DNB 2017Amérique du SudCorrigé complet

Énergie et vie quotidienne : thermoplongeur, réchaud, conversions

Durée conseillée : 30 min25 points sur 50 à l'épreuve de Sciences5 questions

Notions BO couvertes

T3.5·Énergie électrique E=Pt (kWh, conversions)

Pour chauffer de l'eau, plusieurs appareils sont disponibles : thermoplongeur, réchaud à gaz, réchaud électrique, réchaud à alcool. On étudie leurs conversions d'énergie et on compare leur efficacité.

1.Partie 1, Le thermoplongeur (10 pts)

Plaques signalétiques d'un thermoplongeur (300 W) et d'un réchaud électrique — Document, Plaques signalétiques.

Question 1

2 pts

T3.5

Donner la valeur de la puissance électrique du thermoplongeur. Justifier la réponse.

Question 2

4 pts

T3.5

On utilise le thermoplongeur pour chauffer de l'eau pendant deux minutes. Calculer en joules l'énergie électrique consommée par le thermoplongeur.

Question 3

4 pts

T3.5

Les quatre appareils sont des convertisseurs d'énergie. Recopier sur la copie le schéma de conversion suivant et compléter les pointillés pour décrire la conversion d'énergie effectuée par le thermoplongeur. Faire de même pour le réchaud à alcool.

Schéma de conversion à compléter : à gauche « Énergie » suivi de pointillés, une flèche vers un cercle contenant des pointillés, puis une flèche vers « Énergie » suivi de pointillés. — Schéma de conversion à compléter.

2.Partie 2, Comparer réchaud gaz et réchaud électrique (15 pts)

On veut comparer expérimentalement l'efficacité du réchaud à gaz et du réchaud électrique pour chauffer de l'eau.

Question 4

5 pts

T3.5

On souhaite comparer expérimentalement l'efficacité du réchaud à gaz et celle du réchaud électrique pour chauffer de l'eau. Parmi les propositions suivantes, identifier celles qui satisfont aux conditions expérimentales à privilégier (indiquer uniquement les lettres correspondantes) :

Quantité d'eau : (a) identique / (b) différente
Température initiale : (c) identique / (d) différente
Durée de chauffage : (e) nécessaire / (f) inutile
Récipient : (g) même / (h) différent

Question 5

10 pts

T3.5

Rédiger un protocole expérimental permettant de comparer l'efficacité d'un réchaud à gaz et d'un réchaud électrique. On pourra s'aider d'un schéma légendé.

Méthodologie

Chaque corrigé suit une méthodologie de rédaction rigoureuse, avec formule littérale annoncée, étapes de calcul détaillées et phrase de conclusion explicite. Idéal pour s'entraîner à rédiger comme attendu au DNB.