הרהורים על כוחה המניע של האש
הרהורים על כוחה המניע של האש ועל מכונות המותאמות לרתום את כוחה (בצרפתית: Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance) הוא ספרו של הפיזיקאי הצרפתי סאדי קרנו, שפורסם ב-1824. זהו פרסום משמעותי בהיסטוריה של התרמודינמיקה, שעסק בתאוריה מוכללת של מנועי חום.
חשיבות היסטורית
הספר באורך 118 עמודים נחשב לאחת העבודות המייסדות של מדע התרמודינמיקה. הוא מכיל את הניסוח הראשוני והמוקדם ביותר של החוק השני של התרמודינמיקה. קרנו קבע בו שהכוח המניע (עבודה מכנית) נוצר אודות למעבר הקלוריק (חום) מגוף חם לגוף קר.
עבודה זו כמעט ולא זכתה לתשומת לב מהקהילה המדעית עד אשר מהנדס המכרות הצרפתי אמיל קלפיירון הציג את חישוביו של קרנו בצורה גרפית וויזואלית יותר בחיבורו מ-1834 "מסה על כוחה המניע של האש". דרך מאמרו של קלפיירון, הפיזיקאי הגרמני רודולף קלאוזיוס למד על תורת החום של קרנו, ובאמצעות וריאציה על הנחותיו וטיעוניו של קרנו על חום, קלאוזיוס ניסח את החוק השני בצורה מתמטית בעזרת מושג האנטרופיה.
בשנת 1849 המונח "תרמודינמיקה" כבר היה מצוי בשימוש בספרו של לורד קלווין "תיאור של תורת קרנו על כוחה המניע של האש".
"הרהורים" מכיל מספר עקרונות חדשניים כמו מעגל קרנו, מנוע החום של קרנו (וההמשגה של מנועי חום באופן כללי), משפט קרנו ונצילות תרמודינמית. בדומה לאופן שבו "הרהורים" הקדימה את הניסוח הפורמלי של החוק השני, כך גם מאמרו מ-1843 של הפיזיקאי האנגלי ג'יימס ג'אול "שווה הערך המכני של החום" הקדים את החוק הראשון של התרמודינמיקה.
למרות העובדה שתאוריית הקלוריק הייתה שגויה, עבודתו של קרנו שילבה בתוכה שלוש תובנות שעודנן רלוונטיות לתרמודינמיקה של ימינו ושנעשה בהן שימוש על ידי ממשיכי דרכו של קרנו כדי לנסח באופן מתמטי מדויק את המושג החמקמק של אנטרופיה:
- העובדה ש"מפל החום" מטמפרטורה גבוהה לטמפרטורה נמוכה הוא המקור שממנו מגיעה עבודה, ושימוש בעובדה זאת כעקרון אוניברסלי.
- ניתוח מעגל תרמודינמי, במקום מערכת פתוחה, היא הדרך הנכונה לנתח מנועי חום.
- המושג של תהליך הפיך.
ראו גם
