Thermodynamique et optimisation énergétique des systèmes et procédés permet d'acquérir les notions indispensables en vue de modéliser, simuler et optimiser les systèmes et procédés énergétiques. L'objectif étant de répondre à la question suivante : comment utiliser rationnellement l'énergie en vue d'une transition énergétique et environnementale raisonnée ? La thermodynamique phénoménologique est l'outil privilégié pour cela, tant du point de vue fondamental (physicien) qu'applicatif (ingénieur).La première partie aborde l'ensemble des notions de la thermodynamique en insistant plus particulièrement sur celles relatives au second principe et ses conséquences : analyse thermodynamique et dégradation d'énergie. La deuxième partie rapporte des concepts et méthodes d'étude des systèmes et procédés, en vue de leur optimisation qui revêt deux formes privilégiées : l'optimisation statique et l'optimisation dynamique. La troisième partie enfin, à travers des exemples choisis, illustre les développements précédents. Les applications retenues sont prises dans les domaines de la combustion, de la production de froid, des pompes à chaleur, de l'énergie thermique, et des nouveaux procédés de conversion et de stockage de l'énergie.Cet ouvrage propose une approche originale de la thermodynamique scientifique et technique.