Bac Général
Classe : Terminale
Centre d’examen : Amérique du Nord Jour 1
Matière : Physique-Chimie
Année : 2025
Session : Normale
Durée de l’épreuve : 3 heures 30
Repère de l’épreuve : 25-PYCJ1AN1
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 l’intégralité du sujet, qui se compose de 3 exercices.
Exercice 1 : Etude d’un vernis à ongles (9 points)
Les vernis à ongles vont le plus souvent servir à embellir l’ongle en lui conférant plus de brillance et en le colorant. La formulation d’un vernis est pensée en amont pour en faciliter l’usage pour le consommateur, en permettant une application facile, avec un séchage rapide par polymérisation ou évaporation.
Pour cela, les fabricants utilisent plusieurs types de substances :
– un agent filmogène, le plus souvent de la nitrocellulose, inflammable ;
– des résines qui donnent le brillant et l’adhérence ;
– des plastifiants pour rendre la matière flexible ;
– pour la couleur, des pigments minéraux ou organiques et des nacres naturelles ou synthétiques ;
– pour la couleur, des pigments minéraux ou organiques et des nacres naturelles ou synthétiques ;
– des solvants pour solubiliser les composants et diminuer le temps de séchage par évaporation du vernis.
Serrero, Chloé. Vernis cosmétiques : substances dangereuses pour la santé et formulations alternatives.
Thèse de doctorat en pharmacie, Université de Bordeaux, 2023.
L’objectif de cet exercice est d’étudier la synthèse de l’éthanoate d’éthyle, couramment utilisé comme solvant dans la formulation des vernis, puis de déterminer le pourcentage massique d’un pigment dans un vernis.
Exercice 2 : Physique et raccordements routiers (5 points)
Lors de la création d’un nouveau raccordement routier, les ingénieurs en génie civil doivent déterminer la trajectoire la plus sûre pour les usagers. La réussite de leur travail tient alors beaucoup à une courbe plane remarquable appelée clothoïde (figure 1) qui permet de raccorder une ligne droite à un cercle.
Ce raccordement permet de réduire les risques en assurant une augmentation linéaire dans le temps de l’accélération jusqu’à une valeur constante et maximale dans l’arc de cercle.
Exercice 3 : Traitement des eaux d’un bassin d’orage (6 points)
En France, les eaux pluviales excédentaires produites par les orages sont parfois stockées dans des bassins de rétention. Mais, sous l’effet de la chaleur, ces eaux de bassin voient leur taux de dioxygène diminuer. Pour assurer le rejet des eaux de bassin en milieu naturel, le taux de dioxygène est surveillé. Cette fonction peut être assurée par des capteurs installés sur une bouée autonome.
Quant à l’oxygénation, elle peut être assurée par un aérateur à jet.
L’objectif de cet exercice est d’étudier la flottabilité d’une telle bouée, puis d’évaluer le temps nécessaire à l’amélioration de la qualité de l’eau par un aérateur à jet.