CARNOT SADI (1796-1832)

Fils aîné de Lazare Carnot, « l'Organisateur de la Victoire », Nicolas Léonard Sadi Carnot est un des pionniers de la thermodynamique. Son unique publication, les Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance, ignorée de son temps, mais redécouverte trente ans plus tard par Clapeyron, permit à Thomson et à Clausius d'énoncer le second principe de la thermodynamique sous sa forme actuelle.

Les « Réflexions sur la puissance motrice du feu... »

Sadi Carnot fut largement influencé par son père, scientifique lui-même, qui l'encouragea à cultiver son intérêt pour les sciences. Après de brillantes études supérieures à l'École polytechnique de Paris, il entra dans l'armée à Metz, mais regagna vite Paris, en janvier 1819, en tant qu'officier d'état-major, avant de devenir cadre de réserve. Carnot fréquenta alors les milieux musicaux, littéraires et scientifiques, et commença des recherches qui l'amenèrent à publier, en 1824, les célèbres Réflexions.

Ce court traité exposait une nouvelle théorie de la machine à feu. Il fut conçu à une période où, en France, on portait un intérêt sans précédent à la théorie et au fonctionnement de la machine à vapeur. Carnot, comme ses contemporains, était fortement impressionné par la supériorité industrielle de l'Angleterre sur la France, puissance qu'il attribuait à une large utilisation de la vapeur comme source d'énergie. L'originalité du traité de Carnot vient de ce qu'il fut le premier à comprendre que cette machine n'était qu'un dispositif destiné à transférer de la chaleur d'un corps à un autre de telle façon que du travail ou « puissance motrice » pût être obtenu dans ce processus. Ce transfert de chaleur s'effectuait en outre d'une source chaude vers une source froide, de la même façon que l'eau d'une chute passe naturellement du niveau le plus haut au niveau le plus bas. Cette analogie entre l'eau et la chaleur, chère à Carnot, corroborait d'ailleurs l'opinion erronée de l'époque qui identifiait la chaleur à un fluide, le « calorique », impondérable et indestructible. Quoique fructueuse par la suite, cette théorie se révéla à certains égards inexacte et trompeuse : elle conduisait trop facilement à affirmer que le travail fourni par la machine à feu n'avait pas nécessité une dépense de chaleur. Carnot, en effet, ne doutait point que la quantité de chaleur entrant dans la chaudière ne fût égale à celle cédée au condenseur. Cette erreur, facilement corrigée plus tard par Clausius et Thomson, ne retire pas grand-chose à la valeur de l'œuvre de Carnot.