Physique chimie, SVT, Brevet Asie 2019

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Des verres correcteurs de plus en plus légers.
L'utilisation du CR39 à la place du crown permet de diviser par deux ou trois environ la masse d'un verre correcteur.
Caractéristiques de ce verre :
le verre est bombé ;
dimensions approximatives : 30 mm x 50 mm ;
l'épaisseur n'est pas uniforme..Masse : 4,1 g ; volume : 3,1 mL.
1. Le CR34 est fabriqué à partir d'une substance constituée de molécules de formule C12H18O7. Indiquer la composition atomique de cette molécule.
12 atomes de carbone ; 18 atomes d'hydrogène et 7 atomes d'oxygène.
L'un des intérêt du matériau est sa faible masse volumique par rapport à celle du crown, généralement comprise entre 2,2 et 3,8 g / mL.
2. A l'aide de calculs, justifier l'affirmation " L'utilisation du CR39 à la place du crown permet de diviser par deux ou trois environ la masse d'un verre correcteur.".
Masse volumique du CR39 : 4,1 / 3,1 =1,32 g / mL.
A volume égal, la masse d'un verre en CR39 est environ 3 / 1,32 ~2,3 fois plus faible que celle d'un verre en crown.
Pour déterminer le volume d'un verre correcteur en cR39, on utilise une éprouvette graduée et de l'eau.
Caractéristiques de quelques éprouvettes graduées.
Capacité ( mL)
 Précision ( mL)
 Graduation ( mL)
 Diamètre intérieur ( mm)
 hauteur intérieure (mm)
10
 ±0,2
 0,2
 14
 65
50
 ±1,0
 0,5
 25
 102
100
 ±1,0
 1
 29
 152
250
 ±2,0
 2
 43
 173
500
 ±5,0
 5
 53
 227

3. Choisir l'éprouvette la plus adaptée.
Dimensions approximatives du verre : 30 mm x 50 mm ; le diamètre intérieur de l'éprouvette doit être supérieur à 30 mm et sa hauteur supérieure à 50 mm.
Eprouvette de capacité 250 mL, de diamètre intérieur 43 mm et de hauteur 173 mm.
 4. Expliquer la méthode de mesure et la schématiser.
Remplir l'éprouvette avec de l'eau jusqu'à la graduation100 mL.
Placer plusieurs verre dans l'éprouvette et relever le nouveau volume.
Faire la différence des volumes et diviser par le nombre de verre introduits.

 5. Parmi les propoitions suivantes, choisir en justifiant, celle qui permet d'améliorer la précision en conservant la même éprouvette.
A. augmenter le volume d'eau.
B. mesurer le volume total de plusieurs verres identiques.
C. remplacer l'eau par un liquide de masse volumique plus petite.
Un verre ayant un volume voisin de 3,1 mL et la précision de l'éprouvette étant de ±2,0mL, introduire 10 verre identiques dans l'éprouvette contenant initialement 100 mL d'eau.
Le volume final est voisin de 130 mL ; le voume des verres est de 30 mL ± 2mL.
Le voume d'un verre est (30 ±2,0) / 10 = 3 ± 0,2 mL.



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SVT .
L'étang de Thau classé Natura 2000 est une zone importante de production de coquillages.
En août 2018, la malaïgue ( mauvaise eau) a provoqué un taux de mortalité de 60 % des huitres et 100 % des moules dans certaines zones.
On s'intéresse à l'origine de cette mortalité.
Dans l'étang, les moules et les huitres filtrent l'eau pour se nourrir et y prélever le dioxygène nécessaire à leur respiration.
Des algues microscopiques se multiplient sous l'effet de la température élevée et de l'éclairement intense. Lorsque la température rest élevée ( > 25°C) sur une dizaine de jours, et que l'eau n'est pas brassée par le vent, les algues meurent massivement. Des bactéries présentes dans l'eau dégradent ces algues, en consommant du dioxygène. En conséquence la quantité de dioxygène présente dans l'eau diminue tellement ( moins de 2 mg / L d'O2 dissous) et les coquillages meurent. Ils sont à leur tour décomposés par les bactéries ce qui provoque une nouvelle diminution du taux de dioxygène. Parfois la maladie est freinée par un coup de vent qui brasse l'eau et ré-oxygène l'eau.
1. Proposer, en argumentant, trois contrôles à effectuer régulièrement afin de surveiller la qualité de l'eau pour prévenir l'apparition de la maladie.
Vérifier que la teneur en dioxygène dissous est supérieure à 2 mg / L en particulier les jours en absence de vent.
Mesurer la température de l'eau : si celle -ci est supérieure à 25 °C pendant une dizaine de jours, les algues vont se multiplier.
Mesurer l'éclairement solaire.
Mesurer la vitesse du vent afin de s'assurer que l'eau est suffisamment brassée.

On cherche à comprendre expérimentalement les facteurs qui influencent la teneur en dioxygène de l'eau de l'étang.
Un dispositif EXAO permet de mesurer la concentration en dioxygène dissout dans l'eau au cours du temps.
On place dans un récipient fermé hermétiquement de l'eau et un capteur mesurant la concentration en dioxygène. Le capteur est relié à un ordinateur qui construit un graphique de la teneur en dioxygène en fonction du temps. La sonde à dioxygène mesure le dioxygène dissout dans le liquide.
La température est constante au cours des expériences.




Dispositifs expérimentaux permettant de mettre en évidence l'influence de la présence d'huitres, des bactéries ou de la matière organique sur la quantité de dioxygène dissout.


Pour chacune des trois questions suivantes, il existe une seeule réponse exacte.
2.a. Pour conclure que les huitres sont vivantes, on utilise :
les dispositifs 1 et 2 ;
les dispositifs 1 et 3 ;
les dispositifs 1 et 4 ;
les dispositifs 2 et 3.
Mesure de la teneur en dioxygène en présence d'huitres vivantes ( dispositif 1) et comparer avec la teneur du dispositif 2 ( référence).

2.b. La teneur en dioxygène diminue au cours du temps dans :
les dispositifs 1 et 2 ;
les dispositifs 1 et 3 ;
les dispositifs 2 et 3 ;
les dispositifs 2 et 4
La présence d'huitres vivantes ou de bactéries provoque une diminution de la teneur en dioxygène dissout.
La teneur en dioxygène dissout est constante dans le dispositif 2.
2.c. L'impact des bactéries sur la dégradation des alques sera mise en évidence par la comparaison :
des dispositifs 1 et 2 ;
des dispositifs 1 et 3 ;
des dispositifs 2 et 4 ;
des dispositifs 3 et 4.

La malaïque est impossible à enrayer une fois déclenchée; des solutions techniques sont envisageables pour éviter la mort des coquillages.
Proposer des solutions techniques ou des actions qui pourraient être mise en oeuvre en expliquant à quel niveau du scénario catastrophe elles s'exercent.
En absence de  vent et de températures supérieures à 25°C sur plusieurs jours, une faible teneur en dioxygène dissout nécessite un brassage mécanique de l'eau et la ré-oxygénation de l'eau à proximité des parcs à huitres.