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Guadeloupe – Martinique - Guyane Session 2006
SUJET
Examen : CAP
Spécialité : Secteur 2
Métiers du Bâtiment
Épreuve : Mathématiques - Sciences
Coeff : 2
Durée : 2 h
Page : 1/
90 cm 160 cm
Ce sujet comporte 9 pages numérotées de 1/9 à 9/9. Le formulaire est en dernière page.
La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront pour une part importante
dans l’appréciation des copies.
Les candidats répondent directement sur le sujet.
L’usage de la calculatrice est autorisé.
MATHÉMATIQUES (10 points)
Exercice 1. (1,5 point) capacité et puissance d'un chauffe-eau M. Durand veut rénover la salle de bain de sa maison. Il commence par l’installation d’eau chaude et décide de changer le chauffe-eau.
Le catalogue d’un fabricant lui offre plusieurs possibilités.
Chauffe-eau CH 50 CH 100 CH 150 CH 200 CH 250 C : capacité du chauffe-eau (en L) 50 100 150 200 250 P : puissance consommée (en W) 1 200^ 1 400^ 1 800^ 2 400^ 3 000
Justifier par un calcul que la capacité du chauffe-eau C et la puissance du chauffe-eau P sont (ou ne sont pas) des grandeurs proportionnelles (utiliser la ligne libre du tableau ci-dessus si nécessaire).
Exercice 2. (3 points) La baignoire.
La salle de bain n’étant pas très grande, M. Durand choisit d’installer une baignoire d’angle « gain de place ».
2.1. Calculer la longueur du segment [CB]. Arrondir le résultat à 0,01 cm.
B
C
A
B
160 cm
A
C
90 cm
CAP Secteur 2 Épreuve : Mathématiques - Sciences Physiques
Session 2006
examen
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2.2. Le volume intérieur V , en cm^3 , de la baignoire choisie par M. Durand est donné par l’expression :
V =
π × l^2 ×( 3 L – 2 l ) 12 avec L : longueur de la baignoire en cm l : largeur de la baignoire en cm.
Elle a les dimensions suivantes : longueur L = 170 cm largeur l = 60 cm Calculer le volume V de la baignoire. Arrondir le résultat au cm^3.
2.3. Pour prendre un bain, M.Durant peut utiliser 350 000 cm^3 d'eau, convertir ce volume en litre.
Exercice 3. (1,5 point) Choix du chauffe-eau.
Lorsque M. Durand remplit sa baignoire de 350 litres d'eau, il utilise 35 % d’eau chaude et le reste d’eau froide. 3.1. Calculer la quantité d’eau chaude nécessaire pour prendre un bain.
3.2. M. Durand évalue ses besoins journaliers en eau chaude à 180 litres. Choisir dans le tableau de la page 1 le chauffe-eau le plus approprié.
Exercice 4. (4 points) Autonomie d’une cartouche de butane.
Pour sa plomberie, M. Durand utilise une lampe à souder au butane. En fonctionnement normal et régulier, il utilise 1,5g de butane par minute. On considère que la valeur de la masse m de butane (en g) et la valeur de la durée t d'utilisation (en min) sont proportionnelles [ m = 1,5 × t ]. On considère la situation linéaire définie pour x appartenant à [0 ; 140] par : y = 1,5 x.
4.1. Compléter le tableau de valeurs suivant.
L
l Vue de dessus
× ……
masse de butane (en g)
valeur de la masse en g
x^0 20 50 80 110
durée d'utilisation (en min)
valeur de la durée en min
y^30 120
CAP Secteur 2 Épreuve : Mathématiques - Sciences Physiques
Session 2006
examen
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SCIENCES PHYSIQUES (10 points)
Exercice 5. (4 point) L'étain et le décapant pour les soudures.
Pour la plomberie de sa salle de bain, M Durand utilise des tuyaux de cuivre qu’il soude à l’étain avec une lampe à souder.
5.1. À l’aide de la classification périodique de l’annexe 1 page 9/10, compléter le tableau suivant.
Nom de l’élément Étain
Symbole chimique Cu
Nombre d’électrons 50
Nombre de protons 29
Nombre de neutrons 70
5.2.. Étude du décapant. (3 points)
Avant de souder, M Durand passe du décapant sur les tubes qu’il veut souder.
Sur l’étiquette du décapant, on trouve le pictogramme suivant :
5.2.1. Donner la signification de ce pictogramme.
5.2.2.. Sur cette même étiquette, on peut lire : pH= 4.. Cocher la réponse exacte :
5.3. On désire étudier le décapant en salle de cours : pour cela on réalise les manipulations suivantes.
- On verse dans un bécher propre de 75 mL, environ 40 mL de décapant.
- On verse un fond d’eau distillée dans une fiole jaugée de 100 mL.
- A l’aide d’une pipette et d’une propipette, on prélève 10 mL du décapant du bécher que l’on verse dans la fiole jaugée.
- On complète avec de l’eau distillée en finissant avec la pissette pour ajuster jusqu’au trait.
- On ferme la fiole jaugée à l’aide d’un bouchon hermétique et on mélange.
