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13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 1/10 DIPL

13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 1/10 DIPLÔME NATIONAL du BREVET Session 2013 DURÉE : 45 min - COEFFICIENT : 1 Ce sujet comporte 10 pages numérotées de 1/10 à 10/10. Le candidat s’assurera en début d’épreuve que le sujet est complet. Le candidat répond directement sur le sujet qui doit être remis en fin d’épreuve, à l’intérieur de la copie, sans le dégrafer. L’usage de la calculatrice est autorisé. PHYSIQUE – CHIMIE Série générale BARÈME : Première partie : Tri des déchets 7,5 points Deuxième partie : Recyclage 6 points Troisième partie : Au centre de tri 4,5 points Orthographe et présentation : 2 points REPÈRE : 13DNBGENPHCME3 13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 2/10 Collecte, tri et valorisation des déchets Première partie : Tri des déchets : (7,5 points) 1. Dans la benne de collecte d’objets métalliques d’une déchetterie, on retrouve des objets constitués de métaux d’usage courant. 1.1. Compléter dans le cadre ci-dessous, les noms des quatre métaux les plus couramment utilisés que l’on peut retrouver dans cette benne (chaque tiret correspond à une lettre et la première lettre du nom du métal est écrite). Benne de collecte des objets métalliques C _ _ _ _ _ A _ _ _ _ _ _ _ _ Z _ _ _ F _ _ 1.2. Nommer deux autres métaux utilisés notamment pour la fabrication des bijoux. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 2. Dans les centres de tri, certaines étapes du tri sont mécanisées. Par exemple, le dispositif schématisé ci-dessous permet à la plaque d’attirer les objets en fer, comme l’indique le schéma ci-dessous. Plaque Tapis roulant avec des objets Canette en fer 13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 3/10 Comment expliquer que la plaque puisse attirer la canette en fer ? ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 3. Parmi les déchets, certains sont conducteurs du courant électrique ; d’autres sont isolants. Proposer une expérience simple permettant de comparer le caractère conducteur de différents objets. 13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 4/10 4. Le technicien d’un laboratoire doit apporter à la déchetterie quatre flacons de produits chimiques dont les étiquettes se sont décollées. Il veut donc retrouver à quel flacon correspondent chacune des étiquettes suivantes. Étiquette n° 1 Étiquette n° 2 Étiquette n° 3 Étique tte n° 4 Acide chlorhydrique Solution aqueuse de sulfate de fer (II) Solution aqueuse de sulfate de fer (III) Solution aqueuse d’hydroxyde de sodium ATTENTION solution très basique 4.1. Citer deux précautions à prendre lors de la manipulation d’un flacon portant le pictogramme ci-dessous : ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… 4.2. Indiquer ce que l’on ne doit pas faire avec les flacons portant le pictogramme ci-dessous : ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… SGH09-Dangereux pour l’environnement SGH09-Dangereux pour l’environnement SGH09-Dangereux pour l’environnement SGH05-Corrosif SGH05-Corrosif SGH05-Corrosif 13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 5/10 4.3. Pour estimer le pH de ces quatre solutions, le technicien dépose quelques gouttes de chacune d’elles sur du papier pH dont le nuancier est présenté ci-dessous : 4.3.1. Il organise les résultats dans le tableau ci-dessous. Inscrire dans la troisième colonne du tableau le pH estimé de chacune de ces solutions. Solution testée Coloration prise par le papier pH pH Cette solution est : Solution A Rouge clair Solution B Vert clair Solution C Vert clair Solution D Violet 4.3.2. Compléter la dernière colonne du tableau. 4.4. Pour distinguer les solutions B et C, on ajoute quelques gouttes de solution d’hydroxyde de sodium dans le tube à essai contenant la solution B. Il se forme alors un précipité rouille. On verse de même quelques gouttes de solution d’hydroxyde de sodium dans un autre tube à essai contenant la solution C. Il se forme cette fois un précipité vert. 4.4.1. Schématiser le test réalisé sur la solution B dans le cadre ci- dessous : 13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 6/10 4.4.2. Donner les formules des ions fer (II) et des ions fer (III). Ion fer (II) : …………… Ion fer (III) : …………… 4.4.3. Test à la solution d’hydroxyde de sodium (ou soude) Ion détecté Couleur du précipité Ion fer (II) vert Ion fer (III) rouille En utilisant le tableau ci-dessus, indiquer l’ion présent dans la solution B. Argumenter en utilisant la conjonction car. