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Initiation à la Thermodynamique 

Objectif de ce site

 
Il s'agit de présenter ici un cours d'initiation à la thermodynamique, rapidement assimilable par un public de 1ère année de licence (7 chapitres seulement).
 
  • Les chapitres sont téléchargeables sur la page................................
  • Les réponses des exercices sont présentées sur la page...............
  • Des questions qui m'ont posé des problèmes..................................
  • Une bibliographie sommaire est présentée sur la page....................
  • Le lecteur peut me contacter sur la page.........................................

​Attention : la thermodynamique est un (le ?) domaine rare de la physique théorique dont les concepts de base ne sont pas encore normalisés : leur définition varie selon les spécialistes qui les utilisent. C'est le signe d'une science qui n'est pas encore arrivée à maturité.

 

Cela crée des polémiques, même pour l'étude de systèmes réputés simples : lire les Bulletins de l'Union des Physiciens téléchargeables dans la rubrique "bibliographie" de ce site. La rubrique Problèmes, question n° 2 traite d'ailleurs de questions classiques maintes fois abordées (réversibilité, quasistaticité, équilibre thermodynamique...) et illustre le problème de l'enseignement de la thermodynamique.

 

L'étudiant, ou le professeur, souhaitant avoir du recul sur la discipline qu'il étudie ou enseigne, se trouve confronté, voire bloqué, à des sujets "non cohérents". Pour preuve l'article "Pourquoi abandonner Qf ?", de Jean-Noël Beury, professeur en classe préparatoire, où les incohérences apparaissent dans les relations thermodynamiques de base, pourtant fondamentales, et - plus grave - devant être enseignées.

 

Il est donc regrettable, de mon point de vue, que des sujets de thermodynamique pointus soient proposés aux concours d'entrée dans des Grandes Ecoles diverses : l'énoncé dépend de la "chapelle" à laquelle appartient le concepteur du sujet. Comment définir un travail, une chaleur, une énergie interne, qui sont les concepts de base de la thermodynamique, alors même que les spécialistes ne les définissent pas de la même façon (lire Remarques sur les bases de la thermodynamique, BUP n° 724) ?

 

Cela dit, rien n'empêche d'aborder sereinement certaines notions élémentaires et de montrer la manière dont elles s'articulent. C'est l'objectif de ce cours d'initiation à la thermodynamique.

 

 

les liens valides sont présentés en bleu sur fond blanc. Tous les autres liens qui apparaissent éventuellement sur ce site sont indépendants de ma volonté et dirigent vers des sites ou des publicités que je ne cautionne pas.

Un cours de thermodynamique accessible

 

Le programme de thermodynamique du premier cycle universitaire est vaste puisqu'il s'agit souvent d'amener les étudiants à comprendre le principe de fonctionnement des machines thermiques dithermes (réfrigérateurs, moteurs thermiques en contact avec deux sources de chaleur).

 

Les ouvrages de thermodynamique disponibles dans le commerce et les sites internet actuels sont pratiquement tous destinés à des élèves de classes préparatoires ou à des étudiants dont le niveau mathématique est déjà relativement élevé, capables de calculer une intégrale de base. Ce cours tente d'éviter un formalisme mathématique trop poussé.

 

On peut parfois consulter d'anciens manuels de cours de mécanique des anciennes classes Terminales techniques, mais ces derniers restent souvent trop simplifiés pour appréhender correctement les problèmes de la thermodynamique.

 

Le cours proposé ici n'est pas un exposé détaillé destiné à former des spécialistes de thermodynamique - je ne suis pas spécialiste de cette discipline - mais essaye d'en présenter, de manière aussi épurée que possible, les notions fondamentales. Certaines notions restant encore vagues dans les premiers cours sont généralement affinées, voire rectifiées, dans les cours suivants. Chaque cours est suivi d'exercices illustrant les notions abordées.

Pourquoi ce cours ?

Professeur de Physique appliquée

 

Ancien élève de l'Ecole Normale Supérieure de Paris-Saclay (anciennement E.N.S. Cachan) et agrégé de physique appliquée en 1993, j'enseigne au lycée Georges Baumont de Saint-Dié-des-Vosges, France.

 

Egalement ingénieur électronicien - informaticien de l'Ecole Supérieure d'Electronique de l'Ouest (E.S.E.O., Angers, France), j'ai travaillé sur l'étude des capteurs intelligents pour la société Schlumberger / Bailey - Sereg.

 

Je possède un DEA  - Diplôme d'études approfondies, (équivalent du Master 2 Recherche actuel) - d'électronique et traitement du signal (Paris Sud - Orsay) dont le mémoire de recherche a porté sur l'étude de faisabilité d'un télémètre laser wobulé en fréquence [réf : thèse de doctorat de Gaëlle Bazin].

 

Titulaire d'un deuxième DEA en Didactique des disciplines (E.N.S. Cachan / Paris-Jussieu), spécialisé en sciences et techniques, ma recherche a concerné le codage et l'analyse d'entretiens semi-directifs sur la C.A.O. en Génie Electrique [réf : L.I.R.E.S.T]. Auteur de plusieurs articles publiés dans le bulletin de l'Union des Physiciens (BUP), ainsi que de cours en sciences de l'ingénieur (disponibles sur le site de l'académie de Nancy-Metz), j'ai également écrit un ouvrage spécialisé en électrotechnique, publié aux éditions Ellipses et présenté sur le site internet :

 

Qui suis-je ?

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