Top piège du sujet
Bilan énergétique sans définition explicite du système (Q2)
Statistiques jury
Comment les candidats s'en sont sortis
Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.
Moyenne
9.21
Médiane
9.2
Écart-type
4.06
Q1 (25%)
6.3
Q3 (75%)
12.1
Candidats présents
4 176
sur 4 341 inscrits · 3.8% d'absents
Comparaison
Comment ce sujet se compare aux autres
Moyenne stable par rapport à 2023 (9.21 vs 9.32). Écart-type stable (σ=4.06). Difficulté globale comparable à la session précédente.
Calculateur
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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
Fonctionnement d'une centrale nucléaire. Cinq parties indépendantes : circuit primaire (température autour du cœur combustible), circuit secondaire (cycle de Hirn puis cycle modifié à double surchauffe), alternateur modélisé par spire en rotation dans champ magnétique, contrôle de la concentration en bore (titrage pH-métrique et conductimétrique), contrôle du pH lors de la maintenance (solubilité de NiO).
Structure de l'épreuve
- Partie I — Circuit primaire, diffusion thermique cœurDifficile
Diffusion thermique avec terme source. Premier principe sur portion de cylindre, conditions limites, loi de Fourier. Q5 : équation de diffusion correcte dans seulement 10% des copies.
- Partie II — Cycle de Hirn et double surchauffeNiveau attendu
Diagramme thermodynamique, théorème des moments, rendement, machine ditherme. Q19 : moins de 20% écrivent correctement le théorème des moments. Q21 : confusions valeurs algébriques/absolues sur le rendement.
- Partie III — Alternateur, spire en rotationNiveau attendu
Phénomène d'induction. Schéma électrique équivalent, équation différentielle en régime sinusoïdal forcé. Lien projection moment du couple et loi de Lenz peu évoqué.
- Partie IV — Contrôle concentration en bore, titragesNiveau attendu
Réaction totale, titrages pH-métrique et conductimétrique. Loi de Kohlrausch. Q29 : équivalence/équilibre confondus. Tableau d'avancement pour conductivité.
- Partie V — Contrôle du pH et solubilité de NiODifficile
Diagrammes de prédominance, solubilité d'oxydes de nickel. Q33 : confusions Ni²⁺/NiO. Q36 : pH de l'eau neutre à 573 K, syntaxe Python (1e... vs 10**...) sanctionnée.
Analyse globale du jury
« Le jury reconnaît que le sujet est long. Pourtant, nombreux sont les candidats abordant l'ensemble des cinq parties. Le jury a relevé un manque préjudiciable de clarté et de rigueur dans l'exposé et l'enchaînement des étapes de démonstrations pour bon nombre de copies. Les questions non guidées ont été davantage délaissées que par le passé, ce qui est regrettable. »
Top pièges sanctionnés
Bilan énergétique sans définition explicite du système (Q2)-2 pts
« La question s'appuie sur des éléments de cours. Pourtant, la proportion de copies récompensées de la note maximale sur cette question s'élève à moins d'1%. […] Le jury attend un exposé rigoureux du bilan énergétique dans lequel apparaissent : la définition explicite du système […] la mention du premier principe de la thermodynamique […] la justification de l'absence d'un travail. »
Loi de Newton confondue avec relation hS(Ts−Ta) (Q4)-1 pts
« Dans un tel contexte, la réponse doit nécessairement comporter une mention explicite relative à cette continuité que trop de candidats nomment « loi de Newton ». Le jury attend que les candidats s'approprient la relation hS(Ts−Ta) rappelée dans l'énoncé en adaptant les notations et en justifiant le sens du transfert thermique par conducto-convection. »
Premier principe en écoulement stationnaire bâclé (Q9)-2 pts
« Les réponses sont le plus souvent bâclées. Seulement 20% des candidats reconnaissent une situation d'écoulement stationnaire d'un fluide entre les cotes z et z+dz et 17% savent formuler correctement le premier principe pour un système en écoulement stationnaire. »
Confusions isenthalpique/isentropique, adiabatique/isotherme (Q17)-1 pts
« Le jury relève bon nombre de confusions : entre les termes « isenthalpique » et « isentropique » ; entre les termes « adiabatique » et « isotherme » ; ainsi, il n'est pas rare de lire « isentropique donc adiabatique (réversible) donc la température est constante ». »
Application numérique en degrés Celsius-2 pts
« L'application numérique doit être effectuée avec des températures en kelvins et non en degrés Celsius. »
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 2024 · PDF officiel ↗
Contexte
L'épreuve en quelques chiffres
L'épreuve Physique-chimie I Centrale-Supélec PSI 2024 s'est déroulée fin avril 2024, en 4 heures, coefficient 15. 4176 candidats présents pour 4341 inscrits (3.8% d'absents).
