände Carnot till Paris med målet att utveckla en teori för ångmotor.
Senare i livet
Hans satsning på att utveckla en teori för ångmotor ledde till upptäckten av den matematiska teorin om värme och hjälpte till att starta den moderna teorin om termodynamik. Fram till dess upptäckte ingen forskning de grundläggande vetenskapliga principerna bakom operationen. De flesta forskare trodde på kalori teori, som upprätthöll värme var en osynlig vätska som flödade när det var ur balans. Carnot ville använda sin forskning för att förbättra ångmotorernas effektivitet. Hans första stora arbete var ett papper som han skrev 1822-23. Det innehöll ett matematiskt uttryck för det arbete som producerades med en kilo ånga. Detta papper publicerades dock aldrig och upptäcktes i manuskriptformen först 1966. År 1823, efter Lazare Carnots död, återvände Hippolyte Carnot till Paris och hjälpte Sadi Carnot, som sedan arbetade med boken om ångmotorer som syftade till svara på två frågor. För det första, om det fanns en övre gräns för värmekraften, och för det andra om det fanns ett bättre medel än ånga för att producera denna kraft. Det var 1824 som Carnot publicerade sitt verk, Reflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance(Reflektioner över eldkraftens drivkraft). Boken innehöll detaljer om hans forskning och presenterade en välgrundad teoretisk behandling för den perfekta värmemotorn, för närvarande känd som Carnot-cykeln.
Hans arbete - Reflektioner över eldkraftens drivkraft
Medan boken behandlade ett brett spektrum av ämnen om värmemotor, var det viktigaste avsnittet det som ägnades åt en abstrakt presentation av en idealiserad motor, som kunde användas för att förstå och förtydliga de grundläggande principerna som vanligtvis tillämpas på alla värmemotorer, oberoende av deras design. Troligtvis var det viktigaste bidraget som Carnot gjorde till termodynamiken hans abstraktion av ångmotorns väsentliga funktioner. Detsamma resulterade i en termodynamisk modell baserad på exakta beräkningar. Carnot-cykeln är kanske en av de mest skickliga motorerna, eftersom den inte bara avger friktion och andra oavsiktliga slösande processer, utan också förutsätter inget värmeledning mellan delar av motorn vid olika temperaturer. Carnot visste att ledning av värme mellan kroppar vid olika temperaturer är en slöseri och irreversibel process och därför måste elimineras om värmemotorn ska uppnå maximal effektivitet. När det gäller den andra frågan var han säker på att nivån på största effektivitet inte berodde på arbetsvätskans natur. Han förutspådde att effektiviteten hos en idealiserad motor bara berodde på temperaturen på dess hetaste och kallaste delar och inte på ämnet som drev mekanismen. Carnot introducerade också begreppet reversibilitet i sin bok, enligt vilken motorkraft kan användas för att producera temperaturskillnaden i motorn, ett begrepp som sedan kallas termodynamisk reversibilitet. Även om det formulerades i termer av kalorier, snarare än entropi, var detta en tidig återgivning av termodynamikens andra lag. Även om Sadi Carnot bok fick utmärkta recensioner så snart den publicerades, berömde den allmän uppmärksamhet först efter att Clapeyron publicerade en analytisk omformulering av den 1834. Carnots idéer införlivades senare i den termodynamiska teorin om Clausius och Thomson.
Död
En koleraepidemi 1832 kostade Carnot hans liv. På grund av sjukdomens smittsamma karaktär begravdes många av Carnots ägodelar och skrifter tillsammans med honom som ett sätt att begränsa spridningen av sjukdomen. Det är av denna anledning som bara en handfull av Carnots vetenskapliga skrifter har överlevt.
Snabba fakta
Födelsedag 1 juni 1796
Nationalitet Franska
Berömd: FysikerFranska män
Död vid ålder: 36
Soltecken: Gemini
Född i: Luxemburg slott
Berömd som Fysiker och forskare
Familj: far: Lazare Carnot syskon: Hippolyte Carnot Död den: 24 augusti 1832 dödsort: Paris Mer faktautbildning: École Polytechnique, École Royale du Génie, Sorbonne, Collège de France
