DNB 2025Nouvelle-CalédonieCorrigé complet

Lait calédonien : atome d'azote, masse volumique, énergie de stérilisation, pH

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 T1.3·Atomes/molécules/ions/modèles T1.4·pH, acides-bases, tests d'ions T3.5·Énergie électrique E=Pt (kWh, conversions)

PDF du sujet officiel

En Nouvelle-Calédonie, la production de lait de vache a lieu dans la commune agricole de Sarraméa. Le lait est un liquide blanc très nutritif destiné principalement à l'alimentation. C'est un liquide composé d'eau, de nutriments, de matières grasses et de lactose (sucre).

Au sein de l'unité « Physico-Chimie » de la DAVAR (Direction des Affaires Vétérinaires, Alimentaires et Rurales), des analyses sont effectuées pour garantir la qualité du lait. Le travail d'un technicien est par exemple de contrôler les quantités de protéines et de matières grasses contenues dans des échantillons de lait.

Il était une fois une filière lait florissante en Nouvelle-Calédonie. © NCla1ère / Bernard Lassauce et Claude Lindor

1.Partie 1, Atomes d'azote et de carbone (6 pts)

Trois vues emboîtées reliées par des traits pointillés. À gauche, un ruban replié figurant une protéine, dont l'étendue est cotée dix puissance moins neuf mètre. Au centre, un disque gris parsemé de points, légendé l'atome d'azote, coté dix puissance moins dix mètre. À droite, un petit amas de sphères, légendé le noyau de l'atome d'azote, coté dix puissance moins quinze mètre. — Document 1, De la protéine au noyau de l'atome.

Extrait du tableau périodique sur trois lignes. En haut, l'hydrogène à gauche et l'hélium à droite encadrent la notation A Z X, avec sa légende : A est le nombre de nucléons, protons plus neutrons ; X le symbole de l'élément ; Z le nombre de protons. La deuxième ligne va du lithium au néon, la troisième du sodium à l'argon. Chaque case porte le nom de l'élément, son symbole, son nombre de nucléons en haut à gauche et son numéro atomique en bas à gauche. — Document 2, Extrait du tableau périodique.

Question 1.1

4 pts

T1.3

Compléter les phrases avec : atomes, vide, 10⁻¹⁵ m, protéines, électrons, protons, 10⁻¹⁰ m, noyau, 10⁻⁹ m.

Question 1.2

2 pts

T1.3

Nombre d'électrons dans l'atome d'azote et de carbone. Justifier.

2.Partie 2, Mesure de la masse de lait (7 pts)

Deux dispositifs côte à côte. À gauche, une fiole jaugée de 100 mL vide, posée sur une balance électronique dont l'afficheur indique 146,0 g ; légende : masse de la fiole jaugée sans lait. À droite, la même fiole remplie d'un liquide grisé jusqu'au trait de jauge, sur une balance affichant 249,0 g ; légende : masse de la fiole jaugée avec 100 mL de lait. — Document 3, Pesée d'une fiole jaugée de 100 mL avant et après ajout du lait.

Question 2.1

4 pts

T1.1

Écrire un protocole pour déterminer précisément la masse de 100 mL de lait.

Question 2.2

3 pts

T1.1

Calculer la masse de 100 mL de lait (lecture des 2 pesées).

3.Partie 3, Énergie de stérilisation (6 pts)

Données

P = 4 kW
10 L de lait stérilisé en 15 min
E = P × t (kWh = kW × h)
Question : énergie pour 30 L

Question 3

6 pts

T3.5

Calculer E (kWh) pour stériliser 30 L de lait. Détailler.

4.Partie 4, Diagramme énergétique de la cuve (2 pts)

Question 4

2 pts

T3.5

Compléter les deux formes d'énergie manquantes sur le diagramme énergétique en choisissant parmi les propositions suivantes : cinétique, thermique, lumineuse, électrique, mécanique.

Diagramme énergétique. Un cercle central porte la mention « système de chauffage de la cuve ». À gauche, une flèche pleine entre dans le cercle, surmontée du mot Énergie suivi de pointillés à compléter. À droite, une flèche pleine en sort, surmontée elle aussi du mot Énergie suivi de pointillés à compléter ; une seconde flèche, en tirets et orientée vers le bas, est légendée énergie perdue.

5.Partie 5, Fermentation du lait et pH (4 pts)

Une fois ouvert, le lait fermente et produit de l'acide lactique + des ions H⁺.

Trois graphiques côte à côte, chacun précédé d'une case à cocher et légendé graphique A, B et C. Tous trois portent le pH en ordonnée et le temps en jour, de 0 à 4, en abscisse. Le graphique A est gradué de 5,0 à 7,0 et sa courbe descend ; le graphique B est gradué de 5,0 à 7,0 et sa courbe monte ; le graphique C est gradué de 7,0 à 9,0 et sa courbe monte aussi.

Question 5

4 pts

T1.4

Choisir le graphique correct du pH au cours du temps. 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.