Plan de cours - Moodle Poly Mtl

École Polytechnique de Montréal
1
.
MEC1210 - Thermodynamique
Département de Génie Mécanique
Été 2017
3 Crédits
Triplet horaire :3-2-4
http://www.cours.polymtl.ca/mec1210
Enseignant
Nom
Ramdane Younsi
Bureau
C318.1
Téléphone
[phone]- Poste 4579
Courriel
[e-mail]
Disponibilité
Lundi et Mardi de 13h-15h et Mercredi 9h-15h
Coordonnateur du cours
Nom
Huu Duc Vo
Bureau
C318.9
Téléphone
[phone] - Poste 4196
Courriel
huu-duc.v[email protected]
Disponibilité
À déterminer
Description de l’annuaire
Définitions et unités: milieu continu, système, substance pure, état, paramètres, évolution,
cycles. Les différentes formes d'énergie. Principe de conservation de la masse et de l'énergie.
Réversibilité et irréversibilité. Chaleur massique. Entropie. Gaz parfait et réel. Évolutions
utilisant un gaz parfait. Propriétés des substances pures: tables et diagrammes. Analyse d'un
cycle. Cycle de Carnot. Inégalité de Clausius. Second principe et production d'entropie.
Cycles classiques de Rankine, Otto, Diesel et Brayton, cycles de réfrigération. Mélanges non
réactifs, propriétés thermodynamiques des mélanges, psychrométrie.
Cours préalables
Cours corequis
Cours subséquents
Aucun
Aucun
GCH1110
Plan de cours

École Polytechnique de Montréal
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Objectifs
À la fin du cours, l’étudiant sera en mesure de:
o comprendre le premier et le second principe de la thermodynamique;
o utiliser les données thermodynamiques;
o effectuer des bilans énergétiques;
o comprendre la notion d'entropie, sa relation avec le rendement d'une machine
thermique et la faisabilité d'une évolution;
o calculer les paramètres de fonctionnement des cycles classiques de production
et de consommation d'énergie;
o analyser des systèmes de conversion d'énergie;
o déterminer les paramètres thermodynamiques des mélanges non réactifs.
Utilité du cours
Ce cours est le premier cours de la chaîne thermo-fluide, qui présente aux étudiants des concepts
fondamentaux. Ces notions leurs seront importantes dans les cours subséquents en thermo-fluide, soit
Chimie, Dynamique des fluides, Transmission de chaleur, Système de pompage, ventilation et
chauffage ainsi pour que les orientations de ‘Mécanique du bâtiment’ et ‘Énergie’.
Méthodes d’enseignement
Le contenu du cours sera présenté aux étudiants en séances de cours magistral à raison de six heures
par semaine et de travaux dirigés (TD) à raison de trois heures par semaine (en moyenne).
Des exercices seront proposés aux étudiants pour les séances de travaux dirigées. Certains exercices
seront faits sous supervision en classe. Les autres seront des devoirs à être soumis et comptés comme
travaux pratiques. La note dédiée aux travaux pratiques prendra aussi compte de la présence aux
séances de TD.
Évaluation
1) Étudiants de génie mécanique
Nature
Nombre
Pondération
Date
1-Contrôle périodique*
1
30%
jeudi, 1 juin, 2017, 9h30-12h00
2-Travaux pratiques
À déterminer
10%
À déterminer
3-Examen final*
1
45%
jeudi, 22 juin, 2017, 9h30-12h00
4-Projet
-
15%
note transférée du projet durant l’année
2) Étudiants des autres départements
Nature
Nombre
Pondération
Date
1-Contrôle périodique*
1
40%
jeudi, 1 juin, 2017, 9h30-12h00
2-Travaux pratiques
À déterminer
10%
À déterminer
3-Examen final*
1
50%
jeudi, 22 juin, 2017, 9h30-12h00
* Aucune documentation n’est autorisée durant le contrôle périodique et l’examen final. Des formules jugées
pertinentes seront fournies avec les questions.

École Polytechnique de Montréal
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Personne-ressource
Ramdane Younsi
Documentation
Le livre de référence utilisé en classe et vendu à la Coopoly est le suivant:
Y. Cengel et M. Boles, "Thermodynamics an Engineering Approach", McGraw-Hill,
Fifth Edition
CALENDRIER TRIMESTRE : MEC1210
Session : Été 2017
MOIS
LUNDI
MARDI
MERCREDI
JEUDI
VENDREDI
MAI
8 Cours (3)
heures 1-3
9 Cours (3)
heures 4-6
10
11 Cours (2)
heures 7-9
12
15 Cours (3)
heures 10-11
TD1 (1)
16 Cours (3)
heures 12-14
17
18 Cours (3)
heures 15-17
19
22 Sans cours
23
TD2 (3)
24
25 Cours (3)
heures 18-20
26
JUIN
29
Cours (1)
heure 21
TD3 (2)
30
Cours (3)
heures 22-24
31
1 Contrôle
Périodique
9h30 à 12h
2
5 Cours (3)
heures 25-27
6
Cours (3)
heures 28-30
7
8 Cours (1)
heure 31
TD4 (2)
9
12 Cours (3)
heures 32-34
13
TD5 (3)
14
15 Cours (3)
heures 35-37
16
19 TD6 (2)
+Révision
20
21
22 Examen final
9h30 à 12h
22
Note: Les chiffres entre parenthèses (3) indiquent les heures contact en classe.

École Polytechnique de Montréal
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Programme du cours
Plan
Heure
Matière
Sections du livre
1
Introduction
1-1
2-4
Notions de base et définitions
Systèmes thermodynamiques, environnement, frontière,
propriété, état, évolution, et équilibre thermodynamiques,
unités de masse, de longueur, de temps et de force, volume
massique (spécifique), pression, température
1-2 à 1-12
5-8
Premier principe de thermodynamique
La notion d'énergie
Travail & chaleur
Bilan d'énergie appliqué à un système fermé
2-1 à 2-6
4-1, 4-2
9-11
Propriétés des corps purs, simples et
compressibles
Relations : P - V - T
Données thermodynamiques
Gaz parfait
3-1 à 3-6,
4-3 à 4-5
12-17
Analyse des systèmes ouverts
Conservation de la masse
Conservation de 1'énergie
Écoulements permanents
5-1 à 5-4
18-21
Second principe de thermodynamique
Énoncé du second principe
Évolutions réversibles et irréversibles
Corollaires du second principe
L'échelle de température KELVIN
Le cycle de CARNOT
6-1 à 6-9
22-27
L'entropie
L'inégalité de CLAUSIUS
Entropie d'un corps pur
L'évolution isentropique
Bilan d'entropie
Rendement isentropique
7-1 à 7-13
28-33
Les cycles thermodynamiques à gaz
Le cycle classique de RANKINE
Cycle classique OTTO
Cycle classique de DIESEL
Cycle théorique de BRAYTON
Les turbines a gaz
Cycles de réfrigération
10-1 à 10-6,
9-4 à 9-6,
9-8 à 9-11,
11-1 à 11-4
34-39
Mélanges non-réactifs
Propriétés thermodynamiques des mélanges
Psychrométrie
13-1 à 13-3,
14-1 à 14-5