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萨迪·卡诺

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1812年,卡诺考入巴黎理工学院,师从泊松、盖吕萨克、安培、阿喇果等科学大师。他主要攻读了分析数学、分析力学、画法几何和化学。<ref>[http://www.cnki.com.cn/article/cjfdtotal-wujs198605033.htm 知网空间]</ref>
1814—1816年,他就读于梅斯工兵学校。毕业后,他进入军界。但同时仍继续进行科学研究。他发现了热机效率低是当时工业的一个难题,便决心从事热机的研究。  == 理论研究 ==  蒸汽机使法国和蒸汽机的故乡——英国日益工业化,为它们增加了国力和财力。由于蒸汽机的发明,工业革命在欧洲逐步兴起来了。作为法国人的卡诺亲身经历了这场蒸汽机革命的冲击,亲眼看到了蒸汽机是怎样促进人类文明向前发展的。然而,他也看到:人们是知道怎样制造和使用蒸汽机,而对蒸汽机的理论却了解不够。
当时的热机工程界对这样两个问题进行着热烈的讨论:(1)热机效率是否有一极限?(2)什么样的热机工作物质是最理想的?
值得注意的是,卡诺在1824年论著中借用了“热质”的概念,这是他的理论在当时受到怀疑的一个重要原因。卡诺之所以要借助于“热质”,是为了便于通过蒸汽机和水轮机的形象类比来发现热机的规律。在卡诺看来,“热质”正如水从高水位流下推动水轮机一样,它从高温热源流出以推动活塞,然后进入低温热源。在整个过程中,推动水轮机的水没有量的损失;同样,推动活塞的“热质”也没有损失。为了避免混乱,卡诺在谈到热量、或热与机械功的关系时,就不用“热质”一词,而改用“热”;况且在他后来的研究记录中,他就彻底抛弃了“热质”一词。在一个很长的时间内,不少人说卡诺是“热质”论者,其实是没有根据的。<ref>[http://news.zxxk.com/article/706490.html 物理学科网]</ref>
卡诺性格孤僻而清高,他一生只有可数的几位好友。  在《关于火的动力》发表后,卡诺继续研究热机理论。由于巴黎总参谋军团的改组,他被调回部队。他在部队的时间不到一年,就永远辞去了职务,加在到巴黎在他父亲遗留下来的私寓里长期定居下来。在学派林立的巴黎学界,卡诺的厌世情绪越来越严重。他父亲的革命思想对他的影响至深,以致使他不满时局而与时代格格不入,这就更加恶化了他与社会的关系。七月革命爆发了,他一度表现积极,但很快又失望了。由于他父亲的名气,七月革命党人提名他为巴黎内阁成员。他厌恶这种官衔世袭的作法,而毅然拒绝了。最后他仍回到自己的书桌前从事科学研究。1831年,卡诺开始研究气体和蒸汽的物理性质。1832年6月,他患了猩红热,不久后转为脑炎,他的身体受了致命的打击。后来他又染上了流行性霍乱,同年8月24日去世。
卡诺去世时年仅36岁,按照当明的防疫条例,霍乱病者的遗物应一律付之一炬。卡诺生前所写的大量手稿被烧毁,幸得他的弟弟将他的小部分手稿保留了下来。这部分手稿中有一篇是仅有21页纸的论文----《关于适合于表示水蒸汽的动力的公式的研究》;其余内容是卡诺在1824-1826年间写下的23篇论文,它们的论题主要集中在这样三个方面:(1)关于绝热过程的研究;(2)关于用磨擦产生热源;(3)关于抛弃“热质”学说。卡诺这些遗作直到1878年才由他的弟弟整理发表出来。
这些事实表明,在1824年至1878年间,卡诺的热机理论一直没有得到广泛传播。卡诺生前的好友[[罗贝林]](Robelin)在法国《百科评论》杂志上曾经这样写道:卡诺孤独地生活、凄凉地死去,他的著作无人阅读,无人承认。
 
很难说清学术界是什么时候开始公认卡诺热机理论的,因为在他去世后,没有任何学术团体或学校授予卡诺任何称号。可以这样说,卡诺的学术地位是随着热功当量的发现,热力学第一定律、能量守恒与转化定律及热力学第二定律相继被揭示出来的过程慢慢地形成的;卡诺的理论除了对克拉珀龙、开尔文和克劳修斯等少数几位物理学家产生过影响外,它在整个物理学界未曾引起过反响。直到1878年他的《关于火的动力》第二版和他生前遗稿发表后,物理学界才普遍知道了卡诺和他的理论。不过,那时热力学已经有了迅速发展,他的著作就成了历史遗物,除少数科学史家和教科书编纂者偶尔翻翻外,没有更多人去认真读它。
卡诺的理论不仅是热机的理论,它还涉及到热量和功的转化问题,因此也就涉及到热功当量、热力学第一定律及能量守恒与转化的问题。可以设想,如果卡诺的理论在1824年就开始得到公认或推广的话,这些定律的发现可能会提前许多年。这种估计不算过分,根据前面的分析,卡诺至迟在1824-1826年间就计算过热功当量,这比焦耳的工作要早17~19年。虽然他的计算不够精确,但他的理论见解是正确的。我们有理由相信,在他那些被烧毁的手稿中可能还有关于热功当量的更精确的计算。
== 参考资料 ==
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[[Category:法国 人]][[Category: 科学家]]
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