Sujet du bac 2022 de STI2D - Physique-chimie et mathématiques — Métropole, La Réunion, Antilles Guyane — physique-chimie et mathématiques

22-2DPCMAME1 Page: BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2022 SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE L’INDUSTRIE ET DU DEVELOPPEMENT DURABLE Physique-Chimie et Mathématiques ÉPREUVE DU MERCREDI 11 MAI 2022 Durée de l’épreuve : 3 heures 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 17 pages numérotées de à . PHYSIQUE-CHIMIE .................................................................................. points MATHÉMATIQUES ..................................................................................... points Le candidat sera attentif aux consignes contenues dans le sujet pour traiter les 4 exercices. 22-2DPCMAME1 Page: EXERCICE 1 commun à tous les candidats (4 points) (physique-chimie et mathématiques) Modèle de la vitesse de refroidissement d’un lait écrémé Dans le domaine de l’agroalimentaire, la question du refroidissement des produits préparés peut être cruciale. On peut citer par exemple la problématique de la durée de refroidissement du lait produit dans une ferme : afin d’éviter la prolifératio n microbienne, il convient de minimiser cette durée de refroidissement. Afin d’étudier l’évolution de la température d’une masse de liquide en contac t avec l’atmosphère d’une pièce en fonction du temps, l’expérience suivante est réalisée. Une masse de lait écrémé 𝑚 = 150 g est chauffée à une température de 63,4 °C. On laisse ensuite le lait se refroidir à l’air libre en relevant sa température toutes les minutes. Pendant toute la durée de l’expérience, la température de l’air de la pièce reste constante et inférieure à celle du lait. Résultats de l’expérience : température de la masse de lait en fonction du temps 𝑡. 𝑡(en min) 0 1 2 3 4 5 6 7 température (en °C) 63,4 61,7 60,2 58,6 57,4 56,2 54,7 53,6 𝑡 (en min) 8 9 10 11 12 13 14 15 température (en °C) 52,4 51,2 50,4 49,4 48,5 47,4 46,6 45,9 Donnée : - Pour la capacité thermique massique du lait, on prendra : 𝑐lait …