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Concours 2024 |
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- Modélisation de systèmes physiques et chimiques
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Concours 2023 |
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- Modélisation de systèmes physiques et chimiques
Étude des caractéristiques d’un matériau biosourcé : le Kairlin®
Contexte de l'étude
Étude des performances thermiques : étude analytique du régime permanent ; étude numérique du régime transitoire
Études des performances acoustiques : modélisation de la propagation des ondes ; réflexion et transmission des ondes ; analyse des résultats expérimentaux
Étude de la fabrication du Kairlin® : étude macroscopique du matériau ; étude de la fabrication du polymère
Énoncé : https://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2023/06/PC-Mod%C3%A9lisation-de-syst%C3%A8mes-physiques-ou-chimiques-2023.pdf
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Concours 2022 |
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- Modélisation de systèmes physiques et chimiques
Étude d'une réaction à solide consommable :
Mise en équation du modèle à coeur rétrécissant : étude de la diffusion du fluide dans la couche de produit poreux ; établissement de l'équation de la diffusion de A dans la couche de produit poreux B ; modèle simplifié (hypothèse de régime stationnaire pour la phase fluide)
Résolution numérique du problème
Comparaison entre les deux modèles
Énoncé : https://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2022/07/PC-Modelisation-2022.pdf
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Concours 2021 |
- Physique et Chimie
Physique : "C'est assez !" dit la baleine, "je me cache à l'eau car j'ai le dos fin"
Homéothermie des phoques
Écholocation des dauphins : caractéristiques du son émis ; cavité résonante émettrice ; propagation aller-retour
Migration des baleines
Chimie : Quelques utilisations des alcalino-terreux en chimie
Étude en chimie générale : structure ionique ;
dosage d'une solution de "Nigari" ; un élixir radioactif ; un flash lumineux
Étude en chimie organique : réaction d'un organométallique sur un époxyde ; synthèse de la (±)seychellène
Énoncé : https://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2021/06/Physique-Chimie-sp%C3%A9c.-PC-2021.pdf
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- Modélisation de systèmes physiques et chimiques
Modélisation de la fuite de matière d'un réservoir rempli de dioxyde de carbone gazeux :
Modélisation de la fuite d'un réservoir : mise en équation
Modélisation de la fuite d'un réservoir : traitement numérique
Développement de corrélations pour la capacité thermique à pression constante molaire du dioxyde de carbone : développement du premier modèle ; développement du deuxième modèle (le modèle polynomial)
Énoncé : https://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2021/06/MO-2021-PC.pdf
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Concours 2020 |
- Physique et Chimie
Physique : Le système GPS :
Trajectoire de satellites ; oscillateur à quartz ; influence de l'ionosphère
Chimie : Problématiques énergétiques :
Le dihydrogène, un vecteur d'énergie verte
Stockage du dihydrogène : étude du phénomène d'adsorption
Le dihydrogène en synthèse organique : synthèse totale de la Japonilure
Énoncé : http://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2020/07/Physique-Chimie-PC-2020.pdf
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Concours 2019 |
- Physique - Modélisation
Gravir le mur de Huy :
Des supercondensateurs pour alimenter un moteur électrique : condensateur plan à symétrie de révolution
; mesure de la capacité d'un condensateur ; matrice de supercondensateurs
De la mécanique appliquée à un cycliste... : quelques considérations énergétiques ; mesure expérimenatke du moment d'inertie d'une roue de vélo par rapport à son axe de rotation ; étude mécanique et énergétique du système {cycliste + vélo] (montée d'une côte à puissance constante du cycliste ; influence des frottements de l'air (choix du modèle des forces de frottements ; intégration de la force de frottement au modèle précédent))
Conclusion
Énoncé : http://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2019/12/ph_mod_e3a_pc_2019.pdf
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- Chimie
Utilisation des composés du soufre en chimie générale : généralités sur quelques composés de l'élément soufre ; précipitation sélective à l'aide du sulfure d'hydrogène ; un dérivé soufre dans une permanente capillaire ; un dérivé soufré dans une boisson énergisante ; le dioxyde de soufre, un gaz polluant
