Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Centres Etrangers Afrique
Matière : Physique-Chimie
Année : 2022
Session : Normale
Durée de l’épreuve : 3 heures 30
Repère de l’épreuve : 22 PYCJ2G11
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 : L’ACIDE FORMIQUE (10 points)
L’acide formique est l’une des rares espèces chimiques dont le nom d’usage dérive d’une espèce animale, cet acide étant secrété par les fourmis pour se défendre des agresseurs. De nos jours, il est synthétisé industriellement et participe à de nombreux usages.
Cet exercice est composé de 3 parties indépendantes
Partie A : Un remède contre les piqûres de fourmi.
Partie B : Dosage d’un produit commercial à base d’acide formique.
Partie C : Synthèse d’un dérivé de l’acide formique utilisé dans l’industrie alimentaire.
EXERCICES AU CHOIX DU CANDIDAT : Vous indiquerez sur votre copie les 2 exercices choisis : exercice A ou exercice B ou exercice C.
Exercice A : DÉTERMINATION DU DIAMETRE DE JUPITER (5 points)
Dans cet exercice, on se propose d’examiner comment il a été possible historiquement de déterminer le diamètre de la planète Jupiter grâce à des observations réalisées avec des lunettes astronomiques.
La distance entre la Terre et Jupiter étant connue, il est possible de déterminer le diamètre D de Jupiter si on connait son diamètre apparent αJ vu à l’œil nu depuis la Terre (Figure 1 ci-dessous).
Exercice B : MESURE DE LA MASSE DE JUPITER ET DU SOLEIL (5 points)
En 1610, Galilée a été le premier à observer les quatre principaux satellites de Jupiter (Io, Europe, Ganymède et Callisto) en utilisant une lunette astronomique qu’il avait lui-même fabriquée.
Exercice C : Capacité thermique massique du cuivre (5 points)
La capacité thermique massique d’un métal, notée 𝑐, est une grandeur caractéristique de ce métal. Son unité est : J·kg-1 ·K-1 (ou J·kg-1·°C-1).
Pour une masse m donnée de métal, cette grandeur est reliée à la capacité thermique 𝐶 par la relation 𝐶 = 𝑚 𝑐 .
Plusieurs méthodes expérimentales permettent de déterminer la valeur de la capacité thermique massique. L’une d’elle repose sur l’analyse des échanges thermiques entre un échantillon de métal chauffé préalablement dans une étuve et un volume d’eau à température ambiante.
Dans cet exercice, on s’intéresse tout d’abord à la durée de chauffage de l’échantillon dans l’étuve avant d’examiner la méthode mise en œuvre afin de retrouver la valeur de la capacité thermique massique du métal le constituant.