Sadi_Carnot

La explicación de los fenómenos que ocurrían en las máquinas de vapor sólo se explicaron con el trabajo de Sadi Carnot que publicó en 1824:

"Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à developper cette puissance" [Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas aptas para desarrollar dicha potencia]. Obra de la cual se transcribe el inicio y el final por la lucidez y visión que tuvo entonces Carnot:

"Todo el mundo sabe que el calor puede ser la causa del movimiento y que también posee una gran potencia motriz: las máquinas de vapor, hoy tan extendidas, son una prueba de ello.

Al calor deben atribuirse los grandes movimientos que nos presentan sobre la tierra, a él son debidas las agitaciones de la atmósfera, la ascención de las nubes, la caída de las lluvias y de los otros meteoros, las corrientes de agua que surcan la superficie del globo y de las cuales sólo una pequeña parte ha logrado el hombre emplear para su uso; por último, los terremotos y las erupciones volcánicas reconocen también como causa el calor.

De este inmenso recipiente podemos sacar la fuerza motriz necesaria para nuestros usos; la naturaleza ofreciéndonos por todas partes el combustible, nos ha dado la facultad de crear en todo tiempo y en todo lugar el calor y la potencia motriz que es su consecuencia. El objeto de las máquinas de fuego consiste en desarrollar esta potencia y adaptarla a nuestro uso.

El estudio de estas máquinas es de gran interés, pues su importancia es inmensa y su empleo aumenta por días. Ellas parecen destinadas a producir una gran revolución en el mundo civilizado. Ya la máquina de fuego explota nuestras minas, hace mover nuestros navíos, profundiza nuestros puertos y ríos, forja el hierro, trabaja la madera, tritura los granos, hila y teje nuestras telas, transporta las cargas más pesadas, etc. Parece que ha de servir algún día de motor universal y obtener la preferencia sobre la fuerza de los animales, los saltos de agua y las corrientes de aire. Sobre el primero de estos motores, tiene la ventaja de la economía; sobre los otros dos, la ventaja inapreciable de poderse emplear en todo tiempo y lugar y de nunca sufrir interrupción en su trabajo.

Si algún día los prefeccionamientos de la máquina de fuego se extieneden lo suficiente para hacerla poco costosa en cuanto a su instalación y al combustible, entonces reunirá todas las cualidades deseables y hará que las artes industriales adquieran un progreso del cual será difícil prever toda su extensión.

En efecto, no sólo un motor potente y cómodo, que se pueda obtener y transportar por todas partes, sustituye a los motores ya en uso, sino que haga tomar a las industrias en que se aplique un desarrollo rápido y también pueda crear industrias completamente nuevas.

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Las máquinas que no reciben su movimiento del calor, aquellas que tienen por motor de fuerza de los hombres o de los animales, una caída de agua, una corriente de aire, etc., pueden estudiarse hasta sus más pequeños detalles mediante la teoría mecánica. Todos los casos están previstos, todos los movimientos imaginables están sometidos a principios generales sólidamente establecidos y aplicables en todas las circunstancias. Este es el carácter de una teoría completa. Evidentemente para las máquinas de fuego falta una teoría semejante. No la poseeremos hasta que las leyes de la física se encuentren suficientemente extendidas y generalizadas para poder concer de antemano todos los efectos del calor al actuar de una manera determinada sobre un cuerpo cualquiera.

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En la práctica no se debe esperar nunca aprovechar toda la potencia motriz de los combustibles. Las tentativas que se hicieran para aproximarse a este resultado serían más perjudiciales que útiles, porque harían olvidar otras consideraciones importantes. La economía del combustible no es sino una de las condiciones que tienen que cumplir las máquinas de fuego; en muchas circunstancias, no es sino secundaria y debe con frecuencia ceder el paso a la seguridad, a la solidez, a la duración de la máquina, a la limitación del lugar que debe ocupar, al poco costo de su montaje, etc.

Saber apreciar, en cada caso, en su justo valor, las consideraciones de conveniencia y de economía que pueden presentarse, saber distinguir las más importantes de las que sólo son accesorias y compensarlas todas entre sí convenientemente, con el fin de llegar por los medios más fáciles al mejor resultado, debe ser el principal don del hombre llamado a dirigir, a coordinar entre sí los trabajos de sus semejantes y a hacerlos concurrir hacia un fin útil de cualquiera clase que sea."

Este último párrafo es quizás una de las más claras definciones de lo que es el menester de un Ingeniero.

§§§§§§§ 2020.09.25 §§§§§§§§

El texto arriba citado proviene de una edición (agotada) del IPN (Instituto Politécnico Nacional).

De internet podrán ver una edición de M. Katz (de Argentina) la cual sugiero consulten para que tengan un mayor aprecio de la contribución de Sadi Carnot al concepto mismo de la Termodinámica aplicada.

No obstante diversos autores consideran que Carnot estaba equivocado en el concepto del calórico; y que su libro versa principalmente sobre la 2ª Ley de la Termodinámica {Clausius enunció el concepto de la 1ª Ley, posteriormente (1850), y estableció la 2ª }, vale la pena leer la aclaración que se encuentra en el Prólogo de este libro:

"Carnot falleció en 1832 durante una epidemia de cólera asiática y, por precaución, sus efectos personales, incluyendo sus notas, fueron incineradas. Recién en 1878, su hermano, a la sazón Senador de Francia, presentó las notas escritas por Sadi con posterioridad a la publicación de su libro, en la que se había dado cuenta que el calor no podía ser considerado un fluido indestructible sino que debía estimarse como una forma de energía, lo que lo hubiera transformado en el primer científico en investigar sobre la esencia de la Termodinámica que, como sabemos, es la disciplina que estudia aquellas transformaciones en la que los sistemas físicos intercambian calor y/o trabajo con el medio que los rodea."