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cours 2 (systèmes fermés) v1.0

Découpe du cours à partir de l’ancien cours 1. Désormais les systèmes fermés ont leur cours à eux tous seuls.

• Paragraphe sur la pression jaugée (dans section 3.a)

• Section sur les cycles thermodynamiques, 3.b

cours 2 (systèmes fermés) v1.5

• Ajout de la figure 2.3 - illustration "légère" pour placer l’intérêt la mention des évolutions adiabatiques

• Intérêt de la mention des évolutions isochores, paragraphe 3 c)

• Ajout de l’exemple 2.2 (vraie application sur un calcul de travail)

• Ajout de l’intérêt, ou non, de la réversibilité dans les applications, fin de section 4 (p.16)

• Moteur compound : de nombreuses petites corrections/améliorations du texte

• Moteur compound : ajout de figures, remplacement des figures non-libres

cours 2 (systèmes fermés) v1.5.1

Nombreuses corrections mineures (syntaxe).

cours 3 (écoulements en régime permanent) v1.5

• Changement de notation des débits de masse, maintenant beaucoup plus cohérent et rigoureux ;

• Développement plus clair de l’équation SFEE (bilan énergétique en régime permanent) ;

• Figure 3.3 clarifiée (puissances traversant les frontières, forme atour de l’hélice)

cours 3 (écoulements en régime permanent) v1.5.1

• Nombreuses petites corrections de langage

• Petite erreur corrigée au développement de l’équation (III-3.4).

cours 1 (notions fondamentales) v1.5.1

Changement de notation sur les équations 1.1 et 1.2 (cohérence avec cours 3)

cours 4 (le gaz parfait) v1.2

• Clarification intro ;

• Clarification des deux premières pages ;

• Toutes figures simplifiées (le hachurage n’est désormais utilisé que pour les évolutions adiabatiques) ;

• Nouvelle notation plus rigoureuse (lettres minuscules pour les grandeurs spécifiques).

cours 4 (le gaz parfait) v1.2.1

• (mineur) Inversion Kelvins <-> degrés Celsius p.5 ;

• Erreur de notation (minuscules) corrigée avant l’équation (IV-2.5) p.8

• Mise en page

cours 5 (liquides et vapeurs) v1.2

• Clarifications de tous les schémas avec pistons (hachurage supprimé) ;

• Mélanges liquide-vapeur : clarification des figures (avec ajout figure 5.9) mettant en valeur le titre, réorganisation du paragraphe 2b ;

• Mise à jour de la notation (convention majuscules/minuscules) ;

• Clarification paragraphe final (travail réversible ou non).

cours 5 (liquides et vapeurs) v1.2.1

• Numérotation (y compris titre !)

cours 5 (liquides et vapeurs) v1.3

• Petites erreurs de numérotation ;

• Précisions des conditions des équations (V-2.3) et (V-2.5) ;

• Erreur dans la figure 5.8 (hf au lieu de hg) ;

• Développement de l’histoire du cheval-vapeur ;

• Ajout du texte des exemples étudiés en cours.

cours 4 (le gaz parfait) v1.2.2

Corrections mineures de numérotation, références aux équations (III-2.8) et (IV-2.2) p.15

cours 5 (liquides et vapeurs) v1.3.1

• Corrections mineures de numérotation ;

• Édition mineure du texte sur les moteurs à vapeur.

cours 2 (systèmes fermés) v1.5.2

• Corrections mineures de numérotation ;

• Faute de frappe et édition mineure de texte.

cours 1 (notions fondamentales) v1.5.2

• Corrections mineures de numérotation (dur de synchroniser tous les cours !) ;

• Éditions mineures de texte ;

• Changement de symbole pour la puissance.

cours 5 (liquides et vapeurs) v1.3.2

• Clarification de certaines équations avec l’indice "évap" ;

• Éditions mineures.

cours 8 (l’entropie) v2.0

(anciennement en 2009, cours 7)

Modifications majeures de la démarche et de la structure du cours. L’entropie est désormais systématiquement décrite par analogie avec le volume. Il y a encore trop de chapitres et ça semble un peu désordonné, mais au fond c’est beaucoup plus clair et moins mystifiant. Prends-toi ça, Clausius ! ;-)

• Refonte complète du chapitre préliminaire à la définition formelle ;

• Clarification majeure du chapitre décrivant l’entropie comme une variable thermodynamique ;

• Ajout de la section "Tendances globales" pour les diagrammes température-entropie ;

• Modification des indices et indications lorsque les évolutions doivent être réversibles.

cours 6 (cycles thermodynamiques) v2.0

Anciennement une partie du cours sur le second principe (en 2009, cours V).

• Introduction du concept de travail net (et chaleur nette) ;

• Nouvelle convention graphique (sens des transferts, flèches larges). Beaucoup mieux, mais quel travail, il y en a partout !

• Nouveaux schémas très largement clarifiés pour l’ensemble du cours ;

• Clarification des explications de la définition des rendements des machines.

cours 6 (cycles thermodynamiques) v2.0.1

• Belle erreur dans la traduction de "travail net" (qui n’est pas "gross work" mais bien simplement "net work" !) ;

• Correction numérotation des figures.

cours 7 (la seconde loi) v2.0

Le second principe a désormais son cours bien à lui, complètement distinct de la notion de cycle thermodynamique (ces concepts étaient anciennement réunis dans le cours V version 2009). En outre, deux améliorations :

• Toutes les figures suivent la nouvelle convention graphique (flèches larges = sens des flux énergétiques), c’est drôlement plus clair ;

• Le cycle de Carnot est expliqué de façon plus concise et claire (j’espère) en focalisant plus sur les transitions que les états.

cours 6 (cycles thermodynamiques) v2.1

• Plantage en règle, spectaculairement tournibouillassé en classe, sur l’équation (VI-3.6) du rendement de la thermopompe. J’adresse mes plates excuses à mes étudiants, que je n’ai même pas eu l’humilité de croire lorsqu’ils me l’ont apportée à mon attention.

• Mention (brève) des climatiseurs avec les réfrigérateurs ;

• Ajout de trois petits exemples étudiés en cours.

cours 7 (second principe) v2.0.1

• légère clarification et précision (plus rigoureuse) de la démarche de Kelvin pour la définition de la température

cours 3 (écoulements en régime permanent) v1.5.3

Correction de l’équation (III-3.2). La notion de travail en régime permanent devrait être encore bien mieux expliquée, explorée et quantifiée dans la prochaine édition de ce cours, en 2011.

cours 3 (écoulements en régime permanent) v1.6

Comme promis, une bien meilleure démonstration de la curieuse expression du travail en régime permanent. J’ai trouvé cette démonstration fort mal faite dans les livres dont je dispose (Çengel & al, Eastop & al, Rogers & al). Rogers et Mayhew vont même jusqu’à y utiliser l’entropie, qui n’a rien à voir ! C’est la troisième fois que je reconstruis ce chapitre depuis zéro.

La quatrième version est en préparation (pour le printemps 2011 si j’en trouve le temps) et elle est encore beaucoup mieux.

Addendum post-scriptum (printemps 2011) : manque de temps, nous verrons plus tard.

cours 9 (cycles de puissance à vapeur) v1.3

Le contenu de ce cours était l’année dernière un chapitre du cours sur les cycles de puissance en général (en 2009, cours VII).

• Ajout de la notion de coût marginal énergétique et économique ;

• Expression de la puissance en écoulement permanent (avec rappel du cours 3) et implications pour la construction du cycle ;

• Détail des puissances et contraintes thermodynamiques pour chacun des composants ;

• Légères améliorations des descriptions des cycles ;

• Correction des diagrammes T-s des figures anciennement 7.7 et 7.8 ;

• Ajout de la figure finale, 9.12, qui donne un aperçu d’une installation réelle.

cours 9 (cycles de puissance à vapeur) v1.3.1

Rajout de la valeur du volume spécifique de l’eau liquide avant l’équation (IX-2.4).

introduction v1.6.2

Au final, l’ordre des deux derniers cours est interverti.

cours 9 (cycles de puissance à vapeur) v1.3.2

Une poignée de modifications mineures dans le texte.

cours 10 (cycles de puissance à gaz) v1.3

L’année dernière, ce cours n’était qu’une section du cours sur les cycles de puissance en général (en 2009, cours VII).

Améliorations :

• Détail des rôles et performances des composants des turbomoteurs, en particulier de la tuyère (ajout) ;

• Beaucoup plus d’insistance sur les avantages/inconvénients des types de moteurs à gaz ;

• Tous les schémas des turbomachines ont été refaits et gagnent grandement en lisibilité.

C’est le dernier cours du programme ! Pour 2011, ni le découpage des cours ni les conventions de notation ne devraient être modifiés. Je pourrai donc publier les améliorations au fur et à mesure.

D’ici quelques jours, une bibliographie et un résumé exécutif dans l’introduction devraient terminer tout à fait cette édition 2010.

cours 10 (cycles de puissance à gaz) v1.3.1

Modifications mineures du texte (pinaillages).

introduction v1.7

• Ajout d’un résumé exécutif des dix cours ;

• Clarification de la licence et ajout de l’URL thermo.ariadacapo.net ;

• Page de garde avec un nouveau dessin qui résume bien l’ensemble du cours.

À l’occasion du denier cours, quelques remarques sur l’édition 2010 qui se termine.

cours 1 (notions fondamentales) v1.6

• Clarification de la définition des grandes notions (chaleur, température). Quelle lucidité de gagnée en 18 mois !

• Retouches mineures de texte et dans les équations (indices 1 -> 2 pour les transferts, etc)

• Le sommaire du document PDF était cassé, il est réparé.

cours 4 (le gaz parfait) v1.2.3

(version imprimée en cours le 7 avril 2011)

• De nombreuses petites retouches, essentiellement cosmétiques. Ajout de l’indice 1->2 sur de nombreuses transformations ;

• Rédaction des trois exemples étudiés en cours.

cours 3 v1.6.1

(version imprimée en cours le 24 mars 2011)

• Correction d’un léger manque de rigueur dans l’équation (III-2.1);

• Ajout de l’équation (III-2.8) qui ré-exprime la SFEE de façon plus compréhensible (changement des propriétés entre 1 et 2)

• Quelques retouches mineures.

La refonte du dernier chapitre, envisagée à l’automne, n’aura lieu qu’à la prochaine édition.

cours 4 (le gaz parfait) v1.2.4

• Correction d’une coquille dans l’énoncé de l’exemple 4.2 (merci à Julien).

cours 3 (écoulements en régime permanent) v1.6.2

• Clarification de l’équation (III-2.8) ; il s’agit de delta (C²) et non pas de (delta C)². Merci à l’ensemble de la classe pour avoir fait ressortir cet incident fort instructif...

