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Examens nationaux

BEPC · Physique-Chimie — 2024

BEPC — Physique-Chimie — Sujet type n° 1

  • ⏱ 1 h 30
  • Coefficient 2
  • Niveau moyen
  • 12 questions

Consignes

  • L'épreuve comporte deux exercices indépendants : chimie puis physique.
  • L'usage de la calculatrice non programmable est autorisé.
  • Toute réponse numérique doit être accompagnée de son unité.
  • Les équations chimiques doivent être équilibrées.

Exercice 1 — Chimie : le charbon de bois et les foyers améliorés

Dans de nombreuses familles burkinabè, la cuisine se fait au charbon de bois, constitué essentiellement de carbone (symbole \ceC\ce{C}). Les foyers améliorés, mieux ventilés, permettent une combustion plus complète et donc moins dangereuse.

A. La combustion complète

1.a)
Lorsque le foyer est bien ventilé, le carbone brûle complètement dans le dioxygène de l'air. Écrire l'équation-bilan équilibrée de cette réaction.
2 pts
1.b)
Décrire le test qui permet d'identifier expérimentalement le gaz obtenu, en précisant le résultat observé.
1,5 pts

B. La combustion incomplète

Dans un foyer traditionnel mal ventilé, l'air ne circule pas assez : la combustion devient incomplète et produit un gaz incolore et inodore, responsable chaque année d'accidents domestiques.

2.a)
Nommer ce gaz toxique.
1 pt
2.b)
Donner sa formule chimique.
1 pt
2.c)
Expliquer pourquoi ce gaz est particulièrement dangereux, puis citer deux précautions à respecter lorsqu'on cuisine au charbon.
2 pts

C. L'atome de carbone

Le noyau de l'atome de carbone contient 66 protons : son numéro atomique est donc Z=6Z = 6.

3.a)
Donner la structure électronique de l'atome de carbone, sous la forme (K)x(L)y(K)^{x}(L)^{y}.
1,5 pts
3.b)
En déduire le nombre de liaisons covalentes que l'atome de carbone peut établir.
1 pt

Exercice 2 — Physique : électricité domestique

Un élève réalise le montage ci-dessous pour étudier un conducteur ohmique de résistance RR. Le générateur délivre une tension constante.

RAVGI

Le conducteur ohmique a pour résistance R=30 ΩR = 30\ \Omega. Le voltmètre indique une tension U=6 VU = 6\ \mathrm{V} à ses bornes.

1.
Énoncer la loi d'Ohm, puis calculer l'intensité II du courant qui traverse le conducteur ohmique.
2 pts
2.
Calculer la puissance électrique dissipée par ce conducteur ohmique.
2 pts

L'élève s'intéresse ensuite à l'éclairage de sa maison. Une lampe porte l'indication : 220 V − 60 W220\ \mathrm{V}\ -\ 60\ \mathrm{W}.

3.
Calculer l'intensité du courant qui traverse cette lampe lorsqu'elle fonctionne normalement. Arrondir au centième.
2 pts
4.
Cette lampe éclaire 55 heures par jour pendant 3030 jours. Calculer l'énergie électrique consommée, exprimée en kilowattheures.
2 pts
5.
La SONABEL facture le kilowattheure à 115115 F CFA. Calculer le coût de cet éclairage pour le mois.
2 pts

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