CCINP 2021 TSI Physique-chimie : sujet en PDF

Sujet de l'épreuve de Physique-chimie du Concours Commun INP (CCINP), France, session 2021, filière TSI, en 4 heures. Thème : Chauffe-eau thermodynamique : pompe à chaleur, thermostat et entretien de la cuve.

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Ce que traite le sujet, partie par partie

• Partie I : chauffage de l'eau contenue dans la cuve. Énergie nécessaire et durée de chauffe, pompe à chaleur ditherme : cycle dans le diagramme de Clapeyron, premier et second principes, coefficient de performance maximal et travail du compresseur.
• Partie II : principe de fonctionnement du thermostat. Thermistance et courbe d'étalonnage, diode idéalisée, ALI en régime saturé et comparateur à hystérésis qui commande la résistance chauffante.
  À revoir : Circuits électriques dans l'ARQS, Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction
• Partie III : entretien du chauffe-eau. Calcaire : couples acide-base du dioxyde de carbone et diagramme de distribution, solubilité du carbonate de calcium en fonction du pH, résistance thermique du tartre en géométrie cylindrique, puis diagramme potentiel-pH du magnésium et anode sacrificielle.
  À revoir : Réactions acide-base, Réactions de dissolution et de précipitation, Oxydoréduction et piles électrochimiques

Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet

• Circuits électriques dans l'ARQS
• Amplificateur linéaire intégré, stabilité et rétroaction
• Réactions acide-base
• Réactions de dissolution et de précipitation
• Oxydoréduction et piles électrochimiques

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