DNB 2025PolynésieCorrigé complet

Taxis à hydrogène : pile à combustible, énergies, niveau sonore

Durée conseillée : 30 min25 points sur 50 à l'épreuve de Sciences9 questions

Notions BO couvertes

T1.2·Transformations chimiques (combustions, équations bilan, conservation)T1.3·Atomes/molécules/ions/modèles T2.1·Vitesse v=d/t, trajectoire, mouvement uniforme/varié T3.5·Énergie électrique E=Pt (kWh, conversions)T4.2·Son (propagation, vitesse, fréquence)

PDF du sujet officiel

Près de 700 taxis à hydrogène circulent à Paris. Ils utilisent une pile à combustible qui alimente un moteur électrique, pour réduire pollutions atmosphérique et sonore.

1.Partie 1, Pile à combustible et platine (15 pts)

La pile à combustible contient du platine (symbole Pt) dont le noyau a 78 protons et 117 neutrons.

Représentation symbolique d'un élément chimique : nombre de nucléons A, nombre de protons Z, symbole X — Document 1, Notation symbolique $^{A}_{Z}\text{X}$ .

Question 1

2 pts

T1.3

Calculer le nombre de nucléons de l'atome de platine.

Question 2

2 pts

T1.3

Donner la représentation symbolique de l'élément platine.

Question 3

2 pts

T1.3

Nombre d'électrons de l'atome de platine. Justifier.

Question 4

2 pts

T1.3

L'atome de platine perd 2 électrons pour former un ion. Choisir la formule correcte :

Pt²⁻ ⸱ Pt⁷⁶⁺ ⸱ Pt²⁺ ⸱ Pt⁷⁸⁺

Question 5

3 pts

T1.2

Choisir l'équation ajustée de la transformation dans la pile (H₂ + O₂ → H₂O) :

A : 2 H₂O → 2 H₂ + O₂
B : H₂ + O₂ → 2 H₂O
C : 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O
D : 2 H₂O → 2 H₂ + O₂

Question 6

4 pts

T1.2

Pourquoi ce type de véhicule limite-t-il la pollution atmosphérique en ville ?

2.Partie 2, Caractéristiques du moteur (10 pts)

Chaîne de conversion énergétique du moteur électrique : 1 → MOTEUR → 2, avec 3 = pertes — Document 2, Chaîne énergétique du moteur électrique.

Taxi à hydrogène : d = 495 km avec un plein, à v = 15 km/h en moyenne.

Question 7

3 pts

T3.5

Attribuer à chaque numéro (1, 2, 3) une forme d'énergie parmi : thermique, lumineuse, électrique, chimique, cinétique, nucléaire.

Question 8

4 pts

T2.1

Calculer la durée t de fonctionnement avec un plein.

Question 9

3 pts

T4.2

Donner 2 raisons pour lesquelles le niveau sonore a été fixé à L = 50 dB.

Échelle des niveaux sonores en dB, du chuchotement au seuil de douleur — Document 3, Échelle des niveaux sonores.

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.