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Annale · 2025★★★Niveau moyenSession du 17 avril 2025· 489 candidats

Physique ENS Ulm PSI 2025, énergie bleue · M=10.7

Sujet Physique ENS Ulm PSI 2025 (sigle U), épreuve 6h sur l'énergie bleue (osmose). Moyenne 10,7/20, écart-type 3,4 sur 489 copies. Trois parties : thermodynamique, technologie nano-membrane, intégration réseau. Sujet, top pièges et analyse Hadamard.

Mohamed K.

Mohamed K.

Centralien · MPSI puis MP · Recherche ML santé

Session 2025 :

PhysiqueInformatiqueMathsModelisation

Top piège du sujet

Q1 'simple' très mal traitée : transformer concentration massique en molaire

Statistiques jury

Comment les candidats s'en sont sortis

Notes brutes officielles publiées par le jury — non harmonisées.

Moyenne

10.70

Médiane

10.7

Écart-type

3.40

Q1 (25%)

8.4

Q3 (75%)

13.0

Candidats présents

489

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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

Sujet sur l'énergie bleue (osmotique) : production d'électricité à partir de la différence de concentration en sel entre eau de mer et eau douce. Trois parties indépendantes. Partie 1 thermodynamique (enthalpie libre, énergie récupérable). Partie 2 technologie (membrane poreuse chargée, Navier-Stokes, Poisson, courant ionique). Partie 3 réseau électrique (résistance interne, conversion DC/AC, échelle).

Structure de l'épreuve

  1. Partie IPartie 1, Thermodynamique de l'énergie osmotique(Q1-Q6)Niveau attendu

    Énergie récupérable lors du mélange eau salée / eau douce. Concepts d'enthalpie libre, travail maximal récupérable. Énergie produite, puissance maximale à l'embouchure de l'Amazone. Comparaison avec sources d'énergie (réacteurs nucléaires).

  2. Partie IIPartie 2, Technologie nano (membrane poreuse chargée)(Q7-Q41)Difficile

    Ions dans canaux nanométriques, diffusion et écoulement sous gradient de concentration. Navier-Stokes et Poisson pour modéliser écoulement et champ électrique. Courant ionique, conversion en courant électrique.

  3. Partie IIIPartie 3, Intégration réseau électrique(Q42-Q47)Très difficile

    Résistance interne des canaux, modèle de circuit, puissance maximale récupérable. Conversion DC/AC via onduleur, surface de membrane nécessaire. Inspiré du papier Siria et al., Nature 2013.

Analyse globale du jury

« Le sujet de cette épreuve porte sur l'énergie bleue, aussi appelée énergie osmotique, qui consiste à produire de l'électricité à partir de la différence de concentration en sel entre deux solutions, comme l'eau de mer et l'eau douce. Pour cette session, 489 copies ont été rendues, la moyenne est de 10,7 avec un écart-type de 3,4. La note la plus haute est 19,9, la plus basse (hors copies blanches) est 1,4. L'épreuve a permis de classer de manière correcte les candidats, et en particulier les cinquante meilleures copies ont des notes qui s'échelonnent entre 14,6 et 19,9. Sur l'ensemble des copies, toutes les questions ont été traitées correctement au moins une fois. Quinze questions ont été traitées correctement moins de dix fois. »

Top pièges sanctionnés

  • Q1 'simple' très mal traitée : transformer concentration massique en molaire-2 pts

    « La première question du sujet, pourtant simple, a été très mal traitée ; beaucoup de candidats n'ont pas su transformer une concentration massique en concentration molaire, ou ont oublié le facteur deux final malgré les indications du sujet. »

  • Première partie thermodynamique très mal traitée ou évitée-3 pts

    « De manière générale, la première partie, qui mettait en oeuvre des notions directement tirées du cours de thermochimie, a été très mal traitée, voire très souvent évitée par les candidats. »

