Sadi Carnot bol učený francúzsky vedec, ktorý založil modernú termodynamiku
Vedci

Sadi Carnot bol učený francúzsky vedec, ktorý založil modernú termodynamiku

Populárno označovaný ako „otec termodynamiky“, bol Sadi Carnot mužom, ktorý stojí za prvým úspešným teoretickým popisom tepelného motora, dnes známeho ako Carnotov cyklus. Carnot, muž s poslaním, nenechal nepokoje a nestabilitu svojho raného života zatieniť jeho život. Medzi inými patria pojmy ako Carnotova účinnosť, Carnotova veta a tepelný motor Carnot. Jeho kniha, Úvahy o pohonnej sile ohňa, položila základy pre druhý zákon termodynamiky. Koncepcia idealizovaného tepelného motora podľa Carnota viedla k vývoju termodynamického systému, ktorý by sa dal kvantifikovať, čo je kľúčový úspech, ktorý umožnil mnohé z budúcich objavov, ktoré ležia pred nami. Čítajte ďalej a dozviete sa viac o živote tohto plodného vedca a inžiniera.

Detstvo a skorý život

Pomenovaný po perzskom básnikovi Sadi zo Shirazu, bol Nicolas Léonard Sadi Carnot známy pod menom tretie meno. Jeho otec Lazare Nicholas Marguerite Carnot bol významným vojenským vodcom a geometrom. Raný život Younga Carnota bol nešťastný, plný turbulencie a nepokojov. Rodina utrpela monetárne, čo sa stalo, keď bol jeho otec najskôr vyhostený, potom sa vrátil, aby bol menovaný za napoleonského ministra vojny a neskôr bol nútený rezignáciu. Až v roku 1812 sa život Sadi Carnota zlepšil, keď sa zapísal na Polytechnika z École.Inštitút, známy svojím výnimočne vynikajúcim vzdelaním, mal vo svojom zozname fakúlt mená veľkých vedcov, ako sú Joseph Louis Gay-Lussac, Siméon Denis Poisson a André-Marie Ampère. Preto Carnotove roky v ústave usmerňovali priebeh jeho života neskôr. Carnot sa stal dôstojníkom francúzskej armády a slúžil rovnako až do roku 1814. V tom istom roku absolvovalPolytechnika z École, po ktorej išiel École du Génie atMetz vykonáva dvojročný kurz vojenského inžinierstva. V roku 1815 sa Napoleon vrátil z exilu, aby ho neskôr v tom istom roku porazil. Senior Carnot, ktorý bol menovaný ministrom vnútra, bol čoskoro deportovaný, čo viedlo k jeho presunu do Nemecka, nikdy sa nevrátil do Francúzska. Jeho mladší syn Hippolyte Carnot mu dal spoločnosť v Nemecku. Počas tohto obdobia nebol ani Sadi Carnot spokojný so svojím životom na profesionálnej fronte. Hoci mal za úlohu kontrolovať opevnenia, vypracovať plány a písať správy, jeho odporúčania boli zle zaobchádzané a ignorované. V roku 1819 Carnot pre nedostatok podpory a neschopnosti nájsť si zamestnanie, ktoré mu pomohlo využiť jeho výcvik, vykonal skúšku, aby sa pripojil k vtedy vytvorenému generálnemu štábu v Paríži. Našťastie zložil noviny a vzal prácu. Počas tejto doby začala Carnot navštevovať kurzy na rôznych inštitúciách v Paríži vrátane Sorbonny a Collège de France. To bolo potom, že jeho záujem o priemyselné problémy vzrástol a začal študovať teóriu plynov. Carnotovu návštevu jeho otca v jeho vyhnanom domove v Magdeburgu v roku 1821 možno považovať za jednu z najdôležitejších udalostí v jeho živote. O tri roky skôr prišiel prvý parný stroj do Magdeburgu a zaujal Lazara Carnota tak hlboko, že informácie zdieľal so svojím synom. Duo otec-syn strávil väčšinu dňa diskusiou o fungovaní a fungovaní parných strojov. Inšpirovaný a nadšený, Carnot sa vrátil do Paríža s cieľom vyvinúť teóriu pre parný stroj.

