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Corrigé BAC STL Bio 2015 Physique-Chimie

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BACCALAURÉAT

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Ajouté le : 24 juin 2015
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BACCALAURÉAT
Série : STL Biotechnologies
Épreuve :Physique Chimie
Session 2015
Durée de l’épreuve:3h
Coefficient :4
PROPOSITION DE CORRIGÉ
1 Propriété exclusive de Studyrama. Toute reproduction ou diffusion interdite sans autorisation
Partie A : détermination de la vitesse du véhicule.
A.1.1 Au cours du freinage l'énergie cinétique est transformée en chaleur alors que lors du choc , elle est transformée en énergie de déformation.
Les conversions sont indiquées dans le DR1.
A.1.2
Le document A2 montre que l'énergie cinétique Ec n'est pas proportionnelle à v , mais est proportionnelle à m (on observe une droite qui passe par l'origine)
2 (L'allure parabolique du graphique a fait penser à une relation entre Ec et v )
2 La relation est doncEc=1/2 mv
A.2.1
4 On connaît Ec=90 kJ=9,0.10 J
-1 2 (2Ec/m)=(2x90000/1000)=13,4 m.s v =2Ec/m donc v=
A.2.2
Epp=mgh
A.2.3
On cherche h pour Epp=90000J
h=Epp/(mg)=90000/(1000x10)=9,0m ce qui correspond bien à 3 étages de 3m de haut chacun.
A.3.1
La route est sèche et goudronnée donc μ=0,8
-1 Df=28 m et vf=13,4 m.s
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2
2 2 2 2 2-1 on a 28= (vf -vi)/(2gμ) dsoit vi =627,58 donc'où 448=vi -13,4 vi=25 m.s
-1-1 On convertit en km.h en multipliant par 3,6 soitvi =90 km.h .
-1 Le conducteur était donc en infraction car la vitesse est limitée à 70 km.h sur cette route.
A.3.3
Si tr= temps de réaction=1,0 s alors la distance Dr vaut Dr=vixtr=25x1=25 m.
A.3.4.
On a D=Dr+Df=25+28=53 m.
Le conducteur a vu l'obstacleà 53 m.
Partie B : détermination de l'heure de l'accident
B.1.1.La batterie compte 6 éléments de 2,1 V en série : leurs tensions s'ajoutent donc
U=6x2,1=12,6 V
B.1.2
La batterie alimente l'autoradio et les phares et leur fournit une puissance totaleP=252 W.
On a P=UI donc I=P/U=20A.
Sa capacité est de 40 A.h : il lui faut donc2hpour se décharger entièrement
B.1.3.Les phares se sont éteints à minuit ; la batterie se déchargeait depuis une heure( appel à 23h).
Comme il faut 2h pour se décharger entièrement , on peut en déduire que l'accident a eu lieu entre vers 22h
Les secours n'ont pas été appelés immédiatement .
B.2.1.
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3
Les deux fluides ont un pH supérieur à 7,0 : ils sont donc basiques
B.2.2.
a.Les deux fluides sont hydrosolubles, autrement dit miscibles à l'eau.
Les mélanger à l'eau créera un mélange homogène : la détermination de la différence de densités n'est pas possible.
La détermination du pH est plus adaptée.
b.Il faut un indicateur coloré qui n'ait pas la même couleur pour les pH des deux liquides soient 8 et 10,7.
Le seul qui convient est la phénolphtaléine
c.Le liquide mis en cause est le lave glace
B.2.3.
-6-7 3 -1 a On a Dv=vx S=0,20x 2.10 =4,0.10 m .s
-3 -7 b.t=V/Dv soit t=3.10 /4,0.10 =7500 s=2,08h=2h4 min48s.
Comme la fuite a été repérée à 00h05 , l'accident a eu lieu vers 22h
Partie C détermination du taux d'alcoolémie.
C.1.1.Il s'agit du groupe OH , groupe hydroxyle caractéristique des alcools.
-1 C.1.2. M(éthanol) =2M(C)+M(O)+6M(H)=24+6+16=46 g.mol
C.2.1.Avant réaction, les cristaux sont jaunes et verts après la réaction.
C.2.2.Voir le DR2.
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4
C.Ϯ.ϯ d’apƌğs les ĐoeffiĐients de l’ĠƋuation ďilan on a
-6-6 n(dichromate)/2= n(alcool)/3 soit 5,1.10 /2= n(alcool)/3 donc n(alcool)=7,7.10 mol
-6 -4 C.2.4 m(alcool)=n(alcool)xM=7,7.10 x46=3,5.10 g
-4 -4 -1-1 cm=m/V=3,5.10 /1,4=2,5.10 g.L =0,25 mg.L
C.2.4.Le test est réalisé à 23h 45 soit 1h45 après l'accident.
-1 On utilise le graphique pour chercher de combien baisse le taux en 1h45, il passe de 0,57 mg.L à -1 -1 0,41 mg.L soit une diminution de 0,16 mg.L
-1 Au moment de l'accident le conducteur avait un taux égal à 0,25+0,16=0,41 mg.L et était donc en infraction.
Partie D : datation des ossements
D.1.1.I l s'agit de la méthode de datation au carbone 14 , qui atteint ses limites pour des ossements vieux de plus de 40 000 ans.
Cette technique est basée sur la décroissance radioactive du carbone 14 depuis la mort de l'échantillon.Les valeurs d'activités sont trop faibles au bout de 40000 ans donc plus exploitables.
D.1.2.Il s'agit d'une désintégration beta moins : la particule émise est un électron
D.2.L'activité initiale vaut 13,6 désintégrations par minutes .
On cherche t pour A=13,6/2=6,8 désintégrations par minute soit un temps de demie vie égal à 5570 ans
D.3.1.
À t=0 (age zéro) on a Ao=13,6 des/min soit 13,6/60 des/s= 0,23 des/s soit0,23 Bq
D.3.2
-4 On a t= 1/1,2.10 xln( 0,23/0,014)=23325 ans.
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-1 Comme la constante radioactive est en an , t est en ans.
Le site date d'il y a 23500 ans , l'age trouvé par le calcul est en accord même si on a une différence de 175 ans.
En tous les cas les ossements sont de la même époque que le site archéologique.
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