Utilisation de l'élément soufre en chimie organique : synthèse stéréosélective de la (-)-indolizidine 223AB ; étude de différentes réactions de méthylénation (stéréosélectivité de la réaction de méthylénation ; réaction en un seul "pot" à l'aide du catalyseur de Wilkinson ; étude des molécules AH6
Énoncé : http://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2019/12/ch_e3a_pc_2019.pdf
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Concours 2018 |
- Physique - Modélisation
Des ondes pas toujours harmoniques :
Les ondes sonores : mise en équation ; étude d'une onde sonore harmonique ; spectre d'un instrument de musique ; problèmes à résoudre lors de concerts ; base de données d'une école de musique ; isolation acoustique
Les ondes électromagnétiques dans les plasmas : mise en équation pour des ondes harmoniques ; propagation d'une OPPH ; propagation d'un paquet d'ondes émis par une antenne satellite
Synthèse
Énoncé : http://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2019/12/ph_mod_e3a_pc_2018.pdf
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Concours 2017 |
- Physique - Modélisation
Production et acheminement de l'énergie électrique produite par une centrale photovoltaïque :
Etude du Soleil et de son rayonnement : approche descriptive du rayonnement du Soleil ; estimation de la température du Soleil ; étude d'une centrale photovoltaïque
Transport de l'énergie électrique de la centrale au consommateur : transformation en courant alternatif grâce à un onduleur ; dimensionnement des câbles ; propagation de la tension le long d'une ligne électrique
Énoncé : http://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2019/12/ph_mod_e3a_pc_2017.pdf
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- Chimie
Chimie des composés de l'élément manganèse :
Utilisation de l'élément manganèse en chimie minérale : le manganèse et ses nombres d'oxydation ; dosage spectrophotométrique de l'élément manganèse
; titrage manganimétrique ; étude thermodynamique de la décomposition de l'eau oxygénée ; étude cinétique de la décomposition de l'eau oxygénée
Utilisation de l'élément manganèse en chimie organique : la sélectivité grâce à l'élément manganèse (acylation de composés organomagnésiens, chimiosélectivité ; réaction de couplage de réactifs de Grignard ; régiosélectivité des monoalkylations de cétones) ; l'oxydation par l'élément manganèse (synthèse de l'alantolactone ; synthèse du citréoviral)
Énoncé : http://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2019/12/ch_e3a_pc_2017.pdf
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Concours 2016 |
- Physique - Modélisation
Microscopie "STED" :
Analyse documentaire : résolution sub-longueur d'onde et microscopie Sted : interaction rayonnement-matière, utilisation d'un masque de phase, critère de Rayleigh
Diffraction en optique et optique de Fourier : diffraction par un réseau, diffraction par une fente infiniment longue
Un peu de physique du laser : cavité Fabry-Pérot et laser, faisceau gaussien en sortie du laser, faisceau Sted et modes de Laguerre-Gauss (approximation de l'enveloppe lentement variable, solution de l'équation de l'enveloppe lentement variable, faisceaux gaussiens d'ordre supérieur), conditions pour une déplétion efficace
Résolution numérique et traitement d'images : calcul de la déplétion par la méthode d'Euler explicite, instabilité et schéma implicite, efficacité Sted, traitement d'images
Énoncé : http://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2019/12/ph_mod_e3a_pc_2016.pdf
Corrigé vidéo des parties D. et E. de ce sujet :
Réalisé par B. Hébert, professeur de Physique en Maths Spé PC* au Lycée Wallon de Valenciennes
https://www.youtube.com/watch?v=gU4_XhZpET0
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- Chimie
Autour de l'ammoniac et de l'ion ammonium : étude de la synthèse industrielle de l'ammoniac (influence de la température T et de la pression P sur la composition de l'équilibre, influence de la présence de gaz inertes, choix de la température T, structure du réacteur, nature du catalyseur), diagramme d'orbitales moléculaires de l'ion ammonium, étude du mélange eau-ammoniac (étude du diagramme binaire solide-liquide ; résolution de problème - distillation d'un mélange eau-ammoniac : application au dosage de l'ammoniac dans le Destop®)
Etude de deux synthèses organiques : formation de liaisons carbone-azote par catalyse au palladium ; synthèse totale de la (±)-culmorine
Énoncé : http://www.e3a-polytech.fr/wp-content/uploads/2019/12/ch_e3a_pc_2016.pdf
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Concours 2015 |
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Concours 2014 |
- Physique
Quelques aspects du fonctionnement d'un avion de ligne
