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321.01 - Contrôle en Cours de Formation Epreuve de Sciences 1-4
SCIENCES
THEME : Vie sociale
Durée : 45 min
Barème : 10 points
Thibault et Rachel doivent choisir le
revêtement qu’ils vont faire poser sur le sol
de leur nouvelle maison en construction. Ils
ont choisi un chauffage par le sol. Le
constructeur les a mis en garde : « Tous les
matériaux ont des capacités différentes à
conduire la chaleur. Il est plutôt conseillé de
mettre au sol un revêtement ayant une
faible résistance thermique. Ainsi, la
chaleur se diffusera plus facilement. »
Ils ont choisi de mettre une chaudière électrique et souhaitent connaitre la consommation énergétique
quotidienne de la chaudière pour leur appartement qui a une surface de 115 m².
Partie 1 : Calcul de la consommation énergétique
La chaudière est alimentée avec une tension de 220V et a une résistance de 6200Ω.
1. Calculez la puissance de la chaudière.
La chaudière ne fonctionne que 6h par jour.
2. Calculez la consommation énergétique quotidienne de
la chaudière.
Données : 𝑷 =𝑼²
𝑹 et 𝑬 =
𝑼²𝒕
𝑹
La chaudière permet de chauffer leur maison à 19 °C alors que dehors la température est de 3 °C.
3. Calculez la capacité thermique surfacique de la maison à l’aide de la formule suivante :
E = S C (2 -1) Avec : E : La quantité de chaleur S : la surface de la maison en m²
: La température en degré C : la capacité thermique surfacique en J/ m².°C
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321.01 - Contrôle en Cours de Formation Epreuve de Sciences 2-4
Partie 2 : Choix du revêtement
Pour le revêtement, ils hésitent entre du carrelage, un plancher bois, et un revêtement stratifié.
Pour chaque revêtement, Vous allez trouver expérimentalement celui qui conduit le plus rapidement la chaleur,
c’est-à-dire celui qui a la plus petite résistance thermique.
Nous allons tester trois matériaux différents, le bois massif, le stratifié et le carrelage.
4. D’après vous quel est celui qui conduit le plus la chaleur (cocher la case correspondante)
Carrelage
Bois stratifié
Bois massif
5. Réaliser le montage suivant :
Appel N°2 : Réaliser et expliquer oralement votre démarche.
Relever la température de la pièce.
pièce =
Allumez les bougies, placer le carrelage sur le support et attendre 2 minutes pour relever la température.
carrelage =
6. Refaire la manipulation pour les autres revêtements et remplir le tableau suivant :
Revêtement Carrelage Plancher bois Stratifié
Température après 2 min (°C)
7. D’après vos résultats, votre hypothèse de la question 4 est-elle vérifiée ? (Justifier)
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321.01 - Contrôle en Cours de Formation Epreuve de Sciences 3-4
Partie 3 : Conclusion D’après l’expérience que vous venez de faire,
8. Donner parmi les matériaux ci-contre, le matériau
qui favorise le plus le transfert thermique.
Rachel est frileuse et souhaiterait, même lorsque son
chauffage au sol ne fonctionne pas, mettre un revêtement
avec lequel elle aura le moins la sensation de froid.
9. Parmi les trois revêtements testés, quel revêtement doit-elle choisir et pourquoi ?
Par choix purement esthétique, Thibault aimerai, quand à lui faire poser un béton ciré au sol.
10. En utilisant le tableau précédent et de vos connaissances personnelles, expliquez quelles seront les
différences avec le matériau choisi par Rachel.
11. Ranger votre poste de travail.
Substance
Capacité thermique massique
J / kg·K
Brique 840
Béton 880
Carrelage 1200
Marbre 880
Plâtre 1100
Bois ≈ 2700
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321.01 - Contrôle en Cours de Formation Epreuve de Sciences 4-4
GRILLE NATIONALE D’ÉVALUATION EN SCIENCES PHYSIQUES ET CHIMIQUES
Nom et prénom : Diplôme : BAC PRO Séquence d’évaluation1 n° 2
Liste des capacités, connaissances et attitudes évaluées1
Capacités Calculer une puissance dissipée par effet Joules. Calculer une énergie dissipée par effet Joules.
Connaissances Savoir que les dipôles ohmiques transforment intégralement l’énergie électrique reçue en énergie thermique.
Savoir que les matériaux ont des pouvoirs isolants ou conducteurs de la chaleur différents.
Attitudes Elève capable de s’engager dans la démarche
Elève qui tire profit des indications données à l’oral
Elève capable de faire preuve d’esprit critique
Évaluation2
Compétence3 Capacités
Total
obtenu
Total à
distribuer
Barème
Appréciation du
niveau
d’acquisition4
S’approprier Rechercher, extraire et organiser
l’information. 400
0 Non traité
Analyser
Raisonner
Émettre une conjecture, une hypothèse.
Proposer une méthode de résolution, un
protocole expérimental. 400
25 Non Acquis
Réaliser
Choisir une méthode de résolution, un
protocole expérimental.
Exécuter une méthode de résolution,
Expérimenter, simuler.
400
50 En cours
d’Acquisition
Valider Contrôler la vraisemblance d’une
conjecture, d’une hypothèse.
Critiquer un résultat, argumenter. 300
100 Acquis
Communiquer Rendre compte d’une démarche, d’un
résultat, à l’oral ou à l’écrit. 300
(A titre informatif)
1800
20
1 Les capacités, connaissances et attitudes évaluées sont issues du programme et du référentiel de certification du diplôme préparé. 2 L’évaluation porte nécessairement sur des capacités expérimentales. Des appels permettent de s’assurer de la compréhension, de valider les choix / les
hypothèses, d’évaluer l’exécution des manipulations et de prendre en compte la communication écrite et/ou orale. 3 L’ordre de présentation ne correspond pas à un ordre de mobilisation des compétences. La compétence « Être autonome, Faire preuve d’initiative » est prise
en compte au travers de l’ensemble des travaux réalisés. Les appels sont des moments privilégiés pour en apprécier le degré d’acquisition. 4 Le professeur peut utiliser toute forme d’annotation lui permettant d’évaluer l’élève (le candidat) par compétences.