In de volksmond beschreven als de "vader van de thermodynamica", was Sadi Carnot de man achter het eerste succesvolle theoretische verslag van de warmtemotor, tegenwoordig bekend als de Carnot-cyclus. Een man met een missie, Carnot liet de onrust en instabiliteit van zijn vroege leven zijn leven niet overschaduwen. Hij staat onder meer voor concepten als Carnot-efficiëntie, Carnot-stelling en de Carnot-warmtemotor. Zijn boek, Reflections on the Motive Power of Fire, legde de basis voor de tweede wet van de thermodynamica. Carnot's concept van de geïdealiseerde warmtemotor leidde tot de ontwikkeling van een thermodynamisch systeem dat kon worden gekwantificeerd, een belangrijk succes dat veel van de toekomstige ontdekkingen mogelijk maakte. Lees verder om meer te weten over het leven van deze productieve wetenschapper en ingenieur.
Kindertijd en vroege leven
Vernoemd naar de Perzische dichter Sadi van Shiraz, was Nicolas Léonard Sadi Carnot in de volksmond bekend onder zijn derde voornaam. Zijn vader, Lazare Nicholas Marguerite Carnot, was een eminente militaire leider en meetkundige. Het vroege leven van Young Carnot was ongelukkig, gevuld met turbulentie en onrust. De familie leed in geld, waarbij zijn vader eerst werd verbannen en vervolgens terugkeerde om te worden benoemd tot oorlogsminister van Napoleon en later gedwongen werd af te treden. Pas in 1812 verbeterde het leven van Sadi Carnot een beetje, met zijn inschrijving bij de École polytechnique.Het instituut, beroemd om zijn uitzonderlijk uitstekende opleiding, had namen van de grote wetenschappers, zoals Joseph Louis Gay-Lussac, Siméon Denis Poisson en André-Marie Ampère, op de lijst van de faculteiten. Als zodanig hebben de jaren van Carnot bij het instituut de koers van zijn leven later bepaald. Carnot werd officier in het Franse leger en diende tot 1814. In datzelfde jaar studeerde hij afÉcole polytechnique, waarna hij ging École du Génie atMetz volgt een tweejarige opleiding in militaire techniek. In 1815 keerde Napoleon terug uit ballingschap om later datzelfde jaar te worden verslagen. Senior Carnot, die werd benoemd tot minister van Binnenlandse Zaken, werd spoedig gedeporteerd, wat leidde tot zijn verhuizing naar Duitsland, om nooit meer terug te keren naar Frankrijk. Zijn jongste zoon, Hippolyte Carnot, gaf hem gezelschap in Duitsland. Gedurende deze tijd was ook Sadi Carnot niet erg blij met zijn leven op het professionele front. Hoewel hij de taak had om vestingwerken te inspecteren, plannen op te stellen en rapporten te schrijven, werden zijn aanbevelingen verkeerd behandeld en genegeerd. Vanwege zijn gebrek aan promotie en het onvermogen om een baan te vinden die hem hielp zijn opleiding te gebruiken, gaf Carnot in 1819 een examen om lid te worden van het toen gevormde Generale Stafkorps in Parijs. Gelukkig gaf hij de krant door en nam de baan op zich. Gedurende deze tijd begon Carnot cursussen te volgen aan verschillende instellingen in Parijs, waaronder de Sorbonne en het Collège de France. Op dat moment groeide zijn interesse in industriële problemen en begon hij de theorie van gassen te bestuderen. Het bezoek van Carnot aan zijn vader in diens verbannen huis in Maagdenburg in 1821 kan worden beschouwd als een van de belangrijkste gebeurtenissen in zijn leven. Drie jaar eerder was de eerste stoommachine in Magdeburg aangekomen en had Lazare Carnot zo diep in de belangstelling gewekt dat hij de informatie met zijn zoon deelde. Het vader-zoon-duo besteedde een groot deel van hun dag aan het bespreken van de werking en werking van stoommachines. Geïnspireerd en opgewonden keerde Carnot terug naar Parijs met als doel een theorie voor stoommachine te ontwikkelen.
