Thermodynamique et bilans énergétiques (UE1-a)

Code UE : USAE03

  • Cours
  • 2 crédits

Responsable(s)

Luc LAURENT

Objectifs pédagogiques

  • Faire comprendre les phénomènes physiques qui sont la base de la thermodynamique, présentée comme la science des transformations et des échanges d'énergie
  • Présenter le fonctionnement des machines thermiques, productrices d'énergie (électrique, mécanique, froid…), particulièrement celles présentes dans les domaines de l'aéronautique et du spatial

Compétences visées

  • Analyser les différents transformations thermodynamiques réelles (fluides en écoulement avec ou sans changement de phase, influence de la compressibilité,…)
  • Utiliser les diagrammes thermodynamiques
  • Faire des calculs de rendements et effectuer des  bilans énergétiques avec ou sans transfert de masse
  • Dimensionner les principaux composants d’une boucle énergétique (comme par exemple une centrale de production électrique)

Contenu

  • Notion de base sur les systèmes thermodynamiques, les principales grandeurs
  • Transformation des systèmes et échanges d’énergie, chaleur et travail
  • Premier principe de la thermodynamique ou principe de conservation
  • Premier principe en système ouvert, transvasement et bilan enthalpique
  • Second principe de la thermodynamique ou principe d’évolution
  • Bilan entropique pour un système ouvert, équation de Gibbs
  • Changements de phase, application fluide, diagrammes
  • Application des deux principes au fonctionnement des machines thermiques
  • Interprétation microscopique, calcul de la pression et de l’énergie interne
  • Diverses applications, dont météorologiques

Modalité d'évaluation

Devoirs

Bibliographie

  • Lucien Borel, Daniel Favrat : "Thermodynamique et énergétique - Volume 1, de l'énergie à l'exergie", Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), 2005. ISBN 978-2-88074-545-5
  • Lucien Borel, Daniel Favrat : "Thermodynamique et énergétique - Volume 2, de l'énergie à l'exergie", Presses Polytechniques et Universitaires Romandes (PPUR), 2008. ISBN 978-2-88074-706-0
  • André Lallemand : "Thermodynamique appliquée - Premier principe. Énergie. Enthalpie", Techniques de l'ingénieur, 2020.
  • André Lallemand : "Thermodynamique appliquée - Deuxième principe. Entropie", Techniques de l'ingénieur, 2020.
  • André Lallemand : "Thermodynamique appliquée - Bilans entropiques et exergétiques", Techniques de l'ingénieur, 2020.
  • Francis Meunier : "Thermodynamique", Ed. Dunod, 2018.

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