Nicolas Léonard Sadi Carnot

Nicolas Léonard Sadi Carnot (1 de junio de 1796-24 de agosto de 1832) fue un físico, ingeniero y matemático francés. Fue responsable de importantes contribuciones a la teoría de la termodinámica, entre estos, la teoría de lo que se llamará la máquina del ciclo de Carnot, Carnot y el teorema de Carnot, cuyo declarado, dice que cualquier máquina termodinámica que funciona entre dos fuentes de calor de diferentes temperaturas, debe tener necesariamente un rendimiento que no puede exceder el de la máquina Carnot.

Nicolas-Léonard-Sadi Carnot nació el 1 de junio de 1796 en París (Palacio de Luxemburgo). Era hijo de Lazare Carnot, un general, matemático, físico y político francés (miembro de la Convención Nacional y del directorio). Su hermano fue el estadista Lazare Hippolyte Carnot y su sobrino Marie François Sadi Carnot, hijo de Lazare Hippolyte, fue presidente de la República de 1887 a 1894. Lázaro nombró así a Carnot en honor del poeta persa y moralista Saadi. Un año después del nacimiento de Sadi, su padre fue acusado de conspirar con los realistas, pero logró escapar de la muerte escapando al exilio en Suiza, mientras que su esposa huyó con su familia a St.Omer. Sadi era de constitución delicada. Su fuerza aumentó posteriormente por medio de varios ejercicios físicos. Era de tonelaje medio, dotado de alta sensibilidad y al mismo tiempo de energía extrema, era más que reservado, casi grosero, pero extraordinariamente valiente si era necesario. Cuando luchaba contra las injusticias, nada ni nadie podía detenerlo. Después de llegar al poder en 1799, Napoleón llamó a Lazare Carnot a Francia, nombrándolo Ministro de guerra, confiándole el reclutamiento y entrenamiento de oficiales y la reorganización del ejército francés estacionado en Alemania. Cuando Lázaro fue a Malmaison para trabajar con el Primer Cónsul, a menudo dejó a su hijo, de unos cuatro años, bajo la custodia de Madame Bonaparte, que se encariñó con él. La curiosidad, especialmente con respecto a la mecánica y la física, fue uno de los rasgos esenciales de sus intereses. Sus estudios tomaron una dirección científica asistiendo primero al curso impartido por M. Bourdon en "el Liceo Carlomagno" y luego a las conferencias de la "École polytechnique" , a la que fue admitido, en 1812, a la tierna edad de 16 años. Los estudiantes del Politécnico, entre ellos Sadi Carnot, fieles a su lema, pidieron al emperador permiso para defender las fronteras y compartir la gloria de hombres valientes que se sacrifican por la salvación de Francia. Muchos historiadores del sitio de París afirman que tomaron parte en la campaña de Chaumont Hill, pero esto fue negado por M. Chasles en 1869. En cambio, se sabe que el batallón del Politécnico participó en la empresa militar de Vincennes, en marzo de 1814. En octubre Sadi dejó el Politécnico, ocupando el sexto lugar en la lista de jóvenes destinados al servicio en el cuerpo de ingenieros y se fue a Metz como subteniente de la escuela. En 1818 llegó una ordenanza real inesperada que obligaba a todos los oficiales en servicio a someterse a los exámenes para el nuevo cuerpo de personal. En enero de 1819 Sadi fue a París para someterse al examen y fue nombrado teniente del personal. Luego obtuvo permiso para estudiar, que interrumpió solo en 1821 para ir a ver a su padre en Alemania, quien murió dos años más tarde. A partir de entonces, además de estudiar ciencias, Sadi se interesó por la cultura de las artes. Fue un precursor de los movimientos artísticos y literarios que se desarrollarían después de la revolución de 1830. Valoró lo útil y lo bello, asistió al Museo del Louvre, al teatro italiano, al "jardín del Plantes" y al "Conservatoire Des Art et Metiers" . La música era otra de sus pasiones, probablemente heredada de su madre que era una excelente pianista. Su intelecto insaciable no le permitía permanecer ajeno a ninguna rama del conocimiento. Sadi vivía con su hermano Hippolyte en un pequeño apartamento en la Rue de Parc Royale. Un día le pidió a su hermano que leyera algunos pasajes de su manuscrito para ver si esto podía ser entendido por personas que estaban involucradas en otros estudios. Era muy reservado y, de hecho, en sus conversaciones íntimas con algunos amigos, los