Corrigé du brevet de sciences 2025 (Pays du groupe 1)

Le texte indique que l’ammoniac est un gaz dans ces conditions. Dans un gaz, les molécules sont éloignées les unes des autres et en désordre : c’est la modélisation A.

La modélisation B montre des molécules serrées et bien rangées, c’est un solide. La modélisation C montre des molécules serrées mais en désordre, c’est un liquide.

Modélisation A.

N est le symbole de l’azote. Sans indice, il y a un seul atome d’azote.

H est le symbole de l’hydrogène. L’indice 3 indique trois atomes d’hydrogène.

1 atome d’azote et 3 atomes d’hydrogène.

L’équation montre que le diazote N₂ et le dihydrogène H₂ sont consommés : ce sont les réactifs.

Il se forme une nouvelle espèce, l’ammoniac NH₃, différente des réactifs. Les atomes se sont réarrangés pour former de nouvelles molécules.

C’est une transformation chimique, car des réactifs disparaissent et un nouveau produit se forme.

C’est une question de cours. L’air est composé d’environ 78 % de diazote et d’environ 21 % de dioxygène, en volume. Les autres gaz représentent environ 1 %.

L’air contient environ 78 % de diazote en volume, soit environ 80 %.

Lors d’une transformation chimique, la masse totale se conserve : la masse des réactifs consommés est égale à la masse des produits formés.

m(N₂) + m(H₂) = m(NH₃)

Conversion : m(NH₃) = 1 t = 1 000 kg.

m(H₂) = m(NH₃) − m(N₂) = 1 000 − 824 = 176 kg

Vérification : 824 + 176 = 1 000 kg.

m(H₂) = 176 kg.

Conseil : Les nombres 1, 3 et 2 de l’équation comptent des molécules, pas des kilogrammes. Ils ne servent pas dans ce calcul.

Action 1 : proposition B. Le tracteur tire la remorque vers l’avant. La flèche part donc de l’attelage, point de contact entre le tracteur et la remorque, et elle est dirigée vers le tracteur. La proposition A est fausse : elle ferait pousser la remorque vers l’arrière.

Action 2 : proposition D. L’action de la Terre sur la remorque est son poids. Elle s’exerce à distance et elle est verticale, dirigée vers le bas. La flèche part du milieu de la remorque. La proposition C est fausse, car la flèche y est dirigée vers le haut.

Action 1 : proposition B. Action 2 : proposition D.

Conseil : Il faut donner deux lettres, une pour chaque action.

Distance totale. d = 18 × 250 = 4 500 m, soit 4,5 km.

Durée. La vitesse est en km/h, on garde donc la distance en km. La relation v = d/t donne t = d/v.

t = 4,5 ÷ 9 = 0,5 h

0,5 h = 0,5 × 60 min = 30 min

Vérification par un autre chemin : 9 km/h = 9 000 m ÷ 3 600 s = 2,5 m/s, et 4 500 ÷ 2,5 = 1 800 s, soit 30 min (1 800 ÷ 60 = 30).

t = 0,5 h, soit 30 minutes.

Conseil : Le piège est de mélanger les unités : la distance doit être en km si la vitesse est en km/h.

Cette fois, tout le temps passé compte : on utilise la durée moyenne de 45 minutes par champ, et non les 30 minutes de la question 7.

Durée totale : 10 × 45 = 450 min.

Conversion : 450 ÷ 60 = 7,5 h, soit 7 h 30 min.

Le forfait A dure 5 heures : c’est insuffisant, car 7,5 h > 5 h. Le forfait B dure 8 heures : c’est suffisant, car 7,5 h < 8 h.

L’agriculteur doit choisir le forfait B, car il lui faut 7 h 30 min.

Conseil : Ici, 450 min ne font pas 4,5 h : une heure compte 60 minutes, pas 100.

Le robot répond au besoin des maraîchers de travailler leurs parcelles de manière autonome, c’est-à-dire de semer et de désherber avec un robot qui se guide par GPS.

Il doit aussi répondre à une exigence environnementale : ce travail se fait sans produits chimiques et sans émission de gaz à effet de serre.

Cultiver les parcelles du maraîcher de façon autonome et sans nuire à l’environnement.

Le bloc « Autonomie » du document 2 indique une autonomie de fonctionnement de 8 h. Il ajoute une durée de recharge de 6 h.