Sujet sur le fonctionnement d'une centrale nucléaire, en cinq parties indépendantes : (1) circuit primaire, température autour du cœur combustible (diffusion thermique avec source), (2) cycle de Hirn puis cycle modifié à double surchauffe, (3) alternateur modélisé par spire en rotation, (4) contrôle de la concentration en bore (titrages pH-métrique et conductimétrique), (5) contrôle du pH par solubilité de NiO.
La moyenne brute s'est établie à 9.21/20, écart-type 4.06. Médiane 9.2, premier quartile 6.3, troisième quartile 12.1. Le jury reconnaît un sujet long, mais déplore que moins d'1% des copies obtiennent la note maximale sur le bilan énergétique Q2 (question pourtant de cours).
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Stratégie
Notre approche pour ce sujet
Le jury 2024 valorise la « clarté et rigueur dans l'exposé et l'enchaînement des démonstrations ». Stratégie clé : balayer les cinq parties indépendantes sans s'enliser, soigner la rédaction des bilans (système explicite + premier principe + justification termes nuls), et convertir systématiquement en kelvins.
Si tu vises 9-12/20 (médiane à top 25%)
Concentre-toi sur les parties II (Hirn) et IV (titrages, chimie). Q19 (théorème des moments, moins de 20% le formulent correctement) demande une lecture précise. AN en kelvins systématique. Q9 : premier principe en écoulement stationnaire avec hypothèse explicite (17% le font correctement).
Si tu vises 14+ (top 10%)
Il faut traiter rigoureusement Q2 (bilan énergétique avec système explicite, moins d'1% des copies à la note max), Q5 (équation de diffusion, 10% de réussite). Distinguer isenthalpique vs isentropique, adiabatique vs isotherme. En partie V, justifier les diagrammes de prédominance par recherche du pH à la frontière.
Gestion des 4h : 50 min sur la partie I (diffusion thermique, Q5 difficile), 1h sur la partie II (Hirn, théorème des moments soigné), 50 min sur la partie III (alternateur), 50 min sur la partie IV (titrages, Kohlrausch), 30 min sur la partie V (NiO, diagrammes de prédominance), 30 min de relecture. Toujours commenter les valeurs aberrantes et donner les chiffres significatifs adaptés.
Conseils du jury
Cinq conseils transversaux
- Bilan énergétique avec système explicite : moins d'1% des copies obtiennent la note max sur Q2 alors que c'est du cours. Toujours définir le système, citer le premier principe, justifier les termes nuls.
- Premier principe en écoulement stationnaire : formulation explicite (système ouvert, régime permanent). Seulement 17% des candidats le formulent correctement.
- Distinguer isenthalpique / isentropique / adiabatique / isotherme : confusions fréquentes. « Isentropique donc adiabatique réversible donc T constante » est faux.
- Températures en kelvins pour les AN : la conversion est obligatoire dans les lois physiques (loi de Laplace, etc.).
- Diagrammes de prédominance justifiés par recherche du pH à la frontière. Sans justification, le diagramme n'est pas retenu.
Ressources
Téléchargements
Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.
FAQ