• Précision du mythique acronyme SFEE (merci à Florianne).

Note de service

Ce semestre étant particulièrement chargé je poursuis sur le mode "croisière endurance", avec des mises à jour mineures uniquement. Plusieurs choses intéressantes devraient apparaître ici pendant l’été ou à la rentrée.

cours 5 (liquides et vapeurs) v1.3.3

Une série de petites modifications entièrement triviales.

cours 6 (cycles thermodynamiques) v2.2

• Ajout d’un paragraphe pour mieux expliquer la façon dont on définit le rendement des différentes machines. Tout est dans la petite équation (VI-3.1).
• Les figures 6.9 et 6.10 sont ré-arrangées de façon plus intuitive, la partie à haute température est désormais toujours en haut.
• De nombreuses petites retouches de texte pour clarifier les explications.

cours 6 (cycles thermodynamiques) v2.2.1

Correction d’une petite erreur dans l’énoncé de l’exemple 6.1 (facteur dix dans la conversion en kW). Sans effet sur le sens de l’exercice. Merci à Thomas pour la correction !

cours 7 (second principe) v3.0

Un gros travail de ré-écriture pour cette édition du cours 7 (d’où le saut de numéro de version).

J’ai trouvé la version précédente d’une lourdeur insupportable, et j’ai repris quasiment tout le texte, sans grandement changer la structure. Avec le cours précédent (n°6 sur les cycles), il s’agit, tout de même, du cœur du programme de thermo. Ce sont les seules notions qui ne seront pas acquises dans un cours de physique newtonienne ou revues dans un cours de propulsion. Le langage est désormais beaucoup plus clair ; je respire mieux.

La ré-écriture des parties importantes a demandé trop de temps pour que je puisse m’attaquer au chapitre sur la température. J’ai de très bonnes idées là-dessus qui permettront de s’affranchir des lourdeurs mathématiques, qui attendent depuis un an déjà d’être mises sur papier. Ce sera pour la prochaine fois.

Enfin, c’est le premier cours où je m’autorise à mettre de la couleur dans les schémas. Je l’ai toujours fait sur mes diapositives mais sur les polycopiés j’ai toujours perçu les dessins en noir sur blanc comme une restriction intéressante. Cela me fait aujourd’hui penser à ce joueur de football dont on raconte qu’il s’entraînait avec du plomb dans les chaussures.
Au fur et à mesure que le papier meurt (meurs, papier, meurs), le noir sur blanc perd son sens, et je ne veux plus perdre de temps avec deux versions de chaque dessin. Nous verrons ce que ça donne.

cours 8 (entropie) v2.1

• Modification de l’expérience de transfert de chaleur en introduction (je pense que les choses sont plus claires ainsi) ;

• Meilleure explication des diagrammes T-s en section 4.a, revue de la figure 8.9 ;

• Le cycle de Carnot sur un diagramme T-s n’est pas carré mais seulement rectangulaire : revue de la figure 8.13 ;

• Correction de quelques erreurs de notation (majuscules/minuscules, toujours...)

Sur l’ensemble peu de choses ont changé par rapport à la dernière édition. Je reste assez insatisfait de ce document mais cette année j’avais besoin de me concentrer sur le fond -- d’assister à mon propre cours, en quelque sorte. Je n’ai pas regretté. Il a fallu 4 heures pour couvrir le cours mais en classe les choses se sont très très bien déroulées. Pour ma part j’ai compris plein de choses intéressantes à propos de l’entropie cette année.

Pour la prochaine édition j’insisterai encore plus sur le parallèle avec le volume, et l’impossibilité de mesurer cette foutue propriété dont on a pourtant bien envie de connaître la valeur.

cours 8 (entropie) v2.1.1

Modifications mineures suite à la distribution en classe :

• Clarification de l’énoncé du corollaire en section 6.a

• Correction d’erreurs de notation (majuscules, Q vs. q) dans la section 5.a (pages 22 & 23)

• Mise en page

cours 9 (cycles de puissance à vapeur) v1.3.3

Le cours est suffisamment complet et solide pour qu’à la relecture je ne trouve que deux ou trois phrases à modifier. Je ne crois pas judicieux d’entrer plus dans les détails du fonctionnement et de la conception des pièces ; je crois que c’est bien le tout premier cours que j’envoie à l’impression "tel quel" sans sentiment d’insatisfaction.

cours 10 (cycles de puissance à gaz) v1.4

Nouvelle version du dernier cours, vers lequel l’ensemble du programme est tourné. Cette mise à jour est particulièrement orientée « ingénierie », c’est à dire que je me suis surtout concentré sur la description des contraintes et avantages pratiques de l’utilisation de chaque système.

• Meilleure description de l’intérêt et des inconvénients des moteurs à air, de chacun des grands types de moteur, de chacune des modifications décrites ;

• Ajout d’une section (rapide) sur le turbofan ;

• Ajout d’une section sur la postcombustion ;

• Amélioration du vocabulaire : par "turbomoteur" je voulais en fait dire "turbomachine" ; nombreuses petites retouches graphiques ou de texte.

Sur le fond je suis évidemment très heureux de pouvoir me consacrer à ce genre de modifications (je surfe sur le travail accompli, en quelque sorte). Je commence toutefois à me poser des questions sur la longueur du cours, qui a du tripler en taille en trois ans. Est-ce que je ne ferais pas mieux d’apprendre aux lecteurs/lectrices à comprendre comment comprendre eux-mêmes un système arbitraire, plutôt que de faire des listes sans fin de modifications (certes passionnantes) de cycle ? Bien sûr, cela n’a rien de facile. À méditer.

introduction v1.8

• Précisions/clarifications dans le résumé exécutif (2,3,8,9,10). Je comprends de mieux en mieux ce que j’enseigne...

• Le sommaire reflète quelques changements de nom pour les chapitres (II & III).

Je devrais disposer d’un peu plus de temps pour retravailler les cours I à V ce semestre. La majorité des modifications que j’envisage devraient surtout donner plus de cohérence entre les cours et une meilleure vision d’ensemble.

cours 1 (notions fondamentales) v2.0

Une refonte quasi-complète du cours ; je n’étais plus très fier de la version précédente. Celle-ci était restée fondamentalement inchangée depuis la première ébauche en Août 2009, et je n’y avais apporté que des précisions ci et là. Cela met en évidence un phénomène intéressant : plus je suis précis, plus le résultat est ampoulé... il est dur de ne pas glisser dans cette direction.

• Ré-organisation des chapitres : grandeurs → formes d’énergie → premier principe

• La chaleur et la température sont définies ensemble (comment pourrait-il en être autrement ?). J’ai trouvé sympathique d’ajouter un tableau (remixé depuis la Wikipédia) pour donner quelques exemples de températures.

• Le premier principe n’est pas introduit de façon quantitative, seulement de façon qualitative et en insistant bien sur l’essentiel. Les deux formes quantitatives (en système ouvert et fermé) seront introduites dans leurs cours respectifs.

Au final, l’ensemble se veut beaucoup plus clair ; je crois que c’est mieux.

cours 1 (notions fondamentales) v2.0.1

• Numérotation (aucune équation n’était bien numérotée)

• Précision mineure dans la section 4.e sur le langage courant.

cours 2 (les systèmes fermés) v2.0

Une grosse, grosse mise à jour sur ce cours. J’ai quasiment tout ré-écrit (cela ne m’était plus arrivé depuis fort longtemps).

• La première expression quantitative du premier principe arrive donc au cours II au lieu du cours I;

• Le travail sur un fluide est abordé par analogie avec un ressort. Cela me paraît être une excellente approche (déjà testée de façon informelle à l’oral mais jamais à l’écrit);

• La notion de réversibilité est décrite de façon beaucoup plus concrète, en particulier avec la description de ce qui se passe sur un diagramme pression-volume. C’est un gros morceau !

• Il y a de multiples petites améliorations de texte, graphiques (deux fois plus de figures), de cohérence (ordre d’apparition des concepts, par exemple la pression jaugée est reléguée à la fin du chapitre pour éviter d’en rajouter sur un concept déjà difficile).

La modification est de telle ampleur que je m’attends à ce qu’il y ait des angles à arrondir. Nous verrons ce que ça donne en cours cette semaine.

cours 3 (les systèmes fermés) v1.7

• Ré-organisation substantielle du cours: le plus important d’abord ; le plus difficile ensuite ; le reste à la fin.

• Renommage de nombreux titres (dont celui du cours !) ; ils sont beaucoup plus honnêtes et instructifs ainsi ;

• Clarification de la quantification du travail en régime permanent. Je suis particulièrement content de cette section, avec l’impression distincte d’avoir compris et transmis quelque chose d’utile (et que je n’ai lu nulle part ainsi).

Voilà, je me lance dans la publication des feuilles d’exercices qui accompagnent les cours (nommées ici "TD" pour "travaux dirigés", par habitude plus qu’autre chose). C’est clairement un élément essentiel pour assimiler les choses et indispensable si l’on veut se former seul/e.

Faute de temps (24h pour rembobiner un an de programme et repartir à zéro, j’en geigne encore) je n’ai pas pu reprendre ces feuilles d’exos depuis zéro comme je le souhaitais. Il reste donc encore quelques exercices directement tirés de livres (Çengel et al, Eastop et al) et d’autres qui d’expérience ne fonctionnent pas aussi bien qu’ils le devraient.

Je souhaite quand même publier tout cela, d’une part parce que le niveau de qualité et de solidité sont satisfaisants (beaucoup de ces exercices servent maintenant pendant les examens), et d’autre part parce que la dynamique de publication en ligne est très bonne pour la santé. La couche de pression supplémentaire m’oblige à relire me quatre fois plutôt que trois, et j’espère progresser au fur et à mesure (comme on dit là d’où je viens, "release early, release often"). Les feuilles d’exercices vont beaucoup m’occuper ce semestre.

Je publie aussi une version PDF des diapos que j’utilise en classe. Contrairement aux diapositives de mon cours Aspects of Aircraft Design and Control, ces diapos n’ont aucune utilité et peu de sens si elles sont utilisées seules. Elles sont destinées aux étudiants qui ont déjà suivi le cours ; et d’ailleurs les liens qui y pointent sont en rel="nofollow" pour éviter de désorienter mes honorables visiteurs arrivés des moteurs de recherche.

TD 1 (notions fondamentales) v1.0

• Les exos 1.1 et 1.2 sont faits en classe où j’insiste beaucoup sur les interprétations (et les explications qui se doivent de suivre les pièges) ;
• Les très bons exos 1.5 et 1.8 sont tirés de Çengel et al. J’essaierai de les ré-écrire pour l’année prochaine ;
• Je suis très fier du 1.9 qui inaugure formellement ma nouvelle façon d’aborder le comportement des fluides, en les modélisant par des ressorts.
• Le 1.10, une autre nouveauté cette année, marche très bien.

