Sadi Carnot

Sadi Carnot, in vollem Nicolas-léonard-sadi Carnot, (geboren 1. Juni 1796, Paris, Fr.-gestorben Aug. 24, 1832, Paris), französischer Wissenschaftler, der den Carnot-Zyklus in Bezug auf die Theorie der Wärmekraftmaschinen beschrieb.Carnot war der älteste Sohn des französischen Revolutionärs Lazare Carnot und wurde nach einem mittelalterlichen persischen Dichter und Philosophen, Saʿdī von Shīrāz, benannt. Seine frühen Jahre waren eine Zeit der Unruhen, und die Familie erlitt viele Veränderungen des Glücks. Sein Vater floh kurz nach Sadis Geburt ins Exil; 1799 kehrte er zurück, um Napoleons Kriegsminister zu werden, musste aber bald zurücktreten. Ein Schriftsteller auf Mathematik und Mechanik sowie militärische und politische Angelegenheiten, der ältere Carnot hatte nun die Muße zu seinem Sohn die frühe Bildung zu lenken.

Sadi trat 1812 in die École Polytechnique ein, eine Institution, die eine außergewöhnlich gute Ausbildung bietet, mit einer Fakultät berühmter Wissenschaftler, die sich der neuesten Entwicklungen in Physik und Chemie bewusst sind und auf einer strengen Mathematik basieren. Als Sadi 1814 seinen Abschluss machte, wurde Napoleons Reich zurückgedrängt, und europäische Armeen drangen in Frankreich ein. Bald wurde Paris selbst belagert, und die Studenten, darunter Sadi, führten ein Gefecht am Rande der Stadt.Während Napoleons kurzer Rückkehr an die Macht im Jahr 1815 war Lazare Carnot Innenminister, aber nach der endgültigen Abdankung des Kaisers floh er nach Deutschland, um nie wieder nach Frankreich zurückzukehren.

Holen Sie sich ein Britannica Premium-Abonnement und erhalten Sie Zugang zu exklusiven Inhalten. Sadi blieb die meiste Zeit seines Lebens ein Armeeoffizier, trotz Streitigkeiten über sein Dienstalter, Verweigerung der Beförderung und der Weigerung, ihn in dem Job zu beschäftigen, für den er ausgebildet worden war. 1819 wechselte er zum kürzlich gebildeten Generalstab, zog sich aber schnell mit halbem Lohn zurück und lebte in Paris auf Abruf zum Armeedienst. Freunde beschrieben ihn als zurückhaltend, fast wortkarg, aber unersättlich neugierig auf Wissenschaft und technische Prozesse.

Nun begann die reife, schöpferische Zeit seines Lebens. Sadi besuchte öffentliche Vorlesungen über Physik und Chemie für Arbeiter. Er wurde auch von langen Diskussionen mit dem prominenten Physiker und erfolgreichen Industriellen Nicolas Clément-Desormes inspiriert, dessen Theorien er durch seine Einsicht und Verallgemeinerungsfähigkeit weiter klärte.

Das Problem bei Carnot war, wie man gute Dampfmaschinen konstruiert. Dampfkraft hatte bereits viele Verwendungszwecke – Wasser aus Minen ablassen, Häfen und Flüsse ausheben, Eisen schmieden, Getreide mahlen, und Spinnen und Weben von Stoffen — aber es war ineffizient. Der Import fortschrittlicher Motoren nach dem Krieg mit Großbritannien nach Frankreich zeigte Carnot, wie weit das französische Design zurückgefallen war. Es ärgerte ihn besonders, dass die Briten durch das Genie einiger Ingenieure, denen eine formale wissenschaftliche Ausbildung fehlte, so weit fortgeschritten waren. Britische Ingenieure hatten auch zuverlässige Daten über den Wirkungsgrad vieler Motortypen unter tatsächlichen Laufbedingungen gesammelt und veröffentlicht; und sie argumentierten energisch über die Vorzüge von Nieder- und Hochdruckmotoren sowie von Einzylinder- und Mehrzylindermotoren.In der Überzeugung, dass Frankreichs unzureichende Dampfnutzung ein Faktor für seinen Untergang war, begann Carnot, eine nichttechnische Arbeit über die Effizienz von Dampfmaschinen zu schreiben. Andere Arbeiter vor ihm hatten die Frage der Verbesserung der Effizienz von Dampfmaschinen untersucht, indem sie die Expansion und Kompression von Dampf mit der Produktion von Arbeit und dem Verbrauch von Kraftstoff verglichen. In seinem 1824 erschienenen Aufsatz Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance (Reflexionen über die Triebkraft des Feuers) ging Carnot auf das Wesentliche des Prozesses ein und befasste sich nicht wie andere mit seinen mechanischen Details.

Er sah, dass in einer Dampfmaschine Antriebskraft erzeugt wird, wenn Wärme von der höheren Temperatur des Kessels auf die niedrigere Temperatur des Kondensators „abfällt“, so wie Wasser, wenn es fällt, in einem Wasserrad Strom liefert. Er arbeitete im Rahmen der kalorischen Wärmetheorie und ging davon aus, dass Wärme ein Gas ist, das weder erzeugt noch zerstört werden kann. Obwohl die Annahme falsch war und Carnot selbst schon während des Schreibens Zweifel hatte, waren viele seiner Ergebnisse dennoch wahr, insbesondere die Vorhersage, dass die Effizienz eines idealisierten Motors nur von der Temperatur seiner heißesten und kältesten Teile abhängt und nicht von der Substanz (Dampf oder einer anderen Flüssigkeit), die den Mechanismus antreibt.Obwohl die Arbeit der Akademie der Wissenschaften offiziell vorgestellt und in der Presse ausgezeichnet rezensiert wurde, wurde sie bis 1834 völlig ignoriert, als Émile Clapeyron, ein Eisenbahningenieur, Carnot’s Ergebnisse zitierte und erweiterte. Mehrere Faktoren könnten für diese Verzögerung der Anerkennung verantwortlich sein; Die Anzahl der gedruckten Exemplare war begrenzt und die Verbreitung wissenschaftlicher Literatur war langsam, und es wurde kaum erwartet, dass ein solches Werk aus Frankreich stammt, als die Führung in der Dampftechnologie ein Jahrhundert lang in England lag. Schließlich wurden Carnot’s Ansichten von der thermodynamischen Theorie übernommen, wie sie von Rudolf Clausius in Deutschland (1850) und William Thomson (später Lord Kelvin) in Großbritannien (1851) entwickelt wurde.

Über Carnot’s spätere Aktivitäten ist wenig bekannt. 1828 bezeichnete er sich in Paris als „Konstrukteur von Dampfmaschinen.“ Als die Revolution von 1830 in Frankreich ein liberaleres Regime zu versprechen schien, gab es einen Vorschlag, Carnot eine Regierungsposition zu geben, aber es wurde nichts daraus. Er war auch an der Verbesserung der öffentlichen Bildung interessiert. Als die absolutistische Monarchie wiederhergestellt war, kehrte er zur wissenschaftlichen Arbeit zurück, die er bis zu seinem Tod in der Cholera-Epidemie von 1832 in Paris fortsetzte.

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