熱さまシート
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【1796年6月1日生まれ ~ 1832年8月24日没】

タイトル：Sadi Carnot portrait
作者：不明（19世紀）
ライセンス：Public Domain（著作権なし）
出典：Wikimedia Commons（“Sadi Carnot” portrait）

カルノーの業績

その名は ニコラ・レオナール・サディ・カルノー（Nicolas Léonard Sadi Carnot）。
19世紀フランスに生き、熱機関の理論体系＝カルノーサイクル
を提唱した人物として知られています。

カルノーの父ラザール・カルノーは、フランス革命期の軍制改革を主導した
尊敬を集める人物でした。その影響もあり、サディ・カルノーは
正義感が強く、思索深い青年に育ちました。

当時の産業界では蒸気機関が急速に発達していましたが、
「なぜ蒸気機関がどれだけの仕事を生み出せるのか」という
熱と仕事の関係の理論的説明は十分ではありませんでした。
蒸気が膨張して圧力を生むことは経験的に知られていても、
温度・圧力・体積の関係や、粒子運動との
つながりは未整理だったのです。

カルノーはこの問題に挑み、熱機関が取り出せる仕事量に
上限があることを示しました。これが 「カルノー効率」 であり、
後の熱力学第二法則の基礎となります。
彼は「仕事」という概念そのものを作ったわけではありませんが、
熱と仕事の変換を理論で結びつけた最初期の科学者でした。

カルノーはわずか36歳で病没したため、
生前にその業績はほとんど評価されませんでした。
しかし、クラペイロンがカルノーの理論を図示して体系化し、
トムソン卿（ケルビン） がその重要性を広め、さらに
クラウジウス がエントロピー概念へと発展させました。

こうして、カルノーの思想は後の熱力学の中心原理として
高く評価されるようになったのです。

一次情報にもとづく補足

✔ カルノーの一次情報

• 代表著書：『火の動力についての省察（Réflexions sur la puissance motrice du feu）』（1824年）

• 生没年：1796–1832

✔ 歴史的評価の流れ（正確版）

1. カルノー（1824）
   ・熱機関と仕事の理論的限界（カルノーサイクル）を提示

2. クラペイロン（1834）
   ・PV図で体系化、式として理解可能に

3. ケルビン卿（1849–1851）
   ・「カルノー効率」概念を整理

4. クラウジウス（1850年代）
   ・エントロピーと第二法則へ発展

〆


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2020/11/01_初回投稿
2024/12/05_改定投稿

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Job of Carnot　

Its name is Nicolas Léonard Sadi Carnot.

Carnot advocated the Carnot cycle, a theoretical heat engine, and continued to think about heat-related physics.

His father is said to have been respected in the French army during the Revolution and led the military reforms. And Carnot grows up to be a sensitive young man with a strong sense of justice.

Carnot’s interest was in the steam engine. The industry at that time could not explain the steam engine theoretically.

It is understood in the Carnot era that steam expands rapidly, but the behavior of individual particles that make up steam, especially the “temperature rise (decrease)”, “pressure”, and “volume” brought about by collective motion, etc. The relationship with quantity was not clear.

As an empirical knowledge of Carnot’s time, “the steam generated when water is heated expands and generates pressure as it moves from the liquid state to the gaseous state.”

In the discussion of gaining power by moving the sliding engine with the pressure generated at that time, there was no theoretical environment in the era of Carnot that was discussed based on quantitative discussions.

Carnot way of thinking 

Carnot creates the concept of “work load” by considering the distance that the force is continuously applied in addition to the force that appears in Newtonian mechanics. There is a big difference between the phenomenon of “dragging a few centimeters” and the phenomenon of “dragging a few kilometers” of heavy luggage, so the concept of “work load” can be understood sensuously.

For example, there is a relationship between the force that moves an object and the frictional heat that is generated when it moves, and Carnot used the concept of work to connect them. In addition, the concept of specific heat and heat capacity was created, and various phenomena were connected.

Unfortunately, Carnot lives a very short life and died of illness at the age of 36.

Carnot was evaluated after his death. Clapeyron and Sir Thomson evaluate it, followed by Mach. Carnot’s concept of “work” was finally appreciated in his later years.

〆