物理科學家報告
指導教授:廖俊鑑 系班級:電通 1A
學號 9630009
姓名:劉哲瑋
卡諾 Carnot Nico Leonard Sadi
1796 ~1832 (法國)
身世背景:
卡諾（Nicolas Leonard Sadi Carnot，1796.6.1-1832.8.24）是法國拿破侖時代末期 人，享年 36 歲。他自小矢志科學，進理工科學校，再進工兵科。一八一九年，
卡諾退伍，專心研究科學及藝術，一八三二年他先罹患猩紅熱，又得了腦膜炎，
最後死於霍亂，因此所有研究資料幾乎都被燒毀了。
卡諾的父親是法國革命後的政府官員。也當過集權政治時代的拿破崙的軍事大 臣，所以卡諾小時侯在宮廷內非常吃香。據說有一天他不見了，大家到處去找的 結果發現他在水車旁邊全心貫注想瞭解水車的結構。後來他志向科學，進理工科 學校，再進工兵科。
在一八一五年的拿破崙「百日天下」，他的父親也復出就任內相。但在滑鐵盧失 敗後被放逐。一八一九年，卡諾被調到參謀部，然後退伍專心研究科學及藝術。
一八三○年發生了七月革命，兩年後死於霍亂。
著名的卡諾循環一能量守恆與功能互換：
卡諾是以「卡諾循環」留名於科學史的，這件事在一八二四年出版的《關於火的 動力考察》裡面有詳細的說明。開始時，卡諾研究促進蒸汽機發展所需要的理論，
他的理論基礎是「熱素的保存」和「永動機械不可能」這兩個原理，他指出熱從 高溫物體移到低溫物體時才會產生動力，並認為最理想的機械應該具備：由帶著 活塞的汽缸裡面的氣體所產生的等溫膨脹、絕熱膨脹、等溫壓縮、絕熱壓縮等四 種循環過程（又稱卡諾循環）。關於這個過程和相反過程合併的系統，他用永動 機械不可能的原理證明了「在理想的機械，由於同量熱素的移動會產生同量的工 作，而其量只由溫度決定」，這個「卡諾定律」成為熱力學的基礎。
在這些研究的備忘錄中，卡諾放棄熱素說，轉為熱的運動說，幾乎到達「能量守 恆定律」。但可能因為他不屬於物理學家集團，故直到一八三四年，其研究才由
克萊培倫（Benoit Pierre Emile Clapeyron）介紹於世。十年後，英國的凱爾文
（William Thompson Baron Kelvin）利用他的研究提倡絕對溫度的觀念。接著由 克勞修斯完成了熱力學的基礎。其弟在卡諾死後 46 年（即一八七八年）將其部 分手稿交給法國科學院，這些資料顯示他還計算了熱功當量的數值，約每千卡 365 kgw．m（ 凱爾文計算的數值每卡約為 3.577 焦耳，與現今用的數值每卡 4.187 焦耳，誤差約 14.6％）。
卡諾明白指出熱不是一種物質而是一種能量的形式，雖然他是最早有熱力學能量 守恆概念的人，但由於晚了近五十年，其間又有梅耶（Julius Robert Mayer, 1814-1878）和焦耳提出功能互換的原理，故一般都不把卡諾視為能量守恆定律 的創始人，況且在一八七八年時，第一定律和第二定律皆已完成了。
卡諾的熱機理論與第二定律的發現
熱力學第二定律的發現與提高熱機效率的研究有密切的關係。蒸汽機在十八世紀 就已發明了，一七六五和一七八二年瓦特（James Watt, 1736-1819）兩次改進蒸 汽機的設計，但效率不高。
一八二四年，二十四歲的卡諾發表著名的卡諾定理，對於第二定律的熱機理論有 重要影響，此論文提出可逆的理想引擎，及所謂的「卡諾循環」，得知理想引擎 效率取決於熱質在轉移時與兩個溫度的差有關，同時推論出永動機械是不可能實 現的，並證明卡諾循環是具有最大效率的循環。
