bac 2017 - physique-chimie - terminales STL corrigés

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Bac 2017, physique‐chimie, Terminale STL Il s’agit de quelques pistes d’analyse pour ce sujet et non pas d’un corrigé‐type. Le cœur artificiel : un projet médical très innovant Partie A : la scintigraphie myocardique pour diagnostiquer les pathologies du cœur A.1. Mesure de la F.E.V.G A.1.1 :sans unité car [L] [L] A.1.2.

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Publié le 22 juin 2017
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Bac 2017, physique‐chimie, Terminale STL

Il s’agit de quelques pistes d’analyse pour ce sujet et non pas d’un corrigé‐type.

Le cœur artificiel : un projet médical très innovant

Partie A : la scintigraphie myocardique pour diagnostiquer les pathologies du
cœur
A.1. Mesure de la F.E.V.G

A.1.1 :sans unité car

[L]
[L]


A.1.2.1

−3
32 *10
FEVG= =0, 256=25, 6%
−3
125 *10

A.1.2.2

Selon le document A2, la FEVG de ce patient est sévèrement anormale (< 30 %).

A.2. Étude d’un marqueur radioactif : le thallium 201

A.2.1 : Thallium 201 :

‐ Protons : 81

‐ Neutrons : 201‐81 = 120

A.2.2.1

201 201
ΤΙ →Ηg+e

81 80 1+
A.2.2.2

+
+
β
e
La désintégration émet un(positon) donc il s’agit d’une désintégration.

A.3. Scintigraphie autechnétium

A.3.1 :

Becquerel (Bq) :nombre de désintégrations par seconde.

A.3.2 :

Activité de « Sestamibi » :

7 7
1*3.7 *10=3, 7 *10Bq/mL

Activité nécessaire :

6
480 *10Bq

Bac 2017, physique‐chimie, Terminale STL

6
480*10
=12,97mL
7
3, 7 *10
Volume de solution :

A.3.3 :

3−19−14
141*10 *1,60*10=2, 256*10Joules
1) Conversion en Joules :

2) Utilisation de la relation de Planck :

E=hmu
hc
E=
λ
hc−12
λ= =8, 80 *10m
E
Soit la bande des rayons X d’après le document A3.

A.3.4.1 :

Demi‐vie : 6hcf DR1

A.3.4.2 :

Pour le thallium, la demi‐vie est plus importante donc l’activité baisse plus lentement, le lait est donc
radioactif plus longtemps.

Pour le Technétium, au bout de 24h, l’activité devient très faible.

PARTIE B : des choix technologiques pour réaliser le cœur artificiel

B.1. Exemple de défi technologique : la batterie

B.1.1.1

Raisons :

‐ masse plus faible ;

‐ autonomie plus adaptée.

B.1.1.2.1

+−
O+4H+4e=2H O
2 2

B.1.1.2.2

+−
(H=2H+2e) * 2
2
+−
O+4H+4e=2H O
2 2
− − − − − − − − − − − − − −
2H+O=2H O
2 22

B.1.1.2.3

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Anode car elle produit des électrons.

B.1.1.2.4

Sur DR2

B.1.2.1

E=P*Δt=27 *12=324W.h

1 Wh = 3600 J

E = 324*3600 = 1116400 J

B.1.2.2

E11664005
Q== =2,9*10C
U4

B.1.2.3


Q=ne*F
5
−Q2, 9 *10
ne= ==3, 005mol
4
F9, 65 *10

nH=1,5mol
2
D’après les conditions stœchiométriques de la ½ équation,

B.1.3.1

RO°C=293K

B.1.3.2

Forme gazeuse ou solide

B.1.3.3

Forme gazeuse car pas de calcul de pression sur un solide.

B.1.3.4

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PV=nRT
PV
<=>n=
RT
5
12 *10* 0.8 * 0.001
n= =0, 39mol
8.31* 293

B.1.3.5

Non car 0,39 mol < 1,5 mol

B.2. Un autre défi technologique : le choix du capteur de pression

B.2.1

Entrée : Pression

Sortie : Tension

B.2.2

Les pressions min et maxi sont dans la plage de référence du capteur donc OUI.

B.2.3

P=180±1,5mnH
r g

Partie C : Et le cœur artificiel prend vie…

C.1

Cf document réponse N°3

C.2

E=70*Δt*m
=112000Jsoit 112KJ
E=E+E=112+110=222KJ

TOTAL REPOSSPORT
C.3

C HO→6CO+6HO
6 126 22

C.4

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E222
TOTAL
n= ==0,174mol
E1270

MOLAIRE

C.5

Les conditions stœchiométriques sont :

1mlglucose =6mol O
2

Donc

n=0,174*6=1, 04mol
O

2
C.6

1, 04
n= =1, 6mol
Total O
2
65%

(Cf question C3)

m0, 3
n== =0, 01875mol
Opar litre de sang
2
H16, 0

n1, 6
Total
V= ==85 L
n0, 01875
Litre

Le cœur peut supporter 9L/minute soit 180 L pour 20 minutes.

180 >85 donc le cœur suffit.

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