关于卡诺，S.介绍

[拼音]：Kanuo

[外文]：Nicolas Leonard Sadi Carnot(1796～1832)

法国物理学家、工程师。1796年6月1日生于巴黎，是数学家L.卡诺的长子。1812年进巴黎查理曼大帝公立中学学习，不久以优异成绩考入巴黎工艺学院，从师于S.-D.泊松、J.L.盖－吕萨克、A.-M.安培和D.F.J.阿喇戈等人。1814年进工兵学校。1816年任少尉军官。1819年在巴黎任职于总参谋部，次年请长假回家，编入预备役，继续从事他所酷爱的自然科学的学习和研究。大概从1820年开始，他潜心于蒸汽机的研究。1824年，卡诺发表了名著《谈谈火的动力和能发动这种动力的机器》(Réflexions sur la puissance Motrice du feu et sar les machines propres ╜ dèⅤelopper cette puissance)，但当时并没有引起人们的注意，直到他逝世后才引起人们的重视。1827年，卡诺又被总参谋部召回服役，并将他以上尉身份派往现役部队任军事工程师。在里昂等地经过短期工作后，1828年卡诺永远辞去了在军队中的职务，回到巴黎继续研究蒸汽机的理论。1830年卡诺因父亲的关系被推选为贵族院议员，但他断然拒绝了这个职务，因为他是一个共和主义者，认为职位的世袭不符合共和主义的思想。1832年因染霍乱病于8月24日逝世，年仅36岁。由于害怕传染，他的随身物件，包括他的著作、手稿，均被焚毁。

在卡诺时代，蒸汽机已获得广泛应用，但效率很低。由于科学家和工程师们对蒸汽机效率这一概念缺乏正确的理解，而没有找到提高热机效率的根本途径。卡诺在1824年发表的那篇论文中，提出了一个理想热机模型(称卡诺可逆热机)。卡诺设想热机由汽缸、活塞以及两个维持在不同温度间的热源组成，以理想气体为工质。此热机的循环分四个阶段。第一阶段工质和高温热源相接触，工质受热等温膨胀。第二阶段工质与热源脱离，绝热地继续膨胀，温度随之降低。第三阶段工质和低温热源相接触，并等温地压缩，向低温热源放出热量。第四阶段工质和低温热源脱开，继续绝热地被压缩，工质温度升高，直至回升到第一阶段开始时的情况，这时工质和热机都回复到各自的初始状态，完成了一个循环。在这个循环过程中，热机对外作了功。这种循环后来被称为卡诺循环，它指出了热机工作过程中最本质的东西：热机必须工作于两个热源之间，一个高温热源供给热量，一个低温热源吸收热量，只有这样才能将高温热源的热量不断地转化为有用的机械功。但是当时卡诺作出这种判断的依据却是错误的，他认为热机动力来源于热质从高温热源向低温热源的流动（见热质说），把热的动力比之于瀑布。他认为：“瀑布的动力与其高度和液体的量有关；而热的动力也与所用的热素（即热质）的量，以及可以称为‘下落的高度’有关，……它就是交换热素的两个物体间的温度差”（《谈谈火的动力和能发动这种动力的机器》）。卡诺在这篇论文中还提出了热机最高效率的概念。他认为在对热机进行的无限改进中，必然存在着一个热动力的极限：在工作于两个给定温度之间的所有热机中，以上述理想可逆热机所产生的动力为最大。这个结论现在被称为卡诺定理。

1878年卡诺的弟弟公布了一束卡诺去世时幸免被毁的笔记残页。这份笔记表明，卡诺后来已放弃热质说，认识到热不过是改变了形式的运动，并且还明确提出了在自然界中动力在量上不生不灭的思想。