Prepa Helpe3a-Polytech 2023 PC Physique et chimie : sujet en PDF
Sujet de l'épreuve de Physique et chimie du Concours e3a-Polytech, France, session 2023, filière PC, en 4 heures. Thème : Quelques aspects de la physique des sous-marins, chimie autour du fer et synthèse totale de la fumagilline.
Ce que traite le sujet, partie par partie
- Physique, partie I : hydrostatique du sous-marin en plongée. Équivalent volumique des forces de pression, loi de l'hydrostatique dans l'eau de mer, pression sur la coque interne et rôle des ballasts.
- Physique, partie II : quelques aspects de la cavitation. Conservation du débit et relation de Bernoulli au voisinage de l'hélice, apparition de la cavitation selon la pression de vapeur saturante, puis effondrement d'une microbulle par l'équation d'Euler et temps de Rayleigh.
- Physique, partie III : ondes électromagnétiques dans l'eau de mer. Équations de Maxwell dans un milieu conducteur, équation de propagation, relation de dispersion, vecteur de Poynting moyen, atténuation et épaisseur de peau, conséquences pour la communication avec un sous-marin.
- Chimie, partie I : autour du fer. Configuration électronique, attribution des domaines du diagramme potentiel-pH et corrosion du fer, maille cubique centrée et compacité, puis fixation du dioxygène par la myoglobine et l'hémoglobine avec coefficient de Hill.
- Chimie, partie II : synthèse totale de la fumagilline. Formes mésomères d'un anion, attribution RMN, rôle de NaBH4 et d'une protection, syn-dihydroxylation, mécanismes avec un organolithien, mésylation et rendement global.
Chapitres à revoir avant de traiter ce sujet
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