largement commentés
Ce livre est destiné aux étudiants en licence, en prépa ou en école d’ingénieurs (L2/L3, MPSI/PCSI/PTSI, MP/PSI/PC), ainsi qu’aux professionnels technicien/nes et ingénieur/es. Il vous permettra de progresser de façon autonome, en vérifiant vos calculs avec les solutions, et parcourant toutes les bases importantes :
1 Notions fondamentales
Réviser les notions indispensables à l’étude de la thermodynamique
Notion d’énergie et premier principe ; Énergie mécanique ; Travail ; Chaleur ; Température ; Exercices corrigés
2 Les systèmes fermés
Quantifier les transferts d’énergie dans une quantité fixe de fluide
Quantifications du travail et de la chaleur en système fermé ; Notion d’irréversibilité.
3 Les systèmes ouverts
Quantifier les transferts d’énergie dans un fluide en flux continu
Utilité des systèmes ouverts et fermés ; Quantifications du travail et de la chaleur.
4 Le gaz parfait
Prédire la température de l’air et quantifier ses formes d’énergie
Intérêt et limites du modèle du gaz parfait ; Transformations élémentaires sous contrainte.
5 Liquides et vapeurs
Prédire la température de l’eau et quantifier ses formes d’énergie
Changements de phase, calculs de propriétés avec abaques ; Évolutions sous contrainte.
6 Cycles thermodynamiques
Convertir chaleur en travail et inversement : les moteurs et réfrigérateurs
Machines thermiques : rendement des moteurs, réfrigérateurs, climatiseurs et pompes à chaleur.
7 Le second principe
Quantifier les limites fondamentales des machines thermiques
Efficacité maximale des machines (cycle de Carnot) ; Échelle de température absolue.
8 L’entropie
Quantifier l’irréversibilité et prédire le sens des transformations
Irréversibilités dans les transferts de chaleur et de travail ; Utilité de l’entropie pour l’ingénieur.
9 Cycles moteurs à vapeur
Quantifier les performances des centrales fonctionnant à la vapeur
Cycles de Carnot, de Rankine, avec surchauffe, resurchauffe, et régénération.
10 Cycles moteurs à gaz
Quantifier les performances des moteurs essence, Diesel, et des turbomachines
Cycles d’Otto et de Diesel ; Turboréacteur, turbopropulseur etc. et leurs modifications.
A Annexes
Documents utiles de travail
Abaques de vapeur ; Grandeurs additives, d’état et de chemin ; Conventions de notation ; Bibliographie ; Liste des symboles ; Index.
Le livre est résolument tourné vers des cas concrets (moteurs automobiles, turboréacteurs, turbines à vapeur etc.) et largement illustré, pour rester motivé dans vos révisions. Oubliez les formules magiques cryptiques : pour savoir calculer, il faut bien comprendre (un cours clair et didactique, 59 exemples amplement commentés) et s’entraîner (96 exercices corrigés).
L’auteur
Olivier Cleynen est ingénieur et docteur en mécanique des fluides. Il a accumulé 12 années d’enseignement universitaire, en français et en anglais. Il est enseignant de maths et physique dans un lycée à Magdebourg, en Allemagne.
Ce livre est utilisé par les enseignants des établissements suivants :
- l’Université de Technologie de Compiègne (UTC) ;
- l’institut IMPMC de Sorbonne Université ;
- l’Université Paris-Saclay ;
- l’Université Laval ;
- l’École Nationale d’Ingénieurs de Tunis (ENIT) ;
- les universités de Ouargla, Bouira, Annaba, Chlef et Biskra ;
- la Haute École Louvain en Hainaut ;
- les classes prépas du Lycée Blaise Pascal de Rouen ;
- l’école des Hautes Études d’Ingénieur (HEI) ;
- l’École d’ingénieurs du Littoral-Côte d’Opale (EILCO) ;
- l’INSA Rouen Normandie.
Pour un peu de contexte, voir cet entretien sur le Framablog (2015) et, à l’occasion de la publication de la troisième édition, cet article par l’auteur (2022).
