Thermodynamique : fondements (Coursera)

Thermodynamique : fondements (Coursera)

Ce cours vous apportera une compréhension des concepts fondamentaux de la thermodynamique du point de vue de la physique, de la chimie et de l’ingénierie. Il est scindé un deux MOOCs. Dans la première partie, le Professeur J.-Ph. Ansermet de l’EPFL et son collaborateur le Dr. Sylvain Bréchet ont rassemblé en quatre leçons tous les principes fondamentaux de la thermodynamique. La deuxième partie du MOOC illustre l’approche thermodynamique par une série d’applications présentées par des spécialistes provenant de diverses institutions partenaires du réseau RESCIF.

Class Deals by MOOC List - Click here and see Coursera's Active Discounts, Deals, and Promo Codes.

L’objectif du cours est la compréhension et la capacité de mise en application des concepts fondamentaux de la thermodynamique. Après la présentation du premier et deuxième principe de la thermodynamique, l’exposé abordera les questions d’irréversibilité ainsi que les potentiels thermodynamiques.
Après l’établissement de ces bases conceptuelles, leurs applications à l’ingénierie tels que les transferts thermiques, la calorimétrie et les transitions de phases, seront traitées. Ensuite le point de vue de la chimie sera présenté pour aborder la conversion de l’énergie chimique en électricité. Finalement, des sujets plus avancés seront abordés, à savoir les cycles thermodynamiques, les machines thermiques, les concepts de thermodynamique adaptés au milieu continu et finalement les processus de transports.
Le professeur J.-Ph. Ansermet qui est l’instigateur de ce cours s’est entouré d’experts et de spécialistes des différents domaines d’application enseignant la thermodynamique dans diverses institutions partenaires du réseau RESCIF, c’est à dire le Professeur Michael Grätzel et le docteur Sylvain Brechet de l’EPFL, les Professeurs Paul Ekam, Théophile Mband, Marthe Boyomo et André Talla de l’ENSP de Yaoundé, le professeur Miltiadis Papalexandris de UCL à Louvain, le Professeur Etienne Robert du Polytechnique de Montréal, les Professeurs Marwan Brouche et Chantal Maatouk de l’Université St-Joseph de Beyrouth.

Syllabus

WEEK 1
Présentation générale et leçon sur le premier principe
Bienvenue à ce MOOC de thermodynamique. Cette formation de base en thermodynamique est présentée en deux parties. La première partie où vous êtes maintenant pose les fondements de la thermodynamique. La deuxième partie présente des applications. Dans le premier chapitre, le professeur Paul Ekam de l'Institut Polytechnique de Yaoundé au Cameroun définit ce qu'est un système thermodynamique. Le docteur Sylvain Bréchet de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suisse présente le premier principe de la thermodynamique et montre comment le cadre conceptuel de la thermodynamique généralise celui de la mécanique. Il définit en particulier les notions de travail et de chaleur.

WEEK 2
Deuxième principe
Le docteur Sylvain Bréchet de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suisse présente le deuxième principe de la thermodynamique qui permet de distinguer des processus réversibles et irréversibles par rapport à leur symétrie par renversement du temps. Il examine ensuite l'application des principes de la thermodynamique au cas d'un système simple. Le professeur Paul Ekam de l'Institut Polytechnique de Yaoundé au Cameroun introduit les notions d'équation d'état et de diagramme d'état.

WEEK 3
Irréversibilité
Le docteur Sylvain Bréchet de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suisse aborde la thermodynamique d'un système isolé constitué de deux sous-systèmes simples. Il déduit les conditions d'équilibre ainsi que les lois phénoménologiques de Fourier et de Fick qui décrivent le transport de chaleur et de matière.

WEEK 4
Potentiels thermodynamiques
Le docteur Sylvain Bréchet de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suisse établit les relations fondamentales de la thermodynamique, à savoir la relation de Gibbs, la relation d'Euler et la relation Gibbs-Duhem. Il définit la transformation mathématique de Legendre. A l'aide de cette transformation, il définit les potentiels thermodynamiques et leurs différentielles. En se basant sur le théorème de Schwarz, il établit les relations de Maxwell entre les dérivées premières des fonctions d'état.

Go to Class
MOOC List is learner-supported. When you buy through links on our site, we may earn an affiliate commission.

Related Courses

Fundamentals of Engineering Exam Review (Coursera) Coursera
Georgia Institute of Technology

Fundamentals of Engineering Exam Review (Coursera)

The purpose of this course is to review the material covered in the Fundamentals of Engineering (FE) exam to enable the student to pass it. It will be presented in modules corresponding to the FE topics, particularly those in Civil and Mechanical Engineering. Each module will review main concepts, illustrate them with examples, and provide extensive practice problems.

Nov 2nd 2026
5-12 Weeks
Image and video processing: From Mars to Hollywood with a stop at the hospital (Coursera) Coursera
Duke University

Image and video processing: From Mars to Hollywood with a stop at the hospital (Coursera)

In this course, you will learn the science behind how digital images and video are made, altered, stored, and used. We will look at the vast world of digital imaging, from how computers and digital cameras form images to how digital special effects are used in Hollywood movies to how the Mars Rover was able to send photographs across millions of miles of space.

Nov 2nd 2026
5-12 Weeks
The Finite Element Method for Problems in Physics (Coursera) Coursera
University of Michigan

The Finite Element Method for Problems in Physics (Coursera)

This course is an introduction to the finite element method as applicable to a range of problems in physics and engineering sciences. The treatment is mathematical, but only for the purpose of clarifying the formulation. The emphasis is on coding up the formulations in a modern, open-source environment that can be expanded to other applications, subsequently.

