B2030

Année Académique 2016 - 2017 (Version définitive du : 13 Septembre 2016 )
Informations de l'unité d'enseignement
Implantation
ECAM Institut Supérieur Industriel
Cursus de
Bachelier en Sciences industrielles
Intitulé
Thermodynamique
Code
B2030
Cycle
1
Bloc
2
Quadrimestre
1
Pondération
5
Nombre de crédits
5
Nombre d’heures
56
Obligatoire / optionnel
Obligatoire
Langue
Français
Responsable de l’UE
CALLEWAERT Agnès
Thèmes abordés
Caractéristiques physiques, thermiques et mécaniques des fluides élastiques.
Premier et second principes de la thermodynamique.
Equation énergétique fondamentale et application aux machines et à l'écoulement en conduites
fixes.
Représentation des grandeurs thermodynamiques dans les diagrammes (p,v) et (T,S).
Thermodynamique des gaz parfaits: caractéristiques des gaz simples et des mélanges, évolutions
simples, cycles dont celui de Carnot.
Thermodynamique des vapeurs : caractéristiques, diagramme (t,s) et (h,s), évolutions
fondamentales.
Activité
Intitulé de l'activité
Volume horaire
B203A
Thermodynamique: théorie et exercices
42
B203L
Laboratoires
14
* Détails des activités en fin de document
Compétence - Capacité
C1 - Communiquer avec les collaborateurs, les clients
CA1.1 - Rédiger des rapports, cahiers des charges, fiches techniques et manuels
C2 - Agir de façon réflexive et autonome, en équipe, en partenariat
CA2.4 - Collaborer activement avec d'autres dans un esprit d'ouverture
C3 - Analyser une situation suivant une méthode de recherche scientifique
CA3.1 - Identifier, traiter et synthétiser les données pertinentes
CA3.5 - Effectuer des choix appropriés
C4 - Innover, concevoir ou améliorer un système
CA4.4 - Mettre au point de nouveaux concepts
CA4.5 - Modéliser, calculer et dimensionner des systèmes
C6 - Utiliser des procédures et des outils
CA6.2 - Effectuer des tests, des contrôles, des mesures, des réglages
Acquis d’apprentissage spécifiques visés
Au terme du laboratoire, l'étudiant démontre qu'il sait, en groupe, critiquer, par écrit, dans un rapport une installation
industrielle simplifiée présentant des concepts liés à la Thermodynamique et à la Mécanique tels que le 1er principe, les
gaz parfaits, le cycle fermé, ... afin de mettre en exergue les problèmes provoquant des incohérences au niveau de ses
mesures.
Acquis d’apprentissage terminaux : AAT 04
Pour le cours, l'étudiant utilise les tables et diagrammes de la Thermodynamique pour l'identification des valeurs des
caractéristiquees physiques (p, T, v) et thermiques (U, H, S) des fluides (gaz parfaits ou vapeurs) en début et fin de leur
évolution dans une installation (échangeurs de chaleur, conduites fixes, vannes, machines thermiques).
Acquis d’apprentissage terminaux : AAT 11
Lors des séances d'exercices, l'étudiant applique les équations thermodynamiques fondamentales ( Equation
mécanique générale, Expression du travail moteur dans les machines thermiques, Premier Principe et Deuxième
Principe) pour déterminer les actions thermiques et mécaniques qu'un fluide échange avec son environnement soit lors
d'une évolution ouverte dans un changeur de chaleur ou une machine thermique soit lors d'un cycle idéal (Carnot) ou d'
un cycle moteur réel dont il évaluera le rendement thermique.
Acquis d’apprentissage terminaux : AAT 16
En séance d'exercices, l'étudiant justifie les grandeurs physiques et thermiques intervenant dans les équations
thermodynamiques fondamentales.
Acquis d’apprentissage terminaux : AAT 04
Au terme du laboratoire, l'étudiant démontre qu'il sait, en groupe, proposer, par écrit dans un rapport, des améliorations
d'une installation industrielle simplifiée propre à la mécanique (physique ou thermique) dans le but d'en corriger les
défauts.
Acquis d’apprentissage terminaux : AAT 08
Au terme du laboratoire, l'étudiant démontre qu'il sait collaborer, en cours de séance, avec d'autres étudiants, en
prenant une part active et équitable dans la réalisation d'une réflexion, d'une expérience ou d'un projet propre à la
mécanique (physique ou thermique).
Acquis d’apprentissage terminaux : AAT 13
Au terme du laboratoire, l'étudiant démontre qu'il sait, en groupe, compléter un rapport écrit, dont le canevas lui est
fourni, en y présentant ses résultats et ses réflexions provenant d'une expérience propre à la mécanique (physique ou
thermique).
Acquis d’apprentissage terminaux : AAT 14
Au terme du laboratoire, l'étudiant démontre qu'il sait, au cours des séances, en groupe, utiliser les formules et les
diagrammes vus au cours de Thermodynamique ainsi que les appareils de mesures (manomètre, thermomètre,…)
adaptés aux problèmes rencontrés.
Acquis d’apprentissage terminaux : AAT 16
Méthode d’enseignement
Alternance de cours théoriques, de séances d'application et de laboratoires. Les séances d'exercices et les laboratoires permettent
d'appliquer et d'illustrer les concepts exposés aux cours.
