Programme_20

Document de 48 ko, dans Physique-Chimie/programmes de colle

• Avant chaque séance de cours :
  • En cas de commencement d'un nouveau chapitre, revoir les chapitres déjà traités (en 1ère ou 2nde année) pouvant y intervenir, au vu de l'organigramme.
  • En cas de poursuite d'un chapitre entamé, revoir les parties étudiées lors des séances précédentes.
• Pour les prochaines séances de TD :
• Topologie : 2, 3, 6, 9, 11, 14, 18, 20.
• Dérivation/Intégration des fonctions à valeurs vectorielles : 1, 3, 6, 8.
• Équations différentielles linéaires : 1, 2, 17, 18, 20.
• Pour le prochain DS (n°7) du samedi 14/03/26 :
• Topologie des espaces normés.
• Dérivation/Intégration des fonctions à valeurs vectorielles.
• Équations différentielles.
• Pour le 19/02/26 : DM n°13 sur la topologie des espaces normés.
• Pour le 09/03/26 : DM n°14 sur la dérivation/intégration des fonctions à valeurs vectorielles.
• Pour le 19/03/26 : DM n°15 sur les équations différentielles linéaires.

Programme n°19

Chimie

Programme de colle 16 et 17

Physique

1. Principes de la thermodynamique

• Formulation des principes de la thermodynamique pour une transformation élémentaire

  • Utiliser avec rigueur les notations d et δ en leur attachant une signification

• Premier et deuxième principes pour un système ouvert en régime stationnaire
  (écoulement unidimensionnel en entrée et sortie)

  • Établir et utiliser :

    • Δh + Δe = wᵤ + q

    • Δs = sₑ + s

Thème de la colle : Topologie des espaces vectoriels normés.

• Questions de cours :
  • Définition d'un point adhérent à une partie, de l'adhérence d'une partie, d'une partie fermée (1.2.1) - Caractérisations séquentielles (1.2.3 - 1, énoncés et démonstrations).
  • Définition d'un point intérieur à une partie, de l'intérieur d'une partie, d'une partie ouverte (1.3.1) - Caractérisations par passage au complémentaire (1.3.2, énoncé).
  • Image réciproque d'un ouvert/fermé par une application continue (2.2.1, énoncés et démonstrations).
  • Définition générale d'une partie compacte (1.4.1) - Caractérisation des compacts en dimension finie (1.4.4, énoncé).
  • Théorèmes de compacité et des bornes atteintes (2.3.1, énoncés).
  • Définition d'une partie connexe par arcs (1.5.3) - Image continue d'un connexe par arcs (2.4.1, énoncé et démonstration).
• Banque INP : 1, 13, 34, 44, 45.

Déroulement de la colle :

• Une question de cours ou un exercice de la banque INP, choisis par l'interrogateur dans les listes ci-dessus.
• Un ou plusieurs exercices sur le thème de la semaine.

Programme n°18

Chimie

Programme de colle 16 et 17

Physique 

1.    Principes de la thermodynamique   

·      Formulation des principes de la thermodynamique pour une transformation élémentaire.

o   Utiliser avec rigueur des notations d et delta en leur attachant une signification

·      Premier et deuxième principes de la thermodynamique pour un système ouvert en régime stationnaire, dans le seul cas d’un écoulement unidimensionnel dans la section d’entrée et la section de sortie.

o   Établir les relations ∆h + ∆e = w_u + q et ∆s = s_e + s_c et les utiliser pour étudier des machines thermiques réelles à l’aide du diagramme (P,h). .  

Révision MPSI

Structure et propriétés physiques des solides

Modèle du cristal parfait, Métaux, Solides covalents et moléculaires, solides ioniques

Structure des entités chimiques et les propriétés physiques macroscopiques

Modèle de la liaison covalente, géométrie et polarité des entités chimiques.

Interaction entre entités, solubilité, miscibilité.

Thème de la colle : Moments des variables aléatoires discrètes.

