Sujet BNC -Session 2009 – Martinique

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PHYSIQUE (10 points)
Les calculs devront apparaître et être détaillés.
I-ELECTRICITE (6 points)
L’énergie électrique du secteur est fournie par des centrales électriques.
1) Citer l’élément qui permet de produire le courant électrique dans ces centrales. (0,5 point)
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2) Les centrales électriques utilisent différentes sources d’énergie.
Dans la liste ci-dessous, entourer les centrales qui utilisent une source d’énergie
renouvelable en indiquant la nature de la source d’énergie utilisée: (1,5 points)
-Centrale hydraulique - Centrale thermique à charbon
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- Centrale nucléaire -Centrale géothermique
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- Centrale thermique à fioul - Centrale éolienne
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L’électricité est utilisée pour faire fonctionner tous les appareils électriques à la maison.
3) A quoi correspond l’indication donnée en kWh sur le compteur électrique à la maison ?
(1 point)
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Un ordinateur porte la mention 150 W pour une tension de 230 V. On le branche sur une prise du
secteur pendant 30 minutes.
4) Calculer l’énergie électrique consommée en wattheure puis en joule. (1,5 points)
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5) Calculer l’intensité du courant dans l’ordinateur lors de son fonctionnement. (1 point)
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6) Lors de l’utilisation de l’ordinateur, quel est le rôle d’un coupe circuit en cas de
surintensité ? (0,5 point)
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II-MECANIQUE (4 points)
La Lune tourne autour de la Terre. Ce mouvement est comparable à celui de la Terre autour du
Soleil.
1) Quel phénomène est responsable de ces deux mouvements ? (0,5 point)
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Le cartable de Pierre a une masse m égale à 6kg.
2) Quel instrument utilise t-on pour mesurer le poids? (1 point)
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3) Quelle valeur indiquera t-il, sachant que l’intensité de pesanteur sur la Terre est de 10N/kg?
(1 point)
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4) Sachant que l’intensité de pesanteur est 6 fois plus faible sur la Lune que sur la Terre, on
souhaite comparer le poids du cartable de Pierre sur la Lune à son poids sur la Terre.
a- Calculer le poids du cartable sur la Lune. (1 point)
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b- Comparer le poids du cartable de Pierre sur la Lune à son poids sur la Terre. (0,5 point)
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CHIMIE (8 points)
I-PILES ELECTROCHIMIQUES (4 points)
Pour construire une pile électrochimique, on utilise une solution de sulfate de cuivre de couleur
bleue.
1) Il se forme un précipité bleu lorsque l’on ajoute de la soude dans la solution de sulfate de
cuivre. Donner le nom de l’ion ainsi mis en évidence et préciser sa formule, sachant qu’il est
responsable de la couleur bleue de la solution de sulfate de cuivre. (1 point)
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2) On réalise la pile électrochimique puis on branche un voltmètre à ses bornes suivant le
schéma ci-dessous. On mesure une tension de 0,6V.
Lame de zinc
Lame de cuivre
Solution contenant des
ions cuivre II
a- Sous quelle forme se trouve l’énergie stockée dans cette pile ? (0,5 point)
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b- Sous quelle forme cette énergie est – elle transformée lorsque la pile débite ? (0,5 point)
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V
COM

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3) On constate que la solution se décolore après un certain temps d’utilisation de la pile.
A quoi est due cette décoloration ? (1 point)
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4) La pile s’arrête de fonctionner lorsqu’elle est usée. Pourquoi ? (1 point)
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II- SYNTHESE D’ESPECES CHIMIQUES (4 points)
Le parfum de la banane est du essentiellement à la molécule appelée éthanoate d’isoamyle. Pour
synthétiser cette molécule, on prépare un mélange constitué d’acide éthanoïque, d’alcool
isoamylique et quelques gouttes d’acide sulfurique. On chauffe le mélange dans un montage de
chauffage à reflux pendant environ une demi-heure. La transformation chimique produit de
l’éthanoate d’isoamyle et de l’eau.
1) a- Quels sont les réactifs de cette synthèse et les produits formés ? (1 point)
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b- Ecrire le bilan de cette transformation chimique. (1 point)
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2) Citer un avantage à réaliser la synthèse de cette molécule qui existe dans la nature.
(0,5 point)
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3) Réaliser le schéma annoté de cette expérience. (1 point)
4) Quelles précautions doit-on prendre lors de l’utilisation de l’acide sulfurique ajouté dans le
mélange ? (0,5 point)
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