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BEPC 2024Physique-chimie-technologie (PCT) · Toutes séries

BEPC 2024 PCT : sujet et corrigé commenté

Le sujet de juin 2024, retapé proprement, puis corrigé pas à pas : ions et test du chlorure, quantité de matière, pH, pétrole, poulies et courroie, cycles du moteur, et une panne de courant à expliquer avec un oscillogramme et un fusible.

BEPCExamen

2024Session

2 heuresDurée

3Coefficient

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Le sujet

A. Évaluation des ressources (10 points)

Exercice 1 : savoirs essentiels (5 points)

Nommer les ions suivants : $\mathrm{Ca^{2+}}$ ; $\mathrm{HO^-}$ . 1 pt
Donner un exemple d'indicateur coloré. 0,5 pt
Décrire le test d'identification de l'ion chlorure $\mathrm{Cl^-}$ dans une solution. 1,5 pt
Donner deux types de lignes de transport de l'énergie électrique au Cameroun. 1 pt
Définir coupe simple d'un objet. 1 pt

Exercice 2 : application des savoirs et savoir-faire (5 points)

1. Mise en solution d'un solide ionique (1,5 point)
On dissout 10 g de chlorure de potassium $\mathrm{KCl}$ dans de l'eau.

1.1 Écrire l'équation de dissolution du chlorure de potassium dans l'eau. 0,75 pt
1.2 Déterminer la quantité de matière de $\mathrm{KCl}$ dissoute. 0,75 pt

Données : masses molaires en g/mol : K = 40,1 ; Cl = 35,5.

2. Utilisation du pH (0,5 point)
On donne deux solutions : solution $A_1$ (pH = 1) et solution $A_2$ (pH = 7). Indiquer la solution acide sur cette liste. 0,5 pt

3. Les pétroles (1 point)
Expliquer l'intérêt du traitement du pétrole brut. 1 pt

4. Système poulies-courroie (1 point)
On considère un système poulies-courroie $E \rightarrow S$ dont le rapport de transmission est $k = 0{,}75$ .

4.1 Dire s'il y a réduction ou multiplication du mouvement. Justifier. 0,5 pt
4.2 La vitesse de rotation de la roue E est $N_E = 120$ tr/min ; déterminer la vitesse de rotation $N_S$ de la roue S. 0,5 pt

5. Moteur à quatre temps (1 point)
Déterminer le nombre de tours du vilebrequin après 9 cycles complets de fonctionnement d'un moteur à quatre temps. 1 pt

B. Évaluation des compétences (10 points)

Un problème d'électricité s'est posé dans la famille de M. ESSINDI. De retour du travail, la maîtresse de maison, Mme ETOR, a décidé de cuisiner un bon repas. Au moment où elle a allumé la plaque de cuisson (réchaud électrique), tous les appareils électriques branchés ainsi que les lampes se sont éteints brusquement. Il y avait dans la cuisine le four électrique, le lave-linge, le micro-onde et six lampes en fonctionnement.

Face à cette situation, M. ESSINDI pense que la tension délivrée par le secteur n'est pas conforme. Pour vérifier cette idée, il a fait réaliser un contrôle qui conduit à l'oscillogramme du document ci-dessous.

Indications du compteur : 220 V – 50 Hz. Balayage horizontal : $B = 0{,}005$ s/div. Sensibilité verticale : $S = 110\sqrt2$ V/div.

Informations

1. Intensités de fonctionnement de chaque appareil :

Appareil	Intensité en fonctionnement
Four	9 A
Lave-linge	8 A
Micro-onde	4 A
Plaque de cuisson	6 A
Une lampe	1 A

2. Caractéristique du fusible qui protège l'installation de la cuisine : fusible de 32 A.

En utilisant les informations ci-dessus et en t'aidant d'une démarche scientifique :

Vérifie la conformité des indications du compteur. 5 pts
Propose une explication à monsieur ESSINDI. 5 pts

Source : MINESEC, Direction des examens, des concours et de la certification (DECC), session 2024. Énoncé retapé par NCC Académie.

Le corrigé commenté

Voici gratuitement la correction du premier exercice, pour que tu voies la qualité du corrigé.

Exercice 1 : savoirs essentiels (5 points)

1. Nommer les ions $\mathrm{Ca^{2+}}$ et $\mathrm{HO^-}$ 1 pt

$\mathrm{Ca^{2+}}$ : ion calcium ; $\mathrm{HO^-}$ : ion hydroxyde.

Méthode à retenirLes ions à connaître :

\mathrm{Na^+}

sodium,

\mathrm{K^+}

potassium,

\mathrm{Ca^{2+}}

calcium,

\mathrm{Cu^{2+}}

cuivre II,

\mathrm{Fe^{2+}}

fer II,

\mathrm{Fe^{3+}}

fer III,

\mathrm{Cl^-}

chlorure,

\mathrm{HO^-}

hydroxyde,

\mathrm{SO_4^{2-}}

sulfate,

\mathrm{H_3O^+}

oxonium.

2. Un indicateur coloré 0,5 pt

Le bleu de bromothymol (BBT). On accepte aussi l'hélianthine ou la phénolphtaléine.

Méthode à retenirLe BBT est jaune en milieu acide, vert en milieu neutre et bleu en milieu basique.

3. Test de l'ion chlorure 1,5 pt

On verse quelques gouttes de solution de nitrate d'argent dans la solution à tester.

S'il se forme un précipité blanc qui noircit à la lumière, la solution contient des ions chlorure $\mathrm{Cl^-}$ .

Le précipité est du chlorure d'argent : $\mathrm{Ag^+} + \mathrm{Cl^-} \longrightarrow \mathrm{AgCl}$ .

Piège fréquentNe donner que le réactif. Le barème demande trois éléments : le réactif (nitrate d'argent), l'observation (précipité blanc) et le fait qu'il noircit à la lumière.

Méthode à retenirTableau des tests :

\mathrm{Cl^-}

→ nitrate d'argent, précipité blanc qui noircit ;

\mathrm{Cu^{2+}}

→ soude, précipité bleu ;

\mathrm{Fe^{2+}}

→ soude, précipité vert ;

\mathrm{Fe^{3+}}

→ soude, précipité rouille.

4. Deux types de lignes de transport 1 pt

Les lignes à haute tension, à moyenne tension et à basse tension (deux suffisent).

Méthode à retenirOn transporte l'électricité en haute tension pour limiter les pertes sur les longues distances ; des transformateurs abaissent ensuite la tension jusqu'à 220 V dans les maisons.

5. Définir coupe simple 1 pt

La coupe simple est une représentation d'un objet coupé de façon imaginaire par un seul plan, pour mettre en évidence ses détails intérieurs cachés.

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Le corrigé complet en PDF, avec la même méthode pour chaque question : solution rédigée, barème, piège fréquent et méthode à retenir.

Exercice 2 : application des savoirs et savoir-faire (5 points)
Partie B · Tâche 1 : le compteur est-il conforme ? (5 points)
Partie B · Tâche 2 : expliquer la panne (5 points)

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Les notions évaluées

Ions
Indicateurs colorés
Test des ions chlorure
Transport de l'électricité
Coupe simple
Équation de dissolution
Quantité de matière
pH
Raffinage du pétrole
Poulies et courroie
Moteur à 4 temps
Oscillogramme
Tension efficace
Fréquence
Fusible et surintensité

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