El legado de Sadi Carnot

Sadi Carnot 

Biografía

Nicolás Leonard Sadi Carnot nació el 1 de junio de 1796 en París y murió el 24 de agosto de 1832 en la misma ciudad a causa del cólera. Fue un ingeniero, matemático, militar y físico francés, conocido como el padre de la termodinámica.

Era hijo del conocido revolucionario francés Lazare Carnot y tío de Marie François Sadi Carnot, quien años después llegaría a ser presidente de la República Francesa.

 

Antecedentes

En 1812, a los 16 años, ingresó a la École Polytechnique, licenciándose dos años después, en un período tumultuoso para Francia debido al declive del Imperio Napoleónico y al asedio de ejércitos extranjeros a París.

Tras la guerra con el Reino Unido, Francia tuvo que importar maquinaria de vapor avanzada desde Inglaterra, lo que reveló a Carnot el atraso industrial de su país.

 

Aportaciones

Ciclo de Carnot y Segunda Ley de la Termodinámica

En 1824, Sadi Carnot publicó su obra maestra, "Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y de las máquinas adecuadas para desarrollar esta potencia".

En este ensayo, narró el ciclo energético y describió la máquina idealizada que depende en rendimiento únicamente de la sustancia que la impulsa y de las temperaturas inicial y final del ciclo. 

Este trabajo sentó las bases para la formulación de la segunda ley de la termodinámica la cual menciona lo siguiente "aunque todo el trabajo mecánico puede transformarse en calor, no todo el calor puede transformarse en trabajo mecánico. Esto introduce el concepto de entropía, que es una medida del desorden o desequilibrio de un sistema", aunque en su momento no fue muy conocido. Fue popularizado más tarde por investigadores como Rudolf Clausius en Alemania, William Thomson en el Reino Unido y Émile Clapeyron en Francia.

 

El principio de Carnot, rebautizado como principio de Carnot-Clausius, permite determinar el máximo rendimiento de una máquina térmica en función de las temperaturas de su fuente caliente y de su fuente fría. Ninguna máquina real alcanza el rendimiento teórico de Carnot, que es el máximo posible para ese intervalo de temperaturas. Las máquinas que siguen este ciclo se conocen como máquinas de Carnot.

 

Carnot no publicó nada después de 1824 y, aunque se refería a sí mismo como un simple "constructor de motores de vapor", su pensamiento fue original y abrió un amplio campo de investigación. Su obra fue rescatada por Émile Clapeyron, que contribuyó a hacer más comprensible la teoría de Carnot con su representación gráfica, influyendo decisivamente en Clausius y Thomson, quienes formularon las bases matemáticas de la termodinámica.