Bac Technologique
Classe : Terminale STI2D
Centre d’examen : Métropole
Matière : Spécialité PCM Bac Technologique
Année : 2021
Session : Remplacement
Durée de l’épreuve : 4 heures
Repère de l’épreuve : 21-2DPCMAME3
L’usage de calculatrice avec mode examen actif est autorisé.
L’usage de calculatrice sans mémoire « type collège » est autorisé.
PHYSIQUE-CHIMIE : 14/20 points
MATHÉMATIQUES : 6/20 points
EXERCICE 1 commun à tous les candidats (4 points) (physique-chimie et mathématiques)
préparation d’un échantillon de glace
ICE MEMORY est un programme international qui vise à constituer des archives de la composition de l’air, pour analyser les évolutions et leur impact sur le climat.
Il s’agit de collecter des carottes de glace des glaciers à forte valeur scientifique parmi les plus exposés au changement climatique et de les stocker en Antarctique pour les scientifiques des générations futures.
Source : www.cnrs.fr
EXERCICE 2 commun à tous les candidats (4 points) (physique-chimie)
profondeur d’un trou de forage
Afin de prélever un échantillon de glace, les glaciologues réalisent des forages aussi appelés carottages. Ils consistent en une découpe verticale réalisée à l’aide d’un carottier, un tube en acier en forme de vis, dont l’extrémité est équipée de lames coupantes. Les glaciologues récupèrent un cylindre de glace, la carotte.
Il est théoriquement possible de déterminer la profondeur d’un forage en laissant tomber un petit caillou dans le trou foré. Le choc provoqué par le caillou qui atteint le fond du trou produit dans ce cas un signal sonore que l’on entend au bout d’une certaine durée.
EXERCICE 3 commun à tous les candidats (4 points) (mathématiques)
Question 1
Soit f la fonction définie sur R par f(x) = x2e x.
Affirmation 1 :
« La fonction f est croissante sur R .»
EXERCICE 4 -A au choix du candidat (6 points) (physique-chimie)
stockage d’une carotte de glace
Mots clés : résistance thermique, flux thermique, molécules organiques
Afin de prélever un échantillon de glace, les glaciologues réalisent des forages aussi appelés carottages. Ils consistent en une découpe verticale réalisée à l’aide d’un carottier, un tube en acier en forme de vis, dont l’extrémité est équipée de lames
coupantes. Les glaciologues récupèrent un cylindre de glace, la carotte. Celle-ci est alors protégée dans une housse, après avoir été mesurée, numérotée et qualifiée (haut / bas, lieu, profondeur de prélèvement), puis soigneusement stockée dans des boites isothermes jusqu’à son transport par conteneur frigorifique.
La chaîne de froid, à mettre en place du lieu de forage jusqu’au stockage, est
particulièrement sensible et représente un élément crucial dans une opération de carottage.
D’après : www.ice-memory.org
EXERCICE 4 -B au choix du candidat (6 points) (physique-chimie)
analyse de l’eau d’un échantillon de glace
Mots clés : couple acide – base, énergie, rendement d’une conversion.
Enregistrement de l’environnement
En se déposant à la surface d’un glacier, les couches de neige enregistrent une multitude d’informations sur l’état de notre environnement.
Constituées presque entièrement de molécules d’eau, ces couches de neige
contiennent aussi des impuretés, qui représentent parfois seulement quelques millionièmes de milliardièmes de la masse de neige déposée. Ces impuretés peuvent être solides, comme les poussières émises par les sols ou les déserts. […]
Ces impuretés peuvent aussi être liquides. On les appelle « aérosols » : de minuscules gouttelettes comprenant par exemple des acides : acide sulfurique provenant de la combustion du charbon, acide nitrique provenant des émissions par les sols agricoles ou de la transformation d’oxydes d’azote émis par les véhicules ou les sources de chauffage, acide fluorhydrique émis par certaines activités industrielles, acides organiques résultant d’émissions naturelles de composés organiques par la végétation, par le brûlage de cette même végétation, ou bien par les combustions d’énergie fossile.
Source : www.ice-memory.org