Epreuve E3C : Physique-Chimie
Voie : Bac général
Niveau d’études : Classe de première
Session : 2025
Durée de l’épreuve : 2 heures
Calculatrice : Autorisée
Numéro du sujet : G1SPHCH02799
Extrait de l’annale :
Partie A
Qui peut griller une tranche de pain en pédalant ? (10 points)
Un court-métrage de l’Académie des arts de Suède a attiré l’attention de plus de 1 million d’internautes. Il présente un défi soumis à Robert Förstemann, un coureur cycliste allemand de presque 100 kg, spécialiste de la piste. Le défi qui lui était proposé consistait à faire griller une tranche de pain avec la seule énergie qu’il produisait en pédalant avec ses impressionnantes cuisses de 74 centimètres de circonférence.
L’énergie musculaire du cycliste est transformée en électricité grâce à une dynamo actionnée par la rotation du pédalier. L’ensemble alimente un grille-pain. Pour que l’appareil fonctionne, il faut que le champion produise une puissance de 700 W. Au départ, Robert semble sûr de lui. Au fil du test, le rythme cardiaque de l’athlète augmente, son souffle s’accélère et son visage se creuse sous l’intensité de l’effort qu’il produit. Deux minutes plus tard, le cycliste a fourni au grille-pain 0,021 kWh (76 kJ) suffisant pour sortir une tranche légèrement brunie. Le cycliste s’effondre, incapable de continuer, et s’allonge sur le sol pour récupérer de l’intense effort qu’il vient de produire.
Partie B
Ressources d’énergie renouvelables (10 points)
Les ressources d’énergie renouvelables (solaire, éolien, etc…) présentent un problème d’intermittence car elles sont dépendantes des phénomènes météorologiques. Pour résoudre ce problème une stratégie consiste à stocker l’énergie produite dans les périodes favorables afin de pouvoir la réutiliser quand les conditions météorologiques ne permettent pas une production suffisante.
On propose dans cette partie d’étudier deux stratégies de stockage :
– un stockage chimique par transformation du dioxyde de carbone de l’atmosphère en méthane ;
– un stockage physique à l’aide du remplissage d’un bassin de rétention d’eau.