DNB 2023Centres étrangersCorrigé complet

Les pompiers : incendie, équipement, véhicules d'intervention

Durée conseillée : 30 min25 points sur 50 à l'épreuve de Sciences10 questions

Notions BO couvertes

T1.2·Transformations chimiques (combustions, équations bilan, conservation)T1.3·Atomes/molécules/ions/modèles T2.3·Gravitation, poids et masse P=mg T3.1·Sources, conversions, formes d'énergie, chaîne énergétique T4.2·Son (propagation, vitesse, fréquence)

PDF du sujet officiel

Pour lutter contre un incendie, les pompiers disposent d'équipements particuliers et de véhicules spécialisés. Ce sujet couvre l'incendie, l'équipement de protection et les véhicules.

1.Partie A, L'incendie (10 pts)

Le bois (assimilé à la cellulose C₆H₁₀O₅) brûle en présence de dioxygène. Équation de la réaction :

C₆H₁₀O₅ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 5 H₂O

Question 1

2 pts

T1.3

Indiquer le nombre d'atomes C, H, O dans C₆H₁₀O₅.

Question 2

2 pts

T1.2

La combustion est-elle physique ou chimique ? Justifier.

Question 3

3 pts

T1.2

Justifier que les incendies produisent des gaz à effet de serre.

Question 4

3 pts

T3.1

Compléter : « Lors d'une combustion, l'énergie … est convertie en énergie … et en énergie … » (chimique, lumineuse, thermique).

2.Partie B, Équipement de protection (9 pts)

Pour pouvoir respirer malgré les fumées, les pompiers utilisent des bouteilles d'air comprimé. La figure 1 présente la composition de l'air en proportion de ses composants.

Figure 1, diagramme circulaire de la composition de l'air partagé en trois zones : une très grande zone pointillée notée A, une zone hachurée nettement plus petite notée B, et un fin secteur noir noté C. — Figure 1, Composition de l'air.

Lors des incendies, les pompiers sont équipés de vêtements de protection désormais constitués d'un matériau multicouche.

Figure 2, trois courbes de température de la peau en fonction du temps d'exposition, en minutes, avec une droite horizontale rouge marquant le seuil de brûlure au 1er degré à 45 °C. La courbe « organisme seul » part de 50 °C, déjà au-dessus du seuil. La courbe « organisme + monocouche » part de 30 °C et franchit le seuil peu après 10 min. La courbe « organisme + multicouche » part de 21 °C et le franchit entre 20 et 25 min. — Figure 2, Performance thermique des tenues de protection (mono vs multicouche).

Question 5

3 pts

T1.3

Nommer les deux gaz majoritaires de l'air correspondants aux zones A et B.

Question 6

3 pts

T1.3

La zone C correspond à un ensemble de gaz minoritaires dans la composition de l'air. Citer un gaz minoritaire de la zone C.

Question 7

2 pts

T3.1

À l'aide de la figure 2, indiquer combien de temps l'organisme d'un pompier vêtu d'un matériau multicouche peut être exposé au feu sans risquer une brûlure au 1ᵉʳ degré.

Question 8

1 pt

T3.1

Comparer ce temps avec celui d'un pompier vêtu d'un matériau monocouche.

3.Partie C, Véhicules d'intervention (6 pts)

La sirène des pompiers émet 2 sons de fréquences 435 Hz et 488 Hz.

Figure 3, axe des fréquences partagé en trois domaines par deux repères, à 20 Hz et à 20 kHz : à gauche INAUDIBLE (infrason), au milieu AUDIBLE, à droite INAUDIBLE (ultrason). — Figure 3, Domaine de fréquences sonores pour l'oreille humaine.

Figure 4 : avion bombardier d'eau effleurant un plan d'eau pour remplir son réservoir — Figure 4, Avion bombardier d'eau (mv = 13 000 kg ; P_max = 180 000 N ; g = 10 N/kg).

Question 9

2 pts

T4.2

À l'aide de la figure 3, justifier que les deux sons de la sirène des pompiers sont audibles par l'oreille humaine.

Question 10

4 pts

T2.3

Déterminer la masse maximale d'eau, notée m_e, que peut embarquer l'avion bombardier d'eau.

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.