Entraînez-vous pour le Bac STI2D grâce à nos annales !
Retrouvez le sujet de Physique – Chimie du Bac STI2D 2019
Extrait du sujet :
Partie A : Irrigation des cultures (9 points)
Objectif : faire correspondre la production d’énergie électrique locale (partie A.2) aux besoins du système d’irrigation du village (partie A.1).
A.1) Dimensionnement des besoins A.1.1) On cherche à déterminer la consommation d’eau journalière V (en m3·j-1) nécessaire à l’irrigation. Le document A1 fournit des informations sur les besoins en eau pour l’irrigation. Compléter le tableau qui permet d’estimer les besoins totaux en eau sur le document réponse DR1 à rendre avec la copie.
On souhaite pomper l’eau nécessaire grâce à une pompe alimentée en direct par des panneaux solaires. Le réservoir est situé à 25 m au-dessus du cours d’eau. La durée d’ensoleillement journalière est de 8 h, la pompe ne peut fonctionner que pendant cette durée.
A.1.2) Déterminer le débit q de la pompe en m3.h-1 puis en L.s-1 permettant d’assurer le stockage de la quantité d’eau nécessaire à l’irrigation pendant une journée. La puissance de pompage est donnée par la relation : p=QmgH · P : puissance en watt (W) · g : accélération de pesanteur (g = 9,81 m·s-2) · H : hauteur de pompage (m) · qm : débit massique (kg·s-1)
A.1.3) Dans la pratique, le débit massique de la pompe est de 3,40 kg·s-1, calculer la puissance P nécessaire au pompage.
A.1.4) Calculer la puissance du moteur électrique Pe de la pompe sachant que le rendement du dispositif de pompage est de 70 %.
Découvrez le corrigé de Physique – Chimie du Bac STI2D 2019
Extrait du corrigé :
En modifiant R, on modifie I et on note les valeurs de U. On obtient la courbe caractéristique.
A.2.2. On calcule 3,52/100=0,0352 On rajoute 3 digits soit 0,0355 A , ceci est la valeur de l’incertitude
A.2.3. Pcell =Ex S S=0,975 m2 Pcell=1000×0.975=975 W
A.2.4. R=35/975=3,6% ce rendement est très faible (rendements entre 5 et 16 pour cent ) On peut l’expliquer par la grande surface à éclairer (les cellules de labo sont plus petites)
A.2.5. Pm se lit pour U et I au point A , donc Pm=3,6×16=57,6 W.
A.2.6. On lit une longueur d’onde de 900 nm environ soit E= hc/λ=2,21.10-19J
Retrouvez le sujet de Physique – Chimie du Bac STI2D 2018
Extrait du sujet :
Station électrique mobile ADES
La station électrique mobile ADES est une unité de production électrique combinant différentes sources d’énergie renouvelables : panneaux solaires et éoliennes comportant des dispositifs d’auto-orientation ainsi qu’un groupe électrogène entraîné par un moteur diesel et un ensemble d’accumulateurs. L’hybridation permet l’utilisation combinée, en alternance ou seule, de ces énergies. Dotée d’un système intelligent, la station sélectionne automatiquement la meilleure source d’énergie disponible. Les énergies renouvelables étant prioritaires, les durées de fonctionnement du groupe thermique sont réduites au minimum. Ce groupe ne démarre que lorsque les accumulateurs ont besoin d’une recharge et pendant des périodes de forte consommation d’énergie. L’ensemble du système peut être installé sur une remorque capable de se déplacer très rapidement afin de satisfaire la demande en énergie électrique de façon immédiate. Il s’agit d’une alternative durable aux groupes électrogènes thermiques classiques, en fournissant d’importantes économies en combustible fossile avec des émissions de dioxyde de carbone moindres.
Découvrez le corrigé de Physique – Chimie du Bac STI2D 2018
Extrait du corrigé :
Partie A : la station est-elle adaptée à la mission à Haiti ?
A.1.1. Les sources d’énergie sont le Soleil, le vent, le pétrole.
A.1.2. Cette station permet de réduire la consommation de Diesel et donc de limiter le dégagement de dioxyde de carbone et donc de limiter l’effet de serre. En effet on privilégie les énergies renouvelables pour faire fonctionner le système ; le groupe classique vient en 3e position après le Soleil et le vent.
A.2.1. On lit In=5A
A.2.2. On a Pelec=UnxIn soit Pelec=25×5=125 W
A.2.3. S=Lxl soit S=1,65 m2
A.2.4. N= 8400/125=67,2 panneaux soit entre 67 et 68 panneaux soit une surface comprise entre 11 et 112 m2.