mantuvo en la oscuridad de los tesoros de la ciencia que había acumulado. En cambio, en las compañías más pequeñas, no era en absoluto taciturno, se divertía y se entregaba a charlas animadas. Tenía un corazón cálido escondido por el comportamiento frío, era cortés, devoto, sincero y honesto en las relaciones con los amigos. Hacia finales de 1827 Carnot regresó al cuerpo de ingenieros con el rango de Capitán. Con frecuencia visitaba a M. Clement Desormes profesor en el Conservatoire des Arts et Metiers, quien le dio muchos consejos sobre química. En 1824, a la edad de 28 años, publicó réflexions sur la puissance motrice du feu (reflexiones sobre la potencia motriz del fuego). Las conclusiones alcanzadas en este trabajo, aunque basadas en la admisión de la existencia de un fluido hipotético llamado calórico, son extremadamente importantes y se consideran el punto de partida desde el que Clausius y Lord Kelvin llegaron a establecer de forma rigurosa, el segundo principio de la termodinámica. Desafortunadamente, estos estudios fueron interrumpidos por la Revolución de julio de 1830. Antes de 1830 creó parte de la '' reunión polytechnique industrielle '', compuesta por antiguos estudiantes de la Politécnica que tenían un plan de estudios común y, después de 1830, se convirtió en miembro de la '' Asociación polytechnique '', compuesta por graduados que tenían como objetivo la propaganda del conocimiento. En 1832 su excesiva dedicación al trabajo comprometía su salud. Una inflamación pulmonar, y más tarde escarlatina, lo obligaron a dormir durante veinte días. En agosto tuvo una recaída causada por fiebre crónica y el 24 de agosto de 1832 Sadi murió debido a una epidemia de cólera. Para evitar el contagio, poco después de su muerte, sus efectos personales fueron quemados, por lo que casi todos sus escritos aún no publicados fueron destruidos. M. Robelin fue uno de los amigos más cercanos de Sadi que ayudó a Hipólito a tratar a su hermano durante su última enfermedad y que publicó una nota sobre el amigo en la "revue encyclopédique" . A la edad de 16 años, ingresó en la École polytechnique, donde sus contemporáneos como Claude - Louis Navier y Gaspard - Gustave Coriolis fueron alumnos de Joseph Louis Gay - Lussac, Siméon - Denis Poisson y André - Marie Ampère y Charles Renno. Después de graduarse, se convirtió en oficial de los ingenieros militares del ejército francés, alcanzando el rango de capitán, antes de dedicarse a sus estudios después de 1819, lo que lo llevó a ser considerado como el científico más importante, contemporáneo de Jean-Baptiste Joseph Fourier, quien se dedicó al estudio del calor. El trabajo de Carnot, recibió una bienvenida honorable, incluida la de la Academia francesa de Ciencias, en la que Pierre-Simon Girard, académico y editor de una revista científica, los presentó en la reunión del 14 de junio de 1824, completando la presentación con una declaración analítica y forma oral a los otros miembros de la Academia el 26 de julio de 1824. Está claro que una presentación a la Academia en forma de memoria habría permitido llamar la atención de la comunidad científica sobre las obras de Sadi Carnot, resultando como consecuencia normal en una publicación en el Recueil des Savants étrangers. Así, ni la "gran ciencia" Francesa, representada por el Institut de France, ni la famosa École polytechnique, reaccionaron a la publicación de la obra de Carnot, sin haber entendido completamente su alcance. Por su parte, Sadi, que al parecer no tenía en absoluto el sentido de la publicidad, no pudo enviar una copia a la biblioteca de la Escuela de Minas de París y en la Escuela de puentes y carreteras, estado, vacío de una audiencia elegida, exactamente como omitió ser enviado a los Annales de Chimie et de Physique, y los Annales des Mines. También cabe señalar que, a pesar de una circulación limitada, se encontraron algunas copias sin vender intonse. De los ingenieros solo Pierre-Simon Girard dio elogios completos. Cuando aparecieron Réflexions, los ingenieros ya habían entendido por experiencia que el vapor era un medio muy satisfactorio, independientemente del combustible que lo generara, y cuando Carnot afirmó que esto se basaba en una teoría real, solo vieron una confirmación abstracta.

