Scénarisation pédagogique :
Cours de Thermodynamique
Scénario du système d'entrée
Scénario du système de sortie
Prétest
Test de pré-requis :
Post-test
Pistes de remédiation
Description du cours
Discipline : Physique appliquée
Volume horaire : 21H/semestre
Public cible : 1ère année
pré-requis : température, travail d'une force, énergie
Titre : Cours de Thermodynamique Appliquée
Objectifs généraux
orientation : appréhender des notions de base de la thermodynamique et maitriser le calculs de formalismes mathématiques
apprentissage : l'étudiant sera capable de modéliser une machine thermique, de déterminer les échanges énergétiques et de calculer le rendement et l'efficacité
motivation : l'étudiant sera capable de comprendre le principe de fonctionnement des machines thermiques
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1ère séquence d'apprentissage
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activités d'apprentissage
activité de consolidation
2ème séquence d'apprentissage
*
durée de la séquence
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objectifs spécifiques
activités d'apprentissage
1ère activité
matériels requis
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type d'activités
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ressources
livrables de l'activité
durée
objectifs opérationnels
2ème activité
type d'activité
matériels requis
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ressources
livrables de l'activité
durée
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1ère activité
2ème activité
type d'activité
matériels requis
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ressources
livrables de l'activité
durée
objectifs opérationnels
type d'activité
matériels requis
acteurs & rôles
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ressources
livrables de l'activité
durée
objectifs opérationnels
acteurs & rôles
apprenant
groupe d'apprenants
tuteur
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évaluation
sommative
évaluation
type
critères
mode
acteurs & rôles
apprenant
groupe d'apprenants
tuteur
évaluation
acteurs & rôles
apprenant
groupes d'apprenants
tuteur
évaluation
découpage du cours
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séquence 1 (chapitre 1):
Température et chaleur
section 1
Expériences
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Mesure de la chaleur
section 2
Mesure de la température
séquence 2 (chapitre 2):
Travail et diagramme P(V)
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section 3
section 1
Généralités sur le travail
séquence 4 (chapitre 4) :
Machines thermiques
section 3
section 2
section 1
séquence 3 (chapitre 3) :
1er principe et 2nd principe de la thermodynamique
section 2
section 1
section 2
Ttravail de la force pressante
section 3
Diagramme P(V)
1er principe de la thermodynamique
2ème principe de la thermodynamique
Définition des machines thermiques
Moteurs thermiques
Récepteurs : machines frigorifiques et pompes à chaleur
Transformations et systèmes thermodynamiques (chaque question est notée sur 1 pt)
A Une transformation isochore est une transformation qui se fait à :
1.□ pression constante ; 2.□ volume constant
B. Une transformation adiabatique est une transformation qui se fait à :
1.□ température constante ; 2.□ sans échange de chaleur
C. Un système fermé échange :
1.□ du travail et de la chaleur ; 2.□ aucun échange possible.
D. Un système isolé échange :
1.□ aucun échange possible. ; 2.□ de la matière
E. Une fonction d’état est une fonction caractérisée par :
1.□ son intégration ne dépend pas du chemin ; 2.□ c’est une différentielle exacte
F. Les variables extensives sont :
1.□ La masse ; 2.□ La température.
G. Les variables intensives sont :
1.□ La température ; 2.□ Le nombre de moles.
H. La température d’un système est liée à :
1.□ l’agitation des molécules 2.□ l’énergie cinétique des molécules
I. La pression d’un système contenant un gaz parfait est liée à :
1.□ au choc des molécules sur la paroi ; 2.□ à l’interaction entre molécules
J. Un gaz est dit parfait si :
1.□ c’est un gaz rare ; 2.□ les molécules sont monoatomiques
objectifs spécifiques
Assimiler le 2nd principe et les types de réactions
Etude de cas particulier : gaz parfait
durée de la séquence
3 séances de 1h30
listes des ressources*
C. Lhuillier & J. Rous (1994). Introduction à la thermodynamique. Dunod, Paris
Lemasson G. (1963). Les machines transformatrices d'énergie, tome 1. Delagrave, Paris
assimiler le 1er principe et les notions d'énergie interne et d'enthalpie
activités collaboratives basées sur des REL
ordinateur, coggleit, série d'exercices
collaborative
calculs de la variation d'énergie interne, de la chaleur, du travail d'un système de gaz parfait
1 séances de 1h30
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exposés, résolution de problèmes
calcul d'entropie, prévoir et interpréter les types de transformations
2 séance de 1h30
support de cours
tuteur, groupe d'apprenants
collaborative
ordinateur, googledoc
exercices de synthèse
normative
type d'erreurs et commentaires
selon une échelle de cohérence et synthèse
modélisation énergétique des machines thermiques
3 séances de 1h30
liste des ressources*
objectifs opérationnels
étude des pompes à chaleurs et des machines frigorifiques
collaborative et individuelle
ordinateur, Powerpoint, séries d'exercices
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Koller E. (2005). Machines thermiques. Dunod, Paris.
10% de la note finale
Etude de cas pratiques, Résolution de problèmes
étude des moteurs thermiques
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1 séance de 1h30
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2 séances de 1h30
collaborative et individuelle
ordinateur, Powerpoint, séries d'exercices
étude de cas pratiques, problèmes de synthèse
10% de la note finale
activité de consolidation
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Scénario du système d'apprentissage
Scénario du système d'apprentissage
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