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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Romain Lemaire


PLAN DE COURS

Été 2022
MEC240 : Thermodynamique (4 crédits)


Modalités de la session d’été 2022


Vous trouverez ci-dessous les modalités de la session d’été 2022. Vous devez les lire attentivement.


Pour assurer la tenue de la session d’été 2022, les modalités suivantes seront appliquées :


  • Les activités d’enseignement de la session d’été 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.
  • Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. L’étudiant doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.
  • Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés, afin de les rendre disponibles aux étudiants inscrits au cours.
  • La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.
  • Les examens (intra, finaux) se feront en présence, tant que la situation socio-sanitaire le permet.
  • Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’été 2022, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et que, si requis, elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour tout ou partie de la session d’été 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.
  • Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.

En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d’été 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’été 2022.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 17 mai 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 31 mai 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 29,3 % 70,7 %




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

Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure d’analyser les phénomènes reliés à l'utilisation et à la production d'énergie thermique en faisant appel aux principes de base de la thermodynamique.

À la fin du cours, l’étudiant ou l'étudiante sera capable :

  • de calculer les quantités d’énergie échangées sous forme de travail et de chaleur dans les processus industriels;
  • d'analyser le fonctionnement de la plupart des machines thermiques usuelles en utilisant le premier et le second principe de la thermodynamique;
  • de planifier et réaliser un projet expérimental démontrant les notions de thermodynamique vues dans le cours.

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, turbines à gaz; introduction à la thermochimie.

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

Projet expérimental permettant à l’étudiant d’illustrer les principes vus en classe tout en développant ses capacités d’investigation.




Objectifs du cours

Descriptif 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’état permettant de déterminer les propriétés des substances pures. Après avoir été introduit aux deux piliers de la thermodynamique (premier et second principes), l'étudiant(e) devrait être en mesure d’analyser les machines fonctionnant selon un cycle thermodynamique (ex. centrales thermiques, pompes à chaleur, réfrigérateurs, etc.), de calculer les quantités d’énergie échangées sous forme de travail ou de chaleur ainsi que les rendements et performances thermiques des machines.

 

Objectifs du cours

À la fin de ce cours, les étudiant(e)s devront être capables d’analyser les phénomènes reliés à l'utilisation et à la production d'énergie thermique en faisant appel aux principes de base de la thermodynamique.




Stratégies pédagogiques

Trois heures de cours par semaine sont dispensés en visioconférence afin de présenter la théorie ainsi que des exemples concrets. Le cours est complété par des travaux pratiques hebdomadaires proposés sous la forme de capsules vidéo ainsi que par deux projets en groupe permettant d’appliquer les concepts vus en cours.




Utilisation d’appareils électroniques

Aucun enregistrement audio ou vidéo n’est autorisé en cours ou TP. De même, l'usage du téléphone portable est rigoureusement interdit pendant les cours et TP. 




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Jeudi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Vendredi 08:30 - 11:30 Travaux pratiques et laboratoire
02 Lundi 08:30 - 11:30 Travaux pratiques et laboratoire
Mercredi 13:30 - 17:00 Activité de cours
03 Mardi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques et laboratoire
Mercredi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Romain Lemaire Activité de cours Romain.Lemaire@etsmtl.ca A-2128
01 Romain Lemaire Travaux pratiques et laboratoire Romain.Lemaire@etsmtl.ca A-2128
02 Romain Lemaire Activité de cours Romain.Lemaire@etsmtl.ca A-2128
02 Romain Lemaire Travaux pratiques et laboratoire Romain.Lemaire@etsmtl.ca A-2128
03 Romain Lemaire Activité de cours Romain.Lemaire@etsmtl.ca A-2128
03 Romain Lemaire Travaux pratiques et laboratoire Romain.Lemaire@etsmtl.ca A-2128



Cours
Séance Contenu du cours Chapitre du livre Problèmes suggérés
1 Notions générales, rappels de mathématiques 1 Voir liste sur Moodle
2 Propriétés des substances pures 3 Voir liste sur Moodle
3 Premier principe de la thermodynamique 2 Voir liste sur Moodle
4 Premier principe : systèmes fermés 4 Voir liste sur Moodle
5 Premier principe : systèmes ouverts 5 Voir liste sur Moodle
6 Second principe de la thermodynamique 6 Voir liste sur Moodle
7 Concept de l'entropie (1) 7 Voir liste sur Moodle
8 Concept de l'entropie (2) 7 Voir liste sur Moodle
9 Cycles à vapeur - Cycles frigorifiques 10-11 Voir liste sur Moodle
10 Cycles de puissance à gaz (1) 9 Voir liste sur Moodle
11 Cycles de puissance à gaz (2) 9 Voir liste sur Moodle
12 Air humide 13-14 Voir liste sur Moodle
13 Réactions chimiques / Révisions 15 Voir liste sur Moodle



Laboratoires et travaux pratiques

Pour préparer les séances de travaux pratiques, on demande aux étudiant(e)s de résoudre l'ensemble des problèmes suggérés dans la liste d’exercices fournie sur le site Moodle avant de consulter les corrigés et capsules vidéo associées.




Utilisation d'outils d'ingénierie

Sans objet.




Évaluation
Activité Pondération Programme
Examen intra 35 % Cours 1 à 6 inclus
Examen final 30 % Cours 1 à 13 inclus
Projet 1 - Analyse d'une machine à vapeur 17.5 %  
Projet 2 -  Analyse de cycles thermodynamiques 17.5 %  

 L'examen intra aura lieu lors du TP 7, pour chaque groupe.

Clause particulière : Une moyenne de 50 % ou plus aux examens individuels (intra et final) est nécessaire pour passer le cours.

 




Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


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 dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne 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

À discuter en classe.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, 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 ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



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

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




Ouvrages de références

Sans objet.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca

 




Autres informations

Les séances de cours et TP commencent précisément au début des créneaux horaires prévus pour chacune de ces activités. La ponctualité est donc de mise de sorte à pouvoir y participer. Il est de plus recommandé de se connecter aux séances de cours, TP et laboratoire quelques minutes avant le début de l’activité de sorte à ne pas en perturber le déroulement. Les connexions après le début des activités pédagogiques seront refusées.