Итак, на нашем дворе снова 19-й век. Его начало. Люди вовсю строят паровые машины, устраивают мануфактуры и вообще ведут себя индустриально. И делают они всё это, что называется, по наитию, работает паровая машина и слава богу. А как она работает, по каким законам – кто его знает.
Работой паровой машины заинтересовался молодой французский физик, проживавший в Германии – Сади Карно. В своей работе Карно рассуждал примерно так: «То, насколько мощной и производительной будет паровая машина зависит от двух факторов: от количества теплоты, т.е. от количества пара, т.к. именно он теплоту переносит, и от разницы температур пара горячего и остывшего, т.е. отдавшего своё тепло».
И это была крутая и очень точная формулировка: важно только, сколько пара (оно и понятно, в большой машине пара больше, она мощнее маленькой) и разность температуры тел, между которыми этот пар гоняется. Так было сформулировано то, что сейчас мы знаем как цикл Карно. Достижение Карно состояло еще и в том, что свои выводы он сделал еще до всякой термодинамики, понятий работы и энтропии, вот этого всего.
Занятно, что Карно оперировал ошибочным, но распространенным в то время понятиям теплорода. И всё равно пришел к верным, фундаментальным выводам.
Свою работу он опубликовал в 1824 г. И перевернул науку? Как бы не так. Работа осталась почти полностью незамеченной. В ней содержались общие рассуждения, не подкрепленные математическими выкладками и научное сообщество не обратило на нее должного внимания. Это была единственная публикация Карно. Хотя наукой он продолжал заниматься до самой своей, весьма скорой, надо сказать, смерти.
В 1834 г. работой Карно заинтересовался известный французский физик Эмиль Клапейрон. Он подвел под нее математическое описание и вот тогда завертелось. Это было уже спустя два года после того, как молодого человека не стало. Работа Карно легла в основу термодинамики, в частности, второго ее закона.
Если кажется, что что-то не получается, не отчаиваемся. Может, только кажется.