Dans cette rubrique, nous présentons les principales connaissances de thermodynamique qui sont nécessaires pour pouvoir aborder l'étude des technologies énergétiques.

Une des ambitions de notre approche pédagogique est de proposer une méthode d'apprentissage de la thermodynamique appliquée beaucoup plus simple que celle qui est traditionnellement enseignée. Ce parti pris de simplicité nous a conduits à limiter notre présentation de la thermodynamique aux seules bases nécessaires pour notre propos.

En conséquence, et sauf pour les calculs des mélanges humides et de combustion, qui feront chacun l'objet d'un traitement particulier, nous supposerons généralement que les corps mis en jeu sont de composition invariable, ce qui nous permettra de ne pas faire apparaître les variables chimiques, et donc d'alléger sensiblement le formalisme. Par ailleurs les systèmes que nous étudierons seront toujours non électrisés.

Cette manière de faire, qui correspond à la pratique courante en matière d'ingénierie énergétique, nous conduira à certains moments à nous écarter du formalisme rigoureux de la thermodynamique ; nous le signalerons alors. Ce que nous perdrons en généralité sera compensé par les gains obtenus en facilité d'usage de la méthode.

Les points abordés seront les suivants :

• expression des échanges d'énergie au cours d'une transformation,

• rappel des deux premiers principes de la thermodynamique,

• introduction à la notion d'exergie,

• étude des propriétés des corps

  • gaz parfaits, idéaux ;

  • fluides caloporteurs ;

  • fluides réels condensables ;

  • mélanges de vapeurs ;

  • mélanges humides.