סאדי קרנו

חייו

סאדי קרנו נולד בפריז למשפחה שהייתה מפורסמת בעיסוקה במדעים ופוליטיקה. הוא היה הבן הראשון של לזאר קרנו, מתמטיקאי נודע, מהנדס צבאי והמנהיג של צבא צרפת בין נפילת לואי השישה עשר עד לעלייתו של נפולאון.
בגיל 16 קרנו נהיה לצוער באקול פוליטכניק שבפריז, בין עמיתיו היה גספאר גוסטב קוריוליס. האקול פוליטכניק יועד להכשיר מהנדסים לשירות צבאי, אולם בין מרציו היו מדענים דגולים כמו אנדרה מרי אמפר, פרנסואה ז'אן דומיניק אראגו, לואי ז'וזף גה-ליסאק, סימאון דני פואסון ובית הספר נהיה ידוע בהוראת המתמטיקה שלו. לאחר סיום לימודיו בשנת 1814 קרנו נהיה לקצין בצבא היבשה של צרפת בחיל ההנדסה.
אביו, לזאר שירת כשר הפנים של נפולאון בתקופת שלטון "מאה הימים", לאחר תבוסתו הסופית של נפולאון ב-1815, לזאר גורש ומקומו של סאדי בצבא תחת השלטון המלוכני של לואי השמונה עשר היה בסכנה.
בשנת 1819, סאדי הועבר למטה הכללי שהוקם בפריז. הוא נשאר בכוננות לשירות צבאי, אך מאותו רגע והלאה הקדיש את רוב זמנו ותשומת לבו למרדפים אינטלקטואליים פרטיים וקיבל רק שני שלישים ממשכורתו.
הוא השתתף בהרצאות בפיזיקה וכימיה והתעניין בלהבין מהן ההגבלות בשיפור הביצועים של  מנוע הקיטור, מה שהוביל אותו לחקירות נוספות שהתפרסמו כ"הרהורים על כוחה המניע של האש" ב-1824.
קרנו פרש מן הצבא בשנת 1828, ללא פנסיה, הוא אושפז במוסד סגור כסובל מהזיות וממאניה, בגיל 36 הוא נפטר מכולרה בבית החולים באיברי-סיר-סן.

רקע

כשקרנו התחיל לעבוד על ספרו, מנועי הקיטור השיגו חשיבות כלכלית ותעשייתית רבה, אולם לא היה מחקר מדעי אמיתי עליהם.
תומאס ניוקומן היה הראשון להמציא מנוע קיטור שמופעל באמצעות בוכנה לפני יותר ממאה בשנת 1712, כ-50 שנה אחר כך ג'יימס ואט ערך את השיפורים המפורסמים שלו שהיו אחראים להגדלת היעילות והמעשיות באופן ניכר של מנועי הקיטור.
באותה תקופה היו קיימים מנועים מורכבים והתחלה של מנועי בעירה פנימית, אותם הכיר קרנו וכתב עליהם בספרו. למרות שהייתה הבנה אינטואיטיבית כיצד פועלים המנועים לא הייתה כמעט שום תאוריה מדעית המסבירה את אופן פעולתם.
בשנת 1824 חוק שימור האנרגיה לא היה מפותח דיו והיה נתון למחלוקת רבה, ניסוח מדויק של החוק הראשון של התרמודינמיקה היה במרחק של יותר מעשור, תאוריית החום הייתה במרחק של יותר משני עשורים והתאוריה הנפוצה ששלטה אז הייתה תאוריית הקלוריק שגרסה שחום הוא מעין נוזל המכונה קלוריק, הזורם מגופים חמים לגופים קרים כאשר אין שיווי משקל תרמודינמי.
מהנדסים בתקופתו של קרנו ניסו, באמצעות שימוש בקיטור בלחץ גבוה ונוזלים, לייעל את המנועים. בשלבים מוקדמים אלה של פיתוח, היעילות של מנוע טיפוסי כלומר היכולת לעבוד בהינתן כמות של דלק שנשרף הייתה - 3%.

מותו

קרנו נפטר מכולרה ב-1832 בגיל 36 בבית חולים לחולי נפש בו אושפז, בגלל האופי המדבק של כולרה מרבית מחפציו ומכתביו נקברו יחד איתו, כתוצאה מכך רק כמה מאמריו המדעיים שרדו.
לאחר הפרסום של "הרהורים על כוחה המניע של האש", הספר ירד מהר מאוד ממכבש הדפוס והיה קשה מאוד להשגה. לויליאם תומסון היה קשה מאוד להשיג עותק של הספר של קרנו. בשנת 1890 פורסם תרגום לאנגלית של הספר והגרסה הזאת הודפסה מחדש בעשורים האחרונים.
קרנו פרסם את ספרו בתקופת השיא של מנועי הקיטור. התאוריה שלו הסבירה מדוע מנועי קיטור המשתמשים בקיטור לוהט במיוחד היו טובים יותר וזאת בגלל התוצאה שהיא מאגרים עם טמפרטורה גבוהה יותר.
התאוריות והמאמצים של קרנו לא שיפרו מיד את היעילות של מנועי הקיטור, התאוריות שלו רק עזרו להבין מדוע פרקטיקה אחת עדיפה על האחרות. רק לקראת סוף המאה ה-19 הרעיונות של קרנו, כלומר שהיעילות של מנוע החום תגדל אם הטמפרטורה של המאגרים תגדל, יושמו למעשה. אולם ספרו של קרנו יצר בסופו של דבר השפעה אמיתית על תכנון ועיצוב מנועים. רודולף דיזל לדוגמה, שהיה מוקסם מהתאוריות של קרנו תכנן את מנוע הדיזל שבו הטמפרטורה של המאגרים גבוהה יותר מאשר במנוע הקיטור וכתוצאה מכך יצר מנוע יעיל יותר.