Bac physique-chimie 2026 — Asie — Jour 1 : sujet et corrigé
Un sujet équilibré : l’acidité des sols et leur chaulage pour l’acide-base, les satellites de communication pour le mouvement dans un champ de gravitation, et la sécurité acoustique pour l’intensité sonore. Deux coquilles de l’énoncé officiel sont signalées et corrigées dans notre PDF.
Télécharger le sujet et le corrigé
📄 Le sujet officiel (PDF) ✅ Le corrigé détaillé (PDF · 16 pages)
Corrigé rédigé comme une copie modèle, puis relu par un second correcteur : applications numériques recalculées, équations vérifiées, avec des « notes du professeur » sur les pièges du barème.
Le corrigé en ligne, question par question
L'énoncé abrégé de chaque question est affiché : cherche d'abord au brouillon, puis clique sur « Voir la correction » pour comparer avec la rédaction attendue sur une copie.
Exercice 1 — Acidité des sols (9 points)
1. pH d’un sol
Compléter le tableau de l’annexe en identifiant les familles associées aux trois groupes caractéristiques entourés sur la formule topologique de l’acide fulvique (liste imposée : acide carboxylique, alcool, aldéhyde, amide, cétone, ester).
Voir la correction
Pour identifier une famille, on ne regarde pas seulement le groupe entouré : on regarde ce qui lui est accroché.
| N° du groupe caractéristique | Nom de la famille |
|---|---|
| 1 | alcool |
| 2 | acide carboxylique |
| 3 | cétone |
Justifications.
- Groupe 1 : le groupe hydroxyle est porté par un atome de carbone tétragonal qui n’est lié qu’à des atomes de carbone et d’hydrogène () : c’est un alcool (ici un alcool primaire) ;
- Groupe 2 : un atome de carbone doublement lié à un atome d’oxygène et simplement lié à un groupe forme le groupe carboxyle , caractéristique des acides carboxyliques ;
- Groupe 3 : le groupe carbonyle a son atome de carbone lié à deux atomes de carbone : c’est une cétone. Ce serait un aldéhyde si ce carbone portait un atome d’hydrogène, un ester s’il portait un , un amide s’il portait un atome d’azote.
Préciser, parmi la liste précédente, la famille qui contribue à l’acidité de la molécule.
Voir la correction
Un acide au sens de Brönsted est une espèce capable de céder un proton . Parmi les familles proposées, seul le groupe carboxyle possède une liaison assez polarisée pour libérer un proton en solution aqueuse, l’ion carboxylate formé étant stabilisé :
C’est la famille des acides carboxyliques (groupe carboxyle ).
La molécule d’acide fulvique en compte six : elle peut donc libérer plusieurs protons, d’où son fort pouvoir acidifiant sur le sol — et son nom.
Donner la formule des espèces 1, 2 et 3 mentionnées sur le diagramme de distribution (figure 2).
Voir la correction
Sur un diagramme de distribution, on lit de gauche à droite dans le sens des pH croissants : l’espèce la plus acide (la plus riche en protons) prédomine aux pH les plus faibles, et l’on perd un proton à chaque changement de domaine. Les trois espèces à placer sont, dans l’ordre décroissant d’acidité : , puis , puis .
Espèce 1 : • Espèce 2 : • Espèce 3 :
Préciser, en justifiant, le terme qualifiant le comportement acido-basique de l’espèce 2.
Voir la correction
L’ion hydrogénocarbonate appartient aux deux couples acide-base fournis :
- il est la base du couple (il peut capter un proton) ;
- il est l’acide du couple (il peut céder un proton).
L’espèce 2 est amphotère (on dit aussi que c’est un ampholyte).
Le diagramme de distribution le confirme : le domaine de prédominance de l’espèce 2 est encadré par celui de son acide conjugué (espèce 1, à gauche) et celui de sa base conjuguée (espèce 3, à droite).
Donner l’expression littérale de la constante d’acidité en fonction de , , et .
Voir la correction
est la constante d’équilibre associée à la réaction de l’acide du couple avec l’eau :
Chaque concentration y est rapportée à la concentration standard et l’eau, solvant, n’y figure pas :
est bien une grandeur sans dimension.
En déduire la relation .