TD 2 (systèmes fermés) v1.0

• Le 2.1 marche très mal, j’avais reconstruit cet exo à partir d’un exo de livre (je crois dans Eastop et al) mais au final il ne fait rien apprendre du tout ! Je le ferai sauter dès la fin du semestre.
• Le 2.2 est super instructif, permet de mettre en valeur plein de choses en classe.
• Les 2.3 à 2.5 sont ultra-classiques et un peu trop abstraits. Ils feront tout de même bien encore un ou deux ans de service.
• Le 2.6 est insupportablement long (typique des exos que je conçois) mais je pense pouvoir en faire quelque chose de bien. Nous verrons à l’usage.

cours 1 (notions fondamentales) v2.0.2

Correction de la légende de l’équation (I-4.2) à propos de la capacité calorifique. Tous mes remerciements à Amazigh pour avoir trouvé l’erreur et avoir pris la peine de me contacter.

cours 3 (les systèmes ouverts) v1.7.1

Correction de trois fautes de frappe importantes sous l’équation (III-3.5) et surtout à l’équation (III-3.6). Merci aux étudiants (Victor le premier, je crois) pour avoir retrouvé les deux premières pendant le cours.

La démarche permettant d’écrire l’équation (III-3.5) sera clarifiée prochainement. Le résultat est rigoureusement correct mais les explications laissent encore à désirer, comme Kévin et Lucas, que je remercie, ont pu faire ressortir.

TD 3 (systèmes ouverts) v1.0

Ce TD ne me donne pas une grande impression de cohérence mais il a le mérite, je crois, de bien fonctionner et bien correspondre au sujet du cours.

• L’exercice 3.1 (qui provient de Çengel et al) est fondamentalement un peu risqué car dès que l’on gratte sous la surface, de nombreuses questions surgissent. L’étude de la mécanique des fluides (qui arrive avec ses grands sabots dès que l’on considère la vitesse d’écoulement et la masse volumique) est sans aucun doute prématurée ici. J’ai l’intention de supprimer cet exercice au plus vite ;

• Il me semble que le 3.5 est issu du Eastop et al ; il devra donc être ré-écrit.

En travaillant à y mettre de l’ordre et de la linéarité, le TD fera un bien bon morceau.

Exercices d’intégration v1.0

Une série d’exercices publiée avec leurs solutions. Ces exercices ont été construits pour aider des étudiants à remonter leur niveau en mathématiques, trop bas pour être à l’aise avec les exercices en travaux dirigés et en DS.

Rien de bien passionnant, mais sans aucun doute un bon investissement.

Bureau d’études sur moteur à quatre cylindres v1.0

Un bureau d’études et sa correction.

Je ressentais le besoin de mettre en place quelques idées concernant le travail réversible en système fermé et l’intérêt de savoir le quantifier. Dans ce bureau d’études (exercice noté réalisé en ambiance de TD en classe) nous comparons le travail effectué ou reçu par l’air dans les quatre cylindres d’un moteur essence.

La première partie de ce BE me donne pleine satisfaction. Je pense que c’est un problème intéressant et une façon effective d’acquérir les grandes notions.

Dans la seconde partie j’ai voulu attaquer le travail en système ouvert avec l’étude d’un suralimenteur. J’ai probablement vu un peu haut; certains concepts (débit massique vs. débit volumique) ne sont pas suffisamment rentrés pour rassembler toutes les pièces du puzzle en même temps, a fortiori en temps limité.

DS n°1

Devoir surveillé n°1 2012 et sa solution. Rien de bien surprenant là-dedans... Je tenterai de poster quelques annales dans le mois qui vient.

cours 4 (le gaz parfait) v2.0

Une grosse mise à jour dont je suis particulièrement satisfait.

• Le cours est beaucoup plus honnête quant à l’utilité, la nature, et la validité de ce fameux "gaz parfait". L’introduction est désormais énorme (les impatients ne perdront pas de temps à la lire) et j’ai même fait un interlude en milieu de cours pour bien recentrer le lecteur/la lectrice sur l’essentiel ;

• Les limites du modèle et la validité de son application à l’air sont beaucoup mieux établies (notamment avec la figure 4.2) ;

• Je me suis fendu d’un schéma concernant la détente de Joule pour illustrer ledit "principe de Joule" – cette expérience de puriste me plaît de plus en plus avec le temps...

• Refonte de la démonstration "différence des chaleurs massiques" (§3a) qui n’a en fait honnêtement pas grande importance pour l’ingénieur ;

• De nombreuses petites retouches de texte et dans les équations.

DS n°2

Devoir surveillé n°2 2012 et sa solution.

TD 4 (gaz parfait) v1.0

Un TD assez épais au final mais dont je suis content. La difficulté est bien dosée, en partant d’exemples simples détaillés pendant le cours et en allant vers des exercices qui commencent à devenir intéressants technologiquement et conceptuellement.

Bureau d’études sur pack de conditionnement aéronautique v1.0

Un nouveau bureau d’études tout frais sorti de classe. J’ai du mal à contenir la satisfaction qu’il m’apporte :

• Il traite d’un sujet bien réel et assez intriguant (celui du fonctionnement des packs de conditionnement chargés du chauffage et du refroidissement de la cabine des avions) ;

• Il permet de découvrir et explorer quantitativement le concept de réfrigération ;

• Il est constitué de briques conceptuelles (les évolutions élémentaires du cours) de complexité modérée.

Bref même si je ne m’attends pas à des résultats extraordinaires sur les copies, les sessions en classe ont été très riches. J’espère pouvoir construire d’autres sujets de la même façon pour les cours suivants.

Les étudiants planchant encore sur le sujet, la solution à ce BE n’est pas encore en ligne.

Bureau d’études sur pack de conditionnement aéronautique v1.0

Mise en ligne du corrigé du bureau d’études récemment publié sur le fonctionnement d’un pack de climatisation d’un appareil civil.

Partiel semestre 1, 03/05/2012 10:00

Publication de l’énoncé et du corrigé du partiel de ce semestre. Pour des raisons sans véritable importance le partiel est de plus faible difficulté que les années précédentes (il est principalement constitué d’exercices extraits d’autres épreuves du semestre). Il ne couvre également que les cours 1 à 4 (l’année dernière nous étions allés jusqu’à 6).

cours 1 v2.0.3

cours 2 v2.0.1

cours 3 v1.7.2

Retouches mineures de texte suite à une relecture estivale.

TD 1 (notions fondamentales) v1.1

DS n°1 (2012)

Un lecteur par Internet, Anthony Jouny, a découvert et m’a signalé une erreur importante dans l’énoncé et la correction de la première fiche d’exercices (TD n°1). Comme j’ai repris cet exercice au DS n°1, j’y ai également reproduit l’erreur.

Dans l’exercice 1.9 (et DS n°1 exercice 2) nous modélisons l’air à l’intérieur d’un cylindre par un simple ressort. Le ressort est comprimé à l’aller, et il se détend au retour, ayant été “durci” entre temps. L’erreur se situe sur la quantification du comportement retour du ressort.

Dans l’énoncé original, pour rendre le ressort plus “dur”, j’ai ajouté une section supplémentaire de ressort de même raideur. Mon erreur est de considérer que la raideur reste la même sur le chemin du retour. Comme le fait très bien remarquer Anthony Jouny, la raideur d’un système de deux ressorts en série est plus faible que celle de chacun des ressorts.

J’avais considéré le problème sans y porter assez d’attention : je me disais qu’en alignant deux ressorts identiques, chaque moitié de ressort était comprimée de la moitié de la distance. C’est bien sûr exact, mais avec plus de réflexion, on s’aperçoit que les forces générées par chacun des ressorts ne s’additionnent pas (elles sont identiques). Deux fois 5 cm d’enfoncement n’équivaut pas à 10 cm d’enfoncement.

J’ai corrigé l’énoncé du problème plutôt que la correction. En lieu de malhonnêteté intellectuelle je veux croire qu’il s’agit seulement de bon sens: nous sommes un cours de thermodynamique – le but est de modéliser le comportement du gaz dans un moteur le plus simplement possible et non pas d’explorer le comportement des ressorts.

J’ai donc modifié l’énoncé pour qu’il produise le comportement que je voulais obtenir. Pour cela, au lieu d’insérer un ressort supplémentaire, on insère un bloc solide qui comprime le ressort existant. Les schémas et calculs du corrigé sont donc désormais corrects. Je ferai bien sûr piteusement un erratum oral en classe à la rentrée.

Toute ma gratitude va à Anthony Jouny, pour avoir pris la peine de me contacter. Le retour d’expérience des lecteurs de ce cours m’est toujours très précieux.

L’été ne m’a pas permis de travailler beaucoup mes cours mais j’ai au moins trouvé le temps d’effectuer la migration de mes polycopiés de thermo depuis LibreOffice (anciennement OpenOffice.org) vers le vénérable format LaTeX.

Aujourd’hui les huit premiers cours sont prêts à être publiés (ce que je vais faire au fil de la semaine), les deux derniers devraient suivre dans la foulée. Les feuilles d’exercices (TD) quant à elles resteront éditées sous format LibreOffice jusqu’à ce que je leur consacre l’attention qu’elles méritent.

La transition a été l’occasion de repenser presque toutes les numérotations (chapitres, équations, figures etc), un mal nécessaire au vu du système un peu ampoulé que j’avais imaginé. Le résultat devrait rendre la vie plus simple à tout le monde.

La migration n’a pas été particulièrement difficile, mais elle a certainement été assez pénible. D’abord, en quatre ans d’édition de polys de cours j’ai fini par me faire un cahier des charges assez pointu sur l’apparence et la mise en page, assez éloigné des paramètres par défaut sortis par le compilateur. Ensuite, mes origines sous (X)HTML/CSS m’ont beaucoup desservi, puisque j’ai du abattre un à un presque tous les bons réflexes que j’ai acquis avec ce format d’un plus haut niveau d’abstraction et d’une bien plus grande souplesse que le LaTeX (j’en geins encore). Enfin, la transition a nécessité de nombreuses éditions de code (balises et liens internes) et de contenu (adaptation du texte aux figures flottantes), peu complexes mais assez fastidieuses.

À court terme je doute que l’effort en ait valu la peine. Certes, la gestion des figures et de la numérotation se fait maintenant sans effort – mais l’édition de code plutôt que du résultat final prend aussi beaucoup d’énergie, alors que l’édition d’un cours m’en demande déjà beaucoup.