Responsable de l'évaluation CALLEWAERT Agnès
Langue de l’évaluation
Français
Type d'évaluation :
Autre
Mode d’évaluation
Examen écrit portant sur la compréhension des équations de la thermodynamique et sur la capacité de l'étudiant à appliquer ces
équations à des problèmes concrets.
Evaluation continue portant sur les laboratoires
Pondération des évaluations
Les pondérations des évaluations sont:
75% pour l'examen écrit (théorie et exercices)
25% pour l'évaluation continue (laboratoires)
La note globale de l’unité d’enseignement (N) est attribuée collégialement par les cotitulaires des activités d’apprentissage qui la
composent.
On calcule la moyenne pondérée n = 0,75 n1 + 0,25 n2
où n1 est la note de l'examen écrit et n2 la note d'évaluation continue non reévaluable
La plage dans laquelle la note N de l’unité d’enseignement peut s’inscrire est définie de la manière suivante :
Toutes les activités évaluées ni sont réussies (ni ≥ 10/20) ?
oui : N = n ... n + 1
non : Toutes les activités évaluées ont une note ni ≥ 8/20 ?
oui : N = n - 0.5 ... n + 0.5
non : Toutes les activités évaluées ont une note ni ≥ 5/20 ?
oui : N = n - 1 ... n
non : Il y a impasse (ni < 5/20) sur une des activités évaluées
N ≤ min {n-1, 9}
Support
Syllabus B203A - Thermodynamique - A. Callewaert
Syllabus B203L - Laboratoire de Thermodynamique - Q. de Grady
Tables et diagrammes de thermodynamique - A. Houberechts - reproduction assurée par l'Ecam
Références
[HOUBERECHTS, 1975] A. Houberechts: La thermodynamique technique: Tome 1, Louvain: Vander, 1975, 510p.
[CENGEL, 2008] Y. Cengel, A. Boles, M. Lacroix : Thermodynamique: Une approche pragmatique, Monréal: Chenelière, 2008,
768p.
[MARTIN, 2014]J. Martin, P. Wauters : Eléments de thermodynamique technique, Presses universitaires de Louvain, 2014, 352p.
Activité d’apprentissage
Intitulé
Thermodynamique: théorie et exercices
Code
B203A
Volume
horaire
42
Langue
Français
Enseignants
de GRADY de HORION Quentin
Contenu
Caractéristiques physiques, thermiques et mécaniques des fluides élastiques.
Premier et second principes de la thermodynamique.
Equation énergétique fondamentale et application aux machines et à l'écoulement en conduites fixes.
Représentation des grandeurs thermodynamiques dans les diagrammes (p,v) et (T,S).
Thermodynamique des gaz parfaits: caractéristiques des gaz simples et des mélanges, évolutions simples, cycles
dont celui de Carnot.
Thermodynamique des vapeurs : caractéristiques, diagramme (t,s) et (h,s), évolutions fondamentales.
Méthode
Cours en auditoire et séances d'exercices en petits groupes.
Support
Syllabus B203A - Thermodynamique - A. Callewaert
Tables et diagrammes de thermodynamique - A. Houberechts - reproduction assurée par l'Ecam
Référence
[HOUBERECHTS, 1975] A. Houberechts: La thermodynamique technique: Tome 1, Louvain: Vander, 1975, 510p.
[ENGEL, 2008] Y. Cengel, A. Boles, M. Lacroix : Thermodynamique: Une approche pragmatique, Monréal:
Chenelière, 2008, 768p.
Intitulé
Laboratoires
Code
B203L
Volume horaire
14
Langue
Français
Enseignants
de GRADY de HORION Quentin
Contenu
Concrétisation de la matière vue au cours de Thermodynamique (B203A)
DELIENS Barnabé
- Séance 1: Mécanique : Forces et frottements
- Séance 2: Thermodynamique 1 : Le premier principe
- Séance 3 : Thermodynamique 2 : Les gaz parfaits
- Séance 4 : Thermodynamique 3 : Les cycles fermés
Méthode
Manipulation pratique précédée par une explication théorique de la matière. Critique des résultats obtenus.
Support
Syllabus: B203L - Laboratoire de Thermodynamique (MT06) - édition 2015
Référence
Acquis d’apprentissage terminaux visés
AAT 04
Argumente les choix posés, ou les orientations des décisions à prendre.
AAT 11
Réalise les tâches spécifiques en exploitant des outils, méthodes et/ou procédures
propres aux situations rencontrées.
AAT 16
Dimensionne, à partir de calculs, différents éléments constitutifs d’un système (structure,
dispositif, installation, matériel, …).
AAT 08
Propose des nouveaux concepts ou des innovations qui visent la création, l’amélioration
ou l’adaptation des systèmes en réponse à un besoin.
AAT 13
Collabore comme partenaire actif avec différents membres d'une équipe ou d'autres
acteurs en réseau (clients, collaborateurs, fabricants et/ou fournisseurs) dans le cadre du
rôle qui lui a été attribué dans le projet.
AAT 14
Présente oralement ou par écrit des informations structurées et personnalisées issues de
différentes sources ou de sa réflexion, à destination des différents interlocuteurs dans la
langue requise.