Voir la correction
On prend le logarithme décimal des deux membres de l’expression de , en utilisant :
Or, par définition, et . En remplaçant :
Vérification du sens : si la base est majoritaire, le rapport dépasse 1, son logarithme est positif, donc — c’est bien le comportement attendu.
Estimer la valeur de en utilisant la figure 2, en justifiant à partir de la relation précédente.
Voir la correction
D’après la relation établie en Q6, on a exactement lorsque le logarithme s’annule, c’est-à-dire lorsque
Les deux espèces sont alors présentes dans les mêmes proportions, soit 50 % chacune. Il suffit donc de relever l’abscisse du point d’intersection des courbes 1 et 2 à l’ordonnée 50 %.
(lecture graphique à ± 0,1 près)
La même construction sur le second point d’intersection (courbes 2 et 3) donnerait .
Indiquer, en justifiant, l’espèce acido-basique issue du carbone atmosphérique prédominante dans la terre de Bruyère, dont le pH est proche de 5.
Voir la correction
Appliquons la relation de la question Q6 avec et :
L’ion hydrogénocarbonate est donc environ 25 fois moins concentré que l’acide carbonique. Quant à l’ion carbonate, il est totalement négligeable puisque .
L’espèce prédominante dans la terre de Bruyère est l’acide carbonique (dioxyde de carbone dissous).
La figure 2 le confirme directement : à , la courbe de l’espèce 1 est encore voisine de 96 %.
2. Chaulage d’un sol
Écrire l’équation de la réaction modélisant la dissolution de dans l’eau, considérée comme totale.
Voir la correction
L’hydroxyde de calcium est un solide ionique constitué d’ions calcium et d’ions hydroxyde dans les proportions (formule ). Sa dissolution, totale, libère ces ions dans la solution :
Vérifications : conservation des éléments (Ca : ; O : ; H : ) et conservation de la charge ().
Montrer que la concentration en ion hydroxyde de la solution S vaut .
Voir la correction
Quantité de matière d’hydroxyde de calcium dissous.
Quantité de matière d’ions hydroxyde libérés. D’après les nombres stœchiométriques de l’équation de la question Q9, la dissolution d’une mole de libère deux moles d’ions hydroxyde :
Concentration. Avec mL L :
: la valeur annoncée est bien vérifiée.
En déduire la valeur du pH de la solution S.
Voir la correction
Le produit ionique de l’eau relie les concentrations des ions et :
Autre méthode, plus rapide, mais valable seulement à 25 °C où :
La solution S est très basique, ce qui est cohérent avec la forte concentration en ions hydroxyde : c’est bien ce qui permettra de faire remonter le pH d’un sol acide. Attention à ne pas s’arrêter à , qui est le pOH et non le pH.
Déterminer la valeur de la masse d’hydroxyde de calcium nécessaire pour amener à 6,50 le pH d’une parcelle de 1,00 ha chaulée sur 10,0 cm de profondeur.
Voir la correction
Démarche suivie : (1) lire sur la figure 3 la quantité d’ions calcium à apporter pour 100 g de terre ; (2) calculer la masse de sol à chauler ; (3) en déduire la quantité de matière totale d’ions calcium nécessaire ; (4) la convertir en masse d’hydroxyde de calcium.
Étape 1 — lecture graphique de la quantité de matière à apporter. La terre de Bruyère non traitée est bien à (point de la courbe). On repère l’ordonnée , on rejoint la courbe, puis on projette sur l’axe des abscisses.
mmol pour 100 g de terre (lecture à ± 0,1 mmol près)
Étape 2 — masse de sol à chauler. La superficie vaut ha et l’épaisseur cm m :
Étape 3 — quantité de matière totale d’ions calcium. La lecture graphique porte sur des portions de 100 g de terre ; la parcelle en contient :
Étape 4 — masse d’hydroxyde de calcium correspondante. D’après l’équation de dissolution (Q9), une mole de libère une mole d’ions calcium :
g kg, soit environ 2,6 tonnes de chaux éteinte
Cela représente environ 260 g de chaux par mètre carré — un ordre de grandeur tout à fait réaliste, les préconisations agronomiques se situant entre 1 et 3 tonnes par hectare.
Exercice 2 — Satellites de communication (6 points)
Nommer le référentiel par rapport auquel le mouvement du centre de masse du satellite est étudié.
