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Annale · 2019★★★Niveau moyenSession du 30 avril 2019· 3 846 candidats

Physique-chimie I Centrale-Supélec PSI 2019 — sujet et rapport jury

Quatre parties indépendantes — arrivée d'eau (mitigeur), air humide (psychrométrie), miroir antibuée (diffusion thermique), station de charge brosse à dents (électricité). Moyenne 9.78, σ=3.54, médiane 9.2.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Session 2019 :

Physique-chimie IMaths IMaths IIPhysique-chimie II
Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

9.78/20

Top 25%

12.0

Présents

3 846

Top piège du sujet : Mitigeur calorifugé (Q3)

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

9.78

Médiane

9.2

Écart-type

3.54

Q1 (25%)

7.2

Q3 (75%)

12.0

Candidats présents

3 846

sur 4 030 inscrits · 4.6% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.

Présentation du sujet

La physique dans la salle de bain. Quatre parties indépendantes : (1) thermodynamique — arrivée d'eau, mitigeur, premier principe industriel ; (2) air humide et thermodynamique de la salle de bain (diagramme psychrométrique) ; (3) miroir antibuée — diffusion thermique, conducto-convection ; (4) station de charge d'une brosse à dents électrique — électricité, conversion électronique de puissance. 42 questions, longueur très raisonnable.

Structure de l'épreuve

  1. Partie IArrivée d'eau(Q1-Q7)Niveau attendu

    Q1 réponses justifiées par élimination. Q3 mitigeur calorifugé souvent évoqué (faux). Q4 premier principe industriel : exposé rigoureux des hypothèses attendu. Q5 confusions h=cT vs h=cΔT.

  2. Partie IIL'air humide(Q8-Q16)Niveau attendu

    Q8 résultat donné — donner les deux arguments essentiels. Q11 conservation de la quantité de matière en vapeur d'eau renouvelée. Q12-Q13 questions les moins bien traitées : confusions sur h_s, h_e, enthalpie massique de vaporisation.

  3. Partie IIIMiroir antibuée (diffusion thermique)(Q17-Q29)Difficile

    Q17 caractère stationnaire pas mentionné, loi de Fourier appelée loi de Fick. Q19 transfert conducto-convectif. Q21-Q22 schéma équivalent + pont diviseur. Q24 lecture HR. Q29 réponses fantaisistes.

  4. Partie IVStation de charge brosse à dents (électricité)(Q30-Q42)Niveau attendu

    Q30 valeur efficace vs amplitude méconnue. Q33 redressement double la fréquence. Q37 conditions « initiales » au lieu de continuité. Q42 effet de peau.

Analyse globale du jury

« Le sujet, composé de 42 questions, est de longueur très raisonnable compte tenu de la durée de l'épreuve. Les notions abordées sont simples et portent sur une problématique du quotidien, si bien que les candidats peuvent sans trop de difficultés vérifier et justifier la pertinence de leurs réponses et résultats. Le jury a néanmoins été d'une grande exigence sur la rigueur du raisonnement et de l'exposé des démonstrations. Le sujet comporte plusieurs questions ouvertes, où le choix de la grandeur pertinente ou de la démarche de résolution reste à l'initiative du candidat. »

Top pièges sanctionnés

  • Mitigeur calorifugé (Q3)-1 pts

    « On trouve trop souvent l'argument d'un mitigeur calorifugé, ce qui bien sûr n'est pas le cas. »

  • h = cT confondu avec h = cΔT, Δ vs d (Q5)-2 pts

    « Trop souvent on trouve la relation h=cT ou encore h=cΔT ou encore des confusions entre Δ relatifs à une variation finie d'une fonction d'état et une différentielle totale exacte d relative à la variation élémentaire d'une fonction d'état. »

  • Loi de Fourier appelée loi de Fick (Q17)-1 pts

    « Le caractère stationnaire du régime étudié n'a été que trop rarement mentionné. La loi de Fourier est par ailleurs souvent appelée loi de Fick. »

  • Transfert conducto-convectif (Q19)-1 pts

    « De trop nombreux candidats ignorent les fondements physiques du transfert conducto-convectif. »

  • Bon conducteur dissipe-t-il plus ? (Q29)-1 pts

    « De nombreuses réponses fantaisistes. À tension d'alimentation fixée, un bon conducteur dissipe plus d'énergie par effet Joule qu'un mauvais conducteur. »

  • Valeur efficace vs amplitude (Q30)-2 pts

    « Le jury s'étonne que certains candidats ne sachent pas relier valeur efficace et amplitude d'une tension alternative sinusoïdale. Pour cette question très simple, trop peu de points ont été distribués, notamment en raison d'un trop grand nombre de chiffres significatifs pour l'application numérique. »

  • Conditions initiales vs continuité (Q37)-1 pts

    « Si la forme générale des solutions est très souvent correcte, de nombreux candidats ont commis l'erreur de choisir des conditions « initiales » (et non de continuité) incorrectes, généralement i(0)=0. »

Chapitres clés à maîtriser

Thermodynamique — premier principe industriel
Air humide et diagramme psychrométrique
Diffusion thermique — loi de Fourier, conducto-convection
Électricité — analogie pont diviseur, valeur efficace
Conversion électronique — redressement, effet de peau

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique PSI, session 2019 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

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FAQ

Questions fréquentes — 2019

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Préparation Centrale-Supélec · Physique PSI

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