Brevet 2017 Métropole : le sujet de sciences et son corrigé

L'épreuve de sciences du brevet 2017 en Métropole, série générale, dure une heure et est notée sur 50 points. Elle réunit deux disciplines, la physique-chimie et les sciences de la vie et de la Terre, chacune notée sur 25 points et prévue pour 30 minutes, dont 2,5 points pour la présentation de la copie et l'utilisation de la langue française. Chaque discipline se rédige sur une copie distincte, dans l'ordre choisi par le candidat. L'annexe de la page 5, en physique-chimie, est à rendre avec la copie de cette discipline. La calculatrice est autorisée.

La thématique commune est l'énergie : l'exploitation des ressources énergétiques augmente avec la population mondiale et ses besoins, et le sujet étudie les solutions envisagées pour y répondre tout en limitant l'impact sur l'environnement. Les deux parties se répondent : la physique-chimie compare deux types de centrales électriques, la SVT s'intéresse à l'épuisement du pétrole et à la transition énergétique.

Physique-chimie : centrales thermiques et géothermiques

Cette partie compare la centrale thermique à flamme, qui brûle du charbon, du pétrole ou du gaz, et la centrale géothermique, qui utilise la chaleur de la Terre sans combustion.

Questions 1 et 2 : exploiter les documents

La question 1 demande de compléter un tableau en annexe : source d'énergie, caractère renouvelable ou non, présence de fumées. Chaque case se justifie par un mot relevé dans les documents, comme « épuisables » ou « sans combustion ». Attention à la photo : le panache blanc de la centrale géothermique est de l'eau condensée, pas de la fumée. La question 2 consiste à repérer les trois circuits sur le schéma : la combustion désigne le circuit primaire B, la turbine et l'alternateur le circuit secondaire C, la tour de refroidissement le circuit A.

Question 3 : la combustion du méthane

L'équation CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O montre que le gaz à effet de serre produit est le dioxyde de carbone. Pour 6 × 10²² molécules de méthane, il faut 1,2 × 10²³ molécules de dioxygène, et il se forme 6 × 10²² molécules de dioxyde de carbone. Ce sont les nombres placés devant les formules qui comptent les molécules, pas le petit 2 de CO2.

Question 4 : puissance et arguments

La relation E = P × t donne la puissance du réacteur géothermique : 7 500 000 MW·h divisés par 6 820 h font environ 1 100 MW, autant que le réacteur thermique à flamme. Il faut ensuite donner deux arguments en faveur de la géothermie, en s'appuyant sur les réponses précédentes : une source renouvelable, et aucune combustion, donc ni fumées ni dioxyde de carbone.

SVT : ressources en pétrole et besoins énergétiques

Cette partie part de l'augmentation de la consommation de pétrole, liée à celle de la population mondiale et de ses besoins en énergie.

Question 1 : lire un diagramme

Le document 1 présente les productions énergétiques mondiales en 2012. Les énergies non renouvelables, pétrole, charbon et gaz naturel, totalisent environ 81, contre environ 13 pour les énergies renouvelables : leur part est environ 6 fois plus petite. Le nucléaire, environ 5, n'appartient à aucun des deux groupes définis par le texte.

Question 2 : comparer deux courbes

Production et consommation de pétrole sont presque égales en 2005, autour de 80 millions de barils par jour. La consommation monte ensuite jusqu'à 150 prévus en 2035, alors que la production baisse après 2015 jusqu'à 30. Le problème se formule sous forme de question : comment satisfaire des besoins croissants avec une ressource dont la production diminue et qui s'épuise ?

Question 3 : la transition énergétique

Il faut identifier les objectifs de la loi du 17 août 2015, renforcer l'indépendance énergétique, accélérer la croissance verte et augmenter de 50 % la capacité installée des énergies renouvelables d'ici 2023, puis les argumenter avec le document 4 : le pétrole serait épuisé dans 54 ans, le gaz dans 63 ans, le charbon dans 112 ans, alors que l'éolien et le solaire ne s'épuisent jamais. Recopier le texte ne suffit pas : les points viennent du lien entre les deux documents.

Gérer son temps sur une heure

Avec 30 minutes par discipline, il est utile de lire l'ensemble du sujet au début, puis de commencer par la partie dans laquelle vous vous sentez le plus à l'aise. En physique-chimie, gardez du temps pour le calcul de la question 4 et pour remplir soigneusement l'annexe. En SVT, les lectures de graphiques des questions 1 et 2 sont rapides si vous notez les valeurs avant de rédiger, ce qui laisse le temps de construire l'argumentation de la question 3. Réservez quelques minutes à la fin pour relire vos deux copies, puisque la présentation et la langue comptent aussi.

En conclusion

Ce sujet demande surtout de bien exploiter les documents : relever les bons mots, lire les valeurs sur un graphique, citer la question ou le document qui appuie chaque argument. Le corrigé détaillé reprend chaque question comme sur une copie, avec les méthodes, les pièges à éviter et les calculs vérifiés à la calculatrice. C'est un bon entraînement sur le thème de l'énergie, qui revient souvent au brevet.