Stages de Pré-Rentrée — Inscriptions ouvertes, places très limitées ! S'inscrire

Annale · 2021★★★★DurSession du 29 avril 2021· 4 920 candidats

Physique-chimie II Centrale-Supélec MP 2021 — sujet, corrigé et rapport

Trois parties indépendantes autour de la purification de l'eau du circuit primaire d'une centrale nucléaire : structure du plutonium et synthèse du styrène (chimie), résine échangeuse d'ions, spectroscope optique et champs dans une torche à plasma. Moyenne 8.98, σ=4.05, médiane 9.1. Sujet, corrigé Hadamard et rapport jury.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Aperçu rapide

Difficulté

★★★★Dur

Moyenne

8.98/20

Top 25%

12.0

Présents

4 920

Top piège du sujet : Q2 (nombres quantiques) — connaissance de chimie structurale insuffisante

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

8.98

Médiane

9.1

Écart-type

4.05

Q1 (25%)

6.0

Q3 (75%)

12.0

Candidats présents

4 920

sur 5 334 inscrits · 7.8% d'absents

Analyse

Ce qu'a observé le jury

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

Présentation du sujet

Trois parties indépendantes liées à la purification de l'eau du circuit primaire d'une centrale nucléaire. Les deux premières relèvent du programme de chimie (structure du plutonium et oxyde, synthèse du styrène, résine échangeuse d'ions). La troisième, bien plus longue, aborde une technique spectroscopique : optique ondulatoire (spectroscope) et électromagnétisme (torche à plasma).

Structure de l'épreuve

  1. Partie IStructure du plutonium et oxyde(Q1-Q12)Niveau attendu

    Chimie structurale, nombres quantiques, synthèse du styrène. Q2 sur les nombres quantiques moins bien réussie.

  2. Partie IICapacité d'une résine échangeuse d'ions (manip dosage)(Q13-Q17)Niveau attendu

    Sous-partie II.B : technique de laboratoire (dosage d'un acide fort par une base forte) qui a posé des difficultés imprévues. Au moins 20 copies ont vu leur note réduite. Conséquence des perturbations COVID sur la formation expérimentale.

  3. Partie IIIOptique ondulatoire — spectroscope(Q18-Q28)Difficile

    Q18-Q20 : rôle d'une lentille dans le contrôle de la phase d'une onde lumineuse, formule de Fresnel à établir. Q25-Q27 : linéarisation au voisinage de valeurs non nulles, rarement traitée correctement.

  4. Partie IVÉlectromagnétisme — torche à plasma(Q29-Q36)Très difficile

    Q29-Q32 : symétries des champs électrique et magnétique, écriture intégrale des équations de Maxwell. Q33-Q36 : analyse vectorielle, calcul différentiel, puissance volumique cédée par les champs.

Analyse globale du jury

« Les questions de chimie se trouvent placées en début d'énoncé. Pourtant moins nombreuses que les questions qui relèvent de la physique, elles ont permis de valoriser les candidats et pèsent de façon significative dans les prestations moyennes. Dans l'ensemble, la présentation des copies s'avère convenable bien que quelques candidats semblent oublier que leurs écrits ne sont pas destinés à eux-mêmes, mais à un correcteur qui devra les lire. Environ une copie sur vingt a ainsi vu sa note réduite. La sous-partie II.B (dosage acide fort par base forte) a posé des difficultés imprévues — le jury y voit une conséquence des perturbations de l'épidémie de COVID-19 sur l'enseignement expérimental dans les établissements scolaires. »

Top pièges sanctionnés

  • Q2 (nombres quantiques) — connaissance de chimie structurale insuffisante-1 pts

    « Les questions de chimie structurale ont été assez bien traitées, à l'exception de la question Q2 portant sur les nombres quantiques. »

  • Identification des électrodes d'usage courant en verrerie (Q13)-1 pts

    « La question Q13 a montré une connaissance correcte du vocabulaire lié à la verrerie, mais une incapacité généralisée à identifier les électrodes d'usage courant. »

  • Formule de Fresnel rappelée au lieu d'être établie (Q18-Q20)-2 pts

    « Les questions d'optique Q18 à Q20 ont été assez bien réussies par les candidats qui ont assimilé le rôle d'une lentille dans le contrôle de la phase d'une onde lumineuse. L'énoncé demandait d'établir l'expression de l'intensité lumineuse et le jury attendait donc la démonstration usuelle de la formule de Fresnel, que beaucoup de candidats ont simplement rappelée. »

  • Symétries en régime variable confondues avec la statique (Q29-Q32)-2 pts

    « Les questions d'électromagnétisme Q29 à Q32 font largement appel aux propriétés de symétrie des champs électrique et magnétique. Rappelons qu'en ce domaine comme dans d'autres, la rigueur est de mise. Tout d'abord, une analyse correcte des symétries, même en régime variable, ne peut être conduite correctement que si l'on distingue clairement les champs d'une part, et les sources qui en sont la cause d'autre part. »

  • Linéarisation au voisinage de valeurs non nulles ratée (Q25-Q27)-1 pts

    « Les questions Q25 à Q27 ont été rarement traitées correctement, en raison de la difficulté de linéariser des relations trigonométriques au voisinage de valeurs non nulles. »

Chapitres clés à maîtriser

Chimie structurale — nombres quantiques, oxydes
Chimie expérimentale — dosages, électrodes
Optique ondulatoire — formule de Fresnel, interférences
Électromagnétisme — symétries, Maxwell intégral, analyse vectorielle

Source : Rapport du jury Centrale-Supélec · Physique MP, session 2021 · PDF officiel ↗

Ressources

Téléchargements

Sujet officiel, corrigé Hadamard et rapport jury — tout en un endroit.

FAQ

Questions fréquentes — 2021

Partager

Préparation Centrale-Supélec · Physique MP

Bossez ce sujet 2021 avec un ancien taupin

Nos professeurs analysent votre copie sur ce sujet, identifient vos faiblesses et structurent votre révision pour la session 2022.

Sujet