La thermodynamique doit aujourd’hui s’adapter à une problématique plus large, le développement durable. Par le biais d’une approche originale utilisant des outils renouvelés, cet ouvrage apporte des réponses à ce challenge sous deux aspects :

- un aspect applicatif, par la méthodologie d'optimisation sous contrainte, qui conduit à des solutions optimales faciles à comparer à l'existant, et dessine les voies et potentiels d'amélioration encore disponibles ;

- un aspect fondamental, qui correspond à une vision nouvelle de la thermodynamique des machines et des systèmes. Le livre s'écarte de l'approche classique de thermodynamique de l'équilibre, développée par Carnot, pour adopter une méthode qui allie les descriptions des phénomènes dynamiques de transfert et de conversion.

À ces aspects pratiques de la vie courante, s'ajoute une vision plus profonde et fondamentale du monde, en particulier la notion d'évolution, intimement liée au second principe de thermodynamique.