Corrigé Bac STD2A 2017 - Physique - chimie

Description

Extrait du corrigé :
L’acier est constitué de fer et d’un faible pourcentage de carbone.
A.2 La corrosion est l’oxydation lente d’un métal pour le dioxygène de l’air.
A.3 La lumière et l’humidité peuvent modifier l’aspect extérieur de l’acier
Corten.
A.4 Passivation : une couche d’oxyde se forme en surface et empêche
l’oxydation de se poursuivre en profondeur.
L’aluminium se prête naturellement à ce phénomène, mais le fer pur non.
Il doit être protégé. L’acier Corten est traité pour qu’il se passive au cours
du temps (après la livraison)
A.5.1 Fe = Fe 2+ + 2 e
A.5.2 Le fer métal est le réducteur (il peut perdre des électrons) L’ion ferreux
Fe2+ est l’oxydant (il peut gagner des électrons)
A.6.1 O2 + 4 H+
+ 4 e 2 H2O
A.6.2 Le dioxygène est l’oxydant (il capte des électrons en se transformant)
A.7 2 Fe + O2 + 4 H+
2 Fe2+ + 2 H2O
A8 Le fer pur subirait une corrosion en profondeur avec le temps et rouillerait
complètement. Tandis que l'acier Corten va s’auto-protéger avec le temps
grâce au phénomène de passivation différé.
De plus, les teintes prises au cours du temps par l’acier Corten présentent
un intérêt esthétique.
B.1 Le principal constituant du verre est la silice, ou oxyde de silicium.
Formule SiO2
B.2 Il s’agit d’un verre muni d’un dispositif électronique qui permet d’en
régler la transparence.
B.3 Le Plomb est un métal.
B.4 Un verre translucide laisse passer la lumière mais l’on ne peut « voir » à
travers, contrairement à un verre transparent.
B.5.1 Les longueurs d’onde du visible s’étendent entre 400 et 800 nm.
B.5.2
Rayons X rayons UV visible rayons infra-rouges

Sujets

• Science
• Arts appliqués
• BAC
• 2017
• Physique-chimie
• Correction
• Technologie
• Design

Informations

• Publié par: Studyrama
• Publié le: 22 juin 2017
• Nombre de lectures: 1 946
• Langue: Français

Extrait

BaccalauréatSTD2A

Session 2017

Épreuve :Physique - Chimie

Durée de l’épreuve : 2 heures

Coefficient : 2

PROPOSITION DE CORRIGÉ

Propriété exclusivedeStudyrama.Toutereproductionoudiffusioninterditesans autorisation.

1

A.1

A.2

A.3

A.4

A.5.1

A.5.2

A.6.1

A.6.2

A.7

A8

B.1

B.2

B.3

B.4

B.5.1

L’acier est constitué de fer et d’un faible pourcentage de carbone. La corrosion est l’oxydation lente d’un métal pour le dioxygène de l’air. La lumière et l’humidité peuvent modifier l’aspect extérieur de l’acier Corten. Passivation : une couche d’oxyde se forme en surface et empêche l’oxydation de se poursuivre en profondeur. L’aluminium se prête naturellement à ce phénomène, mais le fer pur non. Il doit être protégé. L’acier Corten est traité pour qu’il se passive au cours du temps (après la livraison) 2+ Fe = Fe + 2 e Le fer métal est le réducteur (il peut perdre des électrons) L’ion ferreux 2+ Fe est l’oxydant (il peut gagner des électrons) + O 2 + 4 e 2 H + 4 H 2 O Le dioxygène est l’oxydant (il capte des électrons en se transformant) +2+ 2 Fe + O 2  + 2 Fe 4 H + 2 H 2 O Le fer pur subirait une corrosion en profondeur avec le temps et rouillerait complètement. Tandis que l'acier Corten va s’auto-protéger avec le temps grâce au phénomène de passivation différé. De plus, les teintes prises au cours du temps par l’acier Corten présentent un intérêt esthétique.

