نیکولا سعدی کارنو

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
نیکلا لئونار سعدی کارنو
Sadi Carnot.jpeg
نام اصلی Nicolas Léonard Sadi Carnot
درگذشت ۲۴ اوت ۱۸۳۲ میلادی، ابتلا به بیماری وبا
اقامتگاه Flag of France.svg فرانسه

نیکلا لئونار سعدی کارنو (به فرانسوی: Nicolas Léonard Sadi Carnot) (۱۷۹۶ - ۱۸۳۲) که بیشتر با نام سعدی کارنو شناخته می‌شود، فیزیک‌دان فرانسوی بود که قانون دوم ترمودینامیک را کشف کرد و چرخه کارنو در ماشین‌های گرمایی به نام اوست.

کارنو در یک خانوادهٔ برجسته و ممتاز فرانسوی به دنیا آمد. پدرش لازار کارنو (۱۷۵۳ تا ۱۸۲۳) ریاضی‌دان انقلابی، طراح نقشه‌های جنگی، پدیدآورندهٔ چهارده ارتش جمهوری فرانسه و از شخصیت‌های برجستهٔ دولتی محسوب می‌شد که به علت ابداع روش‌های نوین و مؤثر جنگی برای مقابله با دول اروپایی «طراح پیروزی» نام گرفته بود. برادرش آزادی‌خواه و سیاست‌مداری برجسته بود و برادرزاده‌اش، ماری فرانسوا سعدی کارنو، به ریاست جمهوری فرانسه رسید. پدر کارنو به فرهنگ و ادب فارسی عشق می‌ورزید و به علت علاقهٔ وافرش به سعدی، شاعر پرآوازهٔ ایرانی، نام میانی فرزندش را سعدی نهاد.[۱]

زندگی‌نامه[ویرایش]

کارنو در سن شانزده سالگی وارد مدرسهٔ پلی‌تکنیک شد. او همزمان با محصلین دیگری چون ناویر و کریولیس (که آنها هم بعدها دانشمندان بزرگی شدند)، نزد استادان بزرگی از جمله گیلوساک، پواسون، آراگو و آمپر به تحصیل پرداخت. پس از طی مدرسهٔ پلی‌تکنیک، با درجهٔ افسری وارد ارتش فرانسه شد، ولی پس از سقوط ناپلئون و تبعید پدرش، از ارتش خارج شد. پس از آن در پاریس اقامت گزید. در پاریس با دانشگاه سوربون و کالج دوفرانس در ارتباط بود. به موسیقی و تئاتر دلبستگی داشت و حتی درباره رقص و شمشیربازی تحقیق می‌کرد.

در همین زمان به صنعت علاقه‌مند شد و شروع به مطالعهٔ نظریهٔ گازها کرد. اولین اثر مهم کارنو جزوه‌ای بود که در سال‌های ۱۸۲۲ تا ۱۸۲۳ نگاشت و در آن برای تعیین رابطهٔ ریاضی کار تولید شده به وسیلهٔ یک کیلوگرم بخار تلاش کرد. پس از انتشار این اثر به تحقیقات خود ادامه داد و نظریات خود را کامل‌تر کرد که یاداشت‌هایی از آن‌ها به جای مانده‌است.

در آن زمان ماشین بخار به وسیلهٔ جیمز وات اختراع شده بود و در صنعت نقش مهمی ایفا می‌کرد. با این حال و علی‌رغم کوشش‌های صنعتگران، بازده آن بسیار اندک بود. در آن زمان هنوز اطمینان کاملی نسبت به قانون بقای انرﮊی وجود نداشت، و انرژی و گرما متفاوت از هم انگاشته می‌شدند و اصولاً گرما به عنوان ماده‌ای بی‌وزن و نامرئی پنداشته می‌شد.

کارنو سعی کرد موضوع ایجاد نیروی محرک را مستقل از هر نوع دستگاه به کار گرفته شده در نظر گیرد، و سرانجام به این نتیجه رسید که بیشترین بازده‌ای که می‌توان از هر نوع ماشین گرمایی گرفت به اختلاف دمای دو چشمه (یا دیگ) سرد و داغ بستگی دارد. برای این کار او چرخه‌ای را معرفی کرد که اکنون به افتخار او چرخهٔ کارنو نامیده می‌شود. بر اساس این چرخه، به آن مادهٔ واسطه در طی پروسهٔ تبدیل از مایع به گاز و انجام کار و برگشت به حالت مایع، دو فرایند آرمانی بی درو و دو فرایند آرمانی هم دما انجام می‌دهد. در این پروسه جریان خود به خودی گرما (یا آن گونه که کارنو و هم عصرانش تصور می‌کردند «جریان کالریک») همواره از چشمهٔ داغ به سوی چشمهٔ سرد روان می‌شود و مادهٔ واسطه با دریافت گرما از چشمهٔ داغ و انجام کار، بقیه را به چشمهٔ سرد می‌فرستد.

اثر کارنو تحت عنوان «تفکرات دربارهٔ قدرت حرکتی آتش» به هنگام انتشار چندان مورد توجه قرار نگرفت و مدت‌ها پس از مرگ زودهنگام کارنو و چاپ اثرش به وسیلهٔ برادرش در سال ۱۸۷۸ توجه‌ها را به سوی خود جلب کرد. اندیشه‌های کارنو به وسیلهٔ کلوین و رودلف کلاوزیوس تکمیل و تصحیح شد. اکنون می‌دانیم که بازده کارنو یا بیشترین بازده یک ماشین آرمانی برابر است با نسبت تفاضل دماهای چشمه‌های سرد و داغ به دمای مطلق چشمهٔ داغ.

کارنو در جوانی و در اوج فعالیت علمی‌اش در سی و شش سالگی بر اثر ابتلا به بیماری وبا که در آن زمان همه‌گیر شده بود چشم از جهان فروبست.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • فرهنگ فیزیک پایه، انتشارات فرهنگان (تهران ۱۳۸۱).
  • تاریخ علوم، پی یر روسو، انتشارات امیرکبیر.
  • دائرةالمعارف دانشمندان علم و صنعت، آیزاک آسیموف.