CCINP 2023 PSI Physique-chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique-chimie du Concours Commun INP (CCINP), France, session 2023, filière PSI, en 4 heures. Thème : Bilan thermique et dosage du glucose, effet Doppler et détection synchrone, bilan de puissance, moteur synchrone inversé.

Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : thermorégulation, combustion et dosage du glucose. Bilan thermique du corps par un schéma électrique équivalent, transferts conducto-convectifs et vaporisation, masse d'eau nécessaire. Combustion du glucose et enthalpie standard de réaction, masse consommée, diagramme E-pH de l'iode et pente d'une frontière, puis dosage indirect du glucose par le diiode et le thiosulfate : équations, concentration et condition de validité.
• Partie II : mesure de vitesse par effet Doppler. Fréquence reçue par un récepteur mobile à partir d'un train d'impulsions, puis validation au laboratoire avec des ondes sonores : montage à détection synchrone, multiplieur et filtre actif du second ordre à A.Li., gain, choix de la pulsation, réponses temporelles et vitesse lue sur des oscillogrammes.
• Partie III : morphologie et puissance du cycliste. En autonomie, bilan de puissance avec traînée, frottements et pente : comparaison de deux cyclistes sur route plate et en montée à partir de courbes de force et de puissance en fonction de la vitesse.
• Partie IV : assistance électrique. Moteur synchrone à rotor externe : force de Laplace et moment sur un conducteur, répartition des conducteurs pour obtenir un champ donné, champ tournant, mutuelles, énergie magnétique, couple, condition de synchronisme et couple moyen maximal, puis machine à plusieurs paires de pôles, réducteur et fréquence d'alimentation.

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Diagrammes potentiel-pH
• Oxydoréduction et piles électrochimiques
• Filtrage linéaire
• Amplificateur linéaire intégré
• Régime sinusoïdal forcé
• Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques
• Propagation d'un signal

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