کارنو، سادی (۱۷۹۶ـ۱۸۳۲)
کارْنو، سادی (۱۷۹۶ـ۱۸۳۲)(Carnot, Sadi)
دانشمند و مهندس نظامی فرانسوی، فرزند لازار کارنو. پدرش که به سعدی، شاعر ایرانی، علاقه بسیار داشت نام فرزندش را سعدی یا به تلفظ فرانسه سادی نهاد. بنیانگذار علم ترمودینامیک[۱] شناخته می‌شود. در اثر پیش‌گامانه‌اش، با عنوان دربارۀ قدرت حرکت آتش[۲]، تغییراتی را بررسی کرد که در ماشین بخار ایده‌آل بدون اصطکاک[۳] تحقق‌پذیر است. قضیۀ کارنو[۴] نشان می‌دهد مقدار کار[۵]ی که هر ماشین می‌تواند تولید کند، فقط به اختلاف دماهایی بستگی دارد که در آن ماشین پدید می‌آید. او بیشینۀ مقدار گرمای تبدیل‌پذیر به کار را با این نسبـت مشخص کرد: (فرمول ۱)، که در آن T۱ دمای گرم‌ترین قسمت ماشین، و T۲ دمای سردترین قسمت آن به کلوین است.
فرمول ۱:
کارنو برای تدوین قضیه‌اش، حالت ماشین گرمای ایده‌آلی را درنظر گرفت که طی مراحل برگشت‌پذیر[۶]ی، با نام چرخۀ کارنو[۷]، عمل می‌کرد. این چرخه شامل دو فرآیند انبساط تک‌دما[۸] و انبساط بی‌دررو[۹] برای مقدار معیّنی از گاز است که با مصرف گرما کار انجام می‌دهد؛ دو فرآیند دیگر تراکم تک‌دما[۱۰] و تراکم بی‌دررو[۱۱] با مصرف کار گرما تولید می‌کنند تا گاز را به حالت اولیۀ فشار، حجم، و دما برسانند. بنابه قانون کارنو، کارآیی یا بازده[۱۲]هیچ ماشینی نمی‌تواند بیشتر از ماشین برگشت‌پذیری باشد که بین همان دماها کار می‌کند. فرق چرخۀ کارنو نسبت به هر ماشین عملی دیگر این است که در این ماشین، گرما در دمای ثابتی به مصرف می‌رسد و در دمای ثابت دیگری تولید می‌شود، برای غلبه بر اصطکاک در هیچ مرحله‌ای کار انجام نمی‌شود، و هیچ گرمایی هم به‌صورت اتلاف به خارج از ماشین منتقل نمی‌شود. کارنو زمانی‌که دربارۀ قدرت حرکت آتش می‌نوشت بر این باور بود که گرما نوعی شاره است، امّا یادداشت‌هایی از او، که در ۱۸۷۸ کشف شد، نشان می‌دهد او بعدها به این نتیجه رسید که گرما اساساً همان کار، یا کاری است که تغییر چهره داده است. کارنو ثابت تبدیل[۱۳] کار و گرما را محاسبه کرد و در آن، اعتقادش را مبنی‌بر ثابت‌بودن مقدار کار موجود در عالم نشان داد که در اصل همان قانون اول ترمودینامیک است.