Later leven
Zijn onderneming om een theorie voor stoommachine te ontwikkelen, leidde tot de ontdekking van de wiskundige theorie van warmte en hielp de moderne theorie van thermodynamica te starten. Tot die tijd ontdekte geen enkel onderzoek de fundamentele wetenschappelijke principes achter de operatie. De meeste wetenschappers geloofden in de calorietheorie, die handhaafde warmte was een onzichtbare vloeistof die stroomde als het uit balans was. Carnot wilde zijn onderzoek gebruiken om de efficiëntie van stoommachines te verbeteren. Zijn eerste grote werk was een krant die hij in 1822-23 schreef. Het bevatte een wiskundige uitdrukking voor het werk dat met één kilogram stoom werd geproduceerd. Dit artikel werd echter nooit gepubliceerd en werd pas in 1966 in de vorm van een manuscript ontdekt. In 1823, na de dood van Lazare Carnot, keerde Hippolyte Carnot terug naar Parijs en hielp Sadi Carnot, die vervolgens werkte aan het boek over stoommachines met als doel beantwoord twee vragen. Ten eerste of er een bovengrens was voor de kracht van warmte, en ten tweede of er een beter middel dan stoom was om deze kracht te produceren. Het was in 1824 dat Carnot zijn werk publiceerde, Reflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance(Reflecties op de drijfkracht van vuur). Het boek bevatte details van zijn onderzoek en presenteerde een weloverwogen theoretische behandeling voor de perfecte warmtemotor, momenteel bekend als de Carnot-cyclus.
Zijn werk - Reflections on the Motive Power of Fire
Hoewel het boek een breed scala aan onderwerpen over warmtemotor behandelde, was het belangrijkste gedeelte dat was gewijd aan een abstracte presentatie van een geïdealiseerde motor, die kon worden gebruikt om de fundamentele principes te begrijpen en te verduidelijken die over het algemeen op iedereen worden toegepast warmtemotoren, onafhankelijk van hun ontwerp. Ongetwijfeld was de belangrijkste bijdrage die Carnot heeft geleverd aan de thermodynamica zijn abstractie van de essentiële kenmerken van de stoommachine. Hetzelfde resulteerde in een model thermodynamisch systeem op basis waarvan exacte berekeningen gemaakt konden worden. De Carnot-cyclus is misschien wel een van de meest bekwame motoren, omdat deze niet alleen wrijving en andere incidentele verkwistende processen veroorzaakt, maar ook geen warmtegeleiding tussen delen van de motor bij verschillende temperaturen veronderstelt. Carnot wist dat de warmtegeleiding tussen lichamen bij verschillende temperaturen een verkwistend en onomkeerbaar proces is en daarom moet worden geëlimineerd als de warmtemotor een maximaal rendement wil bereiken. Wat de tweede vraag betreft, was hij er zeker van dat het niveau van uiterste efficiëntie niet afhing van de aard van de werkvloeistof. Hij voorspelde dat de efficiëntie van een geïdealiseerde motor alleen afhing van de temperatuur van de heetste en koudste onderdelen en niet van de stof die het mechanisme aandreef. Carnot introduceerde ook het concept van omkeerbaarheid in zijn boek, volgens welke drijfkracht zou kunnen worden gebruikt om het temperatuurverschil in de motor te produceren, een concept dat later bekend staat als thermodynamische omkeerbaarheid. Hoewel geformuleerd in termen van calorie, in plaats van entropie, was dit een vroege weergave van de tweede wet van de thermodynamica. Hoewel het boek van Sadi Carnot uitstekende recensies oogstte zodra het werd gepubliceerd, kreeg het pas publieke aandacht nadat Clapeyron er in 1834 een analytische herformulering van had gepubliceerd. Carnot's ideeën werden later opgenomen in de thermodynamische theorie van Clausius en Thomson.
Dood
Een cholera-epidemie van 1832 kostte Carnot zijn leven. Vanwege de besmettelijke aard van de ziekte, werden veel van de bezittingen en geschriften van Carnot samen met hem begraven als een middel om de verspreiding van de ziekte in te perken. Het is om deze reden dat slechts een handvol wetenschappelijke geschriften van Carnot bewaard zijn gebleven.
Snelle feiten
Verjaardag 1 juni 1796
Nationaliteit Frans
Beroemd: natuurkundigen Franse mannen
Overleden op 36-jarige leeftijd
Zonneteken: Tweeling
Geboren in: Palais du Luxembourg
Beroemd als Natuurkundige en wetenschapper
Familie: vader: Lazare Carnot broers en zussen: Hippolyte Carnot Overleden op: 24 augustus 1832 plaats van overlijden: Parijs Meer feiten opleiding: École Polytechnique, École Royale du Génie, Sorbonne, Collège de France
