Sujet du bac 2025 de STL - Physique-chimie et mathématiques — Métropole (remplacement) — Sujet 4

25-2DPCMAME4 1 / 12 BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE ÉPREUVE D’ENSEIGNEMENT DE SPÉCIALITÉ SESSION 2025 SCIENCES ET TECHNOLOGIES DE L’INDUSTRIE ET DU DEVELOPPEMENT DURABLE Physique-Chimie et Mathématiques 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 12 pages numérotées de à . PHYSIQUE-CHIMIE .................................................................................. points MATHÉMATIQUES ..................................................................................... points 25-2DPCMAME4 2 / 12 EXERCICE 1 (5 points) (physique-chimie et mathématiques) Transferts thermiques dans une glacière On souhaite savoir combien de temps une boisson peut rester au frais dans une glacière. On considère que la boisson reste fraîche tant que sa température est inférieure à 17°C. Partie 1 On considère une glacière réfrigérante comprenant un dispositif de refroidissement de ce qu’elle contient. La paroi de la glacière est composée de deux couches de polypropylène (PP) d’épaisseur ePP = 0,25 cm et d’une couche de mousse de polyuréthane (PU) d’épaisseur ePU = 4,5 cm. On donne les conductivités thermiques des matériaux : - Polypropylène (PP) : λPP = 0,20 W·K-1·m-1. - Mousse polyuréthane (PU) : λPU = 0,025 W·K-1·m-1. On rappelle que la résistance thermique surfacique rth d’une paroi constituée d’un matériau unique est donnée par la relation : rth= e λ où e est l’épaisseur du matériau (en m) et λ sa conductivité thermique (en W·K-1·m-1). La résistance thermique Rth d’une paroi de surface S est donnée par la relation : Rth= rth S Q1. Calculer la valeur de la résistance thermique surfacique de la couche de mousse de polyuréthane rPU. Q2. Montrer que la résistance thermique surfacique rth de la paroi de la glacière est voisine de 1,83 m2·K·W-1. Q3. La surface totale S des parois de la glacière vaut S = 1,2 m2. Calculer la résistance thermique Rth globale entre l’intérieur de la glacière et l’air extérieur. Le dispositif de …