Изворни код странице Nikola Leonard Sadi Karno

{{Infokutija biografija-lat
|ijek              = ne
|ime               = Sadi Karno
|slika             = Sadi Carnot.jpeg
|širina_slike      = 
|alt               = Nicolas Léonard Sadi Carnot in 1813 at age of 17 in the traditional uniform of a student of the École Polytechnique
|opis_slike        = Sadi Karno 1813. godine u tradicionalnoj uniformi studenta [[École Polytechnique|Politehničke škole]]
|ime_po_rođenju    = {{jez-fr-lat|Nicolas Léonard Sadi Carnot}}
|ostala_imena      = 
| datum_rođenja        = {{datum rođenja-lat|1796|6|1}}
|mesto_rođenja     = Pariz
|država_rođenja    = Francuska
| datum_smrti         = {{datum smrti-lat|1832|8|24|1796|6|1}} 
|mesto_smrti       = Pariz
|država_smrti      = Francuska
|uzrok_smrti       = 
|rezidencija       = Francuska
|državljanstvo     = Francusko
|religija          = 
|poznat_po         = [[Karnoov ciklus]]<br />[[Exergy efficiency|Karnoova efikasnost]]<br />[[Carnot's theorem (thermodynamics)|Karnoova teorema]]<br />[[Carnot heat engine|Karnoova toplotna mašina]]
|obrazovanje       = 
|alma_mater        = 
|poslodavac        = Francuska armija
|zanimanje         = Fizičar, inženjer
|visina            = 
|težina            = 
|titula            = 
|mandat            = 
|prethodnik        = 
|naslednik         = 
|partija           = 
|suparnici         = 
|odbori            = 
|supružnik         = 
|partner           = 
|deca              = 
|roditelji         = 
|rodbina           = 
|pozivni_znak      = 
|nagrade           = 
|potpis            = 
|veb-sajt          = 
|fusnote           = 
}}

'''Nikola Leonard Sadi Karno''' ({{jez-franc-lat|'''Nicolas Léonard Sadi Carnot'''}}, [[Париз|Pariz]], [[1. јун|1. jun]] [[1796]] – [[Париз|Pariz]], [[24. август|24. avgust]] [[1832]]) bio je [[Francuska|francuski]] [[fizičar]]. Bavio se izučavanjem termodinamike i njegovo najznačajnije delo se odnosi na [[drugi zakon termodinamike]], koje je nazvano Karnoov princip ili [[Karnoov ciklus]].<ref name="MIT">{{cite web|title=Concept and Statements of the Second Law|url=http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node37.html|accessdate=7. 10. 2010 |publisher=web.mit.edu}}</ref>

Osnovna misao te rasprave, objavljene 1824. godine, jeste da svaka [[toplotna mašina]] koja prima [[toplota|toplotnu energiju]] na višoj [[temperatura|temperaturi]], pretvara samo deo u [[Rad (fizika)|rad]] i nužno predaje preostali deo toplotne energije na nižoj temperaturi; sveukupna toplotna energija ne može se pretvoriti u rad.<ref>{{cite encyclopedia|first=Craig|last=Callender|url=https://plato.stanford.edu/archives/fall2011/entries/time-thermo/|title=Thermodynamic Asymmetry in Time|encyclopedia=Stanford Encyclopedia of Philosophy|date=29. 7. 2011}}</ref> Karno je opisao idealnu toplotnu mašinu sa maksimalnim učinkom, čiji rad zavisi samo od temperaturne razlike dva spremnika toplote, bez obzira na to da li rad vrši [[vodena para]], zagrejani [[vazduh]] ili neka druga materija.<ref name="Giordano2009">{{cite book|last=Giordano|first=Nicholas|title=College Physics: Reasoning and Relationships|url=https://books.google.com/books?id=BwistUlpZ7cC&pg=PA510|date=13. 2. 2009|publisher=Cengage Learning|isbn=978-0-534-42471-8|pages=510}}</ref><ref name="Martinez2016">{{cite news|last=Martínez|display-authors=etal|first=Ignacio A. |title=Brownian Carnot engine|url=http://www.nature.com/nphys/journal/v12/n1/full/nphys3518.html|date=6. 1. 2016|publisher=Nature Physics|id=|pages=67–70}}</ref>