Le bloc « Sécurité » prévoit deux mesures en cas de problème : le robot s’arrête et il envoie une alerte.

Autonomie : 8 h. Sécurité : arrêt du robot et envoi d’une alerte.

Conseil : La durée de recharge n’est pas l’autonomie : ne confonds pas les 8 h et les 6 h.

Bloc en haut à gauche : télémètre. Il mesure les distances : il reçoit les informations venues de la parcelle et les envoie à l’interface de traitement. Le document 3 cite deux appareils de ce type. Le gyromètre étant déjà indiqué juste en dessous, le bloc vide est le télémètre.

Bloc en haut à droite : gyrophare. Il est commandé par l’interface de traitement et signale l’activité du robot à l’utilisateur. L’image montre bien un gyrophare.

Bloc en bas à gauche : batterie. Elle reçoit l’alimentation électrique et fournit l’énergie à la carte de puissance.

Bloc en bas à droite : moteur et réducteur. Ils reçoivent l’énergie gérée par la carte de puissance et font se déplacer le robot.

Télémètre (haut à gauche), gyrophare (haut à droite), batterie (bas à gauche), moteur et réducteur (bas à droite).

Conseil : Suis les flèches du diagramme : les deux lignes du haut transportent de l’information, la ligne du bas transporte de l’énergie.

Tracteur thermique. 8 × 1,6 = 12,80 € par hectare.

Robot Oz. 10 × 0,2 = 2 € par hectare.

Enjeu économique. Le robot coûte 10,80 € de moins par hectare (12,80 − 2 = 10,80), soit 6,4 fois moins (12,80 ÷ 2 = 6,4) pour le coût de l’énergie.

Enjeu écologique. D’après le document 1, le robot travaille sans produits chimiques et sans émettre de gaz à effet de serre. Le tracteur thermique, lui, brûle du carburant, ce qui rejette du dioxyde de carbone.

Tracteur : 12,80 € par hectare. Robot : 2 € par hectare. Le robot est moins cher et, d’après le document 1, il n’émet pas de gaz à effet de serre.

Conseil : Il y a trois attentes : les deux calculs, l’argument économique et l’argument écologique. Pour ce dernier, reviens au document 1, car le document 4 ne donne que des consommations et des prix.

L’énergie nécessaire est donnée par E = P × t.

E = 500 W × 8 h = 4 000 Wh

La batterie doit donc stocker au moins 4 000 Wh. Dans le document 5, les batteries A (1 200 Wh), B (2 400 Wh) et C (3 600 Wh) sont insuffisantes. Seule la batterie D (4 800 Wh) convient.

Vérification : avec la batterie C, le robot tiendrait 3 600 ÷ 500 = 7,2 h, soit moins de 8 h. Avec la batterie D, il tient 4 800 ÷ 500 = 9,6 h.

La batterie D (4 800 Wh), car il faut au moins 4 000 Wh.

Conseil : Le texte du document 5 parle de capacité en Wh, alors que la ligne « Capacité » du tableau est en Ah. Lis ici la ligne « Énergie (Wh) » : elle seule se compare aux 4 000 Wh. Les Ah ne sont pas une énergie : le tableau montre que, sous 12 V, 100 Ah correspondent à 1 200 Wh (100 × 12).

Le document 6 décrit la manœuvre à chaque bordure : un virage de 90 degrés, une avance d’un mètre, puis un second virage de 90 degrés.

Premier bloc, « si Bordure A détectée ». Le robot monte vers la bordure A et le rang suivant se trouve à sa droite sur le schéma. Il tourne donc à droite de 90°, puis il avance de 100 cm, car 1 m = 100 cm.

Condition du second bloc. Le robot redescend ensuite vers l’autre bordure. La condition à écrire est Bordure B détectée.

Second bloc, « si Bordure B détectée ». Le robot roule maintenant dans l’autre sens, donc le rang suivant se trouve à sa gauche. Il tourne à gauche de 90°, puis il avance encore de 100 cm. Le dernier virage, à gauche, est déjà écrit.

Dans l’ordre : 90, 100, Bordure B détectée, gauche, 100.

Conseil : Le bloc demande des centimètres : écrire 1 serait faux. Pour le sens, imagine-toi à la place du robot sur le schéma du document 6.