Cours en ligne et simulateur de thermodynamique appliquée

Filières énergétiques

Premier module

Le premier module du cours aborde les aspects techniques de l'utilisation des différentes sources d'énergie, et notamment les filières énergétiques qui permettent leur exploitation.

Son volume horaire est d'environ 3 à 4 h de travail, dont 50 mn de vidéos. Il correspond à la première semaine du MOOC.

Introduction du module

Introduction générale

  Thème 1 : Usages, formes et sources d'énergie

Le premier thème permet de découvrir l'omniprésence de l'énergie dans les sociétés humaines et la multiplicité des formes qu'elle peut prendre, en distinguant notamment énergies renouvelables et énergies non renouvelables.

Première partie

Vidéo M1-V1 Omniprésence des usages de l'énergie

Omniprésence des usages de l'énergie

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

M1-V1.pdf

M1-V1.pdf

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons l'activité suivante :

Deuxième partie

Vidéo M1-V2 sur les formes d'énergie

Formes d'énergie

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

S1-T1-ST2.pdf

M1-V2.pdf

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons l'activité suivante :

Troisième partie

Vidéo M1-V3 sur les énergies renouvelables et non renouvelables

Énergies renouvelables et non renouvelables

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

S1-T1-ST3.pdf

M1-V3.pdf

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons l'activité suivante :

Thème 2 : Conversions d'énergie

Le second thème présente les principales conversions possibles entre les différentes formes d'énergie. Il aborde aussi les notions de conservation, de qualité de l'énergie et d'irréversibilité.

Deux vidéos traitent de la conversion de la chaleur en travail, la première de manière très simplifiée, pour les non scientifiques.

Première partie

Avertissement

Sur le sujet de la conversion de la chaleur en travail ou énergie mécanique, nous vous proposons deux vidéos :

  • la première (M1-V4NS) correspond à une présentation qui s'adresse aux non-scientifiques, introduisant le minimum nécessaire à la compréhension de la suite ;

  • la seconde (M1-V4), un peu plus étoffée sur le plan scientifique, s'adresse à des personnes disposant de quelques connaissances en thermodynamique.

Nous espérons ainsi satisfaire tous les auditeurs, quel que soit leur niveau de connaissances.

Vidéo M1-V4NS : "Conversion de la chaleur en travail pour les non scientifiques"

Conversion de la chaleur en travail pour les non scientifiques

Consultez et téléchargez la transcription de la vidéo.

M1_V4NS.pdf

Vidéo M1-V4 : "Conversion de la chaleur en travail"

Conversion de la chaleur en travail pour les scientifiques

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

S1-T2-ST1.pdf

M1-V4.pdf

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons l'activité suivante :

La page du portail Thermoptim-UNIT : Notions fondamentales et approche qualitative des principes s'adresse aux utilisateurs de ce portail qui ne sont pas des professionnels de la thermodynamique mais qui ont besoin d'acquérir une culture minimale de cette discipline pour étudier des machines thermiques.

Deuxième partie

Vidéo M1-V5 sur la notion d'irréversibilité

Notion d'irréversibilité

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

S1-T2-ST2.pdf

M1-V5.pdf

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons l'activité suivante :

La page du portail Thermoptim-UNIT : Notions fondamentales et approche qualitative des principes s'adresse aux utilisateurs de ce portail qui ne sont pas des professionnels de la thermodynamique mais qui ont besoin d'acquérir une culture minimale de cette discipline pour étudier des machines thermiques.

Troisième partie

Vidéo M1-V6 sur les principales conversions

Principales conversions d'énergie

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

S1-T2-ST3.pdf

M1-V6.pdf

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons l'activité suivante :

Le portail Thermoptim-UNIT propose de nombreuses pages sur la conversion thermodynamique de la chaleur, sur les piles à combustible...

Quatrième partie

Vidéo M1-V7 sur la production d'électricité

Production d'électricité

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

S1-T2-ST4.pdf

M1-V7.pdf

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons les activités suivantes :

Si vous souhaitez en savoir plus, la page du portail Thermoptim-UNIT sur la production d'électricité vous donnera accès à des explications complémentaires et des liens vers différentes technologies de conversion de la chaleur en électricité.

Cinquième partie

Vidéo M1-V8 sur les rendements théoriques et pratiques

Rendements théoriques et pratiques

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

S1-T2-ST5.pdf

M1-V8.pdf

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons l'activité suivante :

Si vous souhaitez approfondir ce sujet, la page du portail Thermoptim-UNIT sur les Equivalences énergétiques vous fournira des compléments sur les unités et les facteurs de conversion.

Thème 3 : Filières énergétiques

Le troisième thème développe la notion de filière énergétique. Compte tenu du peu de temps disponible pour traiter ce sujet dans ce cours introductif, seules cinq filières sont étudiées à ce stade. Il s'agit du pétrole, du gaz naturel, du charbon, de l'hydraulique et de l'énergie éolienne.

Première partie

Vidéo M1-V9 sur la notion de filière énergétique

Notion de filière énergétique

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

S1-T3-ST1.pdf

M1-V9.pdf

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons l'activité suivante :

Deuxième partie

Vidéo M1-V10 sur l'étude de cinq filières

Étude de cinq filières

Consultez et téléchargez les supports de cours au format PDF : filière pétrole, filières gaz et charbon, filière hydraulique, et filière éolien, ainsi que la transcription de la vidéo.

Filière pétrole

Filières gaz et charbon

Filière hydraulique

Filière éolienne

M1-V10.pdf

Pour compléter l'étude des 5 filières, consulter les pages du portail Thermoptim-UNIT, en cliquant sur les liens suivants :

Page du portail Thermoptim-UNIT sur le pétrole

Page du portail Thermoptim-UNIT sur le gaz naturel

Page du portail Thermoptim-UNIT sur le charbon

Page du portail Thermoptim-UNIT sur l'énergie hydraulique

Page du portail Thermoptim-UNIT sur l'énergie éolienne

Attention ! La consultation de ces pages est nécessaire pour répondre au quiz sur les filières qui suit.

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons l'activité suivante :

Troisième partie

Vidéo M1-V11 sur la rigidité et la diversité des filières

Rigidité et diversité des filières

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

M1G4A1.pdf

M1-V11.pdf

AVERTISSEMENT SUR LES COMPARAISONS ÉCONOMIQUES

La comparaison des coûts des différentes énergies est un exercice très délicat compte tenu du nombre de facteurs à prendre en compte. Nous vous renvoyons à ce sujet vers le blog d'Arnaud Delebarre qui a cherché à synthétiser différentes sources d'information sur ce sujet.

Vous trouverez aussi dans le site de l'Irena des informations détaillées sur le coût des énergies renouvelables.

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons l'activité suivante :

Quatrième partie

M1-V12 sur les autres caractéristiques communes

Autres caractéristiques communes

Consultez et téléchargez le support de cours au format PDF, ainsi que la transcription de la vidéo.

M1-G4-A1-P12.pdf

M1-V12.pdf

Pour vérifier votre compréhension de ce qui vient d'être dit, nous vous proposons les activités suivantes :

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