Pored toga, Karno je već 1831. dao prilično tačnu vrednost za mehanički ekvivalent [[Kalorija|kalorije]].<ref>''Carnot, Nicolas Léonard Sadi'', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?id=10838] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2015.</ref>

== Karnoov ciklus ==
{{Glavni|Karnoov ciklus}}
[[Датотека:CarnotCycle1.png|200px|мини|лево|[[Karnoov ciklus]] kao [[toplotni motor]], prikazano na dijagramu [[temperatura]] – [[entropija]].<ref>Çengel, Yunus A., and Michael A. Boles. ''Thermodynamics: An Engineering Approach''. 7th ed. New York: McGraw-Hill, 2011.</ref> Ciklus se odvija između ogrevnog spremnika temperature -{T<sub>H</sub>}- i rashladnog spremnika temperature -{T<sub>C</sub>}-. Na apscisi je [[entropija]], a na ordinati [[temperatura]].<ref name="Rao">{{cite book|last=Rao|first=Y. V. C.|title=Chemical Engineering Thermodynamics|publisher=Universities Press|isbn=978-81-7371-048-3|year=1997|pages=158}}</ref><ref>{{cite book|first=J.J.| last=Halliwell | title = Physical Origins of Time Asymmetry| publisher = Cambridge |year=1994|isbn=978-0-521-56837-1|display-authors=etal|pages=}} chapter 6</ref>]]
[[Датотека:Carnot heat engine 2.svg|200px|мини|Karnoov [[toplotni motor]] prenosi [[Energija|energiju]] iz toplijeg (ogrjevnog) spremnika temperature -{''T''<sub>H</sub>}- u hladniji (rashladni) spremnik temperature -{''T''<sub>C</sub>}-, te pritom deo te energije pretvara u [[mehanički rad]] ''W''.<ref>{{cite book|last1=van Gool |first1=W. |last2=Bruggink |first2=J.J.C. |url= |title=Energy and time in the economic and physical sciences |publisher=North-Holland |year=1985 |isbn=978-0-444-87748-2|pages=41–56 }}</ref><ref>{{Cite journal|last=Grubbström | first = Robert W. | doi = 10.1016/j.apenergy.2007.01.003 | title = An Attempt to Introduce Dynamics Into Generalised Exergy Considerations| journal = Applied Energy| volume = 84| issue = 7–8 |year=2007|pages=701–718 | bibcode = 2007ApEn...84..701G }}</ref>]]
[[Датотека:Carnot cycle p-V diagram.svg|200px|мини|[[Karnoov ciklus]] prikazan u PV dijagramu (-{P}- - [[pritisak]], -{V}- - [[zapremina]]).<ref>{{cite journal|last=Onsager|first=L.|title=Reciprocal Relations in Irreversible Processes|url=https://archive.org/details/sim_physical-review_1931-02-15_37_4/page/n73|journal=Phys. Rev. |volume=37|issue=4|year=1931|doi=10.1103/PhysRev.37.405|bibcode=1931PhRv...37..405O|pages=405–426}}</ref><ref>{{cite book|last=Ziegler|first=H.|title=An Introduction to Thermomechanics|url=https://archive.org/details/introductiontoth0000zieg|year=1983|location=North Holland, Amsterdam}}</ref><ref>{{cite journal|last=Belkin|first=A. |display-authors=etal |title=Self-Assembled Wiggling Nano-Structures and the Principle of Maximum Entropy Production|journal=Sci. Rep. |volume=5|year=2015|doi=10.1038/srep08323|bibcode=2015NatSR...5.8323B|pages=8323|pmid=25662746 |pmc=4321171 }}</ref>]]

