Nicolas Léonard Sadi Carnot (fr; 1 de junho de 1796 – 24 de agosto de 1832) foi um francês engenheiro militar e físico. Formado pela École polytechnique, Carnot serviu como oficial no Arma de Engenharia (le génie) do Exército Francês. Também realizou estudos científicos e, em junho de 1824, publicou um ensaio intitulado Reflexões sobre a Potência Motriz do Fogo. Nesse livro, que seria sua única publicação, Carnot desenvolveu a primeira teoria bem-sucedida sobre a eficiência máxima de máquinas térmicas.
O trabalho científico de Carnot atraiu pouca atenção durante sua vida, mas em 1834 tornou-se objeto de um comentário e explicação detalhados por outro engenheiro francês, Émile Clapeyron. O comentário de Clapeyron, por sua vez, atraiu a atenção de William Thomson (mais tarde Lorde Kelvin) e Rudolf Clausius. Thomson usou a análise de Carnot para desenvolver uma escala absoluta de temperatura termodinâmica, enquanto Clausius a usou para definir o conceito de entropia, formalizando assim a segunda lei da termodinâmica.
Carnot era filho de Lazare Carnot, um eminente matemático, engenheiro e comandante do Exército Revolucionário Francês e, mais tarde, do exército napoleônico. Algumas das dificuldades que Carnot enfrentou em sua própria carreira podem ter estado ligadas à perseguição de sua família pela monarquia Bourbon restaurada após a queda de Napoleão em 1815. Carnot morreu em relativa obscuridade aos 36 anos, mas hoje é frequentemente caracterizado como o "pai da termodinâmica".
Sadi Carnot nasceu em Paris em 1º de junho de 1796, no palácio Petit Luxembourg, onde seu pai Lazare residia como um dos cinco membros do Diretório, o mais alto órgão de governo da Primeira República Francesa no período imediatamente posterior à Reação Termidoriana. Sua mãe, Sophie nascida Dupont (1764-1813), era proveniente de uma família rica sediada em Saint-Omer.
O pai de Carnot, Lazare, deu-lhe o nome do poeta persa do século XIII Sadi de Shiraz. Um irmão mais velho, também chamado Sadi, nascera em 1794, mas morreu na infância no ano seguinte. "Sadi" é o único nome próprio que aparece na certidão de nascimento civil do segundo filho, datada de 14 prairial, ano IV do calendário republicano francês. Em 11 de julho de 1796, a criança foi batizada na igreja católica de Saint-Louis-d'Antin como "Nicolas-Léonard Dupont". A principal testemunha nesse batismo foi seu avô materno, Jacques-Antoine-Léonard Dupont. O pai é identificado erroneamente no registro de batismo como Jacques-Léonard-Joseph-Auguste Dupont (que era, na verdade, o tio materno da criança). Seguindo a nota biográfica publicada muito tempo após sua morte por seu irmão Hippolyte, a maioria das fontes atualmente dá seu nome completo como "Nicolas Léonard Sadi", mas não há evidências de que ele tenha usado qualquer outro nome que não "Sadi".
Carnot teve um irmão mais novo, Hippolyte Carnot, que nasceu em 1801 em Saint-Omer e que mais tarde se tornaria um político proeminente. O filho mais velho de Hippolyte, Marie François Sadi Carnot, serviu como Presidente da França de 1887 a 1894. Outro dos filhos de Hippolyte foi o químico, engenheiro de minas e político Adolphe Carnot. O próprio Carnot permaneceria solteiro e não deixou descendentes.
O jovem Carnot foi educado primeiro em casa por seu pai e mais tarde no Liceu Carlos Magno, em Paris, onde se preparou para os exames necessários para ingressar na École polytechnique, que seu pai havia ajudado a estabelecer. Em 1811, aos 16 anos (a idade mínima permitida), Carnot tornou-se cadete da École polytechnique, onde seus colegas de classe incluíam o futuro matemático Michel Chasles. Entre seus professores estavam André-Marie Ampère, Siméon Denis Poisson, François Arago e Gaspard-Gustave Coriolis. Assim, a escola tornou-se renomada por seu ensino de matemática e física.