Sur le long terme, je crois que cela va payer. Le but est bien sûr de pouvoir publier l’ensemble des dix cours et TD en un seul (gros) document correctement référencé (avec hyperliens internes). Je m’y attellerai sur la fin de l’année scolaire.

Ensuite, j’essaierai d’exporter le cours vers de nouveaux formats à partir du LaTeX. Je ne peux pas jurer tous les jours la mort du polycopié A4 sans travailler à son remplacement, et pour cela j’aimerais pouvoir proposer une version au format ePub pour les liseuses et tablettes que je ne manquerai pas de trouver en classe.

Voilà. J’espère que cela me donne déjà le droit d’adopter le petit ton hautain des intégristes LaTeX lorsqu’ils parlent aux partisans du ouisiouigue.

cours 1 (notions fondamentales) v2.0.4

Changement de numérotation des équations et chapitres (suite à la transition vers le format LaTeX)

cours 2 (systèmes fermés) v2.0.2

Changement de numérotation des équations et chapitres (suite à la transition vers le format LaTeX)

cours 3 (systèmes ouverts) v1.7.3

Changement de numérotation des équations et chapitres (suite à la transition vers le format LaTeX)

cours 4 (le gaz parfait) v2.0.1

Changement de numérotation des équations et chapitres (suite à la transition vers le format LaTeX)

Et hop! les quatre cours qui ont été donnés ce semestre sont mis à jour.

cours 5 (liquides et vapeurs) v1.3.4

Changement de numérotation des équations et chapitres (suite à la transition vers le format LaTeX).

Je n’ai pas donné ce cours depuis plus d’un an et il faudra attendre le printemps pour que je puisse y travailler de nouveau. De nombreux aspects pourraient être améliorés, en particulier pour le mettre en relation avec son frère, le cours 4.

Un problème important reste la disponibilité des abaques de vapeur. Pour l’instant j’utilise des photocopies dont je ne connais pas la source. Le National Institute of Standards and Technology des USA m’a gracieusement fourni de nouvelles abaques publiées dans le domaine public (leur tabulation du modèle standard IAPWS-95 nommée "NISTIR5078", à vos souhaits). Il faudra que j’adapte le cours pour qu’il explique l’utilisation de ces documents plutôt que celle de mes photocopies, ce qui requiert beaucoup de travail. En attendant, il reste trois ou quatre tableaux dans le cours que j’ai –sacrilège!– insérés sous forme de capture d’écran faute de temps et de demande.

En bref, peut mieux faire ; ce cours est malheureusement en hibernation jusqu’au printemps.

cours 6 (cycles thermodynamiques) v2.2.2

cours 7 (le second principe) v3.0.1

cours 8 (l’entropie) v2.1.2

cours 9 (cycles de puissance à vapeur) v1.3.4

cours 10 (cycles de puissance à gaz) v1.4.1

Pour chacun de ces cours, changement de numérotation des équations et des chapitres, suite à la transition vers le format LaTeX.

cours 6 (cycles thermodynamiques) v2.2.3

retouches mineures de mise en page et de texte.

cours 6 (cycles thermodynamiques) v2.3

• Ajout des figures 6.5, 6.7 et 6.9 pour illustrer les choses avec une quantité de masse fixe (cela correspond mieux à ce que l’on peut imaginer faire « avec les mains », et à mes explications en cours aussi).

• Correction de la définition du travail brut (en note de bas de page n°1)

• Nombreuses éditions de texte pour augmenter la clarté

• Passage des schémas en couleur (j’ai commencé la transition il y a tout juste un an...). Cela reste un peu flashy, mais je crois que cela rend les figures plus claires.

cours 7 (le second principe) v3.1

• De nombreuses petites éditions de texte pour clarifier les descriptions et augmenter le nombre de références internes.

• Correction d’une erreur concernant le rendement maximal des réfrigérateurs (au lieu de "100%" je voulais dire "infini")

• Encore quelques batailles sanglantes avec LaTeX pour la mise en page (pas toutes gagnées).

Sur le fond, il ne s’agit que d’une mise à jour mineure.

Je n’ai toujours pas trouvé le temps de ré-écrire la partie sur l’échelle de température absolue, qui est absolument passionnante et que je raconte depuis maintenant deux ans à l’oral sans l’avoir retranscrite. Je ne prévois malheureusement pas de le faire avant l’été prochain.

TD 6 (cycles thermodynamiques) v1.0

J’ai passé plusieurs jours à retravailler ce TD sur lequel, les deux années précédentes, les étudiants n’avaient pas vraiment accroché. J’ai donc rajouté plusieurs exercices un peu plus en rapport avec l’expérience quotidienne des phénomènes (clim notamment). Ils sont moins destinés à "valider" les concepts du cours qu’à les utiliser.

J’ajouterai peut-être encore un exercice, et quelques solutions, d’ici la semaine prochaine. Je publie également un bureau d’études de révisions qui nous a servi pour ouvrir le semestre.

Dans l’ensemble ce n’est pas encore entièrement satisfaisant (je n’ai pu me résoudre à supprimer les exercices kilométriques sur les machines qui rejettent la chaleur dans d’autres machines qui font pleurer beaucoup de monde, et pas de rire), mais je crois que je suis sur la bonne voie.

cours 8 (L’entropie) v2.3.4

Mise à jour mineure.

J’ai essayé d’éviter de parler de "création" d’entropie puisque je souhaite insiter sur la notion de variable thermodyanmique (propriété physique). Je préfère maintenant dire qu’elle augmente. Il y a donc quelques petites reformulations dans ce sens, en plus de retouches mineures.

TD 7 (Le second principe) v1.0

TD 8 (L’entropie) v1.0

Je ne suis pas très fier de ces TD qui manquent beaucoup d’articulation (même si les principaux concepts sont là). Je suis malheureusement surchargé et il me faut faire avec pour ce semestre.

cours 9 (cycles de puissance à vapeur) v1.4

• Ajout de la section 9.1 "Pourquoi utiliser les moteurs à vapeur ?".

• Retouches mineures sur le restant du cours, dont une petite erreur (de frappe) sur la masse volumique de l’eau.

cours 9 (cycles de puissance à vapeur) v1.4.1

Correction de l’unité de la SSC (équation 9/1), qui était inversée (mauvais copier/coller lors de la transition au LaTeX). Merci à Daniel pour m’avoir fait remarquer l’erreur.

cours 10 (cycles de puissance à gaz) v1.4.2

Mise à jour mineure (nombreuses petites retouches de texte et graphiques) pendant une relecture.

DS n°1

Devoir surveillé n°1 du semestre 2 et sa solution.

DS n°2

Devoir surveillé n°2 du semestre 2. et sa solution.

Allez hop ! on repart pour un tour (le cinquième).

introduction v1.9

• Mise à jour du résumé éxécutif ;
• Ajout d’un paragraphe "objectifs du cours" ;
• Mise à jour des titres de trois des dix cours. Cette année je pense renommer le cours 8 "les variations d’entropie" (plutôt que "l’entropie") pour mieux insister sur ce qui compte vraiment ;
• Petites modifications de mise en page.

cours 1 (notions fondamentales) v2.1

• Le travail est défini plus rigoureusement (avec un produit scalaire) et clarifie l’inversion de signe dans l’intégrale de "-p dv" qui va suivre au cours prochain. Attention, la continuité est (temporairement) cassée avec le cours 2 tel que publié actuellement ;
• Retouches pour mieux mettre en valeur le fait que travail et chaleur sont des transferts (mais je peux encore mieux faire ici) ;
• Nombreuses petites retouches de texte.

Une mise à jour du TD n°1 devrait suivre d’ici trois jours.

cours 1 (notions fondamentales) v2.1.1

Correction d’une petite erreur dans les méta-données du document (aucune différence visible à l’impression).

Partiel semestre 2

Partiel du semestre 2 et sa solution.

Un partiel un peu long mais très facile au regard du TD n°10 puisque ce sont exactement les mêmes questions.

Partiel semestre 2

Nouvelle version de la solution du partiel du semestre 2 2012. J’avais rédigé le corrigé sur la base d’une version temporaire du sujet ; toute la numérotation et quelques valeurs (exercices 2 et 3) ont été modifiées. J’ai du tout rescanner :-( .

cours 2 (systèmes fermés) v2.1

• Changement de convention de signe pour la longueur "dl", en conformité avec le cours 1. Cela devrait faciliter les parallèles ressort/gaz pour la quantification du travail ;
• Travail de mise en page (tailles des figures essentiellement) ;
• Une foule de petites retouches de texte sans grande importance.

Exercices 1 (Notions fondamentales) v1.2

Mise à jour de la première feuille d’exercices. Par rapport à la v1.1 distribuée en classe, j’ai modifié les exercices 1.3 et 1.6 pour tenir compte du changement de signe dans l’équation 1/11 depuis l’année dernière.

• Pour l’exercice 1.3 c’est un peu déroutant, tous les nombres deviennent négatifs (la distance l est mesurée depuis l’extrémité du ressort, et devient de plus en plus négative lorsque le ressort est comprimé). Il faut que je reconstruise cet exercice si je veux qu’il soit utile.
• Pour l’exercice 1.6 j’ai préféré reformuler la description des équations plutôt que les équations elles-mêmes.

Aucune de ces modifications ne change les résultats.

J’ai également mis à jour les diapositives du cours 1 et du cours 2 (à venir cette semaine).

Exercices 2 (Systèmes fermés) v1.1

Une bonne mise à jour de cette feuille d’exercices qui ne me plaisait pas beaucoup.

• Deux nouveaux exercices, 1.1 et 1.2, plus abordables et mieux illustrés
• J’ai supprimé deux ou trois vieux exos que je ne trouvais pas instructifs ou qui portaient parfois à confusion. Quel luxe ! C’est comme jeter des chaussettes trouées :-)
• J’ai rajouté une annale sur la fin pour essayer de mettre en valeur la ressemblance entre les exos de DS et la façon dont je les construis. Je ne crois pas du tout en la valeur pédagogique de l’effet de surprise pendant les épreuves.

Nous verrons après quelques séances ce que ça aura donné, mais je suis d’ores et déjà satisfait du changement, qui donne un ensemble plus cohérent et plus clair.

Exercices 1 (Notions fondamentales) v1.2.1

• Dans l’exercice 1.8 l’information sur le diamètre de l’éolienne doit arriver deux questions plus tôt ;
• Correction d’une petite faute de frappe dans la réponse du 1.5.

cours 3 (systèmes ouverts) v1.8

Pas de changement majeur ; et la structure reste la même.