Svaki [[Termodinamika|termodinamički]] sistem postoji u određenom stanju. Kad sistem prođe kroz niz različitih stanja, te se vrati u početno, kaže se da je obavio kružni proces. Tokom kružnog procesa sistem može da preda [[Rad (fizika)|rad]] okolini, te da tako deluje kao [[Toplota|toplotni]] [[motor]]. Karnoov ciklus je kružni proces koji je osmislio Nikolas Leonard Sadi Karno 1824. i kasnije proširio [[Emil Klaperon]] 1830-ih i 40-ih godina. Sistem koji radi po Karnoovom kružnom ciklusu je [[Hipoteza|hipotetički]] Karnoov [[Toplotna mašina|toplotni motor]]. Toplotni motor prenosi [[Energija|energiju]] iz toplijeg (ogrevnog) spremnika u hladniji (rashladni) spremnik, te pritom deo te energije pretvara u mehanički rad. Ciklus se takođe može obrnuti. Sistemu se može dovoditi rad spolja, te se on onda ponaša kao [[Klimatizacija#Toplinske pumpe|topolotna pumpa]] (dizalica toplote). Karnoov ciklus je kružni proces s najvišim [[Stepan iskorišćenja|stepenom iskorišćenja]], odnosno najveći deo primljene toplote se pretvara u rad, te se najveći deo rada iskorištava za dizanje toplote.<ref>[[Herbert Callen|Callen, H.B.]] (1960/1985). ''Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics'', (1st edition 1960) 2nd edition 1985, Wiley. {{page1|publisher=|location=New York|year=|isbn=978-0-471-86256-7|pages=}}</ref>

Kada se '''Karnoov ciklus''' ponaša kao toplotni motor sastoji se od sledećih promena stanja:
# '''Ravnotežne [[Izoterma|izotermne]] ekspanzije gasa pri [[Temperatura|temperaturi]] ogrevnog spremnika -{''T''<sub>''H''}-</sub> (izotermno dovođenje toplote)'''. Tokom ove promene stanja (promena od A do B na slici) sistem predaje rad okolini. [[Gas]] se ekspandira zbog primanja toplote Q<sub>1</sub> iz ogrevnog spremnika.
# '''[[Изоентропијски процес|Izoentropske]] (ravnotežna adijabata) ekspanzije gasa (dobijeni izoentropski rad)'''. Tokom ove promene stanja (promena od B do C na slici) sistem je toplotno izolovan od okoline, te niti prima niti predaje toplotu. Gas nastavlja da se ekspandira, predajući pritom rad okolini. Ta ekspanzija uzrokuje hlađenje gasa do temperature rashladnog spremnika -{''T''<sub>''C''</sub>}-.
# '''Ravnotežne izotermne kompresije gasa pri temperaturi rashladnog spremnika, -{''T''<sub>''C''</sub>}- (izotermno odvođenje toplote)''' (promena od -{C}- do -{D}- na slici). Ovde okolina vrši rad na sistemu, te uzrokuje da količina toplote Q<sub>2</sub> pređe iz sistema na rashladni spremnik.
# '''Izoentropska kompresija gasa (uloženi izoentropski rad)''' (promena od -{D}- do -{A}- na slici). I ovde je sistem toplotno izolovan od okoline. Tokom ove promene stanja okolina vrši rad na gasu, komprimujući ga, te uzrokujući da temperatura poraste na -{''T''<sub>''H''</sub>}-. U tom trenutku [[gas]] je u istom stanju kao i na početku.

Stupanj iskorištenja <math>\eta</math> Karnoovog ciklusa se određuje kao:
:<math>\eta=\frac{W}{Q_H}=1-\frac{T_C}{T_H}
\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad(3)</math>
gde je:
: <math> W </math> je rad koji je obavio sistem (energija postoji u sistemu kao rad),
: <math> Q_H </math> je toplota dovedena sistemu (toplota koja ulazi u sistem),
: <math> T_C </math> je apsolutna temperatura rashladnog spremnika, i
: <math> T_H </math> je apsolutna temperatura ogrevnog spremnika
: <math> S_B </math> je maksimalna entropija sistema
: <math> S_A </math> je minimalna entropija sistema

