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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 %.

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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=1000x0.975=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=3,6x16=57,6 W.
A.2.6. On lit une longueur d'onde de 900 nm environ soit E= hc/λ=2,21.10-19J

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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.

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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=25x5=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 0,03x20=0,6 m/s .
On a donc une valeur de vitesse comprise entre19,4 m/s et 20,6 m/s

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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.

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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.

NB : ce corrigé vous est proposé par Studyrama. Il s'agit d'une proposition de corrigé qui ne saurait tenir lieu de corrigé officiel. Toute reproduction sans accord est strictement interdite.

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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.

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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. NB : ce corrigé est édité par Studyrama. Il s'agit d'une proposition de corrigé qui ne saurait tenir lieu de corrigé officiel. Toute reproduction sans accord est strictement interdite.

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Extrait du sujet 2015

Le conseil municipal d'une commune envisage la construction d'un BEPOS abritant un pôle de santé. L'étude du projet est confiée à une équipe constituée d'experts. Les points suivants seront étudiés :

Partie A : la conception du bâtiment
Partie B : l'intégration des énergies renouvelables
Partie C : l'utilisation de l'hydrogène, un vecteur énergétique

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Extrait du corrigé 2015

A.I.I
Les MCP sont qualifiés d'organiques car les matériaux organiques sont, par définition, de la matière formée des êtres vivants végétaux, animaux ou micro-organismes. Or la paraffine est un distillat obtenu lors du procédé du raffinage du pétrole, roche liquide d'origine naturelle.

A.I.2
Un MCP permet d'absorber ou de restituer l'énergie en fonction des températures. Le procédé utilise les changements d'état qui ont lieu à des températures stratégiques correspondant aux valeurs limites respectivement fixées pour le confort d'hiver et d'été, ainsi cela permet d'éviter les besoins en chauffage.

NB : ce corrigé vous est proposé par Studyrama. Il s'agit d'une proposition de corrigé qui ne saurait tenir lieu de corrigé officiel. Toute reproduction sans accord est strictement interdite.

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Extrait
Une vraie randonnée se prépare correctement !
Partie A : des examens médicaux du coeur
A.1. Mesure du débit cardiaque
A.2. La scintigraphie cardiaque
Partie B : le matériel du randonneur
B.1. La boussole
B.2. Le sac à dos solaire
B.3. La douche solaire
Partie C : la randonnée sur le GR 10
C.1. Randonnée
C.2. Montée en funiculaire

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Nous avons demandé à un correcteur de plancher en même temps que vous sur le sujet et de vous donner ses éléments de réponse, pour vous permettre de les comparer avec votre copie. Extrait :
Partie A
A.1
A1.1 a : 66 BAT/MIN
1.1b : 66*76E-3=5.00L/MIN
1.1c : EN dm3=1L Et 1dm^3=10-3m^^3
On a 5/60
Avec les chiffres significatifs on a 8 ;4.10^-5M^3/s
1.1  : d8.4.10^-5 /(3 ;10^-4)
=2.8.10-1 arrondi a 0.3m/s
1.2a
120mL
1.2b : 190*0.120=22.8L/MIN
1.2c : Non compris entre 30 et 40
Non entraine
A.2
A.2.1 : 3
THALLIUM 201
2.2 : Beta+
Positon :e
Attention toutefois, il s'agit bien d'une proposition de corrigé et pas d'un corrigé officiel...

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