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http://ducros.prof.free.fr Section Sciences – BAC PRO 3 Ans BAC PRO Session 2016 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 : = ² et = ² 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 APP ANA REA VAL COM APP ANA REA VAL COM APP ANA REA VAL COM

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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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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.