Prepa HelpCentrale 2022 TSI Physique-chimie 1 : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique-chimie 1 du Concours Centrale-Supélec, France, session 2022, filière TSI, en 4 heures. Thème : Le projet KRUSTY : réacteur nucléaire spatial, chimie du sodium, moteur Stirling et génératrice.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Partie I : le cœur du réacteur. Puissance thermique volumique, bilan thermique et loi de Fourier dans un cylindre creux, profil de température en régime permanent, contrôle de la température de la barre de carbure de bore et durée de vie du réacteur.
- Partie II : quelques aspects de la chimie du sodium. Structure de l'atome et place dans la classification, réaction du sodium avec l'eau (enthalpie et constante d'équilibre), maille de l'oxyde et dissolution du chlorure de sodium, électrolyse de Downs.
- Partie III : le moteur Stirling. Cycle de Stirling idéal d'un gaz parfait : représentation sur le document réponse, travaux et transferts thermiques de chaque étape, rendement comparé à celui de Carnot.
- Partie IV : génératrice linéaire, le rail de Laplace. Force de Laplace et force électromotrice induite, équation différentielle et évolution de la vitesse de la tige, bilan de puissance.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
- Premier principe appliqué aux transformations physico-chimiques : grandeurs standard de réaction et effets thermiques
- Second principe : enthalpie libre, potentiel chimique et équilibre chimique
- Réactions de dissolution et de précipitation
- Oxydoréduction et piles électrochimiques
- Équations différentielles linéaires du premier ordre
Chaque chapitre a son cours, ses méthodes, ses pièges et des exercices corrigés. L'essai gratuit donne accès aux chapitres offerts de ta filière.