• Une grosse simplification du chapitre 3.3 sur le travail en régime permanent. Il a fallu trois ans, mais cette section est enfin mûre !
• Simplification de la notation en ce qui concerne le travail d’écoulement
• Quelques retouches de texte et graphiques (dont l’horrible boyau sur lequel s’appuie l’équation SFEE qui gagne en couleur)

Je n’ai pas encore pu me résoudre à supprimer la section 3.4 (vitesse d’écoulement et surface de coupe). D’une part, elle est très intéressante et incroyablement utile (la conservation de la masse, ça se boit tout seul), et d’autre part, elle a tendance à désorienter les étudiants (syndrome du "laquelle-prendre"). Dans un premier temps, je vais tâcher d’isoler les exercices dans lesquels nous nous en servons.

DS n°1 S1

Premier DS du semestre 1 et sa solution.

cours 3 (systèmes ouverts) v1.8.1

Changement de notation dans les équations 3/6 et 3/7, qui rigoureusement ne décrivent pas des travaux et donc n’ont pas à utiliser le symbole W.

Les diapositives correspondant à ce cours sont mises à jour également.

Exercices 3 (systèmes ouverts) v2.0

Une très belle feuille d’exercices, au trois-quarts refaite depuis l’an dernier. J’ai pris soin de construire des exercices un peu motivants et basés sur des données réalistes. Je crois de plus que l’ensemble est bien construit (augmentation progressive de la difficulté au fur et à mesure des exercices).

Je mettrai à jour cette fiche avec les résultats des exercices la semaine prochaine.

Exercices 3 (systèmes ouverts) v2.1

• Correction de l’unité des volumes spécifiques dans l’énoncé de l’exercice 3.4
• Réparation de l’énoncé de l’exercice 3.6 (postcombustion) qui était insoluble en l’état
• Ajout des résultats pour tous les exercices
• Multiples petites retouches de texte sans conséquence.

Exercices 3 (systèmes ouverts) v2.1.1

• Correction des résultats de l’exercice 3.4 (merci à Clément et Arthur), qui étaient tous deux erronés.
• Correction d’une faute de frappe dans les résultats de l’exercice 3.6 (m/s et non pas MW).

Bureau d’études sur compresseur pneumatique

Un petit bureau d’études sur un gonflage de pneu. Il permet de revoir la notion de travail en système ouvert et système fermé. La solution sera postée lundi prochain.

Exercices 3 (systèmes ouverts) v2.1.2

• Correction d’une erreur dans les résultats du 3.2
• Il manquait un bout de phrase dans l’énoncé du 3.8.

cours 4 (le gaz parfait) v3.0

Une importante mise à jour de ce cours.

• J’ai supprimé l’introduction fastidieuse, sa remplaçante est lisible et survolable ;
• Le langage décrivant le modèle du gaz parfait est beaucoup plus clair. Toute la section 4.1 du cours y est dédiée ;
• J’ai regroupé les parties fastidieuses mais nécessaires sur les chaleurs massiques en une seule section (4.2) ;
• J’ai clarifié la section 4.3, désormais nommée « Énergie et température » ;
• La dernière (grande) partie a été quasiment refaite depuis zéro. Tous les dessins et diagrammes ont été refaits (avec de la couleur !) et l’attaque des équations est beaucoup plus systématique et rigoureuse.

Globalement, le cours tient maintenant plus d’une couverture systématique du sujet dans un manuel plutôt que d’un poly de cours. Je suis évidemment très content.

Bureau d’études sur compresseur pneumatique

Publication de la solution du bureau d’études sur un gonflage de pneu fait la semaine dernière.

Exercices 4 (gaz parfait) v2.0.1

Ajout des solutions à la fin du TD. Il est très facile de faire des erreurs en rassemblant les solutions, aussi j’émets la plus grande réserve les concernant, au moins jusqu’au prochain cours où ils subiront le feu des étudiants.

Exercices 2 (systèmes fermés) v1.2

Correction d’une erreur dans les résultats du 2.5, due à une erreur de calcul. La réponse 2.5.2 était fausse et décalait d’autant les 2.5.5 et 2.5.6. Les tendances et ordres de grandeur n’ont pas changé. Merci à Ulrick de me l’avoir signalé...

cours 4 (gaz parfait) v3.0.1

• Expérimentation avec quelques liens vers Wikipédia (pas encore tout à fait au point)
• Retouches mineures de texte

Cette mise à jour est surtout un prétexte pour mettre à jour les diapositives du cours, qui comportaient une petite erreur (convention majuscule/minuscule) et dont les numéros d’équation étaient décalés (je n’ai jamais le temps de les ajuster avant les cours).

DS n°2

Devoir surveillé n°2 du semestre 1 2013 et sa solution.

Exercices 4 (gaz parfait) v2.0.2

Correction d’une petite erreur sur la réponse du 4.8. Merci à Nicolas pour me l’avoir signalée.

Partiel S1

Partiel du semestre 1 2013 et sa solution.

cours 5 (liquides et vapeurs) v2.0

Refonte complète du cours. Ce n’est pas compliqué, j’ai tout ré-écrit et et tout redessiné (trente pages quand même). Parmi les changements les plus importants :

• Des abaques sont maintenant fournis avec le cours (ce qui le rend utilisable par tous) ;
• J’insiste régulièrement sur les différences et similarités avec le cours sur le gaz parfait, et ce qui donne une meilleure perspective (À quoi sert ce cours ? Qu’est-ce qu’un liquide ? etc.) ;
• Il y a des exemples résolus et commentés dans le cours, ce qui est une grande première.

C’est un gros travail, qui m’a demandé plusieurs semaines, et le résultat c’est que ce cours est presque au niveau d’un manuel. Je suis content. \o/

J’ai maintenant beaucoup de travail à côté et il n’y aura que des mises à jour mineures pendant les deux prochains mois. Je compte surtout me concentrer sur la publication des feuilles d’exercices.

cours 5 (liquides et vapeurs) v2.0.1

• Correction d’une (même) erreur de calcul dans les exemples aux paragraphes 5.4.2 et 5.4.4 .
• Correction de deux fautes de frappe.

cours 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10

Pas de changement de contenu. Seulement une re-compilation des dix cours avec une nouvelle mise en page :

• Différenciation pair/impair
• Corps du texte plus étroit pour faciliter la lecture
• Les termes de vocabulaire important sont en couleurs
• Quelques liens Wikipédia ci et là pour la culture générale

Sous le capot, le code LaTeX est simplifié et indenté, ce qui facilitera l’intégration des dix cours en un seul document. Ma liste de priorités pour ce cours de thermodynamique, dans l’ordre, est :

• Ré-écrire le cours 8 sur l’entropie
• Publier mes feuilles d’exercices (il en reste six à faire, qui ont toutes besoin d’un gros travail de ré-édition)
• Convertir l’introduction en LaTeX pour harmoniser les styles et intégrer un plan des 10 cours après chaque page de titre
• Intégrer quelques exercices corrigés dans chacune des feuilles d’exercices.

Le contexte est que j’ai 90 heures de nouveaux cours à construire cette année scolaire, donc je doute de parvenir à faire tout cela avant l’été prochain... #workaholic

Bureau d’études sur moteur essence (cycle d’Otto)

Un bureau d’études (durée environ 3 heures) et sa solution. Il a permis de remettre en place quelques notions après les vacances, et de préparer le terrain pour le cours 6.

cours 5 (liquides et vapeurs) v2.0.4

• Correction d’une faute de frappe dans la description de la figure 5.15
• D’autres modifications mineures (oubliées).

Exercices 5 (liquides et vapeurs) v2.0

Une jolie feuille de treize exercices. Je me suis attaqué à des exercices plus concrets que ce que je trouve d’habitude dans la littérature anglophone (le but était d’éviter les énoncés commençant par "une masse dans un cylindre est détendue de façon XY..."). Je crois que c’est plutôt réussi. Pour ne rien gâcher, il y a des exercices pour tous les niveaux et pour chacune des les principales transformations étudiées dans le cours.

Je n’ai pas encore résolu les exercices 10 à 13, mais je crois avoir quand même limé les incohérences ou erreurs d’énoncé. J’ajouterai un paragraphe avec les réponses la semaine prochaine.

cours 5 (liquides et vapeurs) v2.0.5

Encore une faute de frappe dans le cours.

Les diapositives du cours sont également publiées.

cours 6 (liquides et vapeurs) v2.4

• Nombreuses retouches de texte pour rendre le cours plus clair et rapprocher le vocabulaire du vocabulaire courant
• Les images des figures 6.12 et 6.13 étaient inversées.

Il n’y a pas de modification de la structure ou du contenu du cours. Les diapositives du cours sont également mises à jour.

Exercices 5 (liquides et vapeurs) v2.0.1

• Ajout des résultats en fin de feuille d’exercice
• Erratum : dans l’exercice 5.10 il nous faut 10°C (et non 5°C) en température finale, car mes abaques ne descendent pas en dessous de 10°C
• Erratum : En illustration de fin (fig.7) il s’agit bien de TW et non de MW (!).

Exercices 5 (liquides et vapeurs) v2.0.2

Erratum : En illustration de fin (fig.7) il s’agit bien de GW et non de MW ou de TW (!!!).

Exercices 6 (cycles thermodynamiques) v2.0

Une nouvelle feuille de treize exercices. Elle est moins cohérente que les cinq précédentes, mais devrait quand même permettre de faire le tour du sujet (c’est à dire pousser aussi loin que possible avant d’attaquer le second principe et ses conséquences).

cours 7 (Le second principe) v3.5

Ré-écriture de la section 7.4 sur l’échelle de température absolue.

La section est beaucoup plus simple à lire, et aussi plus facile à survoler. C’est un travail qui me tenait à cœur depuis trois ans sans que je n’aie jamais trouvé le temps de le faire. Mis à part le trop grand nombre de notes de pied de page (neuf en cinq pages !) la nouvelle section me donne beaucoup de satisfaction.

Exercices 6 (cycles thermodynamiques) v2.0.2

Les réponses aux exercices sont publiées en dernière page.

DS n°1 du semestre 2

DS n°1 S2 2013 et sa solution.

cours 7 (Le second principe) v3.5.1

• Modifications mineures de texte tout au long du cours
• Ajout de quelques liens Wikipédia et formattage divers

Une mise à jour avec deux ou trois exemples résolus devrait suivre sous peu.

Exercices 7 (second principe) v2.0

Une nouvelle feuille de dix exercices, plutôt cohérente même si un peu trop fournie (les exercies 7.6 et 7.9 au moins devraient sortir de la liste des ds-isables). Je n’arrive pas à trouver la moindre illustration, en revanche !

cours 8 (L’entropie) v3.0

Une mise à jour majeure. J’ai ré-organisé complètement le cours.