Le principal constituant du verre est la silice, ou oxyde de silicium. Formule SiO 2 Il s’agit d’un verre muni d’un dispositif électronique qui permet d’en régler la transparence. Le Plomb est un métal. Un verre translucide laisse passer la lumière mais l’on ne peut « voir » à travers, contrairement à un verre transparent. Dans le cas d’un verre translucide, il y a un phénomène de diffusion de la lumière, dû à une répartition de menus fragments de verre dans la masse du matériau. Ce n’est pas seulement un phénomène de surface nous dit le texte. Les longueurs d’onde du visible s’étendent entre 400 et 800 nm.

Propriété exclusivedeStudyrama.Toutereproductionoudiffusioninterditesans autorisation.

2

B.5.2

B.5.3

B.5.4

B.5.5

B.6.1

B.6.2

C.1.1

C.1.2

C.1.3

C.2.1

C.2.2

Rayons X rayonsrayons infra-UV visible rouges On doit incorporer un colorant minéral au moment de la fusion (oxyde métallique ou métal pur). Un colorant organique ne convientpas (serait détruit lors de lafusion). Le colorant rougeabsorbe les radiations bleu et verte du visible. La lumière coloréene doit contenir aucune radiation rouge.Elle peut être bleu ou verte outoute combinaison de ces radiations. 14 n= c /l= 4,41.10Hz -19 E = h&n= 2,92.10 J

Composant constitué de petites unités photosensibles appeléesou pixels photosites disposéssur une matrice rectangulaire. La définition ducapteur est le nombre total de pixels. Si l’on fait 3648x2736 on trouve 9 980 928 soit environ 10millions de pixels (le texte dit10 méga pixels). L’appareil disposed’un zoom. La focale peut varier de 5,9mm à 70,8 mm.

Le calcul est inutilepuisque le bâtiment se trouve à 50 m de l’appareil. Cette distance esttrès grande par rapport à la focale de l’appareil. 50 000 mm très >à8 mm. Tout se passe comme si l’objet était àl’infini. Par conséquent, l’image est quasiment dans le plan focal image, soità 8 mm du centre optique. Un calcul rigoureuxà partir de la formule de conjugaison conduiraità la valeur OA’ = 8,0013 mm.Anoter que cette distance est nécessairementsupérieure à 8 mm.

Propriété exclusivedeStudyrama.Toutereproductionoudiffusioninterditesans autorisation.

3

C.2.3

C.2.4

C.3.1

C.3.2

C.3.3

C.3.4

C3.5

Sans algébriser inutilement, A’B’ = AB x OA’/OA = 14 x 8 /50 000 m -3 Soit 2,24.10 m soit 2,24 mm. Cette hauteur de l’image est à la fois inférieure à 4,62 mm et inférieure à 6,16 mm qui sont les dimensions du capteur sur lequel se forme l’image. Par conséquent, que l’appareil soit tenu horizontalement ou verticalement, l’image du bâtiment apparaîtra toujours entière sur le capteur (en tout cas en ce qui concerne sa hauteur) 1/400 est le temps de pose en seconde (ou « vitesse ») 5,6 est le nombre d’ouverture. (ratio focale / diamètre réel de l’objectif) Le temps de pose est diminué si l’on passe à 1/1600 s. Par conséquent l’ouverture doit être augmentée de manière à laisser entrer la même quantité de lumière. Le nombre d’ouverture doit diminuer, ce qui se vérifie par un calcul : 2 2 2 N’ = N x (t’/t) = 5,6 x (400/1600) soit 7,84. Donc N’ = 2,8 Il faut ouvrir à 2,8. Profondeur de champ : c’est la plage de netteté acceptable dans l’espace objet pour une distance de mise au point donnée. Plus l’ouverture est grande (nombre d’ouverture petit) et plus la profondeur de champ est faible. La mise au point devra être plus précise. 400 ISO correspond à une plus grande sensibilité du capteur. Si les autres paramètres de prise de vue restent inchangés (temps de pose et ouverture), la photo sera surexposée car le capteur de l’appareil recevra trop de lumière. Une sensibilité trop grande peut aussi accroître le « bruit » et réduire la qualité de la photo.

Propriété exclusivedeStudyrama.Toutereproductionoudiffusioninterditesans autorisation.

4