Voir la correction
Le satellite décrit une orbite autour de la Terre : le référentiel adapté est celui dont l’origine est le centre de la Terre et dont les axes pointent vers trois étoiles lointaines supposées fixes.
Il s’agit du référentiel géocentrique, supposé galiléen pendant la durée de l’étude.
Le référentiel terrestre ne conviendrait pas : il tourne avec la Terre, et le satellite y aurait un mouvement bien plus compliqué (immobile pour un géostationnaire !).
Compléter le schéma de l’annexe en représentant, sans souci d’échelle, la force d’interaction gravitationnelle .
Voir la correction
L’interaction gravitationnelle est toujours attractive : la force exercée par la Terre (centre O) sur le satellite (centre de masse S) est portée par la droite (OS) et dirigée de S vers O. Son point d’application est S. Elle a donc exactement la direction et le sens du vecteur unitaire du repère de Frenet, qui pointe vers le centre de la trajectoire.
est appliquée en S, colinéaire à et de même sens : elle est centripète.
Donner l’expression vectorielle de dans le repère de Frenet, en fonction de , , , et .
Voir la correction
La distance qui sépare les centres O et S est le rayon de l’orbite :
La loi de gravitation universelle donne la valeur de la force, et la question Q2 son sens (celui de ) :
Contrôle d’homogénéité : l’unité imprimée dans le sujet () comporte une coquille — s’exprime en , soit . Avec cette unité, s’exprime bien en , c’est-à-dire en newtons.
En appliquant la deuxième loi de Newton, montrer que le mouvement circulaire de S est uniforme.
Voir la correction
Système : le satellite, de masse , assimilé à son centre de masse S.
Référentiel : géocentrique, supposé galiléen.
Bilan des forces : le satellite n’est soumis qu’à la force d’interaction gravitationnelle exercée par la Terre (énoncé).
D’après la deuxième loi de Newton :
Le vecteur accélération est donc entièrement porté par : sa composante tangentielle est nulle.
Or, pour un mouvement circulaire de rayon , l’accélération s’écrit dans le repère de Frenet :
L’identification des composantes selon donne :
La valeur de la vitesse est constante : le mouvement circulaire de S est bien uniforme.
L’identification des composantes selon fournit en prime la valeur de cette vitesse :
Définir la période de révolution du satellite de centre de masse S.
Voir la correction
La période de révolution est la durée nécessaire au satellite pour effectuer un tour complet de son orbite autour de la Terre.
Le mouvement étant uniforme (Q4), la distance parcourue pendant cette durée est le périmètre du cercle, d’où :
Montrer que la valeur de l’altitude du satellite géostationnaire est environ km.
Voir la correction
Démarche suivie : (1) identifier la période de révolution d’un satellite géostationnaire ; (2) exploiter le coefficient directeur de la droite de la figure 1 pour obtenir le rayon de l’orbite ; (3) en déduire l’altitude.
Étape 1 — période de révolution du satellite géostationnaire. Un satellite géostationnaire « survole toujours la même zone » : il tourne donc exactement à la même vitesse angulaire que la Terre. Sa période de révolution est égale à la période de rotation propre de la Terre autour de l’axe des pôles :
Étape 2 — rayon de l’orbite. La figure 1 montre que est proportionnelle à (troisième loi de Kepler), le coefficient de proportionnalité étant le coefficient directeur de la droite modélisée :
Étape 3 — altitude. Le rayon de l’orbite est compté depuis le centre de la Terre : , avec km m.
m km : l’altitude annoncée ( km) est bien vérifiée.
Comparer la durée de transmission d’un signal électromagnétique émis depuis la surface de la Terre vers un satellite géostationnaire à celle, , vers un satellite LEO en orbite à 1000 km d’altitude.
Voir la correction
Une onde électromagnétique se propage à la célérité ; la durée de transmission est donc le quotient de la distance parcourue par . En supposant le satellite à la verticale de l’émetteur, cette distance est simplement l’altitude du satellite.
Satellite géostationnaire.
s, soit environ 0,12 s
Satellite LEO.
s, soit environ 3,3 ms
Comparaison.
: le signal met environ 36 fois plus de temps à atteindre le satellite géostationnaire.
Ce rapport n’est autre que celui des altitudes (), puisque la célérité est la même dans les deux cas. Pour juger du confort d’une liaison, c’est d’ailleurs l’aller-retour qui compte : environ s avec un géostationnaire — un quart de seconde de décalage avant d’entendre la réponse de son interlocuteur, parfaitement perceptible — contre 7 ms avec un LEO.