Neskorší život

Jeho snaha o rozvoj teórie pre parný stroj viedla k objavu matematickej teórie tepla a pomohla založiť modernú teóriu termodynamiky. Dovtedy žiadny výskum nezistil základné vedecké princípy operácie. Väčšina vedcov verila v kalorickú teóriu, ktorá udržiavala teplo ako neviditeľná tekutina, ktorá tiekla, keď bola mimo rovnováhy. Carnot chcel využiť svoj výskum na zlepšenie účinnosti parných motorov. Jeho prvou významnou prácou bol papier, ktorý napísal v rokoch 1822-23. Obsahoval matematický výraz pre prácu vyrobenú jedným kilogramom pary. Tento dokument však nebol nikdy publikovaný a bol objavený v rukopisnej podobe až v roku 1966. V roku 1823 sa Hippolyte Carnot po smrti Lazara Carnota vrátil do Paríža a pomohol Sadi Carnotovi, ktorý potom pracoval na knihe o parných strojoch zameraných na odpovedať na dve otázky. Po prvé, či bola horná hranica sily tepla a po druhé, či na výrobu tejto energie existujú lepšie prostriedky ako para. V roku 1824 Carnot publikoval svoju prácu, Rifflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines sa postará o potlač obálky(Úvahy o hnacej sile ohňa). Kniha obsahovala podrobnosti o jeho výskume a predstavila dobre zdôvodnené teoretické spracovanie dokonalého tepelného motora, v súčasnosti známeho ako Carnotov cyklus.

Jeho práca - úvahy o hybnej sile ohňa

Zatiaľ čo kniha sa zaoberala širokou škálou tém o tepelnom motore, najdôležitejšou časťou bola časť venovaná abstraktnej prezentácii idealizovaného motora, ktorá sa mohla použiť na pochopenie a objasnenie základných princípov, ktoré sa všeobecne vzťahujú na všetkých tepelné motory, nezávisle od ich konštrukcie. Pravdepodobne najvýznamnejším prínosom, ktorý Carnot prispel k termodynamike, bolo jeho abstrakcia základných vlastností parného motora. To isté viedlo k modelu termodynamického systému, na základe ktorého bolo možné vykonať presné výpočty. Carnotov cyklus je pravdepodobne jedným z najuznávanejších možných motorov, pretože nielen emituje trenie a iné vedľajšie plytvavé procesy, ale tiež nepredpokladá žiadne vedenie tepla medzi časťami motora pri rôznych teplotách. Carnot vedel, že vedenie tepla medzi telesami pri rôznych teplotách je zbytočné a nezvratné, a preto musí byť odstránené, ak má tepelný motor dosiahnuť maximálnu účinnosť. Pokiaľ ide o druhú otázku, bol si istý, že úroveň maximálnej účinnosti nezávisí od povahy pracovnej tekutiny. Predpovedal, že účinnosť idealizovaného motora závisí iba od teploty jeho najteplejších a najchladnejších častí a nie od látky, ktorá riadi mechanizmus. Carnot tiež predstavil vo svojej knihe koncepciu reverzibility, podľa ktorej by sa hnacia sila mohla použiť na vytvorenie teplotných rozdielov v motore, čo je pojem, ktorý sa následne nazýva termodynamická reverzibilita. Aj keď bol formulovaný skôr ako kalorický než entropický, išlo o prvé vydanie druhého zákona o termodynamike. Aj keď kniha Sadi Carnota získala vynikajúce recenzie, hneď ako bola vydaná, vzbudila pozornosť verejnosti až potom, čo Clapeyron v roku 1834 uverejnil jej analytickú preformulovanie. Carnotove myšlienky boli neskôr začlenené do termodynamickej teórie Clausia a Thomsona.

úmrtia

Epidémia cholery z roku 1832 stála Carnotov život. Kvôli nákazlivej povahe choroby bolo veľa Carnotových vecí a spisov pochovaných spolu s ním ako prostriedok na obmedzenie šírenia choroby. Z tohto dôvodu prežila iba hrstka Carnotových vedeckých spisov.

Rýchle fakty

narodeniny 1. júna 1796

národnosť Francúzština

Slávni: fyzici francúzski muži

Úmrtie vo veku: 36 rokov

Slnko: Blíženci

Narodil sa v: luxemburskom paláci

Slávne ako Fyzik a vedec

Rodina: otec: Lazare Carnot súrodenci: Hippolyte Carnot Úmrtie: 24. augusta 1832 miesto úmrtia: Paríž Ďalšie údaje Vzdelanie: École Polytechnique, École Royale du Génie, Sorbonne, Collège de France