Première partie : les bases de la thermodynamique physique macroscopique
- Etat d'un système, variables d'état, équation d'état, fonctions d'état, transformations de l'état d'un système.
- Premier principe : fonction énergie interne, chaleur et travail, applications au gaz parfait.
- Deuxième principe : fonction entropie, application au fonctionnement des machines dithermes (moteur thermique, machine frigorifique, pompe à chaleur).
- Application des deux premiers principes à divers cycles moteurs : moteur à vapeur, à explosion , Diesel, turbomoteur.
Seconde partie : compléments
- Fonctions caractéristiques, notions de travail utile et travail récupérable, potentiels thermodynamiques, énergie libre et enthalpie libre.
- Application aux gaz réels : modèle de Van der Waals, détente de Joule-Thomson.
- Application à la transition de phase : règle des phases de Gibbs, transition liquide-gaz, chaleur latente de changement de phase.
- Application aux systèmes thermomécaniques autres que les fluides : allongement d'un fil élastique, torsion d'une tige métallique, tension superficielle, désaimantation adiabatique, décharge d'une pile électrique.
- Notions de théorie cinétique des gaz : distribution de Maxwell-Boltzmann, vitesse moyenne, vitesse quadratique moyenne, vitesse la plus probable, application à l'estimation du libre parcours moyen et au calcul de l'équation d'état du gaz parfait.