El Tratado fue publicado por Guiraudet Saint-Amé en 1824. El objeto del Tratado se establece sin el autor de las subdivisiones. Para aclarar algunos pasajes, Carnot agregó notas al pie con referencias apropiadas a los experimentos y declaraciones de otros eruditos. A fin de facilitar la presentación de los temas contenidos en el Tratado, proponemos una subdivisión arbitraria a continuación. El calor es capaz de producir una fuerza impulsora como lo demuestran numerosos fenómenos naturales (la ascensión de las nubes, el desplazamiento de las masas de agua del mar, volcanes, terremotos, etc.) que se basan en este principio. La naturaleza misma también permite al hombre tener a su disposición inmensas reservas de combustible para obtener energía del calor. Carnot acredita a los ingenieros británicos como los primeros en explorar las posibilidades de producir energía a partir del calor. De hecho, en ese momento las primeras máquinas térmicas habían sido construidas por ingenieros británicos. Estas máquinas nacieron con una aplicación práctica inmediata en el campo industrial donde se utilizaron para facilitar algunos procesos de producción como el drenaje de minas de carbón y hierro. Mucho quedaba por descubrir en este campo porque los padres de las máquinas térmicas para llegar a su realización habían procedido por intentos sin conocer hasta el final los principios teóricos que permitían que sus máquinas funcionaran. El estudio de las máquinas térmicas y el calor resulta ser de gran interés para Carnot, quien, reconociendo el gran potencial, llega a decir que con un estudio metódico de los fundamentos teóricos habría sido posible llevar al resto del mundo civilizado a una gran revolución. Carnot tiene como objetivo encontrar principios que sean válidos para todas las máquinas térmicas posibles y no solo para aquellas que trabajan con vapor. Requisito Fundamental para la producción de fuerza motriz es el cambio de volumen que puede ocurrir para cualquier medio utilizado. Con los gases, el cambio en el volumen es más pronunciado incluso para pequeños cambios de temperatura; este hecho hace que los gases sean el medio más adecuado para la producción de fuerza motriz a partir del calor. Es importante enfatizar que el vapor, o cualquier otro medio utilizado, es solo un medio de transporte de calorías. La producción de fuerza motriz no se debe a un consumo de calorías, sino a su transporte de un cuerpo caliente a un cuerpo frío. Carnot asume como verdad evidente la proposición: imagina dos cuerpos: A (el horno) y B (El enfriador). Ambos se mantienen a una temperatura constante de modo que la de A es mayor que la de B. Estos dos cuerpos pueden perder calor sin cambiar su temperatura, convirtiéndose en dos reservas ilimitadas de calorías. Para producir fuerza motriz, a través del paso de una cierta cantidad de calor del cuerpo a al cuerpo B, tendremos que proceder de la siguiente manera: las operaciones que acabamos de describir se pueden llevar a cabo de manera inversa. De hecho, no hay nada que impida la formación de vapor con el calórico del cuerpo B, y a la temperatura de ese cuerpo, comprimir el vapor para que adquiera la temperatura del cuerpo a, condensarlo a través del contacto con este último, y continuar la compresión para completar la licuefacción. En el primer ciclo de operaciones, al mismo tiempo, hemos producido fuerza motriz y transferido calorías de A A B. Sin embargo, si hubiera un medio mejor para usar el calor que el utilizado, es decir, si la caloría pudiera producir una mayor cantidad de fuerza motriz de la que obtuvimos inicialmente, sería suficiente extraer una parte de esta fuerza siguiendo el método indicado para mover la caloría del cuerpo B Al Cuerpo A, para restaurar las condiciones anteriores y luego creación perpetua pero ilimitada de fuerza motriz sin consumo de calorías u otros agentes Con las operaciones inversas hay un gasto de fuerza motriz y al mismo tiempo el retorno de calorías del cuerpo B al cuerpo A. si continuamos realizando las dos operaciones indefinidamente, no produciremos ni fuerza motriz ni calórica. Tal creación es completamente contraria a las leyes de la mecánica. Entonces se puede concluir que: Carnot sabía que el transporte de calor entre cuerpos a diferentes temperaturas es un proceso costoso e irreversible, que debe