=== Каrnoovа teoremа ===
Iz gornjeg dijagrama se može videti da ni jedan kružni proces koji radi između temperatura <math>T_G</math> i <math>T_H</math> ne može da premaši stupanj korisnosti Karnoovog ciklusa. '''Karnoova teorema''' kaže: ''Ni jedna [[toplotna mašina]] koji radi između dva toplotna spremnika ne može biti delotvornija od Karnoove mašine između tih istih spremnika''. Stoga jednadžba 3 daje maksimalni mogući stupanj delovanja za bilo koji [[motor]] koji radi između tih temperatura. Logična posledica Karnoove teoreme je: ''Sve povratne mašine koje rade između istih toplotnih spremnika imaju jednaki stupanj korisnosti''. Ako se desna strana jednačine napiše malo drugačije, vidi se da je teoretski maksimalan stupanj korisnosti jednak razlici temperatura ogrevnog i rashladnog spremnika podeljenoj sa temperaturom ogrevnog spremnika. Termodinamička temperatura se dobija ako se temperaturi u stupnjevima Celzijusa doda 273,15. Iz formule se vidi zanimljiva činjenica da će snižavanje temperature rashladnog spremnika će imati veći uticaj na maksimalni stupanj delovanja nego povišenje temperature ogrevnog spremnika za isti iznos. U stvarnom svetu to je teško ostvariti, budući da je rashladni spremnik najčešće [[okruženje]].<ref>{{cite journal|title=The Physics and Mathematics of the Second Law of Thermodynamics|url=https://archive.org/details/sim_physics-reports_1999-03_310_1/page/n10|last1=Lieb |first1=E. H. |last2=Yngvason |first2=J.|journal=Physics Reports|volume=310|issue=1|year=1999|doi=10.1016/S0370-1573(98)00082-9|arxiv = cond-mat/9708200 |bibcode = 1999PhR...310....1L|pages=1–96 }}</ref><ref>{{cite book|first=F.|last=Mandl|title=Statistical physics|url=https://archive.org/details/statisticalphysi0000mand|edition=second|year=1988|publisher=[[Wiley & Sons]]|isbn=978-0-471-91533-1|pages=}}</ref>

=== Stepen korisnosti realnih toplotnih motora ===

Karno je uvideo da u stvarnosti nije moguće napraviti termodinamički povratan motor, tako da realni toplotni motori imaju manji stupanj korisnosti od one u jednačini 3. Uprkojs toga, jednačina 3 je jako važna za određivanje maksimalnog stupnja korisnosti koji se može ostvariti između zadatih toplotnih spremnika. Ovo može pomoći pri razumevanju razloga iz koga na primer [[Superheater|pregrejač]] ili [[motor sa unutrašnjim sagorevanjem]] može poboljšati [[stupanj iskorištenja]].

