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Conçu comme une véritable boîte à outils, cet ouvrage présente quelques éléments multidisciplinaires dans les domaines de la chimie, de la physique et de la biologie appliqués à la compréhension de procédés mettant en oeuvre des transformations de la matière et de l'énergie. Des études de cas permettent d'illustrer dans chaque chapitre les sujets abordés comme la méthodologie de description d'un procédé, le bilan des transports, transformation et transferts de la matière, les bilans énergétiques avec ou sans transformation de la matière, la thermodynamique physique et chimique, l'automatique et l'automatisme, le risque industriel, les biotechnologies.
Par une approche méthodologique, l'ensemble de l'ouvrage se veut à la portée du plus grand nombre, les modèles de connaissance et d'expérience proposées restant le plus intuitif possible pour une meilleure compréhension de l'impact des différents paramètres d'un modèle sur l'évolution d'un système donné. La progressivité du niveau d'abstraction dans les chapitres permettra, dès les baccalauréats professionnels et technologiques, de s'initier à la discipline.
L'ouvrage dans son ensemble est adapté non seulement à la formation initiale mais aussi à la formation tout au long de la vie.