Epreuve E3C : Physique-chimie pour la santé
Voie : Bac Technologique Sciences et technologies de la santé et du social (ST2S)
Niveau d’études : Classe de première ST2S
Session : 2025
Durée de l’épreuve : 2 heures
Calculatrice : Autorisée
Dictionnaire : Interdit
Numéro du sujet : T1SPCSA02854
Extrait de l’annale :
Exercice 1 : Traitement des eaux d’une savonnerie (5 points)
L’un des enjeux primordiaux du développement durable est la préservation des ressources en eau de la planète. L’objectif de cet exercice est de mieux comprendre comment sont traitées les eaux usagées de certaines industries avant leur rejet dans le milieu naturel.
Document 1 : Les étapes de fabrication d’un savon
La fabrication du savon de Marseille repose sur un procédé comportant de multiples étapes. Dans un premier temps, il s’agit de transformer des huiles végétales en savon sous l’action à chaud de la soude concentrée dont la valeur du pH est comprise entre 12 et 13. La pâte de savon obtenue est ensuite lavée plusieurs fois à l’eau salée afin d’éliminer la soude en excès. Le savon doit alors cuire pendant dix jours à une température de 120 °C. À l’issue de cette étape, plusieurs lavages à
l’eau pure permettent d’obtenir un savon débarrassé de toutes les impuretés. La pâte de savon est alors coulée dans des moules, puis mise à sécher pendant 48 h à l’air libre avant d’être découpée en savonnettes de tailles variées.
Document 2 : Les dangers des solutions aqueuses basiques
Les dangers des solutions aqueuses acides sont bien connus, les substances basiques peuvent être tout aussi corrosives et, si elles ne sont pas traitées, peuvent endommager la faune, la flore et l’écosystème environnants. Les normes de rejets dans les eaux contrôlées, tels que les cours d’eau de surface et les eaux souterraines, exigent un pH compris entre 5,5 et 8,5.
Exercice 2 : Glycémie et diabète (5 points)
Afin de vérifier si monsieur D. souffre de diabète, son médecin lui prescrit une analyse de sang pour vérifier sa glycémie à jeun. Le diabète est une pathologie au cours de laquelle la glycémie est supérieure à la valeur normale, de manière permanente. La glycémie est la concentration sanguine en glucose. Les valeurs normales de glycémie à jeun sont comprises entre 0,70 et 1,10 g·L-1.
Le glucose libre est rare dans notre alimentation ; il est obtenu grâce à une réaction d’hydrolyse, sous l’action d’enzymes, dans le tube digestif. Ainsi, le saccharose, de formule brute C12H22O11, présent dans les confiseries, les sodas, les fruits… est hydrolysé en glucose et en fructose. Le glucose en surplus est transformé en glycogène puis stocké dans le foie. Il pourra être libéré en fonction des besoins énergétiques de l’individu.
Exercice 3 : Charger sans risque son smartphone (5 points)
Les maisons regorgent d’appareils électriques en tous genres qui peuvent s’avérer parfois source d’accidents domestiques en cas de mauvais usage. Par exemple en 2018, il a été dénombré 5000 incendies d’origine électrique, 3000 personnes ont été victimes d’électrisation et au total, 400 000 dommages électriques ont été recensés (surintensité, échauffement, défaut électrique, etc.).
Cet exercice a pour but d’identifier quelques risques liés à l’utilisation des appareils électriques domestiques pour l’installation et les usagers. On suppose que les appareils sont des dipôles résistifs purs (des résistances).
La tension du secteur est sinusoïdale, sa valeur efficace Uefficace sera notée U, de valeur égale à 230V.
Exercice 4 : Dans un atelier de chaudronnerie (5 points)
Monsieur X travaille depuis 10 ans, sans protections auditives, dans un atelier de chaudronnerie. Les coups de marteaux répétés sur des tôles métalliques génèrent des bruits de niveaux sonores élevés (souvent supérieurs à 100 dB).
Lors de sa visite à la médecine du travail, monsieur X fait part de sa difficulté à percevoir certaines discussions. Le médecin du travail l’incite à se rendre chez un audiologue afin de réaliser un audiogramme tonal, présenté sur le document. La grandeur portée en ordonnée représente la perte d’audition, en décibels de perte, de symbole dB HL.