Thermodynamique, 1re et 2e année

Ce cours de thermodynamique couvre les programmes de première année des filières MPSI, PCSI et PTSI et les programmes de deuxième année des filières MP, PC et PSI, les connaissances spécifiques à certaines filières étant traitées dans des chapitres clairement identifiés.

Conformément à l'esprit des nouveaux programmes, le poids du formalisme est réduit au profit des concepts essentiels et des applications. La théorie cinétique élémentaire du gaz parfait sert d'introduction à la thermodynamique, qui apparaît ainsi comme un prolongement naturel de la mécanique. Le cours de première année est ensuite centré sur les bilans d'énergie et d'entropie, et leur utilisation pour l'étude des machines thermiques. Il se limite essentiellement aux évolutions du corps pur sous une ou deux phases, décrit par une équation d'état et les expressions de ses fonctions d'état, éventuellement données sous formes de tables thermodynamiques.

En deuxième année, l'étude de la diffusion thermique est commune aux trois filières. L'étude du rayonnement thermique constitue un élément novateur propre au programme MP, tandis que le programme PC prévoit d'approfondir la thermodynamique en étudiant les fonctions F et G sous le double éclairage des potentiels thermodynamiques et des fonctions caractéristiques, assurant ainsi le lien avec le cours de chimie.

Chaque chapitre se termine par un bilan des connaissances introduites. Il est suivi de quelques exercices résolus destinés à faire acquérir l'indispensable savoir-faire sur des exemples concrets. Enfin, des exercices non résolus sont proposés, accompagnés de leurs réponses et éventuellement d'indications, pour permettre au lecteur de vérifier qu'il s'est bien approprié les connaissances et les savoir-faire exposés.