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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 :

PhysiqueInfoMathsPhysique
Aperçu rapide

Difficulté

★★★Niveau moyen

Moyenne

10.70/20

Top 25%

13.0

Présents

489

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

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. »

Chapitres clés à maîtriser

Thermodynamique : enthalpie libre, mélange et entropie
Mécanique des fluides : Navier-Stokes, écoulements à l'échelle nano
Électrostatique : équation de Poisson, double couche
Diffusion (loi de Fick) en concentration molaire
Électrocinétique : circuits équivalents, conversion DC/AC

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

Ressources

Téléchargements

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

FAQ

Questions fréquentes — 2025

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