Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Amérique du Nord
Matière : Physique-Chimie
Année : 2021
Session : Normale
Durée de l’épreuve : 3 heures 30
Repère de l’épreuve : 21-PYCJ2AN1
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 3 exercices : l’exercice 1 puis il choisit 2 exercices parmi les 3 proposés.
Exercice 1 : LA MISSION GRACE-FO (10 POINTS)
L’attraction gravitationnelle de notre planète varie faiblement d’un mois à l’autre. Ces faibles variations de la gravité sont principalement dues à une infime fraction de la masse terrestre, constamment en mouvement, essentiellement de l’eau : la pluie tombe, la rosée s’évapore, les courants océaniques coulent, la glace fond…
Le 22 mai 2018, deux satellites scientifiques GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment – Follow-on) sont lancés. Ces deux satellites jumeaux situés sur la même orbite ont pour objectif de mesurer avec une grande précision les variations mensuelles du champ de gravité de la Terre afin de suivre les masses d’eau liquide ou gelée.
EXERCICES AU CHOIX DU CANDIDAT : Vous indiquerez sur votre copie les 2 exercices choisis : exercice A ou exercice B ou exercice C.
Exercice A : PROTECTION DES FONDATIONS EN ACIER DES ÉOLIENNES EN MER (5 POINTS)
Un projet de parc éolien en mer, celui des îles d’Yeu et de Noirmoutier, prévoit l’installation de soixante-deux éoliennes.
La méthode de protection contre la corrosion des structures immergées de ces éoliennes a été débattue. La « protection cathodique » envisagée initialement consistait à placer des anodes dites « sacrificielles », composées essentiellement d’aluminium, sur les fondations en acier (95 % de fer) des éoliennes. En effet, la réaction des anodes sacrificielles avec le dioxygène dissous dans l’eau permet par transformation électrochimique de protéger le fer de la corrosion.
Finalement, après concertation, le constructeur du parc lui a préféré un système de protection dit « par courant imposé » qui permet d’éviter le rejet de métaux dans l’environnement.
Exercice B : ADDITIF ALIMENTAIRE POUR LES AGNEAUX (5 POINTS)
Dans les élevages ovins, les agneaux consomment des céréales et des protéagineux riches en phosphore qui favorisent la formation de minuscules cristaux dans l’urine de ces animaux. Ces cristaux sont à l’origine d’une maladie appelée lithiase urinaire ou gravelle.
D’après le site des partenaires de la production ovine en France (inn-ovin.fr), l’ajout quotidien de chlorure d’ammonium à l’alimentation des agneaux, à raison d’environ 300 mg (à 10 % près) par kilogramme de masse corporelle, est une solution efficace pour prévenir cette maladie. Le chlorure d’ammonium est en effet un acide qui permet d’abaisser le pH des urines pour le bien-être des animaux.
Exercice C : ANALYSE D’UN PIGMENT À BASE D’OXYDE DE FER (5 POINTS)
Un pigment est une espèce chimique colorante, insoluble dans le milieu qu’elle colore.
Cet exercice s’intéresse à l’analyse d’une poudre colorante contenant un pigment minéral d’oxyde de fer, de formule Fe2O3(s).