CCINP 2025 PSI Physique-chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique-chimie du Concours Commun INP (CCINP), France, session 2025, filière PSI, en 4 heures. Thème : Diffusion thermique et isolation, transmission du son par une cloison, dureté de l'eau et calcaire, convertisseur de puissance à quatre interrupteurs.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : isolation thermique. Loi de Fourier, équation de la diffusion thermique et résistance thermique d'une paroi, double vitrage avec échanges conducto-convectifs par schéma électrique équivalent et profil de température, puis équation différentielle de T(t) d'une pièce chauffée, résistances du plafond et de l'ensemble mur-fenêtre, gain apporté par un isolant.
  À revoir : Équations différentielles linéaires du premier ordre, Circuits électriques dans l'ARQS
• Partie II : acoustique d'une cloison. Approximation acoustique, équations linéarisées, équation de d'Alembert, célérité et impédance acoustique, puis ondes incidente, réfléchie et transmise par une cloison mince mobile : mouvement de la cloison, relations de continuité, coefficients r et t, diagrammes asymptotiques et transmission des sons graves et aigus.
  À revoir : Propagation d'un signal, Filtrage linéaire, Régime sinusoïdal forcé
• Partie III : alimentation en eau. Titrage des ions Ca2+ et Mg2+ par l'EDTA avec le NET en milieu tamponné, degré hydrotimétrique, enthalpie standard de dissolution du calcaire et effet de la température, dissolution par l'acide acétique avec les domaines de prédominance, puis en autonomie débit minimal dans le Venturi d'un adoucisseur pour faire monter la saumure.
  À revoir : Réactions acide-base, Réactions de dissolution et de précipitation, Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques, Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre
• Partie IV : convertisseur de puissance. Fonctions des convertisseurs d'électronique de puissance, pont à quatre interrupteurs formés d'un transistor et d'une diode : caractéristique d'un interrupteur, tension de sortie, valeurs moyenne et efficace et leur mesure au multimètre, nature de la charge et déphasage, chronogrammes des courants, commande du transistor et puissance moyenne délivrée.
  À revoir : Régime sinusoïdal forcé, Circuits électriques dans l'ARQS

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Régimes transitoires
• Filtrage linéaire
• Réactions acide-base
• Réactions de dissolution et de précipitation
• Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques
• Optimisation d'un procédé : facteurs d'équilibre et déplacement d'équilibre
• Régime sinusoïdal forcé
• Propagation d'un signal
• Équations différentielles linéaires du premier ordre
• Circuits électriques dans l'ARQS

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