Много великих ученых во многих странах пытались разгадать тайну превращения тепла и работы. Поиски закона сохранения продолжались столетиями. Вплотную подошли к закону сохранения, почти открыли его на опыте и... сами не поняли, что сделали, славные французские ученые, о которых была речь выше.
Конечно, честь строгой формулировки и строгого доказательства первого закона принадлежит Майеру и Джоулю. Но многим и многим ученым надлежит воздать честь и принести благодарность за открытие первого закона термодинамики.
Второй великий закон термодинамики связан только с одним именем. Его открыл молодой французский инженер Сади Карно.
Цикл Карно
Молодой инженер Карно рассчитывал и строил водяные двигатели. Но в это же время начали во Франции широко применять паровые машины, и важнейшей научно-технической задачей стало создать теорию тепловых машин.
К решению этой задачи приступил и Карно. Строго говоря, к этому он совсем не был подготовлен. Он еще не мог знать, откуда берется работа в тепловых машинах, не знал, для чего нужна теплота, и считал, как его учили, что теплота — вещество. Но Карно был гениальным исследователем и сумел правильно решить одну из труднейших задач естествознания: при каких обязательных условиях возможно превращение теплоты в работу?
Хорошо знакомый с расчетом водяных двигателей, Карно уподобил теплоту воде. Чтобы водяная мельница могла молоть зерно — работать, необходимо одно условие: вода должна падать с высокого уровня на низкий. Карно предположил: чтобы теплота могла совершать работу, она тоже должна переходить с высокого уровня на низкий, и разность высот для воды соответствует разности температур для теплоты.