Sept chapitres recouvrent l'ensemble de la thermodynamique des classes préparatoires scientifiques.
* Un chapitre important est consacré aux transferts thermiques par diffusion (chapitre 1 : PC, PSI, MP, PT), avec de nombreuses applications de la loi de Fourier (PC, PSI, MP, PT), et de la loi de Newton (MP).
* On abordera ensuite les potentiels thermodynamiques relatifs aux systèmes en évolution monotherme (potentiel F*) ou en évolution monotherme et monobare (potentiel G*) ; ces potentiels conduisent naturellement aux fonctions caractéristiques énergie libre F et enthalpie libre G (chapitre 2 : PC et PSI).
* Ces outils sont utilisés dans l'étude de divers systèmes physiques dans les trois chapitres suivants :
- les systèmes homogènes (chapitre 3 : PC et PSI), avec l'étude des coefficients calorimétriques, 
- les milieux magnétiques (chapitre 5 : PC), c'est-à-dire le paramagnétisme (modèle à deux niveaux sans interaction), et le ferromagnétisme (modèle à deux niveaux en interaction ; modèle du champ moyen).
* le chapitre 6, consacré au rayonnement, est typique du programme de MP. 
* le dernier chapitre (MP et PT) est relatif aux bilans en régimes stationnaires ou permanents et aux machines thermiques (partie pouvant intéresser les élèves de PC et de PSI).

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