eliminarse para que el motor térmico logre la máxima eficiencia. Así que la condición para tener la fuerza motriz máxima es: esto solo sucede si asumimos que el cilindro y un cuerpo, A O B, tienen la misma temperatura o que la diferencia de estos es infinitesimal. En la cuarta parte, se define un motor ideal y su ciclo de funcionamiento. Para ello, imagine una máquina perfecta, un motor térmico se reduce estrictamente a sus elementos esenciales: el funcionamiento de la máquina se basa en estas operaciones (Ver imagen a continuación): se puede ver que para el mismo volumen y para posiciones similares del pistón, La temperatura aumenta durante la expansión que durante la compresión del elástico fluido. Los resultados de estos pasos iniciales llevaron a la producción de una cierta cantidad de fuerza motriz, transfiriendo a la calórica del cuerpo a al cuerpo B. Durante la realización de las operaciones y lo inverso es el consumo de la fuerza motriz producida previamente y el retorno de la calórica del cuerpo B A a; de esta manera, estos dos ciclos se neutralizan entre sí. Los datos de los dos gases, si tienen la misma temperatura y la misma presión, producen la misma cantidad de fuerza motriz, esto conduce a una transferencia igual de calorías (absorbida en la expansión y liberada en la compresión), puede decir: en este paso del Tratado Carnot port para apoyar las afirmaciones de las referencias a la Ley de Mariotte, y los estudios de Gay - Lussac y Dalton, que habían confirmado experimentalmente esta ley Razonamiento como en el caso de la máquina de vapor Carnot concluyó que: a partir del ciclo descrito anteriormente, Carnot imaginar, que reducen la diferencia de temperatura entre los cuerpos A y B, y reducir las fases 3 y 5 del ciclo para que la temperatura de los diferentes poco posible para que pueda ser considerado como constante. De estos estudios, Carnot dedujo el siguiente teorema: este teorema también se puede expresar recurriendo al uso de progresiones, aritmética y geométrica: Carnot, a partir de la suposición de que en un bucle para mantener la caloría, trata de calcular la cantidad de calorías intercambiadas en una transformación isobar o isocora. Para ello se basa en los resultados de estudios realizados por otros científicos como Poisson, Gay - Lussac y Mariotte. Los datos proporcionados por la teoría del sonido en la que Poisson trabajó fueron una contribución fundamental a la investigación de Carnot. Así que déjalo ser 1 116 + 1 267 {\displaystyle {\operatorname {1}\! \over \ operatorname {116} \! } + {\operatorname {1}\! \over \ operatorname {267} \! }} el calor específico a presión constante y ser 1 116 {\displaystyle {1 \ over 116}} el calor específico a volumen constante. Se obtiene la realización de la relación entre los dos 267 116 + 267 {\displaystyle {267 \ over 116 + 267}} . Suponiendo que el primero de los dos calor específico, es decir, el calculado a presión constante, es 1, entonces el calor específico calculado a volumen constante es igual a la relación previamente identificada. La diferencia entre las dos calorías específicas es igual a: C p − C v = 1 − 116 116 + 267 {\displaystyle Cp-Cv=1 - {116 \ over 116+267}} con resultado igual a 0 , 3 {\displaystyle 0, 3} . Carnot concluye afirmando: esta conclusión, aunque condicionada por errores conceptuales, como la creencia de que el calor se conserva, y por datos experimentales imprecisos, es sin embargo todavía aceptable para la física hoy en día. Carnot identificó una relación entre la densidad del gas y el calor específico correspondiente. Supongamos un sistema similar al representado anteriormente, donde sin embargo los cuerpos A y B difieren en temperatura en un grado. El cuerpo a (así como el cuerpo B) realizan un ciclo de intercambio calórico, divisible en dos partes: la primera parte de la caloría tomará en adelante el nombre de a, la segunda parte de la caloría de b; el calor total será entonces a + b. La caloría transmitida por el cuerpo B también se puede dividir en dos partes: de nuevo, la caloría total se dará por la suma de las dos partes, a''+b''. Después de un ciclo completo de transformaciones, el gas volverá a sus condiciones iniciales. Luego obtenemos la ecuación a + b = A ''+ b ''O a-A'' = b ''- b. como se muestra arriba, las cantidades a y a '' son independientes