Top piège du sujet
Vocabulaire imprécis, confusions multiples
Statistiques jury
Comment les candidats s'en sont sortis
Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.
Moyenne
8.89
Médiane
8.5
Écart-type
4.15
Q1 (25%)
5.8
Q3 (75%)
11.5
Candidats présents
4 079
sur 4 258 inscrits · 4.2% d'absents
Comparaison
Comment ce sujet se compare aux autres
Moyenne en baisse de -0.89 par rapport à 2019 (8.89 vs 9.78). Écart-type plus élevé (σ 3.54 → 4.15), notes plus dispersées. Sujet plus exigeant que la session précédente. Effectif +6% (3846 → 4079 présents).
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Analyse
Ce qu'a observé le jury
Synthèse Hadamard du rapport officiel — citations, chiffres et conseils du jury.
Présentation du sujet
Stockage d'énergie par pompage thermique (procédé SEPT). Constitué de deux parties indépendantes, aborde quasi-exclusivement le programme de thermodynamique à l'exception de quelques questions de chimie. 44 questions, longueur raisonnable. Plusieurs questions de cours ou d'application directe permettent aux candidats rigoureux de valoriser leurs acquis.
Structure de l'épreuve
- Partie I — Cycle thermodynamique du procédé SEPTDifficile
Q1 démonstration COP (5 points). Q7-Q8 : citer le premier principe en écoulement stationnaire. Q14 m=14400 kg avec 5 CS non valorisé. Q17 ab≥1 ne se prouve pas par a≥1 et b>0. Q26 effet Joule mentionné pour toute dissipation.
- Partie II — Cristallographie et stockageDifficile
Q27 cristallographie souvent bien connue, structure cubique. Porosité et compacité confondues. Q35-Q36 confusions série/parallèle, dimensions des résistances thermiques. Q38 système n'est pas toujours bien défini. Q39-Q44 questions souvent bien traitées.
Analyse globale du jury
« Le sujet, composé de 44 questions, est de longueur raisonnable. Il comporte plusieurs questions de cours ou d'application directe, permettant aux candidats rigoureux de valoriser leurs acquis. Sur certaines copies par ailleurs relativement faibles, les questions de cours plutôt bien traitées ont conduit à un total de points sensiblement égal à celui de candidats ayant bien mieux compris le sujet (et traité plus de questions). Le sujet comporte un nombre non négligeable de questions faisant appel à une analyse qualitative du problème physique. Le jury a été cette année plus particulièrement frappé par les confusions ou le manque de justesse du vocabulaire employé. »
Top pièges sanctionnés
Vocabulaire imprécis, confusions multiples-2 pts
« Le jury a été cette année plus particulièrement frappé par les confusions ou le manque de justesse du vocabulaire employé. On peut citer par exemple : variation au lieu d'écart ou différence ; réversible / renversable ; isentropique / isotherme ; réversible / adiabatique ; isentropique / adiabatique ; transformation / réaction ; travail / travail utile ; loi de Fick / loi de Fourier ; stockage de puissance… »
Système ouvert vs fermé, confusion (Q7-Q8)-2 pts
« Les études thermodynamiques en système ouvert et en système fermé sont trop souvent confondues. Q7-Q8 : Beaucoup de candidats ne font pas la différence entre premier principe et premier principe en écoulement stationnaire, ou encore « aménagent » le premier principe en écoulement stationnaire de façon à faire apparaître les signes « − ». Pour la question 7, notée sur 5 points, il fallait : citer le premier principe en écoulement stationnaire (« premier principe » ne suffit pas) ; préciser que les variations d'énergies potentielle et cinétique sont négligées ; préciser que la transformation est adiabatique. »
Application numérique aberrante (Q14)-1 pts
« L'application numérique fréquente m = 14 400 kg n'a pas été valorisée (5 chiffres significatifs !). De même le volume des deux enceintes était clairement V_e et non 2V_e. »
ab ≥ 1 ne se déduit pas de a ≥ 1 et b > 0 (Q17)-2 pts
« Question mal traitée, les démonstrations étant rarement rigoureuses. Par exemple, pour montrer que ab ≥ 1, il ne suffit pas de prouver que a ≥ 1 et b > 0 ! »
Effet Joule confondu avec toute dissipation (Q26)-1 pts
« L'effet Joule est souvent mentionné pour désigner toute dissipation d'énergie sous forme thermique quelle qu'en soit l'origine. Certains candidats parlent de « fuite » d'argon pour justifier d'une baisse de rendement. »
Résistances thermiques série/parallèle confondues (Q35-Q36)-2 pts
« De fréquentes confusions entre expressions série et parallèle, des problèmes de dimension dans les résistances thermiques du solide et du gaz. On ne peut pas sommer les conductivités ou leurs inverses « d'après le cours d'électricité » ! Des cas limites aberrants auraient dû alerter les candidats sur un problème de démarche. »
Chapitres clés à maîtriser
Bosse chaque chapitre sur d'autres sujets de concours qui le couvrent.
Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique PSI, session 2020 · PDF officiel ↗
Contexte
L'épreuve en quelques chiffres
L'épreuve Physique-chimie I Centrale-Supélec PSI 2020 s'est déroulée fin juin 2020 (décalage pandémie), en 4 heures, coefficient 15. 4079 candidats présents pour 4258 inscrits.
Sujet sur le stockage d'énergie par pompage thermique (SEPT), en deux parties indépendantes : (1) cycle thermodynamique (COP, théorème de Carnot, premier principe industriel), (2) cristallographie et stockage (CFC, résistances thermiques série/parallèle).
La moyenne brute s'est établie à 8.89/20, écart-type 4.15. Médiane 8.5, premier quartile 5.8, troisième quartile 11.5.
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Stratégie
Notre approche pour ce sujet
Stratégie clé : récupérer les questions de cours (citer Carnot, premier principe industriel) et soigner le vocabulaire thermodynamique.
Si tu vises 8-11/20 (médiane à top 25%)
Q1 (démonstration COP, 5 points). Q7-Q8 : premier principe en écoulement stationnaire avec hypothèses (Ec/Ep négligées, adiabatique). Cristallographie Q27. Vocabulaire précis (réversible/renversable, isentropique/adiabatique).
Si tu vises 13+ (top 10%)
Q17 (ab ≥ 1 démonstration rigoureuse), Q35-Q36 (résistances thermiques série/parallèle avec dimensions), Q38 (bilan avec système clairement défini).
Gestion des 4h : 2h sur la partie I (cycle SEPT, COP, premier principe industriel), 1h45 sur la partie II (cristallographie, résistances thermiques), 15 min de relecture pour contrôler chiffres significatifs et vocabulaire.
Conseils du jury
Cinq conseils transversaux
- Vocabulaire thermodynamique précis : réversible/renversable, isentropique/adiabatique, isentropique/isotherme, Fick/Fourier.
- Premier principe en écoulement stationnaire avec hypothèses : Ec/Ep négligées, adiabatique. « Premier principe » ne suffit pas.
- Chiffres significatifs cohérents : m = 14 400 kg avec 5 CS est aberrant.
- Démonstrations rigoureuses : ab ≥ 1 ne suit pas de a ≥ 1 et b > 0. Effet Joule = effet ohmique uniquement.
- Résistances thermiques série vs parallèle : analogie électrique correcte avec dimensions vérifiées.
Ressources
Téléchargements
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