Phénomènes physiques dominants : transferts thermiques à l'intérieur d'un fluide, importance relative de ces phénomènes dans un fluide, échanges avec un corps extérieur, transferts thermiques entre un solide et un fluide
Echanges thermiques du fuselage d'un avion
Climatisation et pressurisation : bilan thermique, premier principe en régime permanent
Suivi de la trajectoire de l'avion
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2014_Physique_Enonce.pdf
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Concours 2013 |
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Concours 2012 |
- Physique
De la phase à l'amplitude et vice versa :
Electronique : modulation d'amplitude, modulation de phase (méthode d'Armstrong), réalisation de l'opérateur "Dp"
Optique : interférences à trois sources ponctuelles (différences de marche et déphasages, éclairement observé sur l'écran), diffraction et imagerie (diffraction de Fraunhofer par une fente allongée, diffraction par une lame d'indice variable, observation dans le plan conjugué de la fente, contraste de phase)
Application au suivi d'une expérience de diffusion : atténuation d'une inhomogénéité périodique par diffusion (perturbation sinusoïdale de concentration, visualisation par contraste de phase et analyse expérimentale)
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2012_Physique_Enonce.pdf
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Concours 2011 |
- Physique
Mesures thermiques :
Thermométrie par résistance métallique : étude préliminaire : linéarisation ; étude d'une résistance métallique au nickel
Thermométrie par thermistance : étude d'un thermistance, application bolométrique, application à un dispositif de sécurité
Thermocouple et température variable d'un fluide
Mesure de la température d'un liquide à l'aide d'un doigt de gant muni d'un thermocouple
Thermométrie à diode
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2011_Physique_Enonce.pdf
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Concours 2010 |
- Physique
Procédé d'injection d'un polymère dans un moule :
Injection de polymère fondu dans un moule (écoulement de Poiseuille plan, profil de vitesse entre les plaques),
thermique de l'injection,
contrôle de la viscosité du polymère par rhéométrie de Couette (flot de Couette, viscosimètre de Couette, contrôle de viscosité)
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2010_Physique_Enonce.pdf
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Concours 2009 |
- Physique
Etude de l'humidité de l'atmosphère :
Etude thermodynamique de l'atmosphère : relations générales, étude de l'équilibre thermodynamiques en vase clos (utilisation des potentiels thermodynamiques), évaporation de l'eau liquide
Mesure de l'humidité de l'air humide : psychromètre, hygromètre capacitif
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2009_Physique_Enonce.pdf
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Concours 2008 |
- Physique
Echangeur thermique à fluide caloporteur :
Echanges thermiques à travers un tube cylindrique : conductance thermique à travers un tube cylindrique, 1er principe de la thermiodynamique appliqué à une portion de fluide, thermalisation du fluide, chauffage d'une pièce
Contrôle du débit du fluide : écoulement d'un fluide entre 2 plans fixes ; conductance hydraulique ; contrôle du débit par changement de section ;contrôle du débit par la température de la pièce, vanne thermostatique ; stabilisation en température
Contrôle non destructif
des tubes métalliques par courants de Foucault : courants induits dans le tube, champ magnétique créé par les courants induits, impédance apparente de la bobine excitatrice
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2008_Physique_Enonce.pdf
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Concours 2007 |
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| Concours 2006 |
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- Chimie
Etude de la réaction d'oxydation d'un métal
Modélisation de l'oxydation d'une plaque de nickel : adsorption du dioxygène sur un métal, approche structurale de l'adsorption, recouvrement du métal par la couche d'oxyde
Le nickel en chimie organique : synthèse de l'ibuprofène, synthèse de la cantharidine
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2006_Chimie_Enonce.pdf
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Concours 2005 |
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- Chimie
Etude de l'oxydation du titane : étude structurale, oxydation sèche du titane (aspects thermodynamiques, aspects cinétiques), le titane d'une solution aqueuse
Utilisation du titane en chimie organique : polymérisation Ziegler-Natta (tacticité des polymères, lien entre structure et propriétés chimiques, polymérisation du polypropylène amorphe, préparation in situ du catalyseur Polymère Ziegler-Natta
