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Sujet bac STL SPCL Nouvelle Calédonie Remplacement 2014 (Correction) PARTIE A : EVALUATION DES PERTES THERMIQUES DU BASSIN PRINCIPAL.

A.1 Le rayonnement solaire

A.1.2 hcE

A.1.3 Le spectre au niveau de la mer présente des intensités relatives plus faibles que le spectre hors

atmosphère car

A.1.4 On a la relation :

Hzcfdoncf

c20 9 8

1045,510550

103 u
u O

A.1.5 :

KBTdoncT

B S S 3 9 3

1027,510550

109,2 u

u O

1.6 30 % de la puissance surfacique est renvoyé : 340×0,3 = 102 W.m-2

donc : 340×0,2 = 68 W.m-2 : 340×0,5 = 170 W.m-2

102 W.m-2

68 W.m-2

170 W.m-2

A.2 Echanges thermiques moyens sur une journée

A.2.1 Les trois différents modes de transferts thermiques mis en évidence sur ce bassin sont : - conduction - convection - rayonnement A.2.2 Calcul du volume V : V = L×l×h = 10×5×1,2 = 60 m3

Calcul de la masse : on a la relation :

kgVMdoncV

M4106601000 u u UU

A.2.3 On a la relation :

JCMQeau

841051,214180106 uuu 'uu T

A.2.4 A.2.4.a Q1 = P1×S×t = 170×10×5×12×3600 = 3,67×108 J

A.2.4.b On a la relation :

CCM

QdoncCMQ

eau eau uu u u ''uu 5,14180106

1067,3

4 8 1 111T

A.2.4.c

Cdoncfiif ' '5,235,12511TTTTT

A.2.5 :

2484

2.447)27325(1067,5uu u mWTP

A.2.5.b P2 est supérieur à P1.

Q2 = P2×S×t = 447×10×5×12×3600 = 9,66×108 J

Calcul de la baisse de température T2

On a la relation :

CCM

QdoncCMQ

eau eau uu u u ''uu 8,34180106

1066,9

4 8 2 222T
A.2.5.c Pour éviter ces déperditions thermiques au cours de la nuit, on peut placer sur la piscine une bâche ou utiliser un abri de piscine. PARTIE B : ÉTUDE ET DIMENSIONNEMENT DU CHAUFFAGE A ENERGIE SOLAIRE

B.1 Chauffage solaire pour piscine extérieure

B.1.1 Principaux atouts :

- Panneaux " tubes » : forme la plus simple et peuvent contourner les obstacles de toiture. - panneaux " plats » : dimension variable et surface lisse.

B.1.2. La piscine est entourée de végétation donc des feuilles peuvent tomber sur les panneaux. Il est

plats B.1.3

surface de capteur / surface de bassin est de 1,2. Donc Scapteurs = Sbassin×1,2 = 50×1,2 = 60 m2.

scines (S < 100 m2), le coût 2

5000 -

. Cette sonde se nomme Pt1000 : 1000 car sa résistance est de 1000 e de platine. : R(10) = 1040 et R(30) = 1120 U(10) = 10 + 0,05× R(10) = 10 + 0,05×1040 = 62 V U(30) = 10 + 0,05× R(30) = 10 + 0,05×1120 = 66 V

B.2.4 On a la relation :

1.2,020

4 1030

6266

' CVUs

VVeauCS84,6471,1)(71,1u u TT

B.2.6 On a la relation :

CVdoncVS

S ''u 771,1

12

71,171,1max

maxmaxmaxT

PARTIE C.

C.1.1

PazzgPPdoncgzPgzPBAABBBAA

551018,18,181,91000101)( uuu UUU

C.1.2 C.1.2.a. :

1 2 3

2.41,103,0

104
u u smR Q S QvVV S

C.1.2.b. On a la relation :

133.101,236008

60 u smt

VQV

Le débit de la pompe est donc suffisant pour effectuer le recyclage de leau de la piscine car le débit

de la pompe est supérieur à celui calculé précédemment. A B

C.2 Traitement de leau

C.2.1 C.2.2 Leau de piscine a un pH de 8 donc elle est basique car son pH est supérieur à 7.

C.2.3 On a la relation :

18

3.1010][ LmolOHpH

C.2.4 Le pictogramme de sécurité indique que le produit utilisé est toxique et irritant. Il faut donc

utiliser des lunettes et des gants, porter une blouse et manipuler sous une hotte aspirante.

C.2.5 Lacide chlorhydrique peut être utilisée pour remplacer le réducteur de pH. Lacide

chlorhydrique à un pH inférieur à 7 et permettrait de faire baisser la valeur du pH de leau de la piscine.

C.2.6 On a les demi-équations suivantes :

H3O+ = H+ + H2O

HO- + H+ = H2O

On additionne les deux demi-équations doù la réaction :

H3O+ + HO- 2H2O

C.2.7 On a la relation :

183,7

3.1051010][ LmolOHpH

C.2.8 Daprès le document ressource, on fait passer le pH dune valeur de 7,6 à 7,3 donc la quantité

de réducteur à verser est de 17 g.m-3. Donc pour la piscine dont le volume est de 60 m3, il faut une quantité

de 17×60 = 1020 g = 1,02 kg - développement des chloramines - détérioration du matériel - eau de piscine irritante - diminution de la teneur en chlore - développement des algues - précipitation de calcaire - développement des chloramines - détérioration du matériel - eau de piscine irritante - diminution de la teneur en chlorequotesdbs_dbs49.pdfusesText_49