Un sujet de physique-chimie autour des pompiers

La partie physique-chimie du brevet 2023 Centres étrangers suit des pompiers en lutte contre un incendie de forêt. Elle compte 25 points et se traite en 30 minutes. Les dix questions sont réparties en trois parties : l'incendie, l'équipement et les véhicules. Elles mobilisent la chimie, la lecture de graphiques, les signaux sonores et la relation entre poids et masse.

Partie A : la combustion du bois

Le bois est assimilé à la cellulose, de formule C6H10O5. Il faut d'abord compter les atomes : 6 de carbone, 10 d'hydrogène et 5 d'oxygène. Le piège classique consiste à lire l'indice 10 comme deux chiffres séparés. Ensuite, l'équation de la réaction montre que la cellulose et le dioxygène disparaissent et que du dioxyde de carbone et de l'eau apparaissent : de nouvelles espèces se forment, c'est donc une transformation chimique. La même équation permet de justifier que les incendies produisent des gaz à effet de serre, puisque le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau en font partie. Enfin, la phrase sur la conversion d'énergie se complète grâce aux indices de l'énoncé : l'énergie chimique est convertie en énergie lumineuse et en énergie thermique.

Partie B : l'air et les vêtements de protection

Le diagramme de la composition de l'air demande de retrouver le diazote (environ 78 %) pour la plus grande zone et le dioxygène (environ 21 %) pour la suivante, sans les inverser. L'argon est un exemple de gaz minoritaire. Les deux questions suivantes reposent sur un graphique : la courbe du matériau multicouche coupe le seuil de brûlure au 1er degré vers 21 minutes, celle du matériau monocouche vers 10 minutes. Pour comparer, il faut donner les deux valeurs et conclure de façon chiffrée : le multicouche protège environ deux fois plus longtemps.

Partie C : la sirène et l'avion bombardier d'eau

Les deux sons de la sirène, à 435 Hz et 488 Hz, sont compris entre 20 Hz et 20 kHz : ils sont audibles. Attention à convertir 20 kHz en 20 000 Hz avant de comparer. La dernière question est la plus technique : avec la relation P = m × g, le poids maximal de 180 000 N donne une masse de 18 000 kg. On retire la masse à vide de 13 000 kg pour obtenir 5 000 kg d'eau. Soustraire directement un poids et une masse est une erreur fréquente.

Nos conseils

Rédige chaque calcul en annonçant la relation utilisée, puis le calcul avec les unités, puis le résultat. Sur les graphiques, trace la lecture et lis les graduations avec soin. Une réponse justifiée par le document rapporte bien plus qu'une réponse seule.