Corrigé Bac STI2D/STL SPCL 2017 - Physique-chimie

Description

Voici le corrigé 2017 de physique-chimie pour le Bac STI2D et le Bac STL SPCL.
Partie 1
A.8. Il faut prendre aussi en compte l’inclinaison des panneaux.
De plus les calculs de rendements ont été faits pour un panneau.Le rendement diminue quand le nombre de panneaux augmente car il y a plus de jonctions donc de pertes par effet Joule.

Sujets

• 2017
• Physique-chimie
• Correction
• Baccalauréat sciences et technologies de laboratoire

Informations

• Publié par: Studyrama
• Publié le: 22 juin 2017
• Nombre de lectures: 12 782
• Langue: Français

Extrait

BaccalauréatSTI2D/ STL SPCL

Session 2017

Épreuve :Physique – Chimie

Durée de l’épreuve : 3 heures

Coefficient : 4

PROPOSITION DE CORRIGÉ

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Partie A : Etude des panneaux photovoltaiques de la tour

A.1. Energie électrique Cellule Energie solaire  Pertes A.2.On a une puissance maximale dans le coude de la courbe.Le point correspondant a pour coordonnées 31V ; 7,4 A.

Soit une puissance électrique maximale de 229 W.

A.3.Il y a 342 modules donc Pmax=342x229=78318 W soit 78 kW.

A.4.. La surface des panneaux vaut

-3 2 2 S = 342x60 x (156 x 10 ) = 499 m

A.5 P lum = E

A.6.

S = 1000 x 499=499000 w soit environ 500 kW

On calcule ensuite le rendement
= 78 / 500 = 0,156 = 15,6%

A.7.Zone B soit entre 1220 et 1350 kWh/m2/an.

Soit 1285 kWh/m2/an en moyenne.

P lum =1285x499=641 kW

Soit un rendement 78/641=0,12 plus faible que celui calculé avant.

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A.8.

Il faut prendre aussi en compte l’inclinaison des panneaux.

De plus les calculs de rendements ont été faits pour un panneau.Le rendement diminue quand le nombre de panneaux augmente car il y a plus de jonctions donc de pertes par effet Joule

Partie B : Le laboratoire de radiologie de la Tour Elithis. B.1.1. -10 On litλm=0,30 nm soit 3,0.10 8 -10 18 ν= c /λ/ 3,0. 10 = 3,0.10 Hz= 1,0.10 -18 T = 1 /ν=1,0.10 s B.1.2.On calcule l’énergie du photon grâce à la formule de Planck. -34 18 -16 E = h xνJ= 6,6.10 x 1,0.10 = 6,63.10

B.1.3.

N = 20 / 6= 2,27 soit environ 3 scanners au maximum par an (admissible pour un patient , peu pour un manipulateur radio). B.1.4.Un manipulateur radio peut se placer loin de la source de rayons X (éloignement)et se protéger grâce à des vitres au plomb.Le plomb est en effet un matériau capable d’arrêter une grande partie des rayons X. B.2.1.Il s’agit de calculer un débit volumique 3 Propriété exclusivedeStudyrama.Toutereproductionoudiffusioninterditesans autorisation.

-3 3 -4 3 D v m / = 12 L / min = 12.10 m /s60 s = 2,0.10 B.2.2 d = 17 mm = 0,017 m r= 0,0085 m. -4 donc S =πx r² =πx (0,017/2)² = 2,3.10 m² -4 -4 -1 -1 D v = v x S donc v = D v / S = 2,0.10 m.s/ 2,3.10 = 8,7.10 B.2.3.On calcule la variation de pression pour une colonne 10 m d’eau soit 10 m de profondeur. 3 4 5 ∆P =ρx g x∆h = 1,0.10 x 9,8 x 10 = 9,8.10 Pa≈10 Pa soit 1 bar B.2.4 P O – P R =ρx g x (h R – h O ) 5 3 P R = P O –ρx g x (h R – h O ) = 3,4.10 – 1,0.10 x 9,8 x 3,8 5  = 3,0.10 Pa = 3,0 bar B.2.5 D’après le document B2-a, la pression à la sortie du robinet est convenable. Partie C : Etude du système de chauffage de la Tour Elithis. C.1.1 La consommation annuelle prévue valait 9055 kWh , la réelle 28935 kWh. Elles sont différentes car la consommation prévue était basée sur une température de 20 degrés alors que la température était réellement de 22 degrés en raison des conditions climatiques et de confort. 2 2 C.1.2.On calcule 28935/2744=10,5 kWh/m ce qui est inférieu à 50 kWh/m de la RT 2012. C.2.1. Le taux d’humidité est de 8% , en reportant sur le graphique , on lit un PCI voisin de 4800 kWh/ tonne soit 4800kWh/1000 kg= 4,8 kWh/kg. 3 C.2.2.La masse est donnée par m=29000/4,8=6041 kg=6,0.10 kg. 3 3 C.2.3. m réelle =6,0.10 /0,93=6,5.10 kg 3 3 C.2.4 On calcule le volume V= m/ρ=6,5.10 /650=10 m 3 Un volume de 12 m est donc suffisant. C.3.1. On écrit l’équation bilan de la combustion. C 6 H 10 O 5  + 6 O 2 →6CO 2  +5H 2 O C.3.2. 6 4 n cell = m cell / M cell = 6,5.10 / 162 = 4,0.10 mol

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4 m eau = n eau x M(H 2 O) = 5 x n cell x M(H 2 O) = 5 x 4,00.10 x 18,0 6 3  = 3,60.10 g = 3,60.10 kg C.3.3. 3 6 Q = m x L v = 3,60.10 x 2,20.10 9  = 7,92.10 J 9 6 3  = 7,92.10 / 3600 = 2,20.10 Wh = 2,20.10 kWh C.3.4. On cherche le pourcentagexd’augmentation par rapport à 28935 kWh 3 x= 2,20.10 /28935 x 100 = 7,60 % Une chaudière à condensation performante permet de récupérer l’énergie produite par la condensation de l’eau formée lors de la combustion en plus de l’énergie libérée par la combustion.C’est un atout par rapport aux chaudières classiques

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