de la densidad siempre y cuando los cambios de volumen sean proporcionales al volumen original. Su diferencia respeta estas Condiciones, también lo hace b '' - b. Pero b '' es la cantidad de calorías necesarias para elevar la temperatura del gas en un grado en el ambiente ABCD en lugar de b es la cantidad de calor liberado por el gas en el ambiente abef para disminuir su temperatura en un grado. Estas cantidades sirven como una medida de los calores específicos, y por lo tanto, podemos decir: que matemáticamente se puede escribir: entonces si a es el calor específico en una densidad dada, si la densidad es de diez centavos, el calor específico será a + h, si se reduce a un cuarto será + 2h. Según los últimos teoremas expuestos, Carnot finalmente expresa una conclusión final: sabiendo que la diferencia entre las dos calorías específicas es constante, entonces si una de ellas aumenta después de una progresión aritmética, la otra también seguirá la misma progresión. Por ejemplo, Carnot también proporciona una tabla que muestra la variación del calor específico del aire, con la variación de la presión. El calor específico varía según una progresión aritmética mientras que la presión varía según una progresión geométrica; Carnot logró unir las dos variables con la siguiente expresión C p = A + B ⋅ l y ( p p 0 ) {\displaystyle C_{P}=A + B \ cdot ln ({p \ over p_{0}})} donde A y B son dos constantes que se pueden determinar utilizando los datos proporcionados por la tabla de Carnot. Finalmente, se obtiene el informe: C p = 1 − 0 , 121 ⋅ ln ⁡ ( p p o ) {\displaystyle C_{P} = 1-0, 121 \ cdot \ ln ({p \over p_{o}})} siguiendo el razonamiento de Carnot, llegamos a decir que el calor específico a presión/volumen constante depende de la presión y el volumen del gas en el que se mide. Refiriéndose al experimento con el cilindro descrito anteriormente, se describen dos casos distintos. En la primera, Las Fuentes A y B tienen temperatura igual a 100° y 100° - h (donde h es una cantidad muy pequeña), en la segunda tienen temperatura igual a 1° y 1° - h. Por lo tanto, la fuerza motriz es igual a la diferencia entre el trabajo realizado por el gas en la expansión y el hecho de devolver el gas al volumen inicial, esta diferencia es igual a 100° y 1°. En cuanto al calor proporcionado en los dos casos por el cuerpo a, Carnot muestra que es diferente. Para ello, consideró que el aire que ocupa el espacio abcd a una temperatura de 1° puede ascender hasta ocupar el espacio en abe F a 100° de dos maneras: o bien la cantidad de calor utilizada en la isocora y b La cantidad de calor utilizada en la isoterma en el primer caso, y a'' y b'' ser las cantidades correspondientes utilizadas en el segundo caso. Dado que el resultado final de esta operación es el mismo, la cantidad de calor total utilizada en los dos casos debe ser igual, es decir, a + b = A ''+ b'' que se puede escribir como a'' - A=b - b''. Pero a '' es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura del gas de 1° a 100° cuando ocupa el espacio abef, en lugar de la necesaria para llevar a cabo el mismo proceso en el espacio abcd. Según los experimentos de Delaroche y Bérard, la densidad del gas en el primer caso será por lo tanto menor que la correspondiente en el segundo caso, haciendo mayor su capacidad térmica. Así que será un ''> a y en consecuencia b & gt; b'', generalizando la proposición: en la parte final del Tratado Carnot analiza algunos principios subyacentes al funcionamiento de las máquinas térmicas con la intención de optimizar su rendimiento. El primero de estos principios se establece inmediatamente: a partir de este principio Carnot tiene la intención de calcular la fuerza motriz de tres gases diferentes (aire, vapor de agua y vapor de alcohol) Para demostrar que el agente utilizado en el proceso no afecta la producción de la fuerza motriz. De acuerdo con las observaciones de Gay-Lussac, se utilizan como datos los siguientes: la fuerza motriz (expresada en 3 m de agua aumentada por 1 m) viene dada por la expresión: ( 1 116 + 1 267 ) ⋅ 0 , 77 ⋅ 1 267000 ⋅ 10 , 40 {\displaystyle ({1 \ over 116} + {1 \over 267}) \ cdot 0.77 \ cdot {1 \over 267000}\cdot 10.40} que será igual a 3 , 72 ⋅ 10 − 7 {\displaystyle 3 , 72 \ cdot 10^{ - 7}} A partir del sistema habitual ya mencionado en experimentos anteriores, se