Nov 2nd 2026
13-24 Weeks
Chemical Engineering Thermodynamics 1 (Coursera) Coursera
Korea Advanced Institute of Science and Technology - KAIST

Chemical Engineering Thermodynamics 1 (Coursera)

An appreciation of thermodynamics is required to become a chemical and biomolecular engineer. Thermodynamics can assess the viability of a process and is one of the curriculum's most essential topics. The principles are utilized in following engineering courses (kinetics, mass transfer, design, materials) and are applicable to numerous engineering disciplines. The increased emphasis on energy usage and transformation as a result of rising demand, diminishing supply, and global warming necessitates that the engineers who will tackle these issues have a firm grasp of thermodynamics.

Oct 26th 2026
5-12 Weeks
The Science of Gastronomy (Coursera) Coursera
The Hong Kong University of Science and Technology - HKUST

The Science of Gastronomy (Coursera)

This course introduces a number of basic scientific principles underpinning the methodology of cooking, food preparation and the enjoyment of food. All topics covered have a strong basis in biology, chemistry, and physics application. Among others, they include the consumption of cooked food, the physiological and evolutionary implication of the senses, geographic and cultural influences on food, and the rationale behind food preparation. We will also discuss issues such as coupling of senses to improve sense stimulation; altering flavor by chemical means; and modification of the coloration to improve the appearance of dishes. Following the video demonstrations of the scientific principles of cooking, you will learn to recognize the key ingredients and their combinations for preparing good healthy food.

Oct 27th 2026
5-12 Weeks
Wind resources for renewable energies (Coursera) Coursera
École Polytechnique

Wind resources for renewable energies (Coursera)

The main goal of this course is to get the necessary knowledge on atmospheric and fluid dynamics in order to quantify the wind resource of a local or regional area. We’ll learn about basic meteorology, the specific dynamics of turbulent boundary layers and some standard techniques to estimate wind resources regardless of the type of turbine used or the level of efficiency achieved.

Nov 2nd 2026
4 Weeks
Fundamentals of Materials Science (Coursera) Coursera
Shanghai Jiao Tong University

Fundamentals of Materials Science (Coursera)

Materials are the physical foundations for the development of science and technology. The human civilizations are historically designated by the evolution of materials, such as the Stone Age, the Bronze Age and the Iron Age. Nowadays, materials science and technology support most of the industrial sectors, including aerospace, telecommunications, transportation, architecture, infrastructure and so on. Fundamentals of Materials Science is a core module for undergraduates majored in materials science and engineering.

Oct 26th 2026
13-24 Weeks
Ethics, Technology and Engineering (Coursera) Coursera
Eindhoven University of Technology

Ethics, Technology and Engineering (Coursera)

There is an increasing attention to ethics in engineering practice. Engineers are supposed not only to carry out their work competently and skilfully, but also to be aware of the broader ethical and social implications of engineering and to be able to reflect on these. According to the Engineering Criteria 2000 of the Accreditation Board for Engineering and Technology (ABET) in the US, engineers must have “an understanding of professional and ethical responsibility” and should "understand the impact of engineering solutions in a global and societal context.”

Oct 26th 2026
5-12 Weeks
Controle de Sistemas no Plano-s (Coursera) Coursera
Instituto Tecnológico de Aeronáutica

Controle de Sistemas no Plano-s (Coursera)

Após esse curso você será capaz de esboçar o Lugar Geométrico das Raízes (LGR - Root Locus) do denominador da Função de Transferência em Malha Fechada a partir dos polos e zeros da Função de Transferência em Malha aberta. Você também será capaz de projetar controladores de avanço de fase para atender simultaneamente requisitos de desempenho de amortecimento e de velocidade da resposta.

Oct 26th 2026
5-12 Weeks
Exploring Light: Hands-on Activities and Strategies for Teachers (Coursera) Coursera
Exploratorium

Exploring Light: Hands-on Activities and Strategies for Teachers (Coursera)

This is an Exploratorium teacher professional development course taught by Teacher Institute staff, open to any science teacher (particularly middle or high school level) and science enthusiast. This is a hands-on workshop that explores topics and strategies teachers can use to help their students become active investigators of light.

Nov 1st 2026
4 Weeks
Thermodynamique : applications (Coursera) Coursera
École Polytechnique Fédérale de Lausanne

Thermodynamique : applications (Coursera)

Ce cours complète le MOOC « Thermodynamique : fondements » qui vous permettra de mettre en application les concepts fondamentaux de la thermodynamique. Pour atteindre cet objectif, le Professeur J.-Ph. Ansermet de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne s’est entouré d’experts et de spécialistes des différents domaines d’application provenant de diverses institutions partenaires du réseau RESCIF. Vous pourrez ainsi voir l’usage de la thermodynamique en chimie, en ingénierie et en physique.

Oct 26th 2026
5-12 Weeks
Quantum Optics 1 : Single Photons (Coursera) Coursera
École Polytechnique

Quantum Optics 1 : Single Photons (Coursera)

This course gives you access to basic tools and concepts to understand research articles and books on modern quantum optics. You will learn about quantization of light, formalism to describe quantum states of light without any classical analogue, and observables allowing one to demonstrate typical quantum properties of these states. These tools will be applied to the emblematic case of a one-photon wave packet, which behaves both as a particle and a wave.

Nov 2nd 2026
5-12 Weeks