Nicolas Léonard Sadi Carnot

Sadi Carnot

1. 6. 1796–24. 8. 1832

Francouzský inženýr Nicolas Léonard Sadi Carnot se narodil 1. června 1796 v rodině francouzského státníka, generála a matematika Lazara Carnota (1753–1823), organizátora revolučních armád a krátce Napoleonova ministra války (1800). Sadi Carnot po graduaci v roce 1814 sloužil ve francouzské armádě jako poručík ženijního sboru, v roce 1819 přešel do nově vzniklého generálního štábu. Sadi Carnot je spoluzakladatel termodynamiky – vědy o přeměnách tepla na práci a naopak a o vztazích mezi teplem a dalšími druhy energie.

Portrét Sadiho Carnota v uniformě
Portrét 17letého Carnota v uniformě pařížské školy École Polytechnique (Louis-Léopold Boilly, 1813)

Sadi Carnot vstoupil v roce 1812 v minimálním přípustném věku 16 let na pařížskou École Polytechnique, kde mezi jeho učitele patřili Siméon Denis Poisson, André-Marie Ampère, François Arago a Joseph Louis Gay-Lussac. Mezi jeho spolužáky byli pozdější významní vědci Gaspard-Gustave Coriolis, Claude-Louis Navier a Michel Chasles. Po graduaci v roce 1814 působil Sadi Carnot jako vojenský inženýr. V armádě sloužil do roku 1828.

Tepelné stroje

Sadi Carnot studoval tepelné stroje. S parním strojem se blíže seznámil v roce 1821 při návštěvě svého otce Lazara, který žil v exilu v pruském Magdeburgu. Carnot se snažil popsat fyzikální model parního stroje a v díle Úvahy o hybné síle ohně a o strojích způsobilých tuto sílu rozvíjet (Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance, 1824) publikoval své výzkumy o pracovním tepelném cyklu složeném ze dvou izoterm a dvou adiabat. Carnot dokázal, že takový cyklus poskytuje největší práci – na jeho počest byl pojmenován jako Carnotův cyklus. Kniha vyšla v Paříži v nákladu 600 výtisků, které si Carnot zaplatil sám, a za jeho života zůstala téměř bez povšimnutí.

Carnotův cyklus

Tepelný oběh s nejvyšší termickou účinností, sestávající ze dvou expanzních změn (izotermy a adiabaty) a ze dvou změn kompresních (izotermy a adiabaty). Carnotův cyklus nelze prakticky realizovat – ukazuje nejvyšší teoreticky dosažitelnou účinnost oběhu, v němž se přivádí teplo pracovní látce při teplotě TA a odvádí při teplotě TB. Lze tak lépe analyzovat možnosti dalšího zdokonalování tepelných oběhů.

Carnotovo dílo zůstalo za jeho života téměř nepovšimnuto. Až v roce 1834 ho v analytické přepracované podobě představil francouzský inženýr Émile Clapeyron. Na Clapeyronovu práci pak v 50. letech 19. století navázali William Thomson (pozdější lord Kelvin) a Rudolf Clausius. Thomson z Carnotovy analýzy odvodil absolutní termodynamickou teplotní stupnici, Clausius zavedl pojem entropie. Tím byl formulován druhý termodynamický zákon, jehož kořeny sahají právě k Carnotovým úvahám o mezích účinnosti tepelných strojů.

Sadi Carnot zemřel 24. srpna 1832 ve věku pouhých 36 let na choleru.

Další informace