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 4.5. En utilisant les étiquettes page 4/10 et les réponses aux questions 4.3.2 et 4.4.3, relier par un trait l’étiquette à la solution correspondante. Étiquette n° 1 Solution A Étiquette n° 2 Solution B Étiquette n° 3 Solution C Étiquette n° 4 Solution D Deuxième partie : Recyclage : (6 points) Photographie d’une usine de valorisation énergétique de déchets (lemonde.fr) 1. Les déchets non recyclables sont brûlés dans des usines d’incinération. L’énergie thermique produite sous forme de chaleur permet de produire de l’énergie électrique. Ces usines d’incinération sont donc de véritables centrales de production d’électricité. 13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 7/10 1.1. Nommer la partie commune à toutes les centrales électriques. ………………………………………………………………………………………………………… 1.2. Compléter le diagramme énergétique ci-dessous, en choisissant parmi les mots suivants : thermique, électrique, mécanique, chimique, de position. 2. La tension délivrée au réseau électrique par une telle usine a la même allure que la tension présentée sur l’oscillogramme ci-dessous : Réglage de l’oscilloscope : Sensibilité horizontale : 5 ms / div 2.1. Parmi les termes ci-dessous, entourer celui (ou ceux) qui convient (conviennent) pour décrire la tension électrique. sinusoïdale positive périodique continue alternative Partie commune à toutes les centrales électriques. Énergie mécanique Énergie ................................. Énergie ................................. 13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 8/10 2.2. Un électricien veut mesurer la valeur efficace de cette tension avec un multimètre. 2.2.1. Cocher les cases correspondant aux deux bornes à utiliser : VΩ COM mA 10A 2.2.2. Cocher la case correspondant à la zone où devra se trouver le sélecteur (bouton central) : V V~ A Ω 2.3. En utilisant l’oscillogramme page 7/10, montrer que la période T de cette tension est égale à 20 ms. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 2.4. Convertir la période T en seconde. ………………………………………………………………………………………………………. 2.5. Donner la relation entre la période T et la fréquence f. Préciser les unités de T et f. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 2.6. Calculer la fréquence f de cette tension électrique. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 9/10 Troisième partie : Au centre de tri : (4,5 points) 1. Pour déterminer la quantité de déchets apportés au centre de tri, les camions sont pesés à l’entrée et à la sortie. Pesée d’un camion à l’entrée du centre de tri Plaque signalétique du camion PV : Poids à Vide PTAC : Poids Total Autorisé en Charge PTRA : Poids Total Roulant Autorisé T : Tonne (t) 1.1. Indiquer par quel terme il faudrait remplacer le mot « poids » afin d’être en accord avec le langage scientifique. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 1.2. Nommer l’unité du poids d’un objet. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 1.3. Les deux grandeurs masse et poids sont proportionnelles. 1.31. Donner la relation qui lie le poids P du camion, sa masse m et l’intensité de pesanteur g. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 1.3.2. Préciser les unités de chaque grandeur. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 13DNBGENPHCME3 DNB Série générale – Épreuve de Physique - Chimie Page 10/10 1.3.3. Calculer le poids d’un camion de masse 30 tonnes. On prendra g = 10 N/kg. ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 1.4.1. Donner le nom de l’appareil permettant de mesurer le poids. ………………………………………………………………………………………………………… 1.4.2. Donner le nom de l’appareil permettant de mesurer la masse. ………………………………………………………………………………………………………… uploads/Sante/ 2013-physique-chimie-septembre.pdf