Sujets du Bac STI2D Physique-Chimie et Mathématiques 2025
Sujets du Bac STI2D de Physique-Chimie et Mathématiques 2025 : Métropole et Métropole remplacement. Avec le corrigé de chaque exercice.
Métropole France (2025)
Thèmes du sujet : Mesure, incertitudes et pratique expérimentale · Énergie et puissance : bilans, rendement et autonomie · Énergie chimique et oxydo-réduction : piles, accumulateurs, piles à combustible · Énergie électrique : régime sinusoïdal, puissances, transport et protection · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides · Radioactivité, fission et fusion nucléaires · Changements d'état, diagramme (P,T) et bilans énergétiques thermiques · Combustions : équations et bilans énergétiques · Intégration : intégrales, primitives, aires et valeur moyenne · Fonction logarithme népérien · Équations différentielles y′ = ay + b · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
- Exercice 1 - Énergie électrique · Énergie électrique : régime sinusoïdal, puissances, transport et protection
Questions 1 à 5 de l'exercice 1 : détermination graphique de la tension maximale et calcul de la tension efficace, calcul de la puissance apparente S, calcul du facteur de puissance k, énergie reçue… - Exercice 1 - Intégration · Intégration : intégrales, primitives, aires et valeur moyenne
Questions 6 et 7 de l'exercice 1 : vérifier qu'une fonction F est une primitive de f par dérivation, puis calculer l'intégrale de f(t) entre 0 et 60 pour déterminer l'énergie modélisée Emod en mJ. - Exercice 1 - Mesure et incertitudes · Mesure, incertitudes et pratique expérimentale
Calculer la valeur du quotient z = |E - E_mod| / u(E) avec E = 0,72 J, E_mod = 735 mJ et u(E) = 10 mJ, puis discuter l'accord entre le modèle adopté et la valeur mesurée. - Exercice 2 - Combustions · Combustions : équations et bilans énergétiques
Exercice 2 - Combustions : combustion complète du propane, bilan thermique calorimétrique avec canette d'eau pour déterminer le pouvoir calorifique de la paraffine, et comparaison avec le propane. - Exercice 2 - Énergie mécanique · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides
Questions 6 à 11 : Étude de l'ascension de la vasque olympique (mouvement rectiligne uniforme, calcul de vitesse, d'altitude finale et d'accélération, calcul du poids et équilibre dynamique des… - Exercice 3 - Nombres complexes · Nombres complexes : forme exponentielle et applications
Question 1 : lecture graphique du module et de l'argument du point M représenté dans le plan complexe. Déterminer son affixe sous forme exponentielle parmi quatre propositions et justifier son choix. - Exercice 3 - Équations différentielles · Équations différentielles y′ = ay + b
Soit l'équation différentielle y' = 2y - 0,5. 1. Déterminer l'ensemble des fonctions solutions sur R. 2. Déterminer la fonction f solution telle que f'(0) = -3. - Exercice 3 - Fonction logarithme népérien · Fonction logarithme népérien
On considère f(x) = e^(-0,016x) - 2. Résoudre f(x) = 0 dans R (valeur exacte et approchée à 10^(-2)). Puis montrer que pour tout x > 0, ln(x^4/9) - 3ln(x) + ln(9/x) = 0. - Exercice 4 - Fission nucléaire · Radioactivité, fission et fusion nucléaires
Exercice 4 (physique-chimie) sur la fission nucléaire : calcul de la proportion en masse d'uranium 235 dans l'uranium naturel, identification et justification du type de réaction nucléaire, calcul de… - Exercice 4 - Énergie et puissance · Énergie et puissance : bilans, rendement et autonomie
Questions 6 et 7 : calcul de la puissance thermique globale et du rendement électrique d'un réacteur nucléaire. - Exercice 4 - Changements d'état · Changements d'état, diagramme (P,T) et bilans énergétiques thermiques
Partie 3 – Pression de l'eau contenue dans la cuve du réacteur : exploiter le diagramme de phase (P,T) de l'eau pour justifier la transition du point A au point D lors du chauffage à 155 bar (Q8), et… - Exercice 4 - Oxydo-réduction · Énergie chimique et oxydo-réduction : piles, accumulateurs, piles à combustible
Questions 10 à 12 : couples redox, écriture de l'équation bilan et protection du combustible nucléaire contre la corrosion.
Métropole France remplacement (2025)
Thèmes du sujet : Énergie et puissance : bilans, rendement et autonomie · Énergie électrique : régime sinusoïdal, puissances, transport et protection · Énergie interne : transferts thermiques, conduction et résistance thermique · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides · Réactions chimiques acido-basiques et pH · Intégration : intégrales, primitives, aires et valeur moyenne · Fonction exponentielle de base e · Fonction logarithme népérien · Équations différentielles y′ = ay + b
- Exercice 1 · Énergie mécanique : dynamique, travail, rotation et statique des fluides
Étude de la coulée d'un nageur : justifier la nature du mouvement et le signe du travail de la force de traînée, calculer l'énergie cinétique à deux instants et le travail de la traînée, puis étudier… - Exercice 2 · Énergie interne : transferts thermiques, conduction et résistance thermique
Étude thermique d'un logement : calcul de la résistance thermique des murs et globale, calcul des flux thermiques, consommations annuelles de chauffage et d'eau chaude sanitaire, et impact… - Exercice 3 - Q1 · Fonction exponentielle de base e
Q1 : Pour la fonction f(x) = e^(-0,016x) - 2 définie sur R, déterminer parmi A: f(0)=-2, B: f'(x)=e^(-0,016x), C: f est croissante, D: f est décroissante sur R, la réponse exacte en justifiant. - Exercice 3 - Q2 · Intégration : intégrales, primitives, aires et valeur moyenne
Soit la fonction f définie sur [0; +∞[ par f(x) = 30 / (1 + 2x). Est-il vrai que la valeur moyenne de f sur l'intervalle [5; 15] est supérieure à 3 ? Justifier la réponse. - Exercice 3 - Q3 · Équations différentielles y′ = ay + b
Q3 : Résoudre l'équation différentielle y' = -0,08y + 1,84 avec la condition initiale f(0) = 83 pour trouver l'expression de f(t). - Exercice 3 - Q4 · Fonction logarithme népérien
Q4 : Pour f(t) = 60e^(-0,08t) + 23, résoudre l'inéquation f(t) <= 44 et donner le temps à la minute près. - Exercice 4 - Énergie électrique · Énergie électrique : régime sinusoïdal, puissances, transport et protection
Questions Q1 à Q6 de l'exercice 4 : branchement d'un ampèremètre et d'un voltmètre, détermination graphique de la période, de la fréquence, des tensions et intensités maximales et efficaces, calcul… - Exercice 4 - Énergie et puissance · Énergie et puissance : bilans, rendement et autonomie
Questions Q7 à Q9 et Q11 à Q12 : Bilan énergétique et consommation d'eau d'un cycle de lavage, et estimation des économies d'énergie dues au détartrage. - Exercice 4 - Détartrage · Réactions chimiques acido-basiques et pH
La résistance d'un lave-linge est recouverte de 25,0 g de tartre. En supposant que tout le carbonate de calcium réagit avec l'acide chlorhydrique, calculer la masse d'acide chlorhydrique nécessaire…
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