• Le cours démarre désormais sur les chapeaux de roues. L’année dernière ce cours s’est plutôt mal déroulé ; en insistant trop sur le sens physique de ce qu’on essayait de faire avec l’entropie l’introduction était trop longue et les définitions importantes étaient enfouies dans le cours, certains étudiants ne les ont même pas lues ! J’en ai tiré des leçons et désormais le "kit" essentiel est en première page.
• J’ai beaucoup renforcé les sections sur la notion d’irréversibilité (j’explique désormais mieux qu’on montre qu’il est parfois impossible de revenir en arrière)
• Ajout d’une section "À quoi sert l’entropie ?" (fruit d’une belle impro en classe l’an dernier)
• Ajout d’une citation de la publication de Clausius de 1865 ♥

Au final j’ai probablement ré-écrit les trois quarts du polycopié (qui a perdu six pages ! woo!), une expérience épuisante et terrifiante.

J’espère mettre le cours à jour "très prochainement" (hum) avec quelques exercices résolus.

Exercices 7 (second principe) v2.1

• Grosses améliorations dans l’énoncé du 7.10 (mais pas de changement dans les données)
• Publication des résultats numériques en fin de document.

cours 8 (L’entropie) v3.1

Ajout de sept exercices résolus au sein du cours, qui permettent de bien mettre en place les notions.

Exercices 8 (l’entropie) v3.0

Une nouvelle feuille avec 12 exercices, assez correctement agencés (par difficulté croissante).

cours 8 (L’entropie) v3.1.1

Rectification de l’illustration du deuxième exemple de la section 8.3.4 (qui répétait celle de l’exemple précédent).

cours 9 (Cycles moteurs à vapeur) v1.5

Amélioration du texte du cours, qui devient plus clair et moins pompeux. Il n’y a pas de modification de structure ou de contenu ; pour moi ce cours est mûr et ne devrait plus bouger.

J’espère trouver le temps mettre à jour les illustrations du cours avec de plus zolis dessins d’ici la semaine prochaine.

Exercices 8 (l’entropie) v3.1

• Correction d’une erreur dans l’énoncé du 8.12 : la température est de 300°C et non 400°C (sinon l’eau ne peut évoluer entre les courbes de saturation). Précision de l’énoncé.
• Clarification de l’énoncé du 8.13
• Publication des résultats.

Les diapositives du cours 8 sont également mises à jour (correction notamment de la faute de frappe découverte en cours).

Exercices 7 (second principe) v2.1.1

Correction de la solution du dernier exercice (7.10) : la consommation est de 14,3 kg/h et non pas 1,43 kg/h.

cours 9 (Cycles moteurs à vapeur) v2.0

Mise à jour de toutes les illustrations, qui sont désormais en couleur (une vingtaine tout de même). J’ai également ajouté des photos de composants réels (Wikimedia Commons FTW) et amélioré de nombreux petits points dans le texte. Au vu du temps consacré à cette mise à jour, et parce que je n’ai plus l’intention de modifier ce cours, j’ai trouvé que le saut de numéro de version était justifié =) .

Exercices 9 (Cycles moteurs à vapeur) v2.0

Une nouvelle feuille d’exercices sur les centrales à vapeur. J’ai ajusté les données des exercices pour correspondre à des exemples concrets. À quelques arrondis près (de façon à limiter les interpolations dans les abaques) on retombe sur les données que j’ai pu glâner ci et là à propos de la centrale de Porcheville et de l’installation du 50 Let Podeby.

cours 10 (Cycles moteurs à gaz) v2.0

• Améliorations mineures du texte ;
• Ajout d’un schéma présentant un intercooler combiné à un échangeur de chaleur économiseur (figure 10.17)
• Mise à jour de tous les graphiques concernant les turbomachines (une bonne vingtaine). Les dessins précédents convenaient bien en classe mais dans d’autres contextes au travail j’ai eu besoin de schémas plus proches de ce que l’on peut observer dans un moteur. Ce travail a conduit à une série de dessins que j’ai postée sur Wikipédia cet été, qui elle-même m’a servi de base pour la présente mise à jour.

Voilà. Ce cours ne devrait plus changer à présent. Plus qu’une feuille d’exercices à publier et la boucle sera bouclée !

Exercices 10 (Cycles moteurs à gaz) v2.0

La dixième et dernière feuille d’exercices est complétée. Youpi ! Quelques commentaires en guise d’épilogue suivront bientôt.

Exercices 9 (Cycles moteurs à vapeur) v2.1

Exercices 10 (Cycles moteurs à gaz) v2.1

Publication (au demeurant fort chronophage) des résultats des exercices.

Exercices 9 (Cycles moteurs à vapeur) v2.1.5

Correction d’une erreur (de frappe ! c’est vrai !) dans les résultats de l’exercice 9.4. Les efficacités avant et après modification sont modifiées (mais pas les autres résultats ni les tendances). Merci à Solène de l’avoir découverte !

Une mise à jour des dix cours ensemble, avec :

• Des dizaines et des dizaines d’erreurs de langage débusquées et patiemment détaillées par Jean-Bernard Marcon (aka goofy). Je suis impressionné et très reconnaissant !
• La seconde page de chaque cours contient désormais le sommaire du cours et le résumé exécutif (abstract) du cours.

cours 5 (Liquides et vapeurs) v2.0.7

Correction de deux erreurs découvertes par Florian Paupert dans la résolution de l’exemple page 26 :

• Le calcul du titre était erroné ;
• La valeur de h_{LV} utilisée dans le calcul de l’enthalpie spécifique était erronnée.

Ma plus vive reconnaissance va à Mr Paupert pour avoir retrouvé et m’avoir signalé ces erreurs.

Une mise à jour mineure des dix cours ensemble, avec :

• Mise en forme des références aux DS dans les exercices
• Il restait quelques doubles espaces après/avant les guillemets
• Il restait des notes de pied de page mal mises en page.

Dans les semaines qui viennent, j’abandonnerai probablement le système de numérotation des versions (déjà pas vraiment populaire) pour passer à une simple mention de la date de compilation. Cela devrait faciliter la double mise à jour régulière de {20 documents de cours individuels} + {1 manuscript du livre}.

cours 5 (Liquides et vapeurs) v2.0.8

La correction hier des deux erreurs découvertes par Florian Paupert dans la résolution de l’exemple page 26 n’était pas bien saisie ; la valeur de h2 est corrigée.

Mise à jour du 16 février 2014

Depuis cette après-midi l’ensemble du cours est téléchargeable dans un unique document PDF cohérent. Il est toujours possible de télécharger des chapitres et feuilles d’exercices individuellement.

La grande nouvelle est que ce polycopié de cours est maintenant édité dans le cadre d’un projet Framabook, dans l’objectif de le publier sous forme de livre (toujours sous licence libre) à la fin de l’été. Je suis évidemment ravi de travailler à cela, de bénéficier de l’aide et des conseils des volontaires du groupe de travail Framabook, et de faire monter le niveau de qualité jusqu’à celui d’un « vrai » livre.

Cette mise à jour est le fruit d’un gros travail de ré-organisation et de solidification du cours dans son ensemble. Je compte principalement :

• Clarification, restructuration et fluidification de tous les composants de l’introduction ;
• Renforcement des deux «histoires» en sections 2.6 et 5.5, dans lesquelles j’ai trouvé beaucoup d’approximations ;
• Ajout d’une table des matières maîtresse pour l’ensemble du polycopié ;
• Renforcement du chapitre 1 (clarification valeurs spécifiques avec exemples, ajout figure 1.1).

Côté technique, j’abandonne les numéros de version. Maintenant que le contenu du cours est (automatiquement) compilé en une grosse vingtaine de documents différents, le maintien de la numérotation est trop chronophage. Désormais, les mises à jour seront simplement identifiées par date, et je mettrai tous les documents à jour ensemble à chaque fois (mise à jour des références internes et des numéros de page). J’abandonne aussi enfin le terme "cours" pour désigner ce que j’appelle désormais "chapitre".

Au passage, je me suis offert quelques soirées pour retravailler la mise en page. Les têtes de chapitre sont retravaillées, les marges du cours sont augmentées. J’ai supprimé les citations de tête de chapitre (il faut bien admettre qu’elles étaient là surtout pour le plaisir d’exaspérer les étudiants) mais j’ai rajouté quelques "sous-titres" amusants à la façon de Philippe Depondt.

Les mises à jour seront mineures ce semestre faute de temps, mais j’ai toute une liste d’améliorations en tête pour cet été.

Mise à jour du 17 février 2014

Tous les liens internes dans le cours sont désormais dynamiques (numérotation automatique) et cliquables.

Mise à jour du 18 février 2014

Mise à jour de la feuille d’exercices n°1 :

• Suppression de l’exercice 1.3 (trop de confusions causées par les raccourcis dans l’expression des longueurs)
• Ajout d’un petit exercice (1.3) qui rend le TD plus progressif d’abord
• Aménagement de l’exercice 1.6, désormais beaucoup plus rigoureux
• Solidification de l’exercice 1.9 de l’éolienne
• Ajout d’illustrations

La feuille n’est pas vraiment au niveau que je souhaiterais mais il est déraisonnable pour moi d’y consacrer du temps ce semestre.

Mise à jour du 25 février 2014

Le chapitre 2 est renforcé avec de nombreuses retouches de texte mineures. La figure 2.3 est refondue, et plusieurs autres sont améliorées.

La feuille d’exercices n°2 est légèrement retouchée. Elle ne me plaît pas du tout (les 4 derniers exercices sont très abstraits, difficiles et peu instructifs) mais je n’ai absolument le temps de m’y attaquer. Ce semestre, il faut que les cours Juste Marchent ; nous verrons cet été.

Mise à jour du 26 février 2014

Correction d’une erreur de frappe dans l’énoncé de la question 1.6.3 (caractéristique du ressort).

Mise à jour du 15 juillet 2014

Je n’ai pas eu le temps de tenir le journal des modifications ce semestre. Le cours de thermodynamique a néanmoins été mis à jour une dizaine de fois avec quelques modifications mineures de contenu et beaucoup d’améliorations de forme. Je compte notamment :

• Quelques exercices des chapitres 3 et 4 ont été remplacés par des exercices d’annales (généralement identiques sur le fond, mais découpés de façon plus progressive et uniforme). Contrairement aux feuilles des chapitres 1 et 2, ces deux feuilles sont bien cohérentes et ne devraient plus beaucoup évoluer.
• Mise en forme des résultats des feuilles d’exercices (avec lien vers annales à chaque fois)
• Uniformisation des "formulaires" en début de feuille d’exercices
• Standardisation des indices dans les équations
• Nombreuses améliorations de typographie (césures, ponctuation, numérotation)
• Les exemples sont désormais numérotés
• Les liens internes sont améliorés (y inclus les références aux autres chapitres)
• Une foule de petites erreurs de forme, de frappe, et de langage ont été corrigées grâce aux interventions de Luc Benoit que je remercie au passage.

