Sadi Carnot, in pieno Nicolas-léonard-sadi Carnot, (nato il 1 giugno 1796, Parigi, fr.- morto agosto. 24, 1832, Parigi), scienziato francese che descrisse il ciclo di Carnot, relativo alla teoria dei motori termici.
Carnot era il figlio maggiore della figura rivoluzionaria francese Lazare Carnot ed è stato chiamato per un poeta e filosofo persiano medievale, Saʿdī di Shīrāz. I suoi primi anni furono un periodo di disordini e la famiglia subì molti cambiamenti di fortuna. Suo padre fuggì in esilio poco dopo la nascita di Sadi; nel 1799 tornò ad essere nominato ministro della guerra di Napoleone, ma fu presto costretto a dimettersi. Scrittore di matematica e meccanica, nonché di questioni militari e politiche, l’anziano Carnot aveva ora il tempo libero di dirigere la prima educazione del figlio.
Sadi entrò nella École Polytechnique nel 1812, un’istituzione che fornisce un’educazione eccezionalmente fine, con una facoltà di famosi scienziati consapevoli degli ultimi sviluppi della fisica e della chimica, che si basavano su una matematica rigorosa. Quando Sadi si laureò nel 1814, l’impero di Napoleone stava tornando indietro e gli eserciti europei stavano invadendo la Francia. Presto Parigi stessa fu assediata, e gli studenti, Sadi tra loro, combatterono una schermaglia alla periferia della città.
Durante il breve ritorno al potere di Napoleone nel 1815, Lazare Carnot fu ministro degli interni, ma, dopo l’abdicazione definitiva dell’imperatore, fuggì in Germania, per non tornare mai più in Francia.
Sadi rimase un ufficiale dell’esercito per la maggior parte della sua vita, nonostante le controversie sulla sua anzianità, la negazione della promozione e il rifiuto di assumerlo nel lavoro per il quale era stato addestrato. Nel 1819 si trasferì allo Stato maggiore di recente formazione, ma si ritirò rapidamente a metà stipendio, vivendo a Parigi su chiamata per servizio militare. Gli amici lo descrivevano come riservato, quasi taciturno, ma insaziabilmente curioso della scienza e dei processi tecnici.
È iniziato il periodo maturo e creativo della sua vita. Sadi ha partecipato a conferenze pubbliche sulla fisica e la chimica previste per i lavoratori. Fu anche ispirato da lunghe discussioni con il famoso fisico e industriale di successo Nicolas Clément-Desormes, le cui teorie chiarì ulteriormente con la sua intuizione e capacità di generalizzare.
Il problema che occupava Carnot era come progettare buoni motori a vapore. La potenza del vapore aveva già molti usi-drenare l’acqua dalle miniere, scavare porti e fiumi, forgiare il ferro, macinare il grano e filare e tessere il tessuto—ma era inefficiente. L’importazione in Francia di motori avanzati dopo la guerra con la Gran Bretagna mostrò a Carnot quanto il design francese fosse rimasto indietro. E lo irritava in particolare che gli inglesi avevano progredito finora attraverso il genio di alcuni ingegneri che mancava di formazione scientifica formale. Gli ingegneri britannici avevano anche accumulato e pubblicato dati affidabili sull’efficienza di molti tipi di motori in condizioni di funzionamento effettive; e sostenevano vigorosamente i meriti dei motori a bassa e alta pressione e dei motori monocilindrici e multicilindrici.
Convinto che l’inadeguato utilizzo del vapore da parte della Francia fosse un fattore nella sua caduta, Carnot iniziò a scrivere un lavoro non tecnico sull’efficienza dei motori a vapore. Altri lavoratori prima di lui avevano esaminato la questione del miglioramento dell’efficienza dei motori a vapore confrontando l’espansione e la compressione del vapore con la produzione di lavoro e il consumo di carburante. Nel suo saggio, Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance (Riflessioni sulla forza motrice del fuoco), pubblicato nel 1824, Carnot affrontò l’essenza del processo, non riguardando se stesso come altri avevano fatto con i suoi dettagli meccanici.
Vide che, in un motore a vapore, la forza motrice viene prodotta quando il calore “scende” dalla temperatura più alta della caldaia alla temperatura più bassa del condensatore, proprio come l’acqua, quando cade, fornisce energia in una ruota idraulica. Ha lavorato nel quadro della teoria calorica del calore, supponendo che il calore fosse un gas che non poteva essere né creato né distrutto. Sebbene l’ipotesi fosse errata e Carnot stesso avesse dubbi a riguardo anche mentre stava scrivendo, molti dei suoi risultati erano tuttavia veri, in particolare la previsione che l’efficienza di un motore idealizzato dipende solo dalla temperatura delle sue parti più calde e fredde e non dalla sostanza (vapore o qualsiasi altro fluido) che guida il meccanismo.
Sebbene formalmente presentato all’Accademia delle Scienze e dato un’eccellente recensione sulla stampa, il lavoro fu completamente ignorato fino al 1834, quando Émile Clapeyron, un ingegnere ferroviario, citò ed estese i risultati di Carnot. Diversi fattori potrebbero spiegare questo ritardo nel riconoscimento; il numero di copie stampate è stato limitato e la diffusione della letteratura scientifica è stata lenta, e un tale lavoro è stato difficilmente previsto di venire dalla Francia, quando la leadership nella tecnologia a vapore era stata centrata in Inghilterra per un secolo. Alla fine le opinioni di Carnot furono incorporate dalla teoria termodinamica così come fu sviluppata da Rudolf Clausius in Germania (1850) e William Thomson (in seguito Lord Kelvin) in Gran Bretagna (1851).
Poco si sa delle successive attività di Carnot. Nel 1828 si descrisse come un “costruttore di motori a vapore, a Parigi.”Quando la rivoluzione del 1830 in Francia sembrava promettere un regime più liberale, ci fu un suggerimento che a Carnot fosse data una posizione di governo, ma non ne uscì nulla. Era anche interessato a migliorare l’istruzione pubblica. Quando la monarchia assolutista fu restaurata, tornò al lavoro scientifico, che continuò fino alla sua morte nell’epidemia di colera del 1832 a Parigi.