• Questions de cours :
  • Définition de l'espérance d'une variable aléatoire discrète à valeurs dans $\mathbb{R}_+$ (1.1.1) - Formule alternative dans le cas d'une variable aléatoire à valeurs dans $\mathbb{N}$ (1.1.3, énoncé et démonstration).
  • Propriétés de l'espérance des variables aléatoires positives (1.1.5, énoncés) : positivité, inégalité de Markov.
  • Définition de l'espérance d'une variable aléatoire à valeurs complexes (1.2.1) - Formule de transfert (1.2.5, énoncé) - Propriétés (1.2.8, énoncés) : linéarité, croissance, espérance d'un produit de deux variables aléatoires indépendantes.
  • Définition de la variance d'une variable aléatoire à valeurs réelles (1.3.1) - Propriétés (1.3.3, énoncés) : variance de $aX+b$, inégalité de Bienaymé-Tchebychev.
  • Définition de la série/fonction génératrice d'une variable aléatoire à valeurs dans $\mathbb{N}$ (2.1.1) - Propriétés (2.1.3, énoncés) : rayon de convergence et continuité, détermination de la loi et de l'espérance par la fonction génératrice, fonction génératrice d'une somme de deux variables aléatoires indépendantes.
  • Espérance, variance et fonction génératrice des lois géométriques (2.2.6, énoncés et démonstrations).
  • Espérance, variance et fonction génératrice des lois de Poisson (2.2.7, énoncés et démonstrations).
  • Définition de la covariance de deux variables aléatoires (3.1.3) - Propriétés (3.1.6, énoncés) : indépendance et décorrélation, bilinéarité, symétrie, positivité, variance d'une somme de deux variables aléatoires.
  • Variance d'une somme finie de variables aléatoires (3.2.1, énoncé).
• Banque INP : 96, 99, 100, 108, 110.

Déroulement de la colle :

• Une question de cours ou un exercice de la banque INP, choisis par l'interrogateur dans les listes ci-dessus.
• Un ou plusieurs exercices sur le thème de la semaine.

• Tout ce qu'il y a à savoir sur les concours (banques, calendrier, inscriptions, TIPE, statistiques, etc) :
• Site internet du SCEI.
• Sites et notices (mises à jour pour la session 2026) des différentes banques de concours :
• Concours E3A-Polytech : site internet - notice
• Concours Commun INP : site internet - notice
• Concours Mines-Télécom : site internet - notice
• Concours Centrale-Supélec : site internet - notice
• Concours Mines-Ponts : site internet - notice

• Recherche d'informations sur les différentes écoles d'ingénieur :
• Base d'aide à l'orientation en Grandes Écoles : moteur de recherche sur les écoles.
• Application Hopteo pour découvrir/choisir son école : App Store (Apple) - Play Store (Android).
• Exemples d'exercices (maths et phys-chim) posés aux oraux des concours :
• Toutes les feuilles d'exercices distribuées en cours (on commence par là avant d'en faire d'autres).
• Base d'épreuves d'oraux scientifiques (BEOS).
• Présentation en ligne des écoles d'ingénieur :
• Webinaire de présentation des cursus ingénieurs des écoles Centrale-Supélec - Jeudi 20 novembre 2025 à 20h - Inscription au webinaire sur Microsoft Teams.
• Journée Portes Ouvertes (en ligne) des écoles Centrale-Supélec - Samedi 13 décembre 2025 - lien d’inscription.
• Webinaire de présentation du concours IMT - Mardi 4 février 2026 de 18h à 19h30 - Inscription pour recevoir le lien zoom.
• Journées portes ouvertes ESTP - Samedi 7 février 2026 - Samedi 7 mars 2026 - Inscription pour JPO/Visio.

Programme n°17

Physique 

Programme de colle 1 à 15.

Chimie

Au précédent programme de colle, s’ajoutent :

1.    Étude thermodynamique des réactions d’oxydo-réduction  

·      Relation entre enthalpie libre de réaction et potentiels des couples mis en jeu dans une réaction d’oxydo-réduction.

o   Citer et exploiter la relation entre l’enthalpie libre de réaction et les potentiels des couples mis en jeu dans une réaction d’oxydo-réduction.

