2013-Physique Chimie Septembre

13DNBGENPHCME3 DNB Srie gnrale preuve de Physique - Chimie Page 1/10

DIPLME NATIONAL du BREVET

Session 2013

DURE : 45 min - COEFFICIENT : 1

Ce sujet comporte 10 pages numrotes de 1/10 10/10.

Le candidat sassurera en dbut dpreuve que le sujet est complet.

Le candidat rpond directement sur le sujet qui doit tre remis en fin dpreuve, lintrieur de la copie, sans le dgrafer.

Lusage de la calculatrice est autoris.

PHYSIQUE CHIMIE

Srie gnrale

BARME :

Premire partie : Tri des dchets 7,5 points

Deuxime partie : Recyclage 6 points

Troisime partie : Au centre de tri 4,5 points

Orthographe et prsentation : 2 points

REPRE : 13DNBGENPHCME3


Collecte, tri et valorisation des dchets

Premire partie : Tri des dchets : (7,5 points)

1. Dans la benne de collecte dobjets mtalliques dune dchetterie, on retrouve des objets constitus de mtaux dusage courant.

1.1. Complter dans le cadre ci-dessous, les noms des quatre mtaux les plus couramment utiliss que lon peut retrouver dans cette benne (chaque tiret correspond une lettre et la premire lettre du nom du mtal est crite).

Benne de collecte des objets mtalliques

C _ _ _ _ _ A _ _ _ _ _ _ _ _

Z _ _ _ F _ _

1.2. Nommer deux autres mtaux utiliss notamment pour la fabrication des bijoux.

2. Dans les centres de tri, certaines tapes du tri sont mcanises.

Par exemple, le dispositif schmatis ci-dessous permet la plaque dattirer les objets en fer, comme lindique le schma ci-dessous.

Plaque

Tapis roulant avec des objets

Canette en fer


Comment expliquer que la plaque puisse attirer la canette en fer ?

3. Parmi les dchets, certains sont conducteurs du courant lectrique ; dautres sont isolants. Proposer une exprience simple permettant de comparer le caractre conducteur de diffrents objets.


4. Le technicien dun laboratoire doit apporter la dchetterie quatre flacons de produits chimiques dont les tiquettes se sont dcolles. Il veut donc retrouver quel flacon correspondent chacune des tiquettes suivantes.

tiquette n 1 tiquette n 2 tiquette n 3 tique tte n 4 Acide

chlorhydrique

Solution aqueuse de sulfate de fer (II)

Solution aqueuse de sulfate de fer (III)

Solution aqueuse dhydroxyde de

sodium

ATTENTION solution trs

basique

4.1. Citer deux prcautions prendre lors de la manipulation dun flacon portant le pictogramme ci-dessous :

4.2. Indiquer ce que lon ne doit pas faire avec les flacons portant le pictogramme ci-dessous :

SGH09-Dangereux pour lenvironnement



SGH05-Corrosif

SGH05-Corrosif

SGH05-Corrosif


4.3. Pour estimer le pH de ces quatre solutions, le technicien dpose quelques gouttes de chacune delles sur du papier pH dont le nuancier est prsent ci-dessous :

4.3.1. Il organise les rsultats dans le tableau ci-dessous. Inscrire dans la troisime colonne du tableau le pH estim de chacune de ces solutions.

Solution teste 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. Complter la dernire colonne du tableau.

4.4. Pour distinguer les solutions B et C, on ajoute quelques gouttes de solution dhydroxyde de sodium dans le tube essai contenant la solution B. Il se forme alors un prcipit rouille. On verse de mme quelques gouttes de solution dhydroxyde de sodium dans un autre tube essai contenant la solution C. Il se forme cette fois un prcipit vert.

4.4.1. Schmatiser le test ralis sur la solution B dans le cadre ci-dessous :


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 la solution dhydroxyde de sodium (ou soude) Ion dtect Couleur du prcipit Ion fer (II) vert Ion fer (III) rouille

En utilisant le tableau ci-dessus, indiquer lion prsent dans la solution B. Argumenter en utilisant la conjonction car.

4.5. En utilisant les tiquettes page 4/10 et les rponses aux questions 4.3.2 et 4.4.3, relier par un trait ltiquette la solution correspondante.

tiquette n 1 Solution A tiquette n 2 Solution B tiquette n 3 Solution C tiquette n 4 Solution D

Deuxime partie : Recyclage : (6 points)

Photographie dune usine de valorisation nergtique de dchets (lemonde.fr) 1. Les dchets non recyclables sont brls dans des usines dincinration. Lnergie thermique produite sous forme de chaleur permet de produire de lnergie lectrique. Ces usines dincinration sont donc de vritables centrales de production dlectricit.


1.1. Nommer la partie commune toutes les centrales lectriques.

1.2. Complter le diagramme nergtique ci-dessous, en choisissant parmi les mots suivants : thermique, lectrique, mcanique, chimique, de position.

2. La tension dlivre au rseau lectrique par une telle usine a la mme allure que la tension prsente sur loscillogramme ci-dessous :

Rglage de loscilloscope :

Sensibilit horizontale : 5 ms / div

2.1. Parmi les termes ci-dessous, entourer celui (ou ceux) qui convient (conviennent) pour dcrire la tension lectrique.

sinusodale positive priodique continue alternative

Partie commune toutes les centrales lectriques.

nergie mcanique nergie

.................................

nergie

.................................


2.2. Un lectricien veut mesurer la valeur efficace de cette tension avec un multimtre.

2.2.1. Cocher les cases correspondant aux deux bornes utiliser :

V COM

mA 10A

2.2.2. Cocher la case correspondant la zone o devra se trouver le slecteur (bouton central) :

V

V~

A

2.3. En utilisant loscillogramme page 7/10, montrer que la priode T de cette tension est gale 20 ms.

2.4. Convertir la priode T en seconde. .

2.5. Donner la relation entre la priode T et la frquence f. Prciser les units de T et f.

2.6. Calculer la frquence f de cette tension lectrique.


Troisime partie : Au centre de tri : (4,5 points)

1. Pour dterminer la quantit de dchets apports au centre de tri, les camions sont pess lentre et la sortie.

Pese dun camion lentre du centre de tri

Plaque signaltique du camion

PV : Poids Vide PTAC : Poids Total Autoris en Charge PTRA : Poids Total Roulant Autoris T : Tonne (t)

1.1. Indiquer par quel terme il faudrait remplacer le mot poids afin dtre en accord avec le langage scientifique.

1.2. Nommer lunit du poids dun 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

lintensit de pesanteur g.

1.3.2. Prciser les units de chaque grandeur.


1.3.3. Calculer le poids dun camion de masse 30 tonnes. On prendra g = 10 N/kg.

1.4.1. Donner le nom de lappareil permettant de mesurer le poids.

1.4.2. Donner le nom de lappareil permettant de mesurer la masse.

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