Partie B : conditions d’utilisation des éoliennes
B.1.1. En entrée, la grandeur est la vitesse du vent .En sortie la grandeur est une tension électrique en Volts
B.1.2. On mesure de 0,9 km/h à180 km/h.
B.1.3. La précision est de 0,03×20=0,6 m/s . On a donc une valeur de vitesse comprise entre 19,4 m/s et 20,6 m/s
Retrouvez le sujet de Physique – Chimie du Bac STI2D 2017
Extrait du sujet :
Partie A : Étude des panneaux photovoltaïques de la tour Elithis (5 points)
La toiture est recouverte de 342 modules photovoltaïques, composés chacun de 60 cellules, intégrés à la couverture plane du bâtiment, qui assurent une production d’électricité. Celle-ci est entièrement revendue.
A.1. Compléter, sur le document réponse DR1, à rendre avec la copie, la chaîne énergétique d’une cellule photovoltaïque.
A.2. Les modules photovoltaïques utilisés sont des modules Tenesol de référence TE 2200 (voir documents A1 et A2). Placer sur le graphique du document réponse DR2, à rendre avec la copie, le point où la puissance délivrée par le module est maximale.
A.3. Calculer la puissance électrique maximale délivrée par l’ensemble des modules.
A.4. Déterminer la surface S de l’ensemble des modules de la toiture.
A.5. Montrer que le maximum de la puissance lumineuse totale reçue par la toiture est proche de 500 kW.
A.6. En déduire le rendement maximal de ce bouclier solaire. En 2009, à l’issue de sa première année de fonctionnement, le directeur du groupe Elithis annonçait que les cellules solaires utilisées avaient donné entière satisfaction en produisant près de 96 % de l’énergie électrique attendue soit 78 000 kWh.
Découvrez le corrigé de Physique – Chimie du Bac STI2D 2017
Extrait du corrigé :
Partie B : Le laboratoire de radiologie de la Tour Elithis.
B.1.1. On lit λ=0,30 nm soit 3,0.10-10 m
ν = c / λ = 3,0.108 / 3,0.10-10 = 1,0.1018 Hz
T = 1 / ν =1,0.10-18 s
B.1.2.On calcule l’énergie du photon grâce à la formule de Planck. E = h x ν = 6,63.10-34 x 1,0.1018 = 6,6.10-16 J
B.1.3. N = 20 / 6= 2,27 soit environ 3 scanners au maximum par an (admissible pour un patient, peu pour un manipulateur radio).
B.1.4. Un manipulateur radio peut se placer loin de la source de rayons X (éloignement) et se protéger grâce à des vitres au plomb. Le plomb est en effet un matériau capable d’arrêter une grande partie des rayons X.
B.2.1. Il s’agit de calculer un débit volumique Dv = 12 L / min = 12.10-3 m3 / 60 s = 2,0.10-4 m3/s
B.2.2 d = 17 mm = 0,017 m r= 0,0085 m.
Retrouvez le sujet de Physique – Chimie du Bac STI2D 2016
Extrait du sujet :
Mission spatiale ATV 5 Dans la matinée du mercredi 30 juillet 2014, le cinquième véhicule automatique de transfert (ATV 5) construit par l’Agence Spatiale Européenne (ESA) a été lancé dans l’espace par la fusée Ariane 5 depuis la base de Kourou en Guyane française. Comme ses prédécesseurs, cet ATV était chargé de convoyer la nourriture, l’eau, l’oxygène et les carburants nécessaires au ravitaillement de la Station Spatiale Internationale (International Spatial Station : ISS) et de ses six membres d’équipage, qui orbitent à 400 km de la surface de la Terre. Placé par Ariane en orbite circulaire, l’ATV 5 a ensuite rejoint la Station grâce à ses propres systèmes de propulsion et de guidage automatiques, sous la surveillance des ingénieurs et astronomes du Centre de Contrôle de l’ATV basé à Toulouse.
Découvrez le corrigé de Physique – Chimie du Bac STI2D 2016
Extrait du corrigé :
Partie A
A.1.1.Les objectifs de l’ATV sont le ravitaillement, le transport, la possibilité de faire des mesures et le fait d’avoir un module pressurisé supplémentaire.
Attention toutefois, il s’agit bien d’une proposition de corrigé et pas d’un corrigé officiel…
Retrouvez les autres sujets et corrigés du Bac STI2D : Français, Philosophie, Enseignements technologiques transversaux, Mathématiques, Anglais LV1, Anglais LV2, Allemand LV1, Allemand LV2, Espagnol LV1, Espagnol LV2, Italien LV1, Italien LV2