- A l’aide d’un agitateur en verre, on prélève une goutte de la solution que l’on dépose sur du papier pH.
Le décapant à soudure est :
Acide Neutre basique
CAP Secteur 2 Épreuve : Mathématiques - Sciences Physiques
Session 2006
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La dilution du décapant avec de l’eau distillée a :
augmenté le caractère acide du décapant.
n’a rien changé.
diminué le caractère acide du décapant.
5.3.1. Parmi les dessins ci-dessous, entourer les ustensiles dont on s’est servi pour faire cette manipulation.
Après une dizaine de secondes, le papier pH a changé de couleur.
Papier pH
5.3.2. En utilisant l’échelle de pH ci-contre, donner la valeur du pH de la solution.
5.3.3. L’opération effectuée est une dilution par 10 à l’eau distillée.
Cocher la réponse exacte :
Exercice 6. Eclairage du plan de toilette. (4,5 points)
Pour des raisons de sécurité, l’éclairage du plan de toilette, contenant le lavabo, se fait par l’intermédiaire de 2 spots halogènes TBT(très basse tension) identiques, fixés au plafond et alimentés par un transformateur 230V/12V.
pH
pH =
Les couleurs sont codées
TRANSFORMATEUR 230V/12V
CAP Secteur 2 Épreuve : Mathématiques - Sciences Physiques
Session 2006
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6.3. Choisir, en l’entourant, le calibre approprié pour lire l’intensité que délivre le générateur.
a. 10 A alternatif b. 2 V continu c. 2 mA continu
6.4. Lire sur le multimètre ci-contre l’intensité totale délivrée par le générateur.
6.5. Sachant que les 2 lampes sont identiques, indiquer, en la justifiant, l’intensité I du courant qui circule dans chaque lampe. (Arrondir à 0,01A).
6.6. Indiquer, en la justifiant, la tension U aux bornes de chaque lampe. (Arrondir au V).
Exercice 7. (1,5 point)
7.1. Le chauffe-eau existant avant la rénovation a une capacité de 50 L. Calculer la masse m que représentent ces 50 litres d’eau. On donne m = ρ × V ρ eau = 1 000 kg/m^3 1 000 L = 1 m^3
7.2. La masse totale du chauffe-eau rempli d’eau est de 80 kg.
Calculer la valeur du poids
→ P du chauffe-eau plein. On donne P = m× g et g = 10 N/kg.
I totale = ………………..A
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Guadeloupe – Martinique - Guyane
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Examen :
CAP
Spécialité : Secteur 2
Métiers du Bâtiment
Épreuve :
Mathématiques - Sciences
Coeff :
2
Durée :
2 h
Page :
1
H
1 hydrogène
4
He
2
hélium
7
Li
3
lithium
9
Be
4 béryllium
A
X
Z
"ikx"
11
B
5
bore
12
C
6 carbone
14
N
7
azote
16
O
8 oxygène
19
F
9
fluor
20
Ne
10
néon
23
Na
11
sodium
24 Mg 12 magnésium
27
Al
13 Aluminium
28
Si
14 silicium
31
P
15 phosphore
32
S
16
soufre
35
Cl
17
chlore
40
Ar
18
argon
39
K
19 potassium
40
Ca
20
calcium
45
Sc
21 scandium
48
Ti
22
titane
51
V
23 vanadium
52
Cr
24
chrome
55 Mn 25 manganèse
56 Fe 26
fer
59
Co
27
cobalt
58
Ni
28
nickel
63
Cu
29
cuivre
64
Zn
30
zinc
69
Ga
31
gallium
74
Ge
32 germanium
75
As
33
arsenic
80
Se
34 sélénium
79
Br
35
brome
84
Kr
36
krypton
85
Rb
37 rubidium
88
Sr
38 strontium
89
Y
39 myttrium
90
Zr
40 zirconium
93 Nb 41 niobium
98 Mo 42 molybdène
97
Tc
43 technétium
102 Ru 44 ruthénium
103 Rh 45 rhodium
106
Pd
46 palladium
107 Ag 47
argent
114
Cd
48 cadmium
115
In
49
indium
120
Sn
50
étain
121
Sb
51 antimoine
130
Te
52
tellure
127
I
53
iode
132 Xe 54
xénon
133
Cs
55
césium
138
Ba
56
baryum
139
La
57 lanthane
180
Hf
72 hafnium
181
Ta
73
tantale
184
W
74 tungstène
187 Re 75 rhénium
192 Os 76 osmium
196
Ir
77
iridium
195
Pt
78
platine
197 Au 79
or
202 Hg 80
mercure
205
Tl
81 thallium
208
Pb
82
plomb
209
Bi
83 bismuth
210
Po
84 polonium
210
At
85
astate
222 Rn 86
radon
223
Fr
87 francium
226
Ra
88
radium
227
Ac
89 actinium
257
Rf
104 rutherfordiu.
262 Ha 105 hahnium
263 Unh 106 unnilhexium
262 Ns 107 nielsbohrium
265 Hs 108 hassium
266 Mt 109 meitnerium
nombre de masse
symbole
numéro atomique
nom
ANNEXE 1
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