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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Julien Weiss


PLAN DE COURS

Automne 2014
MEC235 : Thermodynamique (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 33,3 % 66,7 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
 Qualité visée dans ce cours  
Qn
   Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
Analyser les phénomènes reliés à l'utilisation et à la production d'énergie thermique en faisant appel aux principes de base de la thermodynamique.

Introduction; définition des concepts; premier principe : propriétés des substances; processus thermiques appliqués aux substances; second principe : disponibilité de l'énergie et irréversibilité, cycles biphasés directs et renversés; moteurs à piston, moteurs à turbine, moteurs regénératifs.

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



Objectifs du cours

Ce cours est une introduction à la thermodynamique appliquée. Après avoir rappelé quelques notions de base, on familiarise l'étudiant(e) à l’utilisation des tables thermodynamiques et de certaines relations d’états permettant de déterminer les propriétés des substances pures. Après avoir été introduit aux deux piliers de la thermodynamique (premier et deuxième principes), l'étudiant(e) devrait être en mesure d’analyser les machines fonctionnant selon un cycle thermodynamique (ex. centrales thermiques, pompes à chaleur, réfrigérateurs,...), de calculer les quantités d’énergie échangées sous forme de travail ou de chaleur ainsi que les rendements ou performances thermiques des machines.



Stratégies pédagogiques

Trois heures de cours magistraux par semaine sont consacrées à la présentation de la théorie et d’exemples concrets. Le cours est complété par des travaux pratiques hebdomadaires et une séance de laboratoire, pour permettre d’appliquer les concepts vus au cours.



Utilisation d’appareils électroniques

Aucun enregistrement audio ou video n’est autorisé en cours, TP ou labo sans l’autorisation préalable de l’enseignant.



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Vendredi 13:30 - 15:30 Travaux pratiques et laboratoire
02 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Mercredi 18:00 - 20:00 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Julien Weiss Activité de cours Julien.Weiss@etsmtl.ca
01 Slimane Benneceur Travaux pratiques et laboratoire cc-slimane.benneceur@etsmtl.ca A-2112
01 Jonathan Brulatout Travaux pratiques et laboratoire jonathan.brulatout.1@ens.etsmtl.ca
02 Slimane Benneceur Activité de cours cc-slimane.benneceur@etsmtl.ca A-2112
02 Slimane Benneceur Travaux pratiques et laboratoire cc-slimane.benneceur@etsmtl.ca A-2112



Cours

Séances

Contenu du cours

Chapitres du livre

Problèmes suggérés

1

Notions générales, rappels de mathématiques

1

1-18C, 1-22C, 1-23C, 1-53

2

Propriétés des substances pures

3

1-18C, 1-22C, 1-23C, 3-27, 3-44, 3-47

3

Premier principe de la thermodynamique

2

2-37C, 2-40, 2-42, 2-44, 2-52

4

Premier principe : systèmes fermés

4

4-16, 4-33, 4-54, 4-65, 4-120

5

Premier principe : systèmes ouverts

5

5-2C, 5-18C, 5-29, 5-44, 5-60, 5-74, 5-95, 5-79

6

Second principe de la thermodynamique

6

6-18, 6-21, 6-40, 6-68, 6-94, 6-110

7

Concept de l'entropie (1)

7

7-3C, 7-23, 7-35, 7.58

8

Concept de l'entropie (2)

7

7-123, 7-87, 7-110, 7-173

9

Cycles de puissance à gaz (1)

9

9-1C, 9-4C, 9-15, 9-18, 9-26C, 9-34

10

Cycles de puissance à gaz (2)

9

9-74, 9-99 , 9-119

11

Cycles à vapeur - Cycles frigorifiques

10-11

10-15, 10-22, 11-10, 11-29, 11-43

12

Air humide

13-14

14-95, 14-71, 14-109

13

Réactions chimiques

15

15-17, 15-21, 15-50



Laboratoires et travaux pratiques

Une liste d’exercices suggérés du manuel est fournie dans le tableau « Contenu du cours » présenté plus loin. Ces exercices doivent être préparés par les étudiants avant chaque TPs (voir aussi le programme des TPs sur le site Moodle du cours). Il est à noter que la solution numérique de certains exercices est fournie dans le manuel pour aider les étudiants lors de leur préparation.



Utilisation d'outils d'ingénierie

N/A


Évaluation

Activité

Pondération

Programme

Examen intra

35 %

Cours 1 à 7 inclus

Laboratoire

30 %

Cours 10

Examen final

35 %

Cours 1 à 13 inclus

Documentation permise aux examens :

  • Calculatrice
  • Copie des tables thermodynamiques
  • Une feuille de notes manuscrites recto-verso



Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés à l’article 6.5.2 du Règlement des études, se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Sera discuté en classe.



Absence à un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence auprès de son enseignant. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Infractions de nature académique
Les clauses du « Chapitre 10 : Plagiat et fraude » du « Règlement des études de 1er cycle » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Afin de se sensibiliser au respect de la propriété intellectuelle, tous les étudiants doivent consulter la page Citer, pas plagier ! http://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Guichet-interactif/Citer-pas-plagier



Documentation obligatoire

Recueil d’acétates (disponible sur le site web du cours).



Ouvrages de références

Çengel, Y.A., Boles, M.A., Lacroix, M. « Thermodynamique : une approche pragmatique », 
Les éditions de la Chenelière, 2008 (obligatoire et disponible à la Coop).



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

ena.etsmtl.ca