Bac général Spé Physique-chimie 2026 Sujet 1 [Corrigé]

Exercice 1 – Étude d’un lave-linge 

1. Remplissage de la cuve

Q1 :  

D'où :

A.N. :  

Q2 : D'après la loi de Boyle-Mariotte : . Ainsi, lors du remplissage, le volume d’eau augmente donc le volume d’air diminue donc la pression augmente.

Q3 : avec le volume occupé par l’eau. Ce volume est compris dans un cylindre, il s’exprime donc de la manière suivante :

D'où,

Q4 : Par la loi de Boyle-Mariotte : . Donc .

Ainsi,

Q5 : A.N. :

C'est largement supérieur à la surpression lors d'un cycle normal, cela peut être dû au fait que la machine est plus remplie d'eau que d'habitude.

Q6 : D'après la loi fondamentale de la statique des fluides :

Donc,

A.N. :

Q7 : Notons H la hauteur du volume d'eau dans la machine. Ici, il y a moins d'eau que lorsque la machine était remplie à moitié, donc h est beaucoup plus petit. On néglige donc h par rapport à H. On a donc :

 

Donc

Ainsi,

2. Durée de temporisation

Q8 : D'après la loi des mailles :

Or, d'après la loi d'Ohm :

De plus, car  est une constante.

On a donc bien :

Q9 : La limite de  lorsque tend vers l’infini est . Le condensateur sera alors complètement chargé, donc

Q10 :  donc  donc .

Q11 : Le signal est envoyé pour .

Donc .

Donc

Donc

Q12 : donc

La résistance la plus proche est donc la deuxième.

Q13 : Graphiquement, . D’après la loi des mailles :

Le condensateur étant initialement chargé, .

Donc .

Ce n'est pas cohérent avec la courbe de la figure 3 : il y a en effet une erreur dans le sujet.

Q14 : A , on a .

Donc . Ce n’est pas lisible sur le graphique : il semblerait en effet que la courbe soit celle de de la tension aux bornes du condensateur et non de la résistance.

On aurait alors, par lecture graphique, .

Donc , ce qui est cohérent avec les 30 secondes annoncées.

3. Chauffage de l’eau

Q15 : Il y a la conduction thermique, la convection thermique et le rayonnement. On peut négliger les transferts par rayonnement lors du chauffage de l'eau.

Q16 :

Q17 :

Q18 :  donc .

Ainsi, avec brassage, on a .

Et sans brassage, .

Q19 : Graphiquement, (figure 4). On obtient ainsi, sur la figure 5, , ce qui est tout à fait cohérent avec les questions précédentes.

Q20 : Avec du tartre, le temps pour atteindre les 30°C est de 140s. Cela correspond à une augmentation d'environ 15% par rapport aux 120s sans tartre. Puisque l'énergie consommée est proportionnelle au temps, la consommation augmente elle aussi de 15%.

Exercice 2 – L’odeur de Jasmin

Q1 : Son groupe caractéristique est le groupe COOR, situé à gauche de la molécule.  C'est un ester.

Q2 : L'étape C permet de ralentir fortement la réaction afin de procéder au dosage de l'acide éthanoïque. En effet, la température et la concentration des réactifs sont des facteurs cinétiques.

Q3 : D'après l'équation de la réaction : .

De plus, .

Donc,

Q4 :

Q5 : La ligne 18 est : n_EB[i]= n_0ac - n_ac[i]

Q6 : Le temps de demi-réaction est le temps pour lequel l'avancement a atteint la moitié de sa valeur finale.

Graphiquement, .

Q7 :

Q8 : Cela correspond au coefficient directeur de la tangente à la courbe au point d'abscisse 0. Graphiquement, .

Q9 : La concentration en réactifs diminue, donc la vitesse de la réaction diminue aussi.

Q10 : Pour ce faire, on peut éliminer les produits lorsqu'ils se forment afin que les réactifs restants continuent de réagir. Cela peut se faire en utilisant la distillation.

Exercice 3 – Coloration de la laine 

1. Synthèse d’un « colorant acide »

Q1 : Un intermédiaire réactionnel est une espèce chimique qui intervient lors d'une réaction mais qui ne figure pas sur la liste des réactifs ni sur celle des produits.

Q2 : L’acide nitreux ainsi que le   sont des intermédiaires réactionnels.

Q3 : L'ion nitrite possède un site donneur d'électrons car il est chargé négativement et possède des doublets non liants. A l'inverse,  est un site accepteur d’électrons car il est chargé positivement.

Q4 : Lors de l'étape 1, une flèche part d'un doublet non liant de l'oxygène et va vers l'ion . Lors de l’étape 2, une autre flèche part d’un doublet non liant de l’oxygène jusqu’à l’ion . Lors de l’étape 3, une flèche va partir de la liaison  pour aller vers la liaison .

Q5 : Les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques. Ainsi, .
Q6 : , ce qui est assez élevé.

Q7 : Le colorant absorbe autour des 500nm principalement, ce qui correspond d'après le cercle chromatique à du bleu. La couleur complémentaire du bleu étant l'orange, le colorant sera orange.

Q8 : A l'équivalence, les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques. Ainsi,  donc
Le vinaigre ayant été dilué 10 fois, on a .

D'où,

2. Étude du bain de teinture

Q9 : On calcule la moyenne en faisant la somme des valeurs de toutes les mesures et en divisant par le nombre de mesures. On trouve .

En rentrant les valeurs sur la calculatrice, on trouve un écart-type de .

Q10 :

Ainsi, .

Q11 : Le quotient vaut 0,67 ce qui est inférieur à 2. On en déduit que la valeur expérimentale obtenue est compatible avec la valeur de référence.