Corrigé Bac ST2I 2015 : physique-chimie

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Corrigé Bac ST2I 2015 : physique-chimie

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Publié le 24 juin 2015
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Langue Français

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BAC STI2D 2015PhysiqueChimie
Il s’agit dequelques pistes d’analyse pour ce sujetet non pasd’un corrigétype:
Partie ALa conception du bâtiment
Questions :
A.1.1 :
Les MCP sont qualifiés dorganiques car ce sont des molécules issues de la chimie du carbone.
A.1.2 :
Lorsque la température augmente, une partie de lénergie est stockée par changement de phase. Lorsque la température redescend, le matériau restitue cette énergie par rechangement de phase
A.1.3.1 :
Le changement détat liquide/solide correspond à une organisation des molécules en structure.
Létat solide correspond à une matière structurée, alors que létat liquide correspond à une matière ne présentant de structure
A 1.3.2 :
La température de changement détat de lHeptadécane est de 22°C
A 1.4.1 :
3 Lors du changement détat, lHeptadécane, 3,52.10 Joules pour un changement de phase de 10eau cède à grammes dheptadécane.
Il suffit de faire des produits en croix pour déterminer lénergie nécessaire au changement détat de 1 Kg dheptadécane, ce qui équivaut à 234 666,67 Joules / Kg soit 2,35.10² KJ/Kg après conversion.
A.1.4.2.1 :
Les sources derreurs possibles de cette expérience :
Imprécision de la sonde Imprécision de la balance Echange thermique Imprécision de manipulation
A 1.4.2.2 et A 1.4.2.3
On utilisera la encore les produits en croix pour déterminer lincertitude de mesures UHf
A.1.5 :
LHeptadécane a une enthalpie plus faible que lOctadécane mais sa température de changement détat de 22°C peut faire pencher la balance en son sens.
A.2.1
La résistance thermique de la fenêtre est calculée en additionnant les résistances thermiques des différentes 1 couches ce qui équivaut à un résultat de 0.93 K.W
A.2.2 :
La résistance thermique du double vitrage au Krypton est de 1,78 ce qui est supérieur au 0,93 du triple vitrage à lames dair. Il est donc préférable dutiliser du double vitrage avec lames en Krypton.
Partie BLintégration des énergies renouvelables
B.1.1 :
Le panneau photovoltaïque transforme lénergie solaire en énergie électrique
B.1.2.1 :
19 Il suffit de faire une simple conversion. Le résultat est : 1,792.10 J
B.1.2.2 :
On utilise ici :
hchc EsoitE
6 Donc1,11*10 mètres
B.1.2.3 :
Cette longueur donde correspond aux IRA
B.1.2.4 :
Là encore, on utilise les produits en croix pour obtenir la puissance des 98 m² de panneaux photovoltaïques : 13 957,58 W
B.1.2.5 :
On considère un ensoleillement de 12 heures par jour et une année de 365,25 jours.
On applique ensuiteEP*t
11 Et on obtient 2,20.10 J
Attention : pour la formule cidessus, le temps doit être en seconde et non en heure.
B.1.3 :
Cest trivial ! Le panneau triple utilise une part plus importante du spectre solaire, il peut donc absorber et transformer plus dénergie pour la même surface de panneau.
B.2.1.1 :
Les frottements
B.2.1.2 :
B.2.1.3 :
On réalise la fameuse équation aux unités.
B.2.2.1 :
Le moment du couple est égal au travail du couple divisé par langle de rotation soit 31,83 Nm
Attention : langle est en radian.
On utilisePC*après avoir convertit les tours par minute en radians par seconde soit 5 000 W
B.3 :
On convertira les kW/h en Joules puis on compare le résultat obtenu avec la consommation dénergie de la maison MW.h après conversion de ce dernier en Joules.
Partie CLutilisation de lhydrogènes, un vecteur énergétique
C.1.1 :
Le manomètre
C.1.2 :
Explosif : pictogramme 1
Inflammable : pictogramme 2
Sous pression : pictogramme 4
C.2 :
C.3.1 ET C.3.2 :
On réaliseun tableau davancement qui nous permet dindiquer la production de CO2 : 390 000 Molles, ce qui équivaut à 17 tonnes de CO2 rejetés dans latmosphère.
C.3.3 :
La dissolution du CO2 dans leau puis la dissociation des hydrogénocarbonates acidifient les océans par + + production de H sassociant avec leau en H3O .
C.3.4 :
La pile à hydrogène ne dégage que de la vapeur deau, recaptée durant lété par la production de dihydrogène.
C.4 :
On utilisera ici les fameux produits en croix :
Pour déterminer le volume de de dihydrogène nécessaire au fonctionnement du véhicule, soit 6 000 litres par an, 4 ce qui équivaut à 171 428 molles. Or, les 8,4*10 molles de surplus ne représentent pas 70 % des 171 428 molles, il faudra donc trouver une autre source dénergie pour alimenter la voiture électrique.