Literatur

Schrift Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance (Betrachtungen über die bewegende Kraft des Feuers und die zur Entwicklung dieser Kraft geeigneten Maschinen). !!

Zur Person

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Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832) war ein Physiker und Ingenieur, er begründete mit seiner theoretischen Betrachtung der Dampfmaschine (Carnot-Kreisprozess) einen neuen Zweig der Wissenschaft, die Thermodynamik.

Anmerkungen

Energie

Carnot repräsentiert die Vorstellung, dass in der Technik die Physik wichtig sei. Er gibt seine technischen Interessen auf, er verbessert die Maschine nicht, sondern denkt über "Wärme" nach.
Das ist gesellschaftlich ein Erfolgsprojekt !!

Bei seinen Studien erkannte Carnot die Möglichkeiten zur Weiterentwicklung der Dampfmaschine. Da man diese Maschinen bisher nur auf der Grundlage praktischer Erfahrungswerte verbessert hatte, hielt er es für dringend geboten, das „Phänomen der Erzeugung von Bewegung durch Bewegung von Wärme“ theoretisch zu untersuchen. Das Ergebnis erschien 1824 in der 43-seitigen Schrift Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance (Betrachtungen über die bewegende Kraft des Feuers und die zur Entwicklung dieser Kraft geeigneten Maschinen). Dabei handelt es sich um die einzige Schrift Carnots, die zu seinen Lebzeiten veröffentlicht wurde. Sie fand allgemeinen Anklang, war jedoch bald vergriffen und wurde nicht nachgedruckt. Erst 1890 erschien die englische Übersetzung, und 1892 gab Wilhelm Ostwald eine Übersetzung in deutscher Sprache heraus. Émile Clapeyron (1799–1864) griff als erster die in Carnots Veröffentlichung enthaltenen Gedanken auf. Er befand den Inhalt für „fruchtbar und einwurfsfrei“, fand aber mit seinen 1834 verfassten Ausführungen ebenfalls kaum Beachtung. Erst nach einem Vierteljahrhundert änderte sich die Situation: William Thomson, den späteren Lord Kelvin, regten Carnots Ausführungen 1848 zu seiner Temperaturskala an. Rudolf Clausius verwies in einem Artikel zur Wärmelehre in Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie des Jahres 1850 ausdrücklich auf Carnots wissenschaftliche Leistung, er sprach von der „… wichtigste[n] hierher gehörige[n] Untersuchung“. Überraschend dabei war, dass weder Lord Kelvin noch Clausius über die Original-Schrift verfügten und nur die Clapeyron-Bearbeitung kannten. Erst Wilhelm Ostwald übersetzte Carnots Schrift erstmals ins Deutsche. Er bemerkte, dass „… sie den wesentlichen Inhalt dessen bildet, was als zweiter Hauptsatz der mechanischen Wärmelehre bezeichnet wird. Als solcher hat sie in den Händen von Clausius und William Thomson zu den wichtigsten Ergebnissen geführt.“ Carnot gab in seinen Betrachtungen an, dass sie sich nicht nur auf Dampfmaschinen beziehen, „... sondern auf jede denkbare Wärmemaschine, welches auch der verwendete Stoff sei, und welcher Art man auf ihn einwirkt“. Er bemerkte, dass es sich bei der Arbeitsleistung um einen periodischen Vorgang handelte und gab dafür einen ideal gedachten Prozess an, der heute ihm zu Ehren als Carnot-Prozess bezeichnet wird. Mit diesen beiden Erkenntnissen legte er auch den Grundstein zur Entwicklung der Verbrennungsmotoren; der Carnot-Prozess liegt bis heute jeder Konstruktion und Berechnung periodisch arbeitender Wärmekraftmaschinen zugrunde. Carnot gab auch an, dass der Vorgang umkehrbar sein müsse, woraus die Entwicklung der Wärmepumpe resultierte. Unzulänglichkeit der Carnot-Schrift[Bearbeiten] Carnot stützt sich mit seinen Ausführungen auf die Theorie, Wärme sei ein hypothetischer, unwägbarer Stoff von immer gleich bleibender Menge. Dieser Gedanke wurde seinerzeit allgemein vertreten, Antoine Laurent de Lavoisier sprach von „Calorique“. Benjamin Thompson und Humphry Davy sahen aufgrund ihrer Reibungsversuche in Wärme aber bereits eine Art Bewegung. 1850 führte dann Clausius mit einem Aufsatz das Äquivalenzprinzip ein, welches die Idee einer unveränderlichen Wärmemenge verlässt. Julius Robert von Mayer erwähnte es bereits 1842, James Prescott Joule bestätigte es im darauffolgenden Jahr experimentell und Hermann von Helmholtz verallgemeinerte es – unabhängig von Mayer – auf alle Energieformen. Clausius weist dabei explizit darauf hin, dass nicht das Grundprinzip Carnots zu beanstanden ist, sondern lediglich der Zusatz, dass keine Wärme verloren geht. Sadis Bruder Lazare Hippolyte Carnot (1801 bis 1888) veröffentlichte 1872 mit der zweiten Auflage der Carnot-Schrift einen Anhang mit Ausführungen aus dem Nachlass. Aus diesen geht hervor, dass Sadi von seiner 1824 ausgeführten Ansicht später wieder abwich und nun Wärme als eine Energieform begriff. Er bestimmte sogar das mechanische Wärmeäquivalent mit 370 kpm / kcal (= 2,7 cal / kpm) wenigstens 10 Jahre vor Mayer, womit er einem universellen Gesetz zur Energieerhaltung sehr nahekam. Revolutionäre Betrachtungen zur Urheberschaft am zweiten Hauptsatz werden noch diskutiert.