Durante a Batalha de Paris em março de 1814, Carnot, Chasles e outros cadetes da École polytechnique participaram da defesa de Vincennes. Esta parece ter sido a única experiência de batalha de Carnot. Carnot graduou-se em 1814 e foi admitido na École d'application de l'artillerie et du génie ("Escola de Artilharia Aplicada e Engenharia Militar") em Metz, onde completou um curso de dois anos. Carnot tornou-se então oficial do corpo de engenheiros do Exército Francês.
O pai de Carnot, Lazare, serviu como ministro do interior de Napoleão durante os "Cem Dias" e, após a derrota final de Napoleão em 1815, Lazare foi forçado ao exílio na cidade alemã de Magdeburgo. A posição de Carnot no exército, sob a monarquia Bourbon restaurada do rei Luís XVIII, tornou-se cada vez mais difícil. Lazare nunca retornou à França, morrendo em Magdeburgo em 1823.
Carnot tornou-se capitão no Génie e foi designado para vários locais, onde inspecionou fortificações, acompanhou planos e escreveu muitos relatórios. No entanto, parecia que suas recomendações eram ignoradas e que sua carreira estava estagnada. Em 15 de setembro de 1818, aos 22 anos, tirou uma licença de seis meses para se preparar para o exame de admissão ao recém-formado Estado-Maior em Paris. Carnot passou no exame e ingressou no Estado-Maior em janeiro de 1819, com a patente inferior de tenente. Permaneceu disponível para o serviço militar, mas a partir de então dedicou a maior parte de sua atenção a atividades intelectuais privadas, recebendo apenas dois terços do salário.
Estudos e pesquisas particulares
Em Paris, Carnot tornou-se amigo de Nicolas Clément e Charles-Bernard Desormes e assistiu a palestras sobre física e química na Sorbonne e no Collège de France. Também frequentou o Conservatoire national des arts et métiers, onde acompanhou as palestras sobre química de Clément e as sobre economia de Jean-Baptiste Say. Carnot interessou-se por compreender os limites para melhorar o desempenho das máquinas a vapor, o que o levou às investigações que se tornaram suas Reflexões sobre a Potência Motriz do Fogo, publicadas às suas próprias custas em junho de 1824.
Carnot foi finalmente promovido ao seu antigo posto de capitão em setembro de 1827, mas no abril seguinte deixou o exército, tendo completado apenas quinze meses de serviço ativo e sem direito a pensão. Em um diretório de ex-alunos da École polytechnique publicado por Ambroise Fourcy em 1828, Carnot é listado como "fabricante de máquinas a vapor". Esta e outras indicações sugerem que Carnot pode ter estado envolvido em um esquema prático para o aperfeiçoamento das máquinas a vapor, mas nenhuma patente ou outras evidências concretas desse trabalho surgiram.
Carnot interessava-se por economia política. Sua orientação política era liberal, mas parece ter preferido as doutrinas mais intervencionistas de Jean de Sismondi às políticas de laissez-faire defendidas por economistas liberais clássicos como Say e David Ricardo. Dos escritos particulares de Carnot sobre economia, apenas algumas notas fragmentadas sobrevivem.
Carnot acolheu inicialmente a Revolução de Julho de 1830, que pôs fim ao regime Bourbônico sob Carlos X e estabeleceu uma nova monarquia constitucional sob o "Rei Cidadão" Luís Filipe. De acordo com seu irmão Hippolyte, houve alguma discussão entre os líderes do novo regime sobre a possibilidade de incorporar Sadi à Câmara dos Pares, já que ele poderia ser considerado herdeiro do título imperial de "Conde Carnot" que Napoleão havia concedido a seu pai Lazare em 1815. No entanto, nada disso se concretizou, talvez porque as convicções republicanas de Sadi o impedissem de aceitar uma distinção hereditária.
De acordo com recordações publicadas muito tempo após a morte de Carnot por seu irmão Hippolyte, Carnot era um leitor ávido de Blaise Pascal, Molière e Jean de La Fontaine. Hippolyte recordou que Carnot era um teísta filosófico que acreditava na causalidade divina, mas não na punição divina. Carnot escreveu em seus papéis particulares que "o que para um homem ignorante é acaso, não pode ser acaso para alguém mais bem instruído". Ele criticava a religião estabelecida, mas falava a favor da "crença em um Ser todo-poderoso, que nos ama e vela por nós".