asumen tres condiciones: a la luz de las demostraciones anteriores, se puede decir que el aire experimenta un aumento en el volumen de 1 116 + 1 267 {\displaystyle {1 \ over 116} + {1 \ over 267}} comparado con el volumen inicial. La fuerza motriz está relacionada con el aumento de volumen, pero también con la diferencia de temperatura entre 0, 001° y 0°. Sin embargo, es necesario calcular la cantidad de calor utilizado para obtener este resultado es la cantidad de calor transferido desde el cuerpo a al cuerpo B. El cuerpo proporciona: la primera cantidad es tan muy pequeña en comparación con la segunda. A continuación, de acuerdo con el experimento de Delaroche y Bérard, podemos calcular el calor específico del aire, que con cantidades de masa iguales, es igual a 0.267 del equivalente en agua. Esta es la cantidad de calor capaz de producir 3 , 72 ⋅ 10 − 7 {\displaystyle 3 , 72 \ cdot 10^{ - 7}} unidad de fuerza motriz, a partir de la variación entre 0,001° y 0°. Para una variación 1000 veces más alta, entonces por 1°, la fuerza motriz producida será 3 , 72 ⋅ 10 − 4 {\displaystyle 3, 72 \ cdot 10^ {- 4}} . Si en lugar de 0.267 unidades de calor usáramos 1000 unidades, entonces proporcionalmente obtendríamos 1.395 unidades de fuerza motriz. Los resultados se compararán ahora con los de otros fluidos. Parte del sistema de pistón de la imagen; se coloca un kilogramo de agua en su interior y la diferencia de temperatura entre A y B es mínima. La cantidad de fuerza motriz desarrollada en un ciclo completo se calcula por el producto del volumen del vapor y la diferencia de presión del sistema se calcula cuando está en contacto con el cuerpo, y luego con B. supongamos que la temperatura del cuerpo es de 100°, y la de B es de 99°. La diferencia de presión será, según las tablas Dalton, igual a 26mmhg o igual a la presión de una columna de agua de 0,36 m de altura. El volumen de vapor es 1700 veces mayor que el del agua. Luego, operando con un kilogramo, puede realizar el cálculo: 1 , 700 ⋅ 0 , 36 = 0 , 611 {\displaystyle {1.700 \ cdot 0.36} = 0.611} unidad. La cantidad de calor utilizada es la cantidad requerida para transformarse en vapor de agua y es igual a 550 unidades de calor. Si, por homogeneidad con experimentos anteriores, fuéramos a la proporción a mil unidades de calor, se obtendría 1 , 112 {\displaystyle 1, 112} unidad de fuerza motriz. El resultado es menor que el del aire, aunque condicionado por diferentes temperaturas. De acuerdo con la Ley de Clément - Desormes, sabemos el calor necesario para vaporizar el agua a 0°, y es igual a 550 + 100, es decir, el calor necesario para vaporizar el agua a 100° y la necesidad de llevarlo a 100°. Al realizar de nuevo el procedimiento descrito anteriormente, obtenemos un valor igual a 1.290 unidades de fuerza motriz, que difiere de la del aire solo en 1/13. Para el procedimiento, consulte la sección sobre el vapor de agua, pero los datos han cambiado: utilizando estos datos, identificamos que, pasando de 77.7° a 78.7°, la fuerza impulsora desarrollada es de 0.251 unidades. En proporción a los casos anteriores, con 1000 unidades de calor, la fuerza impulsora será 1 , 230 {\displaystyle 1, 230} unidad. Un primer ejemplo que lo físico propone es el uso de una barra de hierro, calentada y enfriada que produce trabajo debido a su expansión o contracción, pero por su propia admisión, el sistema resultaría impráctico por tres razones: Carnot también dice que se causan problemas en el uso del líquido, no solo desde el punto de vista práctico, sino también desde el punto de vista de la energía, la compresión y la expansión serían pobre Más tarde, Carnot dedica parte del texto a la definición de métodos para obtener fuerza motriz. El físico, sin embargo, elogia las propiedades de los fluidos y gases, elástico, señalando las buenas propiedades en la función de producción de la fuerza impulsora, sin embargo, adoptando los siguientes principios: hay, sin embargo, limitaciones relacionadas con la calefacción y refrigeración, en el primer caso son los límites del proceso combustible en el caso de refrigeración los límites están dados por los del agua disponible en ese lugar en particular. Además, en el proceso de producción de potencia del motor, se requieren contenedores grandes y resistencia y esto resulta ser un tercer