À la suite de ce cours, l’étudiant sera en mesure :

• de comprendre les principes fondamentaux de la thermodynamique – calculer les quantités d’énergie échangées sous forme de travail et de chaleur et identifier les tenants principaux des premier et second principes de la thermodynamique;
• d’expliquer les trois modes de transfert thermique et d’analyser des problèmes concrets qui y sont reliés;
• de comprendre les principes fondamentaux du transfert de chaleur, de la diffusion de l'humidité et du mouvement de l'air appliqué au bâtiment

Énergétique : Introduction générale. Définition et concepts, états de la matière, équilibre des phases. Premier principe de la thermodynamique, travail et chaleur, énergie interne. Introduction au second principe de la thermodynamique. Applications de la thermodynamique : réfrigération, échangeurs de chaleur, thermopompes.

Thermique : Modes de transfert de chaleur. Conduction unidimensionnelle : paroi simple, paroi composée. Concept de résistance thermique. Équation générale de la conduction thermique, solutions analytiques et numériques. Conduction de chaleur en régime transitoire. Couches limites thermiques. Convection naturelle. Échangeurs de chaleur. Rayonnement thermique : Coefficient de géométrie, loi de Kirchhoff, rayonnement d'un corps noir et gris.

Science du bâtiment : Notions générales sur l'enveloppe du bâtiment : isolation thermique des assemblages; effet du vent sur le bâtiment; infiltration et exfiltration; humidité dans le bâtiment; psychométrie.

Séances de travaux pratiques composés d'exercices choisis pour illustrer et compléter la théorie vue en classe.

• Introduire les étudiants aux principes de base de la thermodynamique, du transfert de chaleur et des sciences du bâtiment
• Permettre aux étudiants de comprendre le fonctionnement de certains appareils courants : thermopompes, échangeurs
• Permettre aux étudiants de distinguer les trois modes de transferts de chaleur, de savoir quand ceux-ci s'appliquent et comment quantifier leurs effets
• Transmettre aux étudiants une méthode structurée de résolution et de documentation de problèmes d'ingénierie en énergétique et thermique

Cours (3 heures par semaine)

Les cours prennent la forme de séances d’enseignement magistral utilisées pour transmettre des informations critiques sur la matière, son histoire, son contexte, et présenter les théories et les équations. Ces séances comporteront des périodes de questions et de discussion où l’auditoire sera tenu de participer. L’enseignant présentera certains exercices (ou parties d’exercices) pour lesquels la résolution sera faite de façon conjointe. Il est donc important de se présenter aux séances avec les fournitures scolaires requises pour prendre des notes et résoudre des exercices: papier, crayon, calculatrice, documents de références, etc.

Travaux pratiques (2 heures par semaine)

La séance hebdomadaire de travaux pratiques sera composée d'exercices choisis pour illustrer et compléter la théorie vue en classe. Lors de chaque séance, la résolution de quelques exercies sera faite par le chargé des travaux pratiques avec la participation du groupe. Les membres de l'auditoire seront aussi appelés à tenter la résolution par eux-mêmes, en petits groupes, avec le support du chargé des travaux pratiques. 
Pour les séances de travaux pratiques hebdomadaires, le groupe sera séparé en deux sous-groupes. La responsable de cours vous assignera à un des sous-groupes lors du premier cours magistral. Les deux sous-groupes ont lieu en même temps mais utiliseront des salles distinctes dans Zoom.

Devoirs et quiz

Quatre devoirs visent à tester votre capacité à résoudre des problèmes pratiques liés à la matière. Quatre quiz vous permettront de prendre conscience de l'état de vos connaissances vis-à-vis d'aspects fondationnels de la matière. Aucun corrigé ne sera fourni. Afin que ces évaluations servent leur rôle pédagogique, vous recevrez une rétroaction soulignant les aspects de la matière à revoir ou renforcir pour assurer votre succès.