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Description du cours pour l’annuaire :

Définitions et unités : milieu continu, système, substance pure, état, paramètres, évolution, cycles.  Formes d’énergie.  Principe de conservation de masse et d’énergie.  Réversibilité et irréversibilité.  Chaleur massique.  Entropie.  Gaz parfait et  réel.  Évolutions utilisant un gaz parfait.  Propriétés des substances pures : tables, diagrammes et logiciel de calcul.  Analyse d’un cycle.  Cycle de Carnot.  Inégalité de Clausius.  Second principe et production d’entropie. Mélanges non réactifs, propriétés thermodynamiques des mélanges, psychrométrie.  Cycles classiques de thermodynamique : 

Cycle de Rankine : 

 Cycle Otto et Diesel :

Cycle Brayton : 

 Cycles de réfigération

Objectifs généraux du cours

Le cours vise à :

• Expliquer aux étudiants le premier et le second principe de la thermodynamique 

• Montrer l'utilisation des données thermodynamiques

• Développer chez l'étudiant la capacité de faire des bilans énergétiques

• Faire comprendre la notion d'entropie, sa relation avec le rendement d'une machine thermique et la faisabilité d'une évolution

• Expliquer les cycles classiques de production et de consommation d'énergie

• Initier les étudiants à l'analyse des systèmes de conversion d'énergie

• Fournir aux étudiants des notions de base impliquant des mélanges non réactifs

• Schématiser un cycle thermodynamique pour en identifier les flux de matières et d'énergie à partir de systèmes réels

• Évaluer les conditions thermodynamiques à différents points d'un cycle thermodynamique (gaz et mélanges)

• Réaliser un bilan énergétique du système

• Modéliser un système thermodynamique réel simple

• Apprentissage du logiciel EES (résoluteur d'équation) par son utilisation dans le cadre du projet.

Place du cours dans le programme

• Le cours de thermodynamique est placé à la première année du cheminement des étudiants en génie mécanique et en génie aérospatial.  Il représente donc le premier cours de la chaîne thermofluide.

• Les notions vues dans le cours de Thermodynamique, sont des concepts fondamentaux, c'est une branche de la physique classique.

• Les autres cours de la chaîne sont : Chimie, Dynamique des fluides, Transmission de chaleur, Système de pompage, ventilation et chauffage.  Ces cours s'échelonnent durant la 2^e et 3^e année et utilisent de façon importante les concepts vus dans le cours de Thermodynamique.

• Les orientations (4^e année) de 'Mécanique du bâtiment'  et  'Énergie'  font également appel aux notions du cours de Thermodynamique.

• Les étudiants auront à se familiariser avec le logiciel EES, logiciel très bien adapté aux applications en thermofluide.  L'expertise acquise durant ce cours leur sera utile pour le reste de leur formation.

Bonne lecture.