Sujet du bac 2025 de physique-chimie — Métropole, jour 1 (session de remplacement) (général)

25-PYCJ1ME3 Page BACCALAURÉAT GÉNÉRAL ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2025 PHYSIQUE-CHIMIE Mardi 9 septembre 2025 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 11 pages numérotées de à . L’annexe page 11 est à rendre avec la copie. 25-PYCJ1ME3 Page Exercice 1 - La physique au service du vigneron (11 points) La vinification est le processus de transformation du jus de raisin en vin par fermentation. Lors des premières étapes de vi nification, on fait éclater les grains de raisin et le jus extrait est placé dans une cuve de stockage. Commence alors la fermentation alcoolique, étape pendant laquelle une partie du sucre se transforme en alcool. Au cours de ce processus, le vigneron doit contrôler la température et la masse volumique du jus. L’objectif de cet exercice est d’étudier comment la physique pe ut être utile au vigneron pour mesurer le niveau de remplissage de la cuve de stockage, contrôler la température du jus de raisin et en déterminer le taux de sucre au cours de la fermentation. 1. Étude du principe du capteur de niveau La cuve de stockage est équipée d’un capteur de niveau de type capacitif permettant de contrôler la hauteur de liquide (figure 1). Figure 1. Schéma d’une cuve de stockage avec capteur de niveau Ce capteur est constitué d’une tige conductrice recouverte d’u ne très fine couche d’isolant. Lorsque celle-ci trempe dans un liquide conducteur, comme le jus de raisin, elle constitue une des armatures d’un condensateur et le liquide en constitue l’autre. On considère pour simplifier que l’ensemble se comporte comme un condensateur plan (figure 2). On souhaite étudier en laboratoire le principe de ce capteur et l’influence de la hauteur de liquide sur le comportement d’un tel …