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2005_Chimie_Enonce.pdf
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Concours 2004 |
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- Chimie
Etude de la liaison double carbone-oxygène :
Réactivité comparée des carbonyles en méthode de Hückel : ordres de grandeur en théorie de Hückel, étude de l'éthanal et de la propanone, généralisation)
Propriétés
physico-chimiques et tests des dérivés carbonylés : la liaison C=O, caractéristiques spectroscopiques, propriétés acido-basiques des acides aminés : la glycine, tests de caractérisation, passage entre les dérivés carbonylés
Réactions d'addition sur les composés carbonylés : addition des alcools, condensation
L'éthanal : synthèse et réactivité en milieu aqueux : préparation industrielle, oxydoréduction de l'éthanal dans l'eau
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2004_Chimie_Enonce.pdf
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Concours 2003 |
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- Chimie
Etude comparée des éléments oxygène et soufre :
Propriétés des éléments, étude du dioxygène (représentation de Lewis, diagramme d'orbitales moléculaires), étude de composés du soufre (H2S, SF6, PbS), oxydo-réduction, le soufre et l'oxygène en chimie organique (alcools et thiols, importance des alcoolates)
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2003_Chimie_Enonce.pdf
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Concours 2002 |
- Physique
Matériaux piézoélectriques, propriétés et applications :
Approche microscopique des phénomènes ; charges libres et charges liées ; étude thermodynamique ; propriétés électriques à force nulle ; propriétés mécaniques à tension nulle ; effet piézo-électrique direct ; effet piézo-électrique inverse ; modélisation d'un résonateur ; circuit électrique équivalent
Énoncé : http://alainrobichon.free.fr/Concours/E3A_PC_PHY_02.pdf
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- Chimie
Les larmes du vin :
Le mélange binaire eau-éthanol : diagramme binaire eau-éthanol ; comparaison avec un modèle idéal ; mélanges riches en alcool
Ecoulement dans un film de vin vertical - effet Marangoni : viscosité ; étude de l'interface vin-air ; champ de vitesse dans le film
Diffusion d'alcool dans le film de vin
: flux diffusif d'alcool ; prise en compte du mouvement du fluide ; profil de concentration en éthanol et rôle de l'évaporation
Dosage de l'alcool du vin
Énoncé : http://alainrobichon.free.fr/Concours/E3A_PC_PHCH_02.pdf
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Concours 2001 |
- Physique
Étude de quelques phénomènes associés aux matériaux supraconducteurs
Étude thermodynamique de la transition de phase
Dynamique de pénétration de la phase normale dans la phase supraconductrice à la transition
Énoncé : http://alainrobichon.free.fr/Concours/E3A_PC_PHY_01.pdf
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- Chimie
Le silicium :
Structure, propriétés physiques et obtention du silicium : atomistique-liaison chimique, étude structurale, conductivité, obtention du silicium par métallothermie (diagramme d'Ellingham)
Propriétés chimiques des dérivés du silicium : utilisation des oxydes de silicium en catalyse (description du catalyseur, réformage catalytique) ; utilisation du silicium en chimie organique : initiation à l'hétérochimie
(éthers d'énols silylés :formation, réactivité ; réactivité stéréosélective des b-hydroxysilanes)
Énoncé : http://b.louchart.free.fr/Documents/CE/01/E3A/E3A_PC_2001_Chimie_Enonce.pdf
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Concours 2000 |
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- Physique-Chimie
Chimie : oxydation de l'argent
Physique : traitement thermique de cartes électroniques
Préliminaires (la conduction thermique) : conduction thermique unidimensionnelle ; conduction thermique unidimensionnelle en régime permanent
Etude d'un milieu feuilleté - approximation du milieu continu
Dynamique du chauffage des empilements
Bilan énergétique et entropie du processus
Énoncé : http://alainrobichon.free.fr/Concours/E3A_PC_PHCH_00.pdf
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Concours 1999 |
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- Physique-Chimie
Synthèse de l'ammoniac : grandeurs standards ; affinité chimique ; rendement de la synthèse
Etude thermodynamique d'un tube cylindrique : conduction (ou diffusion) thermique ; conducto-convection thermique (1er cas) ; conducto-convection (2ème cas) ; compression
Énoncé : http://alainrobichon.free.fr/Concours/e3a_phy_chi_99.pdf
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