Mise à jour du 25 août 2014

Le chapitre 1 (notions fondamentales) a été en grande partie ré-écrit. Le concept d’énergie y est abordé directement plutôt que d’être esquivé. J’ai également ajouté des exemples résolus à l’intérieur du cours et renforcé le langage. Le chapitre constitue maintenant une ouverture solide et plutôt cohérente pour le cours en entier. La feuille d’exercices n°1 sera elle aussi ré-écrite très bientôt.

Je note aussi les améliorations suivantes :

• Introduction des citations dans le corps du texte. Il n’y en a qu’une pour l’instant (de Feynman) mais j’en ai de nombreuses autres qui seront apportées dans les semaines à venir ;
• Début d’une bibliographie commentée. J’ajouterai d’autres références bientôt ;
• Amélioration du formatage des descriptions des termes sous les équations et de petits bugs de sauts de page indésirables dans le corps du texte.

Mise à jour du 1er septembre 2014

La feuille d’exercices n°1 est presqu’entièrement ré-écrite. Elle est moins énigmatique (les exercices sont destinés à être résolus seul/e plutôt que dans une salle de cours) et colle de plus près au premier chapitre. Comme les exercices sont assez appliqués (je suis content du dernier, en particulier) cela devrait faciliter l’entrée dans le programme de thermodynamique =)

Mise à jour du 2 septembre 2014

Une série de petites corrections de mise en page, alignements, et de changements de notation (notamment les indices et les différentielles), sans affecter le contenu.

Mise à jour du 4 septembre 2014

J’ai débuté l’ajout de citations le long du cours, dans le premier chapitre. Le but est de donner un peu de perspective historique à l’énoncé des grandes idées utilisées dans le cours, en faisant référence aux toutes premières apparitions de ces idées.

Au fur et à mesure que je vais progresser dans les autres chapitres, j’y ajouterai des citations parmi toutes celles que j’ai relevées (une semaine de travail mine de rien).

Mise à jour du 16 septembre 2014

Le chapitre 2 (systèmes fermés) est considérablement renforcé:

• Le chapitre est découpé en sections plus claires
• Ajout d’une section "Pourquoi utiliser un système fermé ?"
• Ajout de 6 exemples résolus à travers le chapitre
• La méthode de calcul des transferts de chaleur est explicitée (cela remplace les vagues explications et formules rassemblées précédemment en début de chapitre)
• La section sur la pression réelle vs. pression jaugée est déplacée en appendice.

La feuille d’exercices correspondante est entièrement revue. Elle est beaucoup plus progressive (en partant d’un simple exercice de cours) et monte jusqu’à l’étude de cas assez intéressants (cycle moteur essence notamment). J’ai supprimé l’exercice sur les sphères de Magdebourg, ô combien intéressant en classe parce que rempli de pièges, mais pas du tout instructif dans le cadre d’une étude solitaire. Enfin, les solutions des exercices sont beaucoup plus détaillées et permettent à un/e étudiant/e de s’en sortir seul/e.

Au final, du bon travail... je suis satisfait =)

Mise à jour du 17 septembre 2014

Ajout de citations dans le chapitre 2 ; retouches mineures de texte.

Mise à jour du 22 septembre 2014

Le chapitre 3 (systèmes ouverts) est considérablement renforcé.

• Le chapitre est découpé en sections plus claires, et identiques à celles du chapitre 2
• La notion de "système fermé" est systématiquement abordée comme une convention de comptabilité plutôt que comme une sorte d’objet mystique. Il y a beaucoup plus de comparaisons avec le chapitre 2 ;
• Ajout de cinq exemples résolus ;
• La section sur la quantification du travail est encore renforcé (quelques modifications de convention de signe). Je le pense maintenant entièrement mûr ;
• La section sur la relation entre débit massique et surface de coupe est supprimée. Cette section m’a toujours posé problème puisqu’elle amène plus de questions que de réponses (pourquoi la vitesse augmente-t-elle alors que la surface diminue ? Y a-t-il causalité ? etc.). Je pense qu’elle relève véritablement de la mécanique des fluides et qu’elle n’a pas sa place ici.

La feuille d’exercices n°3 est nettoyée, solidifiée, et les réponses aux exercices sont détaillées. J’ai remplacé les questions sur la surface de coupe par des quantifications du débit volumique, qui abordent les mêmes notions sans poser de questions déroutantes.

J’ai aussi effectué quelques corrections de syntaxe dans l’ensemble du manuel.

Mise à jour du 23 septembre 2014

Remise en page du document, avec un certain nombre de bugfixes, en particulier autour des annexes et des dernières pages. Les numéros de page sont désormais (normalement) tous à la même position, sur toutes les pages.

GitHub

L’ensemble des fichiers source du manuel est maintenant accessible sur GitHub.

Mise à jour du 26 septembre 2014

Les exercices sont mis en page en deux colonnes. Retouches mineures de mise en page.

Mise à jour du 2 octobre 2014

Le chapitre 4 est relu et légèrement consolidé. Huit exemples résolus y sont ajoutés.

Mise à jour du 17 octobre 2014

Un gros travail accompli :

• La feuille d’exercices du chapitre 4 est remaniée : nouvel ordre, ajout d’un exo simple, reformulations
• Solutions détaillées des exercices chapitre 4
• Relecture du chapitre 5
• Relecture et modifications mineures des exercices chapitre 5
• Solutions détaillées des exercices chapitre 5

Mise à jour du 19 octobre 2014

• Ajout d’une citation supplémentaire dans le chapitre 2 ;
• Ajout de deux citations dans le chapitre 3. Elles ne sont pas franchement ébouriffantes, mais c’est tout ce dont je dispose après avoir beaucoup cherché. Il me semble que la notion de comptabilité en système ouvert soit plutôt moderne et arrivée longtemps après les grandes avancées de 1800-1860 ;
• Ajout de charmantes citations dans le chapitre 4 ;
• Idem pour le chapitre 5 (il y en a qui déchirent...)

Ainsi, ces modifications marquent la complétion des 5 premiers chapitres. Le livre est à moitié-fini en ce qui me concerne. Onwards!

Mise à jour du 24 octobre 2014

Le chapitre 6 (cycles thermodynamiques) est revu et solidifié.

• Le langage et le pas des deux premières parties du cours sont clarifiés (simplification des nouvelles conventions de signe, meilleure description du fonctionnent des machines) ;
• La différence entre climatiseur et pompe à chaleur est décrite avec deux nouvelles figures (6.8 et 6.9) ;
• Le concept de "climatiseur réversible" (en fait, seulement "inversable") est exploré avec une nouvelle figure (6.10).

Mise à jour du 24 octobre 2014 (2)

Correction d’une erreur dans la réponse à l’exercice 3.4 (tuyère de turboréacteur) trouvée et signalée par Thibault Mattera, que je remercie.

Mise à jour du 30 octobre 2014 (2)

Mireille Bernex, du groupe de travail Framabook, se prête à un excellent travail de relecture et de corrections. Aujourd’hui l’introduction et les deux premiers chapitres ont reçu de nombreuses petites améliorations.

Mise à jour du 5 novembre 2014

Continuation de l’excellent travail de Mireille Bernex sur les chapitres 3 et 4, qui permet d’augmenter la clarté du texte.

Mise à jour du 7 novembre 2014

La feuille d’exercices n°6 est très largement consolidée. Les exercices les plus fiables et les moins percutants sont soit supprimés, soit ré-écrits et ré-illustrés. Le dernier exercice, dérivé d’un long bureau d’études sur les packs de conditionnement aéronautiques, donne un exemple d’application complexe des concepts détaillés dans le cours.

Les solutions sont en outre explicitées, ce qui prend de plus en plus de temps au fur et à mesure que les exercices deviennent intéressants.

J’ai aussi retouché le contenu du cours 6 et ajouté une (unique, faute de mieux) citation.

Avec ces modifications, le chapitre 6 est entièrement bouclé. Sus au second principe !

Mise à jour du 19 Novembre 2014

Le chapitre 7 sur le second principe est révisé et renforcé.

• Ajout d’un long exemple détaillant le cycle de Carnot de façon quantitative ;
• Distinction entre réversible et inversable, avec une nouvelle figure pour illustrer le concept ;
• Ajout d’une figure montrant un moteur de Carnot à turbine ;
• Distinction entre quatre temps et quatre étapes ;
• Ajout de 8 belles citations donnant un contexte historique ;
• Solidification de la feuille d’exercices (sans rajout ni suppression), avec solutions intégrales.

Je suis particulièrement satisfait de ce cours. Il manque peut-être une section à part pour bien mettre en valeur les limites pratiques au cycle de Carnot. Mais le cycle de Carnot est (me semble-t-il) bien illustré et la section sur la température absolue est très réussie. Il ne manquerait plus que quelques illustrations pour la feuille d’exercices : j’ai fait un effort, mais vraiment, rien à faire !

Mise à jour du 14 Décembre 2014

La partie cours du chapitre 8 sur l’entropie est révisée et renforcée.

• Ajout d’une section au début du cours pour présenter le questionnement qui a amené le concept de l’entropie, avec une fort belle figure pour illustrer ;
• Ajout d’un exemple résolu solide immédiatement après la définition formelle de l’entropie, pour bien en illustrer le sens ;
• Renforcement du langage et de la démarche sur tout le corps du cours ;
• Réécriture de la dernière partie "historique" et contextuelle, avec références ;
• Toutes les figures sont retravaillées.

En somme, je pense être arrivé à un chapitre très solide et cohérent, et que je mets volontiers dans les mains de n’importe qui. Beaucoup de satisfaction ! Pour la suite, quelques retouches à venir dans les exercices, puis, les deux derniers chapitres, qui sont déjà très aboutis.

Mise à jour du 14 Décembre 2014 (2)

J’ai le grand plaisir d’accueillir une contribution de Philippe Depondt pour illustrer le contexte historique de la thermodynamique à la fin du chapitre 1.

Philippe Depondt est l’auteur de L’entropie et tout ça, un livre qui m’a énormément influencé. Je suis très honoré de le recevoir comme invité dans mon livre !

D’autres contributions devraient suivre, et j’ajouterai moi-même quelques autres sections historiques, de sorte à ce qu’il y en ait au final une par chapitre.