  • Loi de Fick mal généralisée aux concentrations molaires-2 pts

    « Beaucoup trop de candidats n'ont pas compris qu'il fallait utiliser la loi de Fick, ou n'ont pas su l'adapter aux conventions de l'énoncé. »

  • Applications numériques absurdes (ordres de grandeur, tolérance ×5/÷5)-2 pts

    « Le sujet demandait beaucoup d'applications numériques. Évidemment, comme l'épreuve se passe sans calculatrice, une tolérance assez grande est accordée sur le résultat obtenu (pour la plupart des questions, une plage d'erreur allant d'un facteur ×5 à /5 était acceptée) mais malgré cette tolérance très peu de candidats ont réussi à obtenir des ordres de grandeur corrects. »

  • Stratégie 'papillonner' inefficace-2 pts

    « Il reste cependant préférable de pousser au bout un plus petit nombre de parties que d'aborder le plus de parties possibles, les premières questions plus faciles de chaque sous-partie ne rapportant que très peu de points. »

Source : Rapport du jury X-ENS · Physique PSI, session 2025 · PDF officiel ↗

Contexte

L'épreuve en quelques chiffres

L'épreuve Physique ENS Ulm PSI 2025 (sigle U) s'est déroulée le jeudi 17 avril 2025 de 8h à 14h, durée 6 heures. C'est la première session où ENS Ulm propose une épreuve distincte de l'épreuve commune X + ENS Saclay/Rennes (XSR, voir page Physique XSR).

Sujet sur l'énergie bleue (osmotique) : production d'électricité à partir de la différence de concentration en sel entre eau de mer et eau douce. Sujet inspiré directement d'un papier Nature 2013 (Siria, Poncharal, Biance, Fulcrand, Blase, Purcell, Bocquet, Giant osmotic energy conversion measured in a single transmembrane boronnitride nanotube, Nature 494(7438) :455-458).

Stats officielles : moyenne 10,7/20, écart-type 3,4 sur 489 copies. Note la plus haute 19,9, plus basse 1,4 (hors blanches). 50 meilleures copies entre 14,6 et 19,9, très discriminante par le haut.

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Stratégie

Notre approche pour ce sujet

Sujet long (47 questions sur 6h) avec 3 parties indépendantes. Le jury insiste : « pousser au bout un plus petit nombre de parties que d'aborder le plus de parties possibles ». Les premières questions de chaque sous-partie ne rapportent que peu, mieux vaut traiter une partie à fond.

Si tu vises 10-12/20

Choisis 1 partie qui te parle (probablement Partie 2 ou 3) et traite-la à fond. Évite de papillonner sur les 3 parties.

Si tu vises 14+ (top 50)

Traite Parties 1 et 2 puis entame Partie 3. La Partie 1 thermodynamique est piégeuse : enthalpie libre + Q1 (concentration massique → molaire). Sécuriser les AN avec ordre de grandeur, tolérance ×5/÷5 accordée mais peu y arrivent.

Gestion des 6h : 30 min lecture, 1h30 sur Partie 1 (Q1-Q6, ne pas la sacrifier comme la majorité), 2h30 sur Partie 2 (Q7-Q41, partie longue), 1h sur Partie 3 (Q42-Q47), 30 min relecture. Faire des pauses physiques sur 6h, épreuve d'endurance.

Conseils du jury

Cinq conseils transversaux

  • Ne pas éviter la partie thermodynamique : Partie 1 'très mal traitée, voire très souvent évitée'. Concentration massique vers molaire, enthalpie libre, au programme PSI.
  • Loi de Fick adaptée aux conventions de l'énoncé : connue en 'nombre de particules par unité de volume', à généraliser en concentration molaire.
  • Applications numériques : la tolérance ×5/÷5 est généreuse : mais peu de candidats y arrivent. Vérifier l'ordre de grandeur avant de finaliser.
  • Pousser une partie au bout : premières questions peu rentables, finir une partie rapporte plus.
  • Tenir 6h physiquement : épreuve d'endurance, pauses mentales nécessaires.

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2025

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Préparation X-ENS · Physique PSI

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