DNB 2021AsieCorrigé complet

Circulation thermohaline : masse volumique, salinité et température

Durée conseillée : 30 min25 points sur 50 à l'épreuve de Sciences7 questions

Notions BO couvertes

T1.1·Espèces/mélanges/solubilité/masse volumique/changements d'état T1.4·pH, acides-bases, tests d'ions

Sous la surface des océans, des courants marins forment la circulation thermohaline. Elle repose sur des différences de masse volumique, liées à la salinité et à la température.

1.Partie 1, Influence de la salinité (11 pts)

Tableau comparatif de 4 eaux : eau douce, Atlantique Nord, Mer Rouge, Mer Morte avec masse volumique et salinité — Document, Masse volumique et salinité de 4 eaux (à 20 °C).

Question 1

3 pts

T1.1

Parmi les relations suivantes, indiquer celle qui permet de calculer la masse volumique ρ. Préciser ce que représentent m et V.

Tableau à trois colonnes. Relation A : rhô égale m sur V. Relation B : rhô égale m multiplié par V. Relation C : rhô égale V sur m.

Question 2

4 pts

T1.1

Pour V = 50,0 mL, m = 51,2 g. Calculer ρ (Atlantique Nord).

Question 3

2 pts

T1.1

Comment évolue la masse volumique en fonction de la salinité ?

Question 4

2 pts

T1.1

ρ et salinité sont-elles proportionnelles ? Justifier.

2.Partie 2, Influence de la température (8 pts)

Le graphique suivant montre l'évolution de la masse volumique de l'eau en fonction de sa température.

Courbe de la masse volumique de l'eau, en kg/m³, en fonction de la température en degrés Celsius, de 5 à 45 °C et de 985 à 1000 kg/m³. — Graphique, masse volumique de l'eau en fonction de la température.

Question 5

2 pts

T1.1

Indiquer comment évolue la masse volumique en fonction de la température.

Question 6

6 pts

T1.1

Un ballon muni d'un tube monté sur un bouchon percé est rempli de 250,0 g d'eau à 15 °C. Le niveau de l'eau dans le tube est repéré au début de l'expérience. Le ballon est alors placé dans un récipient contenant de l'eau chaude à 45 °C.

Deux schémas. À gauche, un ballon d'eau à 15 °C surmonté d'un tube fin, avec un repère légendé « niveau initial de l'eau ». À droite, le même ballon plongé dans un récipient d'eau à 45 °C, avec un repère « niveau final de l'eau » situé plus haut dans le tube.

Expliquer pourquoi l'observation expérimentale est en accord avec le graphique précédent.

3.Partie 3, Interprétation de la thermohaline (6 pts)

Carte schématique de la circulation thermohaline mondiale : courants chauds de surface et courants froids profonds — Schéma simplifié de la circulation thermohaline.

Question 7

6 pts

T1.1

Expliquer : « Ces eaux froides et très salées vont alors couler. »

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.