Carnot

NICOLAS LEÓNARD SADI CARNOT nasceu no dia 1.º de junho de 1796 e morreu no dia 24 de agosto de 1832, na cidade de Paris, capital da França. Filho do economista Lazare Carnot, então ministro das finanças da França, teve de acompanhar o pai na fuga que ele empreendeu por causa do golpe de estado de 1797. De volta ao seu país, com dezesseis anos, ingressou na Escola Politécnica de Paris e, em 1814, na Escola de Aplicação, na cidade de Mertz. Depois da morte do pai, em 1823, dividiu o tempo entre os estudos científicos e a pesquisa literária. Nessa época, começou a se interessar pelo problema que desafiava os físicos: o calor.

Hesitou entre os conceitos de calor como fluido material ou como resultado dos movimentos moleculares. Procurou inicialmente dissecar o mecanismo teórico do funcionamento das máquinas térmicas, o que conduziu à visualização do segundo princípio da termodinâmica. Demonstrou que, para o funcionamento de toda máquina térmica, há necessidade de uma fonte quente e outra fria, com transporte de certa quantidade de calor da primeira para a segunda. Da mesmo forma, defendeu que é preciso uma queda de água para acionar um motor hidráulico e que variações de temperatura impulsionam um motor térmico. Foi a partir dessas considerações que postulou o princípio fundamental de uma maquina térmica.

Depois de muito trabalho, após realizar cuidadosas análises do funcionamento do motor térmico, construiu uma máquina que, trabalhando com gás aquecido ou resfriado, servia para medir a quantidade de energia mecânica produzida e calcular a porcentagem de energia térmica transformada em mecânica. O funcionamento dessa máquina englobava quatro fases, às quais se deu o nome mais tarde ao chamado “ciclo de Carnot”: (1) a partir de um estado inicial, o sistema se expande isotermicamente até atingir um segundo estágio; (2) a partir deste, a expansão é denominada adiabática, pois não há troca de calor; (3) em consequência, a temperatura diminui; (4) daí por diante, o volume do sistema começa a se reduzir isotermicamente até alcançar o estado final.

O “ciclo de Carnot” é aplicável não somente à máquina a vapor, mas também a qualquer máquina térmica. Em 1824, surgiu a primeira publicação da obra fundamental do Nicolas Carnot, as “Reflexões Sobre o Poder de Condução do Fogo”. Notas complementares dessa obra e outros estudos realizados posteriormente só foram revelados após a morte do cientista. Em 1878, o irmão dele, Hippolyte Carnot, apresentou à Academia de Ciências da França essas notas, nas quais esboçava-se o segundo princípio da termodinâmica. Por essa época, esse princípio já estava formulado. Mesmo assim, o físico é considerado um dos principais responsáveis pela introdução de bases sólidas no estudo dos fenômenos térmicos. Sua morte em 1832 decorreu da epidemia de cólera que assolou a cidade de Paris.

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