·      Relation entre enthalpie libre standard de réaction et potentiels standard des couples impliqués.

o   Déterminer l’enthalpie libre standard d’une réaction d’oxydo-réduction à partir des potentiels standard des couples.

o   Déterminer la valeur du potentiel standard d’un couple d’oxydo-réduction à partir de données thermodynamiques

2.    Étude cinétique des réactions d’oxydo-réduction : courbe courant-potentiel

·      Courbe courant-potentiel sur une électrode en régime stationnaire : surpotentiel, systèmes rapides et systèmes lents, nature de l’électrode, courant de diffusion limite, vagues successives, domaine d’inertie électrochimique du solvant.

o   Décrire le montage à trois électrodes permettant de tracer des courbes courant-potentiel.

o   Relier vitesse de réaction électrochimique et intensité du courant.

o   Identifier le caractère lent ou rapide d’un système à partir des courbes courant-potentiel.

o   Identifier les espèces électroactives pouvant donner lieu à une limitation en courant par diffusion.

o   Relier qualitativement ou quantitativement, à partir de relevés expérimentaux, l’intensité du courant de diffusion limite à la concentration du réactif et à la surface immergée de l’électrode.

o   Tracer l’allure de courbes courant-potentiel de branches d’oxydation ou de réduction à partir de données fournies, de potentiels standard, concentrations et surpotentiels.  

3.    Conversion d’énergie chimique en énergie électrique : fonctionnement des piles

·      Transformations spontanées et réaction modélisant le fonctionnement d’une pile électrochimique.

o   Établir l’inégalité reliant la variation d’enthalpie libre et le travail électrique.

o   Relier la tension à vide d’une pile et l’enthalpie libre de la réaction modélisant son fonctionnement.

o   Déterminer la capacité électrique d’une pile.  

·      Courbes courant-potentiel et fonctionnement d’une pile électrochimique.

o   Exploiter les courbes courant-potentiel pour rendre compte du fonctionnement d’une pile électrochimique et tracer sa caractéristique.  

o   Citer les paramètres influençant la résistance interne d’une pile électrochimique.

4.    Conversion d’énergie électrique en énergie chimique 

·      Transformations forcées lors d’une électrolyse et de la recharge d’un accumulateur.

o   Exploiter les courbes courant-potentiel pour rendre compte du fonctionnement d’un électrolyseur et prévoir la valeur de la tension minimale à imposer.

o   Exploiter les courbes courant-potentiel pour justifier les contraintes (purification de la solution électrolytique, choix des électrodes) dans la recharge d’un accumulateur.

o   Déterminer la masse de produit formé pour une durée et des conditions données d’électrolyse.

o   Déterminer un rendement faradique à partir d’informations fournies concernant le dispositif étudié.  

5.    Corrosion humide ou électrochimique 

·      Corrosion uniforme en milieu acide ou en milieu neutre oxygéné : potentiel de corrosion, courant de corrosion. Corrosion d’un système de deux métaux en contact.

o   Positionner un potentiel de corrosion sur un tracé de courbes courant-potentiel.

o   Interpréter le phénomène de corrosion uniforme d’un métal ou de deux métaux en contact en utilisant des courbes courant-potentiel ou d’autres données expérimentales, thermodynamiques et cinétiques.

o   Citer des facteurs favorisant la corrosion. .  

·      Protection contre la corrosion : revêtement, anode sacrificielle, protection électrochimique par courant imposé.

o   Exploiter des tracés de courbes courant-potentiel pour expliquer qualitativement : la qualité de la protection par un revêtement métallique, le fonctionnement d’une anode sacrificielle.

·      Passivation.

o   Interpréter le phénomène de passivation sur une courbe courant-potentiel.

Révision MPSI

Structure et propriétés physiques des solides

Modèle du cristal parfait, Métaux, Solides covalents et moléculaires, solides ioniques

Structure des entités chimiques et les propriétés physiques macroscopiques

Modèle de la liaison covalente, géométrie et polarité des entités chimiques.

Interaction entre entités, solubilité, miscibilité.

Thème de la colle : Intégrales à paramètre.

