Brevet 2017 Centres étrangers : le poêle à bois

La partie de physique-chimie de ce sujet, notée sur 25 points pour 30 minutes, s'inscrit dans le thème de l'habitat. Elle part d'une question concrète : quel bois brûler dans un poêle pour chauffer une maison ? Le sujet fournit l'équation de combustion de la cellulose, un extrait de catalogue et trois documents : un graphique de l'énergie libérée en fonction de l'humidité du bois, un pictogramme de danger et un tableau de caractéristiques.

Partie 1 : la combustion du bois

La question 1.1 demande de recopier deux phrases en choisissant le bon mot. Dans une équation de réaction, les réactifs sont à gauche de la flèche : la cellulose et le dioxygène sont donc des réactifs. O₂ est une molécule formée de deux atomes d'oxygène. Le piège est de ne recopier que les trois mots, alors que la consigne demande les phrases entières. La question 1.2 explique l'apport d'air : le dioxygène est un réactif, il est consommé pendant que le bois brûle. Sans air neuf, il finirait par manquer et la combustion s'arrêterait.

Partie 2 : la durée de fonctionnement

On connaît l'énergie annuelle, 13 000 kWh, et la puissance du poêle, 10 kW. La relation E = P × t donne t = E ÷ P, soit 1 300 heures. Inutile de convertir en joules ou en secondes : avec une énergie en kWh et une puissance en kW, la durée sort directement en heures.

Partie 3 : le choix du bois

Le document 1 montre une courbe qui descend : plus le bois est humide, moins il libère d'énergie. On appuie cette évolution sur quelques valeurs lues, par exemple 18 pour un bois sec, 14 à 20 % d'humidité et environ 6 à 60 %. Les graduations de l'axe correspondent à des milliers de kJ par kilogramme, ce que confirme le document 3.

La question 3.2 demande d'étudier les trois bois un par un. Le charme traité est écarté, car son insecticide est nocif et ses vapeurs ne doivent pas être respirées. Le chêne fraîchement coupé est à 60 % d'humidité : il ne libère qu'environ 6 000 kJ par kilogramme. Le sapin, à 20 % d'humidité, libère 12 720 kJ par kilogramme sans risque particulier. Il faut donc choisir le sapin. Le grand piège est de prendre le chêne parce qu'il a la plus forte valeur du document 3, alors que cette valeur concerne un chêne séché.

Conseils pour réussir

Repère bien les unités avant de calculer, cite chaque document que tu utilises et termine chaque réponse par une phrase de conclusion claire.