límite, combinado con la necesidad de mantener una baja diferencia de temperatura. Del proceso de combustión, se obtiene una diferencia de temperatura de 1000°, sin embargo, en las máquinas de vapor, la temperatura óptima (es decir, igual a 6 atm) es de 160° mientras que la temperatura mínima es igual a 40°, para una diferencia de 120°. Por lo tanto, está claro que la superioridad de las máquinas con alta presión que a baja presión, sin embargo, para hacer aún más eficientes estas máquinas es necesario hacer que la mayor cantidad de calorías pueda ser tan utilizable: Carnot, finalmente, propone un análisis de la maquinaria teorizada por los ingenieros, especialmente los ingleses, como por ejemplo el Hornblower y Woolf, procediendo además de una descripción de su motor de dos cilindros. Carnot también afirma la importancia de Inglaterra en el proceso de evolución de los motores, utilizados por los propios británicos para mover vagones cargados con carbón de las muchas minas circundantes. Además, también en Inglaterra, se han hecho muchos intentos de explotar la acción del calor en el aire, tiene ventajas y desventajas en comparación con el vapor de agua: el uso del aire por lo tanto traería grandes ventajas, pero también algunas dificultades que el físico define "no insuperables" . Otros gases también tienen características similares al aire pero no se caracterizan por ninguna de sus ventajas. Carnot también afirma la utilidad de ciertas características del vapor alcohólico, sin embargo, presenta un problema similar al vapor de agua, la necesidad de recipientes resistentes a altas presiones. Con un kilogramo de carbón quemado en el calorímetro produce una cantidad de calor igual a 7000 unidades. Supongamos que tenemos dos cuerpos, A y B. El cuerpo a es 1000 ° mientras que el cuerpo B es 0°. Si la fuerza motriz fuera proporcional al cambio calórico, y si fuera la misma para cada grado termométrico, el valor de la fuerza motriz sería: 1 , 112 ⋅ 1000 = 1112 {\displaystyle 1 , 112 \ cdot 1000 = 1112} pero esta ley se desvía de la realidad a altas temperaturas, por lo que podemos asumir que el valor es 560 (dividiendo por dos). Dado que un kilogramo de carbón produce 7000 unidades de calor, y que 560 es relativo a 1000 unidades, la fuerza impulsora desarrollada por un kilogramo de carbón está dada por la siguiente multiplicación: 7 ⋅ 560 = 3920 {\displaystyle 7 \ cdot 560 = 3920} ahora veamos cuánta fuerza motriz puede producir una de las mejores y más conocidas máquinas de vapor de la época. Uno de ellos es la máquina de doble cilindro utilizada para el drenaje de agua para la extracción de estaño y cobre. El mejor resultado obtenido por esta máquina es el siguiente: 65 millones de libras de agua se recaudaron en 33 cm gracias al uso de carbón. Esto equivale a elevar 195 metros cúbicos de agua, por kilogramo de carbón, a la altura de 1 metro, produciendo así 195 unidades de fuerza motriz por kilogramo de carbón. 195 unidades son solo 1 20 {\displaystyle 1 \ over 20} de 3920, esto significa que sólo se utilizó 1 20 {\displaystyle 1 \ over 20} de la fuerza motriz desarrollada por el combustible. Aunque en el Tratado "reflexiones sobre la fuerza motriz del fuego" Carnot coloca la caloría como elemento fundamental del análisis que realiza, en el Apéndice A de ese tratado el físico expone algunos hechos experimentales que podrían poner en duda la naturaleza material de la caloría y afirma: los hechos experimentales que tienden a destruir esta teoría son los siguientes: .

Un cráter lunar de 126 km de diámetro (cráter Carnot) y un asteroide (12289 Carnot) fueron dedicados a Carnot.

Físicos franceses

Ingenieros franceses

Matemáticos franceses

Nacido en 1796

Murió en 1832

Nacido el 1 de junio

Murió el 24 de agosto

Nacido en París

Muertes en París

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Futbolistas de Piemonte F. C.

Jugadores de Torino F. C.

Futbolistas italianos

Nacido en 1892

Muertes en 1953

Nacido el 31 de octubre

Nacido en Turín

Muertes en Turín

Jugadores del equipo nacional italiano

Nacido en 1898

Muertes en 1977

Nacido el 30 de septiembre

Murió el 16 de noviembre

Nacido en Constantine (Argelia)

Grimaldi

Duques de Valentinois

Dama de la orden de la reina María Luisa

Negro pies

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