Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Centres Etrangers Afrique
Matière : Physique-Chimie
Année : 2025
Session : Normale
Durée de l’épreuve : 3 heures 30
Repère de l’épreuve : 25-PYCJ1JA1
L’usage de la calculatrice avec le mode examen activé est autorisé.
L’usage de la calculatrice sans mémoire, « type collège », est autorisé.
Le candidat traite l’intégralité du sujet, qui se compose de 3 exercices.
Exercice 1 : Fabrication et aromatisation d’un yaourt maison (9 points)
Le lait est un aliment d’un grand intérêt nutritionnel dont la difficulté de conservation a été contournée depuis longtemps grâce à la fermentation lactique. Celle-ci fait intervenir des ferments et conduit à la transformation chimique du glucose en acide lactique. L’acide lactique, naturellement présent dans le lait voit son taux augmenter. Cette augmentation est responsable de la prise en masse du lait pour former un yaourt.
La yaourtière permet un chauffage doux et progressif du lait additionné des ferments afin de stimuler le processus de fermentation lactique ; ainsi, il suffira de huit heures environ pour fabriquer des yaourts.
Lors de la fermentation lactique, la multiplication des bactéries permettant la formation d’acide lactique est efficace entre 37,5°C et 45,0°C. En cas de température trop basse, en huit heures, le yaourt ne prendra pas. À l’inverse, une température trop élevée le rendra trop acide.
On propose dans cet exercice de vérifier les conditions de fabrication d’un yaourt « fait maison » à la yaourtière et de l’aromatiser avec un arôme d’ananas synthétisé au laboratoire.
Exercice 2 : Le trombone de Koenig (6 points)
Le trombone de Koenig est un dispositif permettant de déterminer la célérité des ondes acoustiques.
Il est composé de deux tubes en U emboîtés l’un dans l’autre. Le premier est fixe, le second est mobile. Un haut-parleur, alimenté par un générateur de basse fréquence, émet un son de fréquence fixe. Un microphone branché sur un oscilloscope mesure le signal à la sortie du dispositif. On suppose que les ondes ont la même amplitude dans les deux tubes et que leur propagation a lieu sans amortissement.
Lorsque le tube mobile est enfoncé au maximum (décalage nul), le dispositif est symétrique et les deux chemins suivis par les ondes ont la même longueur.
Lorsque le tube mobile est tiré, les deux chemins suivis sont différents : les ondes interfèrent.
D’après la Mission de Sauvegarde du Patrimoine Scientifique Technique Contemporain (patstec.fr)
Exercice 3 : La viscosité du glycérol (5 points)
La viscosité est une grandeur physico-chimique caractéristique d’un fluide qui
traduit la résistance de ce fluide au mouvement. Plus la viscosité du fluide est
élevée, plus le fluide s’écoule difficilement. La valeur de la viscosité dépend
de la température du fluide et elle s’exprime en kg∙m-1∙s-1.
La viscosité peut être mesurée expérimentalement à l’aide d’un viscosimètre
à chute de bille de laboratoire (voir photo).
Au lycée, on peut concevoir un viscosimètre analogue à celui de la photo à
l’aide d’une éprouvette graduée remplie du fluide étudié au sein de laquelle
on étudie la chute d’une bille métallique sphérique. L’objectif de cet exercice est d’étudier la fiabilité des mesures obtenues à l’aide d’un tel viscosimètre.