250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 77)

Động cơ Carnot

1824

Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832)


 

Phần nhiều công trình ban đầu về nhiệt động lực học – nghiên cứu sự biến đổi năng lượng giữa công và nhiệt – đều tập trung vào hoạt động của động cơ nhiệt và cách nhiên liệu, ví dụ than đá, có thể được một động cơ biến đổi một cách hiệu quả thành công có ích. Sadi Carnot thường được xem là “cha đẻ” của nhiệt động lực học, nhờ công trình năm 1824 của ông, Réflexions sur la puissance motrice du feu (Luận bàn về Sức mạnh Động của Lửa).

Carnot làm việc không mệt mỏi để tìm hiểu dòng nhiệt trong máy móc, một phần vì ông bực mình thấy động cơ hơi nước của Anh có vẻ hiệu quả hơn động cơ hơi nước của Pháp. Vào thời của ông, các động cơ hơi nước thường đốt gỗ hoặc than để biến đổi nước thành hơi. Hơi nước áp suất cao làm dịch chuyển các piston của động cơ. Khi hơi nước được xả ra qua cổng thải, các piston trở lại vị trí ban đầu của chúng. Một bộ tản nhiệt biến đổi hơi nước thải thành nước, vì thế nó có thể được đun nóng trở lại để vận hành các piston.

Carnot hình dung ra một động cơ lí tưởng, ngày nay gọi là động cơ Carnot, trên lí thuyết nó sẽ có công sinh ra bằng nhiệt nhận vào của nó và không tiêu hao chút năng lượng nào, dù là nhỏ, trong quá trình biến đổi. Sau các thí nghiệm, Carnot nhận ra rằng không có dụng cụ nào có thể thực thi kiểu lí tưởng này – một phần năng lượng phải tiêu hao vào môi trường. Năng lượng ở dạng nhiệt không thể chuyển hóa hoàn toàn thành cơ năng. Tuy nhiên, Carnot thật sự đã giúp các nhà thiết kế động cơ cải tiến động cơ của họ sao cho các động cơ có thể hoạt động gần hiệu suất cực đại của chúng.

Carnot hứng thú với “các dụng cụ tuần hoàn” trong đó, ở những phần khác nhau trong chu trình của chúng, dụng cụ hấp thụ hoặc thải nhiệt; người ta không thể nào chế tạo một động cơ có hiệu suất 100 phần trăm. Sự bất khả này là một cách phát biểu Định luật thứ hai của Nhiệt động lực học. Thật không may, vào năm 1832, Carnot mắc bệnh tả và, theo lệnh của viên chức y tế, gần như toàn bộ sách vở, bài báo, và những tư trang cá nhân khác của ông phải đem đốt đi!

Sadi Carnot

Sadi Carnot, ảnh của nhà nhiếp ảnh Pháp Pierre Petit (1832-1909).

XEM THÊM. Máy Chuyển động Vĩnh cửu (1150), Định luật Fourier về dẫn nhiệt (1822), Định luật thứ hai của Nhiệt động lực học (1850), Chim uống nước (1945).

Sadi Carnot

Đầu xe lửa động cơ hơi nước. Carnot nghiên cứu dòng nhiệt trong máy móc, và các lí thuyết của ông vẫn dùng cho đến ngày nay. Vào thời của ông, các động cơ hơi nước thường đốt gỗ hoặc than.

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của TVVL
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Ai đã phát minh ra ABC?
16/02/2020
Lâu nay người ta vẫn cho rằng các thư lại Ai Cập đã sáng chế ra bảng chữ cái đầu tiên. Tuy nhiên, đó chưa phải là toàn bộ
Toán học cấp tốc (Phần 10)
15/02/2020
e e là một số siêu việt và là một trong những hằng số cơ bản của toán học. Được gọi là hằng số Euler, nó có giá trị
Toán học cấp tốc (Phần 9)
15/02/2020
Số đại số và số siêu việt Một số đại số là nghiệm của một phương trình chứa lũy thừa của biến x, một đa thức
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 62)
15/02/2020
Chương 18 BOM KHINH KHÍ, TÊN LỬA LIÊN LỤC ĐỊA, LASER VÀ TƯƠNG LAI Sau sự phát triển bom nguyên tử, bản chất của chiến tranh
Vật lí học và chiến tranh - Từ mũi tên đồng đến bom nguyên tử (Phần 61)
15/02/2020
TIẾP TỤC DỰ ÁN MANHATTAN Nghiên cứu Dự án Manhattan đã khởi động. Vấn đề chính là tách U-235 ra khỏi uranium thiên nhiên.
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 42)
15/02/2020
NÓ THỰC SỰ LÀ MỘT BỘ NÃO? Mặc dù các nhà khoa học này tuyên bố rằng mô phỏng máy tính của họ về não sẽ bắt đầu
Tương lai của tâm trí - Michio Kaku (Phần 41)
15/02/2020
XÂY DỰNG MỘT BỘ NÃO Giống như nhiều đứa trẻ khác, tôi đã từng thích tháo rời đồng hồ, tháo rời chúng, vặn hết ốc
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 88)
14/02/2020
Neptunium Vào năm 1940, các nhà vật lí Mĩ Edwin McMillan (1907–91) và Philip Abelson (1913–2004) đã tạo ra nguyên tố đầu tiên nặng

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com