Carnot, principi de

Primer intent de comprendre el principi d'entropia, formulat per N. L. Carnot (1796-1832), anomenat «Sadi» com el poeta persa medieval, consistent a relacionar la quantitat de calor i la pèrdua de calor amb el treball mecànic que pot realitzar una màquina. La contribució de Carnot va ser decisiva en la formació de l'anomenat segon principi de la termodinàmica. Si bé va ser Joule qui va invalidar l'antiga teoria del «calòric» (hipotètic fluid que transportava la calor d'uns cossos a uns altres) en demostrar la possibilitat de transformar calor en treball i viceversa, va ser Carnot qui va establir les bases del segon principi de la termodinàmica (formulat per Clausius), que estableix la impossibilitat de dur a terme una transformació de calor en treball si no es disposa de dos sistemes que es trobin regits per la diferència, que en l'àmbit de la termodinàmica significa un diferent nivell de temperatura. Aquest procés (pas de la calor del sistema més calent al sistema més fred) és irreversible, assenyalant, per primera vegada en la física un procés que no pot invertir-se temporalment. D'aquí s'ha inferit que el dit segon principi expressa el pas o la «fletxa» del temps. Per aquesta raó Bergson anomenava a aquest principi «la més metafísica de les lleis de la física». A més, ja que en la transferència de calor del cos més calent al més fred aquest eleva la seva temperatura, la calor mai podrà transformar-se íntegrament en treball, raó per la qual existeix una necessària degradació de l'energia, de la qual dóna compte l'anomenada entropia, que expressa la relació entre la variació de calor i la temperatura absoluta del sistema.

Els altres dos principis de la termodinàmica són els següents: el primer estableix l'equivalent mecànic de la calor, i sosté que una caloria transformada equival sempre a una idèntica quantitat de treball realitzat, el valor del qual és de 4,18 juliols. El tercer principi, també anomenat principi de Nernst, assenyala que, en les proximitats del zero absolut, les propietats dels cossos són independents de la temperatura, incloses aquelles que, en altres condicions depenen d'aquesta.