Sadi Carnot, l’ingegnere del calore

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Nicolas Léonard Sadi Carnot (Parigi1º giugno 1796 – Parigi24 agosto 1832)  ha offerto un notevole contributo alla fisica ed in particolare, alla termodinamica teorica.

All’età di 11 anni, entrò nella École polytechnique, dove conobbe gente del calibro di Claude-Louis Navier e Gaspard-Gustave Coriolis, i quali erano allievi di Joseph Louis Gay-Lussac, Siméon-Denis Poisson e André-Marie Ampère.

Dopo la laurea, divenne ufficiale del genio militare dell’Esercito francese conseguendo il grado di capitano, prima di dedicarsi ai suoi studi dopo il 1819 che lo portarono ad essere considerato uno dei più importanti scienziati, all’epoca di Jean Baptiste Joseph Fourier.

Carnot è considerato uno dei padri fondatori della termodinamica ed i risultati dei suoi studi sono contenuti nell’opera Réflexions sur la puissance motrice du feu, pubblicata a soli 28 anni. Le conclusioni a cui giunse in quest’opera, sono estremamente importanti e vengono considerate il punto di partenza dal quale Clausius e Lord Kelvin giunsero a stabilire il secondo principio della termodinamica.

Morto a soli 36 anni durante un’epidemia di colera, per evitare il contagio, subito dopo la sua morte, i suoi effetti personali vennero bruciati, cosicché andarono distrutti quasi tutti i suoi scritti non ancora pubblicati.

Tra le più importanti ricerche si ricordano:

–        la teorizzazione della macchina di Carnot,

–       il ciclo di Carnot,

–       il teorema di Carnot, il cui enunciato afferma che:

“Qualsiasi macchina termodinamica che lavori tra due sorgenti di calore a diversa temperatura, deve necessariamente avere un rendimento che non può superare quello della macchina di Carnot.”

La legge generale sul rendimento di una macchina di Carnot viene espressa con la seguente formula:

\eta=\frac{T_1 - T_2}{T_1}=1- \frac{T_2}{T_1}