Карно [Carnot, Sadi Nicolas Leonard (1796 - 1832)], старший сын L. N. М. Carnot1, родился в Париже 1 июня 1796 г. Он поступил в Политехническую школу (Ecole Polytechnique) в 1812 г. и окончил ее в конце 1814 г. с назначением в инженерные войска, имея перед собою блестящую и быструю служебную карьеру. Но так как надежда на такую карьеру исчезла после Ватерлоо и второй реставрации, когда отец Карно был окончательно осужден, а служба не давала ому ни досуга ни возможности к расширению научного образования, то он в 1819 г., после экзамена, перешел с чином поручика в главный штаб (etat major). Он получил теперь возможность заняться с большим рвением математикой, физикой, химией, биологией и политической экономией. Карно был большим любителем музыки и ценителем прочих изящных искусств; в свободное от занятий время он любил заниматься спортом, например плаванием и фехтованием. В 1827 г. он был произведен в капитаны по инженерным войскам, но в следующем году оставил службу окончательно. Карно был слабого здоровья и еще подорвал его напряженными научными занятиями; заболев сперва скарлатиной, повлекшей за собою воспаление мозга, он, едва оправившись от этих болезней, скончался 24 августа 1832 г. от приступа холеры2.
Единственный труд, опубликованный самим Карно, это его мемуар "Размышления о движущей силе огня и о машинах,
способных развивать эту силу", изданный книгоиздателем Башелье (Bachelier) в Париже в 1824 г.3.
Мемуар этот не имел большого распространения; лишь в 1834 г. Клапейрон (Е. Clapeyron) обратил на него внимание и
повторил рассуждения Карно в статье того же названия ("Journal de l'Ecole Polytechnique" 14, 170, 1834), придав
изложению вошедшую с тех пор в общее употребление аналитическую и графическую форму. Эта статья Клапейрона была
перепечатана впоследствии в "Анналах Поггендорфа" ("Pogg. Ann." 59, 446, 1843). Из этой статьи почерпнули свое
знакомство с основными идеями Карно В. Томсон (William Thomson, впоследствии Lord Kelvin), развивавший их сначала на
том же основании вещественной теории тепла, что и Карно и Клапейрон, а затем и Р. Клаузиус (Rudolf Clausius);
одновременно с Томсоном (в последующих его работах) они сопоставили и сумели соединить в одно целое идеи Карно и
принцип эквивалентности тепла и работы, чем и положили основание современной термодинамики. Работы эти относятся к
1850 и последующим годам.
Можно с уверенностью сказать, что лишь преждевременная смерть на 37-м году жизни помешала Карно закончить предпринятые им дальнейшие исследования по вопросу, которому он посвятил свой мемуар; из опубликованных его братом выдержек из дневника последних годов его жизни4.
По поводу содержания этих строк Анри Пуанкаре ("Thermodynamiqae",. Paris, 1892, р. 51) замечает: "Можно ли яснее и
точнее высказать закон сохранения энергии?" Заметим также, что значение эквивалента, вычисленное Карно в 2,70 б. кал
на единицу работы, за которую Карно принимает 1000 кгм, соответствует 370 кгм на 1 б. кал, что недалеко от истины
(427 кгм) и совпадает с числом Майера (Poincar\'e, l. c.).} ясно видно, что Карно уже совершенно правильно
формулировал для себя ту новую точку зрения на природу тепла и эквивалентности тепла и работы, которую мы находим лишь
десяток лет спустя вполне обоснованно высказанной в работах Роберта Майера (1842), экспериментально подтвержденной
Джоулем (James Prescott Joule) (начиная с 1843 г.) и распространенной на все области физики Гельмгольцем (1847). Если
бы Карно было суждено довести до конца свои исследования, то, быть может, мы получили бы всецело из его рук основания
термодинамики, в сущности, в готовом виде и гораздо раньше, чем они были установлены в действительности.
В дальнейших примечаниях мы предполагаем, что читатель знаком в общих чертах с основами термодинамики в их обычном
изложении, так как только тогда, по нашему мнению, читатель сможет вполне оценить то высокое значение в истории науки,
которое имеет это замечательное произведение. Для ознакомления с историей развития наших воззрений на природу тепла
можно рекомендовать книгу Э. Маха "Die Prinzipien der Warmelehre".
1Лазарь Карно - "l'organisateur de la victoire".
2См. переизданные его братом в 1878 г. в Париже "Reflexions", а также "Encyclopaedia brittanica" и "Ostwald's Klassiker" N37.
3Существует немецкий перевод мемуара Карно, помещенный в издании "Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschal'ten" (N37) и сделанный самим Оствальдом. Некоторые из примечаний Оствальда как чисто формального характера, так и содержащие оригинальные его мысли, нам, естественно, пришлось повторить почти дословно.
4Даем перевод этого замечательного отрывка. "Тепло не что иное, как движущая сила или, вернее, движение, изменившее свой вид; это движение частиц тел; повсюду, где происходит уничтожение движущей силы, возникает одновременно теплота в количестве, точно пропорциональном количеству исчезнувшей движущей силы. Обратно: всегда при исчезновении тепла возникает движущая сила.
Таким образом можно высказать общее положение: движущая сила существует в природе в неизменном количестве; она, собственно говоря, никогда не создается, никогда не уничтожается; в действительности дна меняет форму, т. е вызывает то один род движения, то другой, но никогда не исчезает.
По некоторым представлениям, которые у меня сложились относительно теории тепла, создание единицы движущей силы требует затраты 2,70 единиц тепла.
Машина, которая производила бы 20 единиц движущей силы на килограмм угля, должна была бы уничтожать (20*2,70)/7000 теплоты, развитой горением.
(20*2,70)/7000 = 8/1000 приблизительно, т.е. менее 1/100".
Назад | Вперед
Написать комментарий
|
