Sadi Carnot (physicien) - Définition

En 1824, peu de lecteurs pouvaient apprécier l’œuvre de Carnot

L’ouvrage reçut un accueil honorable, y compris à l’Académie des sciences auprès de laquelle Pierre-Simon Girard, directeur d’une revue scientifique, présenta les travaux de Carnot à la séance du 14 juin 1824, complétés par un compte rendu analytique, sous forme orale, à ses confrères en date du 26 juillet 1824. Il est manifeste qu’une présentation à l’académie sous forme d’un mémoire aurait sans doute permis d’attirer davantage l’attention de la communauté scientifique sur les travaux de Sadi Carnot, avec comme suite normale une publication dans le Recueil des Savants étrangers. Ainsi, ni « la grande science » française représentée par l’Institut de France, ni la célèbre École Polytechnique ne réagirent vraiment à la sortie de l’ouvrage de Carnot, faute d’en réaliser pleinement la portée. De son côté Sadi, qui n’avait semble-t-il pas le sens de la publicité, a omis d’adresser un exemplaire à la bibliothèque de l’École des Mines et à celle de l’École des ponts et chaussées, se privant ainsi d’un auditoire de choix de même qu’il n’en a pas adressé pour compte rendu aux Annales de Chimie et de Physique ni aux Annales des Mines. De plus, il faut remarquer que, malgré un tirage limité, certains invendus ont été retrouvés non coupés.

Au niveau des ingénieurs, seul l’académicien Pierre-Simon Girard fit un compte rendu élogieux. À la parution des Réflexions, les ingénieurs avaient déjà appris par expérience que la vapeur était au moins aussi satisfaisante que n’importe quelle autre substance agissante. Lorsque Carnot affirma que cela était fondé en théorie, on ne vit là qu’une confirmation abstraite.

Par ailleurs les explications qu’il donna du rendement supérieur des moteurs à vapeur à haute pression étaient fondées sur les données publiées dans le Monthly Engine Reporter et sur les performances des moteurs Woolf, fonctionnant par expansion à haute pression, et qui furent construits en France par Humphrey Edwards. Cependant, ces performances étaient sans doute plus liées à une somme de perfectionnements de détail qu’à un réel avantage thermodynamique. Ce n’est donc pas à juste titre que Sadi Carnot invoquait la supériorité des moteurs à vapeur à haute pression pour étayer ses théories fondamentales.

À l’exception de Clément-Desormes qui, comme le montre une conférence donnée le 25 janvier 1825, recommande à ses auditeurs de lire l’ouvrage, les physiciens et autres scientifiques étaient, quant à eux, sans doute déroutés par des raisonnements fondamentaux basés sur les principes de la machine à vapeur.

Il faut attendre 1834 pour qu’Émile Clapeyron publie un article dans le journal de l’École polytechnique montrant comment les idées de Sadi Carnot pouvaient être exprimées mathématiquement tout en soulignant leur valeur explicative et ce n’est qu’avec la réédition des Réflexions par ce même auteur, complétée de ses commentaires, que Sadi Carnot commença à influencer progressivement le corps scientifique.

C’est par ce biais que William Thomson eut connaissance en 1851 du travail de Carnot. C’est lui et Rudolf Clausius dès 1850 qui, dans une longue série d’articles, posèrent comme fondement de base de la thermodynamique le principe de la conservation de l’énergie (et non plus du calorique). Pour reconnaître l’apport de ce dernier, le principe de Carnot prit le nom de principe de Carnot-Clausius. Il permet de déterminer le rendement maximal d’une machine thermique en fonction des températures de sa source chaude et de sa source froide, rendement qui oscille entre 8 % et 30 % selon la conception des machines.