== Reference ==
{{reflist|30em}}

== Literatura ==
{{Литература|30em}}
* {{Citation |last=Asimov |first=Isaac |title=Asimov's Biographical Encyclopedia of Science and Technology |edition=2nd rev. |publisher=Doubleday |year=1982}}
* {{Citation |last=Carnot |first=Sadi |title=Reflection on the Motive Power of Fire |publisher=Dover |year=1960}}
* {{Citation |last=Carnot |first=Sadi |title=Reflection on the Motive Power of Fire and other papers translated into English |editor-first=E. |editor-last=Mendoza |publisher=Peter Smith |location=Gloucester, Massachusetts |year=1977}}
* {{Citation |first=S. S. |last=Wilson |title=Sadi Carnot |journal=Scientific American |volume=245 |issue=2 |date=avgust 1981 |url=http://www.scientificamerican.com/article/sadi-carnot/|pages=102–114|doi=10.1038/scientificamerican0881-134 |bibcode=1981SciAm.245b.134W }}
* {{Citation |first1=John|last1=Birkinbine|first2=W.M.|last2=Wahl|title=The Diesel motor|journal=[[Journal of the Franklin Institute]]|date=novembar 1901|volume=152|issue=5|doi=10.1016/s0016-0032(01)90202-9|pages=371–382}}
* {{Cite book|title=Reflections on the Motive Power of Heat|last=Carnot |first=Sadi |authorlink=Nicolas Léonard Sadi Carnot |others= [[Robert Henry Thurston|Thurston, Robert Henry]] (editor and translator) |year=1890 |publisher=J. Wiley & Sons |location=New York |url=https://archive.org/stream/reflectionsonmot00carnrich}}
* ([https://books.google.com/books?id=tgdJAAAAIAAJ full text of 1897 ed.)] ({{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20120204034518/http://www.history.rochester.edu/steam/carnot/1943/Section2.htm |date=4. 2. 2012 }})
* {{cite EB1911|wstitle=Carnot, Sadi Nicolas Léonhard|volume=5}}
* [[James Alfred Ewing|Ewing, J. A.]] (1910) [https://archive.org/details/cu31924004249532 The Steam-Engine and Other Engines] edition 3, page 62, via [[Internet Archive]]
* {{Cite book|last1=Feynman|first1=Richard P.|last2=Leighton|first2=Robert B.|last3=Sands|first3=Matthew| title = The Feynman Lectures on Physics | url=https://archive.org/details/feynmanlectureso00feyn_623| publisher = Addison-Wesley Publishing Company |year=1963 |pages=[https://archive.org/details/feynmanlectureso00feyn_623/page/n532 44]-4f |isbn=978-0-201-02116-5 }}
* {{Cite book|title=Physics |last1=Halliday |first1=David |authorlink= |last2=Resnick|first2=Robert|year=1978 |edition=3rd |publisher=John Wiley & Sons |location= |isbn=978-0-471-02456-9 |pages=541–548 }}
* {{Cite book|title=Thermal Physics | url=https://archive.org/details/thermalphysics0000kitt|last1=Kittel |first1=Charles |authorlink=Charles Kittel |last2=Kroemer|first2=Herbert|authorlink2=Herbert Kroemer |year=1980 |edition=2nd |publisher=W. H. Freeman Company |location= |isbn=978-0-7167-1088-2|pages=}}
* {{cite journal|last=Kostic | first = M | title = Revisiting The Second Law of Energy Degradation and Entropy Generation: From Sadi Carnot's Ingenious Reasoning to Holistic Generalization | url = | journal = AIP Conf. Proc. | volume = 1411 | issue = 1| doi = 10.1063/1.3665247 | series = AIP Conference Proceedings | citeseerx = 10.1.1.405.1945 |pages=327–350 |year=2011| bibcode = 2011AIPC.1411..327K |isbn=978-0-7354-0985-9}} American Institute of Physics. . Abstract at: [http://adsabs.harvard.edu/abs/2011AIPC.1411..327K]. Full article (24 pages [http://scitation.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=APCPCS001411000001000327000001&idtype=cvips&doi=10.1063/1.3665247&prog=normal&bypassSSO=1]), also at [https://web.archive.org/web/20130420222450/http://www.kostic.niu.edu/2ndLaw/Revisiting%20The%20Second%20Law%20of%20Energy%20Degradation%20and%20Entropy%20Generation%20-%20From%20Carnot%20to%20Holistic%20Generalization-4.pdf].
* Lieb, E.H., Yngvason, J. (2003). The Entropy of Classical Thermodynamics, pp. 147–195, Chapter 8 of ''Entropy'', Greven, A., Keller, G., Warnecke (editors) (2003).
{{Литература крај}}

== Spoljašnje veze ==
{{Commonscat-lat|Nicolas Léonard Sadi Carnot}}
* {{MacTutor Biography|id=Carnot_Sadi}}
* -{''[https://archive.org/details/reflectionsonmot00carnrich Reflections on the Motive Power of Heat]'' (1890), English translation by R. H. Thurston (at Internet Archive)}-
* -{''[http://www.ias.ac.in/resonance/Nov2001/pdf/Nov2001p42-48.pdf Sadi Carnot and the Second Law of Thermodynamics]'', J. Srinivasan, ''Resonance'', November 2001, 42 ([[PDF]] file)}-
* -{''Reflections on the Motive Power of Heat'' (1824), analysed on ''[http://www.bibnum.education.fr/physique/thermodynamique/reflexions-sur-la-puissance-motrice-du-feu-et-sur-les-machines-propres-deve BibNum]'' (click "À télécharger" for English analysis)}-

{{Authority control-lat}}

{{СОРТИРАЊЕ:Карно, Сади}}
[[Категорија:Рођени 1796.]]
[[Категорија:Умрли 1832.]]
[[Категорија:Француски физичари]]
[[Категорија:Термодинамичари]]