ENIT

EC0402SB0104 - MACHINES THERMIQUES

Objectifs

A l'issue de cet enseignement, un �diant sera capable de�:
Diff�ncier une machine thermique d'une machine purement m�nique.
Appliquer le premier principe et le deuxi� principe aux machines thermiques cycliques monothermes et dithermes.
Donner le sens des �anges �rg�ques pour un moteur ou un r�pteur thermique ditherme.
D�nir un rendement ou un coefficient de performance et le relier aux �rgies �ang� au cours d'un cycle.
Conna�e les caract�stiques d'un cycle de Carnot ainsi que justifier et utiliser le th�� de Carnot.
Etablir les relations des premier et deuxi� principes de la thermodynamique pour un �ulement permanent unidimensionnel et comprendre notamment pourquoi le premier principe peut s'exprimer sous forme d'un bilan enthalpique.
Appliquer les principes de la thermodynamique aux machines thermiques �mentaires (�ulement en r�me permanent).
Utiliser les principes de la thermodynamique pour �dier des machines thermiques r�les �'aide de diagrammes thermodynamiques (T,s) et (P,h).
de diagrammes thermodynamiques (T,s) et (P,h).

At the end of the course, a student will be able to:
Make distinction between thermal machine and mechanical machine.
Apply the first principle and the second principle to cyclic monothermal and dithermal machines.
Give direction of energy exchanges for a dithermal engine or a dithermal receiver.
Define the efficiency of a dithermal machine and connect to the energy exchanged during the cycle.
Know the characteristics of a Carnot cycle. Justify and use Carnot's theorem.
Establish relationships of first and second laws of thermodynamics for a onedimensional permanent flow, including why the first principle can be expressed as an enthalpy balance.
Apply the two principles of thermodynamics to elementary thermal machines (steady flow).
Use the principles of thermodynamics to study real thermal machines with thermodynamic diagrams (T,s) et (P,h).

Présentation

Le cours se d�mpose en 2 parties et s�appuie sur 2 s�ces de TP�:
Moteurs et r�pteurs thermiques : principe de fonctionnement et efficacit�des machines thermiques (machines �apeur �ombustion interne et externe, machines frigorifiques et pompes �haleur), caract�stique d'un cycle de Carnot, th��s de Carnot, in�lit�e Clausius.
Thermodynamique des �ulements : syst� ouvert, conservation de la masse, application du premier et du deuxi� principe �n volume de contr�le, cas d'un �ulement en r�me permanent (application aux machines thermiques, turbines �az, tuy�s).
Travaux pratiques�: �de de machines thermiques r�les (machines frigorifiques et pompes �haleur conventionnelle et thermo�ctrique).
chaleur conventionnelle et thermoélectrique).

The course is divided into two parts and is based on two practical sessions:
Heat engines and thermal receivers: working principle and efficiencies of thermal machines (steam engines with internal or external combustion, refrigerating machines and heat pumps), characteristic of a Carnot cycle, Carnot's theorem, Clausius inequality.
Thermodynamics of flow: open system, mass conservation, implementation of first and second principle to an open system, in the case of a steady flow (application to thermal machines, gas turbines, nozzles).
Practical work: study real thermal machines (refrigerating machines and conventional or thermoelectric heat pumps).

Pré-requis

1. Enseignement de thermodynamique de S2 (EC0202SB02) et S3 (EC0302SB02).

Recommandations


Conditions d'évaluation

(1*TP1+2*DS1)/3

TP1 : Travaux Pratiques 1

DS1 : Devoir Surveillé 1

Bibliographie

1. L. GAUTRON et al. ��Physique Tout-En-Un pour la licence�� (2010), Cours, applications et exercices corrig� � Dunod, 642 pages.
2. Y.A. �NCEL, M.-A BOLES, M. LACROIX (2008), ��Thermodynamique : une approche pragmatique��, � Cheneli� Mc Graw-Hill, 770 pages.
3. J.-M. BREBEC et al. ��Thermodynamique��, 2 vol. (n�8, 1995 et n�17, 1996), Hachette sup�eur, 271 pages et 128 pages.
4. C. LHUILLIER et J. ROUS (2e � 1994), ��Introduction �a thermodynamique�� � Dunod, 244 pages.
5. G. FAVERSON (2003), ��Thermodynamique��, � Br�, 192 pages
6. P. GRECIAS (3e � 1999), ��Thermodynamique�� � Tec & Doc, 460 pages.
7. J.-L. QUEYREL (2000), ��Pr�s de physique : thermodynamique�� Br�.
8. C. MA�RE (1995), ��Thermodynamique�� Masson.
9. - G.J. WYLER, R.E. SONNTAG et P. DESROCHERS (1992), � Thermodynamique appliqu�� ERPI.
rmodynamique appliquée » ERPI.

1. L. GAUTRON et al. ��Physique Tout-En-Un pour la licence�� (2010), Cours, applications et exercices corrig� � Dunod, 642 pages.
2. Y.A. �NCEL, M.-A BOLES, M. LACROIX (2008), ��Thermodynamique : une approche pragmatique��, � Cheneli� Mc Graw-Hill, 770 pages.
3. J.-M. BREBEC et al. ��Thermodynamique��, 2 vol. (n�8, 1995 et n�17, 1996), Hachette sup�eur, 271 pages et 128 pages.
4. C. LHUILLIER et J. ROUS (2e � 1994), ��Introduction �a thermodynamique�� � Dunod, 244 pages.
5. G. FAVERSON (2003), ��Thermodynamique��, � Br�, 192 pages
6. P. GRECIAS (3e � 1999), ��Thermodynamique�� � Tec & Doc, 460 pages.
7. J.-L. QUEYREL (2000), ��Pr�s de physique : thermodynamique�� Br�.
8. C. MA�RE (1995), ��Thermodynamique�� Masson.
9. - G.J. WYLER, R.E. SONNTAG et P. DESROCHERS (1992), � Thermodynamique appliqu�� ERPI.
rmodynamique appliquée » ERPI.

En bref

Langue d'enseignement : français

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