En utilisant les calculs et les informations du document, donner les avantages et les inconvénients des satellites géostationnaire et LEO pour la transmission de données par internet.
Voir la correction
Satellite géostationnaire (altitude ≈ 36 000 km).
- Avantage — il survole toujours la même zone : l’antenne au sol reste fixe, il n’y a ni suivi mécanique ni basculement d’un satellite à l’autre ;
- Avantage — vu de très haut, il couvre une zone très large : un petit nombre de satellites suffit à couvrir l’intégralité du globe ;
- Inconvénient — la durée de transmission est longue ( s, soit s pour un aller-retour) : c’est pénalisant pour tous les usages interactifs (visioconférence, jeu en ligne, transactions).
Satellite LEO (orbite basse, 400 à 1000 km).
- Avantage — la durée de transmission est 36 fois plus courte ( ms) : les échanges sont beaucoup plus rapides, ce qui est « très intéressant pour la rapidité d’échange » ;
- Inconvénient — chaque satellite ne couvre qu’une petite zone et défile rapidement : il faut plusieurs milliers de satellites fonctionnant « en groupe », et l’antenne doit changer en permanence de satellite ;
- Inconvénient — cette multiplication accroît les risques d’encombrement, de pannes et de débris spatiaux : l’impact environnemental est aujourd’hui pointé du doigt.
Pour l’accès à internet, le LEO est choisi pour sa réactivité, le géostationnaire pour la simplicité et l’étendue de sa couverture : les deux solutions sont complémentaires.
Exercice 3 — Sécurité acoustique (5 points)
Calculer le niveau d’intensité sonore perçu par l’ouvrier travaillant sans protection sur une machine émettant un son d’intensité .
Voir la correction
On applique directement la relation fournie, avec :
dB (valeur non arrondie : dB)
En déduire la conséquence auditive pour l’ouvrier, en utilisant l’échelle des niveaux d’intensité sonore fournie dans le document.
Voir la correction
On place dB sur l’échelle du document : cette valeur appartient à la plage 80 dB – 90 dB.
L’ouvrier subit un niveau sonore qualifié d’inconfort.
Surtout, dB est exactement le seuil à partir duquel la législation impose le port d’un système de protection individuel contre le bruit (PICB) : ici dB, soit tout juste au seuil des 85 dB ; la question Q3 montrera que l’exposition réelle (86 dB) le dépasse effectivement. Cet ouvrier, qui travaille sans protection auditive, s’expose donc, à terme, à une fatigue auditive puis à une perte d’audition.
Montrer que l’ouvrier perçoit un niveau d’intensité sonore dB lorsque son collègue utilise à proximité un outillage de niveau dB.
Voir la correction
Les niveaux d’intensité sonore, qui sont des logarithmes, ne s’additionnent pas : ce sont les intensités sonores (des puissances par unité de surface) qui s’ajoutent.
Étape 1 — intensité sonore de l’outillage du collègue. On inverse la relation :
Étape 2 — intensité sonore totale.
Étape 3 — niveau d’intensité sonore correspondant.
dB : la valeur annoncée est bien vérifiée.
Indiquer si un mode de protection auditive est plus adapté qu’un autre pour l’ouvrier, parmi ceux indiqués sur la figure 1.
Voir la correction
L’ouvrier reçoit dB (question Q3). On lit sur la figure 1 l’atténuation offerte à ce niveau par chacune des deux protections : jusqu’à 85 dB, les deux courbes sont pratiquement confondues sur un palier voisin de 20 dB.
Niveaux perçus après atténuation.
- bouchons d’oreille (atténuation dB) : dB ;
- casque serre-tête (atténuation dB) : dB.
Or le document impose un niveau perçu compris entre 65 dB et 80 dB pour être acceptable :
Les deux protections conviennent et donnent, à 1 dB près, le même résultat : aucun mode de protection n’est plus adapté que l’autre à ce niveau d’exposition.
Si l’on ne prend en compte que la machine d’usinage (110 dB à m), calculer la distance à laquelle devrait se trouver l’ouvrier pour que le niveau sonore soit inférieur à dB. Commenter.