• Questions de cours :
  • Définition d'une intégrale à paramètre (1.2.1) - Vocabulaire associé (1.2.2) : variable et intervalle d'intégration, paramètre et domaine de définition.
  • Théorème de convergence dominée à paramètre continu (2.1.1, énoncé).
  • Théorème de continuité des intégrales à paramètre (2.1.4, énoncé) - Affaiblissement de l'hypothèse de domination (2.1.5).
  • Théorème de dérivation à l'ordre $1$ des intégrales à paramètre (2.2.1, énoncé) - Affaiblissement de l'hypothèse de domination (2.2.2).
  • Généralisation du théorème de dérivation à l'ordre $k \in\mathbb{N}^*$ (2.2.5, énoncé) - Affaiblissement de l'hypothèse de domination (2.2.6).
  • Généralisation du théorème de dérivation à l'ordre infini (2.2.7, énoncé) - Affaiblissement des hypothèses de domination (2.2.8).
• Banque INP : 29, 30, 50.

Déroulement de la colle :

• Une question de cours ou un exercice de la banque INP, choisis par l'interrogateur dans les listes ci-dessus.
• Un ou plusieurs exercices sur le thème de la semaine.

Programme n°16

Physique 

Programmes de colle 1 à 15.

Chimie

1.    Premier principe de la thermodynamique appliqué aux transformations physico- chimiques

·      État standard. Enthalpie standard de réaction. Loi de Hess.
Enthalpie standard de formation, état standard de référence d'un élément.

o   Déterminer l'enthalpie standard de réaction à l'aide de tables de données thermodynamiques.

o   Associer le signe de l’enthalpie standard de réaction au caractère endothermique ou exothermique de la réaction.

·      Effets thermiques pour une transformation monobare :

o   Prévoir, à partir de données thermodynamiques, le sens et une estimation de la valeur du transfert thermique entre un système, siège d’une transformation physico- chimique et le milieu extérieur.

o   Évaluer la température atteinte par un système siège d’une transformation chimique supposée monobare et réalisée dans un réacteur adiabatique.

2.    Deuxième principe de la thermodynamique appliqué aux transformations physico- chimiques  

·      Potentiel chimique ; enthalpie libre d’un système chimique. Activité.

o   Définir le potentiel chimique à l’aide de la fonction enthalpie libre et donner l’expression (admise) du potentiel chimique d’un constituant en fonction de son activité.

o   Exprimer l’enthalpie libre d’un système chimique en fonction des potentiels chimiques.

·      Enthalpie de réaction, entropie de réaction, enthalpie libre de réaction et grandeurs standard associées.
Relation entre enthalpie libre de réaction et quotient de réaction ; évolution d’un système chimique

o   Justifier qualitativement ou prévoir le signe de l’entropie standard de réaction.

o   Relier création d’entropie et enthalpie libre de réaction lors d’une transformation d’un système physico-chimique à pression et température fixées.

o   Prévoir le sens d’évolution à pression et température fixées d’un système physico- chimique dans un état donné à l’aide de l’enthalpie libre de réaction.

o   Déterminer les grandeurs standard de réaction à partir des tables de données thermodynamiques et de la loi de Hess.

o   Déterminer les grandeurs standard de réaction d'une réaction dont l’équation est combinaison linéaire d’autres équations de réaction

·      Constante thermodynamique d’équilibre ; relation de Van ’t Hoff.

o   Citer et exploiter la relation de Van ‘t Hoff. Déterminer la valeur de la constante thermodynamique d’équilibre à une température quelconque.

·      État final d’un système : équilibre chimique ou transformation totale.

o   Déterminer la composition chimique d’un système dans l’état final, en distinguant les cas d’équilibre chimique et de transformation totale, pour une transformation modélisée par une réaction chimique unique.

·      Optimisation thermodynamique d’un procédé chimique, par modification de la valeur de K° ; par modification de la valeur du quotient de réaction.

o   Identifier les paramètres d’influence et leur contrôle pour optimiser une synthèse ou minimiser la formation d’un produit secondaire indésirable.

Révision MPSI

Structure et propriétés physiques des solides

Modèle du cristal parfait, Métaux, Solides covalents et moléculaires, solides ioniques

Structure des entités chimiques et les propriétés physiques macroscopiques

Modèle de la liaison covalente, géométrie et polarité des entités chimiques.

Interaction entre entités, solubilité, miscibilité.