Mise à jour du 16 Décembre 2014

• Correction d’une erreur dans la solution de l’exercice 5.10, signalée par Thibault Mattera ;
• Ajout d’annexes détaillant le processus de fabrication du livre et sa ré-utilisation sous licence CC-by-sa (de façon parallèle à la maquette du Framabook) ;
• Retouches dans la bibliographie ;
• Changement depuis la police Minion Pro vers la police Libertine -- après six ans de bons et loyaux services, il est temps de laisser Minion Pro pour une police sous licence libre...
• Quelques retouches diverses et mineures.

Mise à jour du 19 décembre 2014

• La feuille d’exercices 8 est revue, solidifiée et toutes les solutions sont détaillées ;
• Ajout de huit citations le long du texte pour donner un peu de contexte historique.

Le chapitre 8 est donc bouclé ! Les deux derniers chapitres étant déjà très aboutis, la fin est proche.

Mise à jour du 24 décembre 2014

Le livre bénéficie de nombreuses corrections :

• Jean-Bernard Marcon pour de nombreuses erreurs de syntaxe, grammaire et orthographe (chapitres 4 à 8) ;
• Mireille Bernex pour nombre d’améliorations de langage (chapitres 4 à 8) ;
• Thibault Mattera pour une erreur dans la correction de l’exercice 6.11 ;
• Nicolas Horny pour une erreur dans le chapitre 7.

Mise à jour du 26 décembre 2014

La partie cours du chapitre 9 sur les cycles à vapeur est renforcée :

• Clarification des critères d’évaluation des moteurs à vapeur, avec un nouveau paragraphe sur l’impact écologique ;
• Ajout de deux exemples résolus ;
• De nombreuses retouches de texte.

Le livre bénéficie aussi d’autres améliorations :

• Relecture des exercices 8 par Mireille Bernex ;
• Rectification d’une erreur signalée par Arnaud Gallant dans la correction de l’exercice 1.3.

Mise à jour du 27 décembre 2014

Les exercices du chapitre 9 sont renforcés. J’étais assez insatisfait du second exercice sur la chaudière, pour lequel toutes les notions nécessaires étaient déjà couvertes dans le chapitre 1, et qui était déjà largement couvert par l’exercice 1.8. Je l’ai fondu dans le troisième exercice. Au final il n’y a plus que trois exercices, ce qui est très peu ! Mais le temps passe et il faut boucler ce livre.

J’ai aussi ajouté deux citations dans le cours du chapitre 9, qui est désormais terminé. Dernière étape, le chapitre 10 cette semaine !

Mise à jour du 29 décembre 2014

Arnaud Gallant a effectué une vérification minutieuse des exercices du chapitre 1, qui a permis de mettre au jour quatre erreurs (en plus de celle de la semaine dernière). Je ne suis pas particulièrement fier, mais certainement très reconnaissant !

Mise à jour du 1er Janvier 2015

Le chapitre 10 est révisé et renforcé.

• Toute la section 10.2 sur les critères d’évaluation des moteurs est retravaillée pour être plus précise et plus claire ;
• Le « rapport des puissances » est désormais nommé « marge de travail » (section 10.2.2), ce que je trouve plus intuitif et plus rigoureux ;
• Ajout de la seciton 10.3.4 traitant du nombre de cylindres et de la turbocompression -- un sujet que j’avais envie de voir dans un livre de thermodynamique depuis fort longtemps ! Je n’ai pas pu résister à l’ajout de trois illustrations.
• Ajout de deux petits exemples résolus ;
• Nombreuses autres retouches mineures.

Plus que les exercices, et le contenu du livre est bouclé ! Youpi !

Mise à jour du 3 janvier 2015

Je suis honoré d’accueillir trois nouvelles contributions de Philippe Depondt, dans les sections 3.6, 4.5 et 8.6.

Ces contributions seront légèrement retravaillées et certaines illustrées pour les intégrer dans le livre. J’ajouterai également trois nouvelles sections similaires (axées plutôt sur les applications technologiques de la thermodynamique).

Dans cette mise à jour, également,

• Une relecture partielle par Mireille Bernex du chapitre 9 ;
• Une légère amélioration de l’annexe sur les conventions de notation ;
• Une amélioration de l’exercice 1.9 proposée par Arnaud Gallant.

Mise à jour du 4 janvier 2015

La feuille d’exercices n°10 est revue. Je n’ai pas changé la nature des exercices mais ils sont considérablement mieux présentés, illustrés, et j’ai ajusté toutes les valeurs pour les rapprocher de la réalité. Les solutions sont largement détaillées.

La partie cours du chapitre 10 est légèrement retouchée et voit l’addition de quatre jolies citations historiques.

Cette mise à jour conclut la ré-édition du corps du livre, qui a pris cinq mois de travail acharné \o/ . Maintenant, ne reste plus que la reprise de certaines parties illustratives et annexes pour boucler le livre. Le sommet est franchi, ne reste normalement plus qu’un peu de descente, en profitant du léger excès d’adrénaline et d’endorphine résultant de la montée :-)

Mise à jour du 5 janvier 2015

Je dois, une fois de plus, à Thibault Mattera la mise en évidence d’erreurs dans les exercices. Cette fois-ci il s’agit d’erreurs de saisie dans les énoncés des exercices 8.7, 8.13 et 8.14 (voir détails).

Quelques retouches sont aussi effectuées sur le texte du chapitre 8, avec l’aide de Mireille Bernex.

Mise à jour du 10 janvier 2015

De nombreuses améliorations de langage sont apportées par Mireille Bernex et Jean-Bernard Marcon dans les chapitres 3, 8, 9 et 10 et dans les annexes.

Par ailleurs, une poignée de petites retouches de mise en page et de présentation sont effectuées.

Mise à jour du 11 janvier 2015

Quelques éditions de langage et quelques illustrations sont apportées aux sections 1.7, 3.6 et 4.5 écrites par Philippe Depondt, pour améliorer leur intégration dans le livre.

Mise à jour du 25 janvier 2015

Ajout d’une section sur le moteur à deux temps à la fin du chapitre 6.

Les premières pages du manuel sont également légèrement retouchées.

Il reste une erreur dans la correction de l’exercice 8.14, signalée par Thibault Mattera, qui n’est pas encore corrigée faute de temps.

Mise à jour du 26 janvier 2015

Deux erreurs dans les solutions d’exercices :

• 8.14, signalée par Thibault Mattera : la création d’entropie dans le compresseur était très largement sur-estimée (les autres valeurs dans l’exercice n’étaient pas affectées).

• 4.11, signalée par Nicolas Horny : le résultat correspondait à 7 kg/s et non pas à 108 kg/s. C’est l’occasion de revoir la donnée dans l’énoncé (55 kg/s est plus réaliste pour un GEnx-2B).

Mise à jour du 30 janvier 2015

Nicolas Horny a eu la gentillesse d’effectuer une relecture critique du manuel. J’ai tenté de répondre à toutes ses remarques :

• Le premier principe est aussi exprimé sous forme différentielle ;
• La version "molaire" de la constante des gaz parfaits est mentionnée, et la différence de notation avec d’autres livres est détaillée dans une note de pied de page ;
• Idem pour le terme "rendement" utilisé ici indistinctement avec le terme "efficacité", alors que d’autres auteurs le définissent différemment ;
• Renforcement des explications autour de l’équation 8/16 "delta s > 0" exprimant le second principe sous forme mathématique ;
• Suppression de la plupart des "etc.", qui n’ont pas vraiment leur place dans un manuel pédagogique ;
• Et quantité de petites retouches au fil du texte.

En outre, l’étymologie du terme "entropie" est (une dernière fois!) revue grâce au travail de Mireille Bernex.

Reste une foule de petites modifications de mise en page et de corrections typographiques ou de fautes de frappe.

Mise à jour du 1er février 2015

Ajout d’une section "historique" chapitre 7 contant l’histoire de Rudolf Diesel. Elle sera illustrée prochainement.

Mise à jour du 8 février 2015

• Ajout d’une section "historique" 9.5 sur le passage de la turbine à vapeur à la turbine à gaz, dont je suis plutôt satisfait ;
• Ajout d’illustrations dans les sections historiques 3 (Black), 7 (Diesel) et 8 (Thompson) ;
• Toutes les sections historiques sont relues, retouchées et remises en page.

Mise à jour du 15 février 2015

• Ajout d’une section historique sur le Napier Nomad dans le chapitre 10 ;
• Ajout d’une section "organisation de l’ouvrage" en tout début du livre (et suppression de la section 1.1 qui jouait ce rôle auparavant) ;
• De nombreuses (et interminables) retouches de mise en page.

Avec cette mise à jour, je termine d’écrire le livre. Maintenant, il n’y a plus qu’à travailler sur la mise en page et l’édition proprement dite… Onwards!

Mise à jour du 13 mars 2015

Plusieurs erreurs dans le livre sont corrigées. Le détail intégral des modifications est consultable sur GitHub. L’édition du livre est suspendue encore deux semaines pour raisons professionnelles, et la publication devrait arriver à la mi-avril.

Mise à jour du 17 avril 2015

• Relecture de l’entièreté du livre grâce au premier prototype imprimé : de nombreuses petites retouches (en particulier les références internes), travail de mise en page, ajustements de vocabulaire;
• Ajout d’un index étoffé.

Avec ces modifications, il ne reste plus qu’un ou deux week-ends de travail pour boucler.

Mise à jour du 10 mai 2015

La dernière mise à jour n’est pas des moindres : désormais, chaque figure peut être téléchargée en un clic. Il suffit de suivre le lien dans la légende pour être redirigé/e vers le fichier source correspondant, téléversé sur Wikimedia Commons.

Avec cette amélioration, le livre est désormais exactement celui dont j’aurais aimé disposer il y a six ans, lorsque j’ai commencé à me plonger dans la thermodynamique.

La commande d’impression des livres est partie la semaine dernière. Nous y voilà.

Voilà. Le livre est sorti cette semaine chez Framabook, il y a même un chouette interview sur le Framablog.

Cela fait plusieurs années que je travaillais à cela, et en particulier j’ai passé le plus gros de mon temps entre août 2014 et janvier 2015 sur ce projet (quarante-deux billets de mise à jour et trois cents quatre-vingt dix-sept commits sur le dépôt). Je suis content que ce soit fini :-)

Je pense que c’est un bon moment pour clôturer ce journal. Je travaille maintenant beaucoup avec git, où le journal des mises à jour est plus direct et se construit tout seul au fur et à mesure que je travaille : plus besoin de résumer, à la fin d’une grosse journée, le travail accompli, puis de compiler une entrée de journal. Ce n’est pas si joli, mais le gain de temps et d’énergie est très appréciable.

Voilà ! C’est terminé !

Olivier.