DNB 2017AsieCorrigé complet

Sécurité dans l'habitat : détecteur de fumée et de monoxyde de carbone

Durée conseillée : 30 min25 points sur 50 à l'épreuve de Sciences4 questions

Notions BO couvertes

T1.2·Transformations chimiques (combustions, équations bilan, conservation)T3.3·Loi d'Ohm U=RI, P=UI T4.2·Son (propagation, vitesse, fréquence)

PDF du sujet officiel

Pour prévenir les intoxications domestiques, l'État encourage l'installation de détecteurs dans les habitations. On étudie ici un détecteur de fumée (optique) et un détecteur de CO (électrique).

1.Partie 1, Détecteur de fumée optique (8 pts)

Schéma en coupe d'un détecteur de fumée optique avec chambre, photodiode, LED, cache et particules de fumée — Document 1, Détecteur de fumée à principe optique.

Question 1

2 pts

T4.2

Nommer la source primaire de lumière du détecteur.

Question 2

6 pts

T4.2

Expliquer pourquoi la photodiode détecte de la lumière en présence de fumée.

2.Partie 2, Combustion incomplète du méthane (5 pts)

Une chaudière encrassée provoque une combustion incomplète du méthane CH₄ → formation de monoxyde de carbone CO (transparent, inodore, toxique).

Question 3

5 pts

T1.2

Choisir l'équation qui modélise la formation de CO :

1 : CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O
2 : 2 C + O₂ → 2 CO
3 : 2 CH₄ + 3 O₂ → 4 H₂O + 2 CO

3.Partie 3, Modéliser le détecteur de CO (12 pts)

Le détecteur de CO contient un gel qui s'assombrit en présence de CO et limite le passage de la lumière. L'alarme s'enclenche par diminution de l'éclairement.

3 montages expérimentaux avec une alarme, une pile 6V et un composant C variable — 3 montages proposés (alarme + pile 6 V + composant C).

Question 4

12 pts

T3.3T4.2

Choisir le montage qui modélise correctement le détecteur de CO. Justifier.

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.