Voir la correction
On cherche telle que , en partant de la relation fournie :
m, soit plus de 6 kilomètres
Commentaire. Une telle distance est manifestement irréalisable : aucun atelier de fabrication ne mesure six kilomètres de long. S’éloigner de la machine n’est donc pas une solution envisageable pour protéger l’ouvrier. Il faut soit agir à la source (capotage, isolation acoustique de la machine d’usinage), soit — c’est l’objet de la question suivante — équiper l’ouvrier d’une protection auditive individuelle.
Déterminer, en justifiant, le mode de protection que doit utiliser l’ouvrier en période de travail intensif, parmi les deux présentés sur la figure 1.
Voir la correction
Démarche suivie : (1) cumuler les trois sources pour obtenir le niveau réellement reçu par l’ouvrier ; (2) lire sur la figure 1 l’atténuation de chaque protection à ce niveau ; (3) vérifier laquelle ramène le niveau perçu dans l’intervalle acceptable .
Étape 1 — niveau d’intensité sonore reçu en période de travail intensif. Trois sources se cumulent ; on repasse par les intensités (question Q3) :
- sa propre machine : ;
- l’outillage du collègue : ;
- la machine d’usinage, qui délivre dB à la distance m où se trouve l’ouvrier : .
dB
La machine d’usinage impose à elle seule le niveau reçu : son intensité est environ 250 fois celle des deux autres sources réunies, qui ne font gagner que dB.
Étape 2 — atténuation de chaque protection à 110 dB (figure 1).
Casque serre-tête : dB • Bouchons d’oreille : dB
Étape 3 — niveaux perçus et conclusion.
- avec le casque serre-tête : dB, et : acceptable ;
- avec les bouchons d’oreille : dB, et : inacceptable.
L’ouvrier doit utiliser le casque serre-tête : c’est le seul qui ramène le niveau perçu (75 dB) dans l’intervalle acceptable .
On vérifie de plus qu’il n’atténue pas trop : à 75 dB, l’ouvrier reste au-dessus de 65 dB et continue donc de percevoir les alarmes et les consignes de sécurité de son environnement de travail.
Récapitulatif des résultats numériques
Exercice 1. Groupes : 1 = alcool, 2 = acide carboxylique, 3 = cétone • acidité due au groupe carboxyle • espèce 1 = , espèce 2 = (amphotère), espèce 3 = • (et ) • à , prédomine ( %) • • , • lecture mmol pour 100 g → t de sol, mol, g t par hectare.
Exercice 2. Référentiel géocentrique • centripète, portée par • • : mouvement uniforme • s → m et m km • s, s, .
Exercice 3. dB (inconfort ; seuil du PICB) • , dB • à 86 dB, les deux protections donnent 66 dB et 67 dB : équivalentes • m (irréaliste) • , dB → casque : 75 dB (acceptable), bouchons : 84 dB (refusé) : casque serre-tête.
Corrigé non officiel, proposé par Génies des Sciences — il ne s'agit pas du barème du jury.
Ce qui tombe dans ce sujet
Exercice 1 — Acidité des sols (9 points)
Pour réviser : Transformations acide-base et pH · Force des acides et des bases
Exercice 2 — Satellites de communication (6 points)
Pour réviser : Mouvement dans un champ de gravitation
Exercice 3 — Sécurité acoustique (5 points)
Pour réviser : Intensité et niveau d'intensité sonore
Chaque lien mène au chapitre complet : le cours en vidéo, la fiche méthode, les exercices corrigés et le quiz.
Coquilles repérées dans le sujet officiel
- Exercice 2, Q3 : le sujet donne la constante de gravitation G en m²·kg⁻¹·s⁻² ; l’unité correcte est m³·kg⁻¹·s⁻². Le corrigé le signale en « note du professeur ».
- Exercice 3, Q5 : l’énoncé impose une atténuation en 10·log(d′/d) alors que la loi physique usuelle est en 20·log. Le corrigé suit l’énoncé et explique la différence.
Continuer l’entraînement
← Antilles-Guyane — Jour 2
Le sujet précédent de la session 2026.
Asie — Jour 2 →
Le sujet suivant de la session 2026.
Tous les sujets 2026
Les 13 sujets de la session, tous corrigés.
← Tous les chapitres de Physique-Chimie Terminale · Préparer le bac en visio avec un prof