Sujet du bac 2021 de physique-chimie — Métropole, Mayotte, La Réunion, Antilles Guyane, jour 2 (session de remplacement) (général)

21-PYCJ2ME3 BACCALAURÉAT GÉNÉRAL ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2021 PHYSIQUE-CHIMIE Durée de l’épreuve : 3 heures 30 L’usage de la calculatrice avec mode examen actif est autorisé. L’usage de la calculatrice sans mémoire, « type collège » est autorisé. Dès que ce sujet vous est remis, assurez-vous qu’il est complet. Ce sujet comporte 14 pages numérotées de à . L’annexe page 14 est à rendre avec la copie. Le candidat traite 3 exerci ces : l’exercice 1 puis il c hoisit 2 exercices parmi les 3 proposés. 21-PYCJ2ME3 EXERCICE 1 commun à tous les candidats (10 points) VOL D’UNE MONTGOLFIÈRE Une montgolfière est un moyen de transport aérien consti tué d’une nacelle pouvant contenir des passagers. Au-dessus de la nacelle, se trouvent : - une enveloppe en nylon appelée le ballon dont on considère le volume constant ; - un brûleur permettant de réaliser la combustion de propane dans le dioxygène de l’air ; ce propane est stocké dans des bonbonnes transportées dans la nacelle. De nombreuses sorties sont proposées, d’une durée mo yenne d’une heure. Une voiture est contrainte de suivre au sol la montgolfière pour récupérer les passagers et le matériel lors de l’atterrissage. En effet, le lieu d’atterrissage ne peut pas être connu de façon sûre au moment du départ : il est dépendant des conditions météorologiques. Les objectifs de cet exercice sont : - de déterminer la masse totale qu’il est possible d’embarquer dans la montgolfière ; - de trouver l’autonomie de vol maximale possible avec la montgolfière. On étudie dans cet exercice une enveloppe en nylon de modèle « M-77 » de 0,1 mm d’épaisseur, de volume V = 2 200 m3, à laquelle on accroche une nacelle de modèle « C-1 », de masse mnacelle = 56 kg. La nacelle est capable d’embarquer jusqu’à trois personnes ainsi que quatre bonbonnes pesant chacune 40 kg et contenant 20 kg de propane chacune. D’après le site …