Pour lutter contre un incendie, les pompiers disposent d'équipements particuliers et de véhicules spécialisés.
Partie A – L'incendie
Lors d'un incendie de forêt, les arbres subissent une réaction de combustion. Le bois, assimilé à de la cellulose de formule chimique simplifiée \ce{C6H10O5}, réagit avec le dioxygène et produit du dioxyde de carbone et de l'eau à l'état gazeux. L'équation de la réaction est :
\ce{C6H10O5} + 6 \ \ce{O2} \ce{->} 6 \ \ce{CO2} + 5 \ \ce{H2O}
Quel est le nombre de chacun des atomes de carbone (\ce{C}), hydrogène (\ce{H}) et oxygène (\ce{O}) présents dans la formule chimique \ce{C6H10O5} ?
La combustion de la cellulose est-elle une transformation chimique ou une transformation physique ? Justifier.
À partir de l'équation de réaction, comment peut-on justifier que les incendies produisent des gaz à effet de serre ?
Une combustion produit aussi de la lumière et dégage de la chaleur.
Parmi les propositions suivantes, quelle affirmation est correcte ?
Partie B - L'équipement
Pour pouvoir respirer malgré les fumées, les pompiers utilisent des bouteilles d'air comprimé. La figure 1 présente la composition de l'air en proportion de ses composants.
Figure 1 - Composition de l'air
Quels sont les deux gaz majoritaires de l'air correspondant aux zones A et B ?
Lors des incendies, les pompiers sont équipés de vêtements de protection qui sont désormais constitués d'un matériau multicouche.
Figure 2 - Évolution de la température de la peau en fonction du temps d'exposition à un feu
D'après la figure 2, combien de temps l'organisme d'un pompier vêtu d'un matériau multicouche peut-il être exposé au feu sans risquer une brûlure au 1er degré ?
Dans quelle proposition compare-t-on correctement ce temps avec celui d'un pompier vêtu d'un matériau monocouche ?
Partie C - Les véhicules
Pour signaler leur présence, les véhicules d'intervention des pompiers sont équipés d'une sirène émettant deux sons de fréquences 435 Hz et 488 Hz.
D'après la figure 3 ci-après, comment peut-on justifier que les deux sons de la sirène des pompiers sont audibles par l'oreille humaine ?
Figure 3 – Domaine de fréquences sonores pour l'oreille humaine
Des avions bombardiers d'eau sont utilisés pour éteindre les feux de forêts. Pour remplir son réservoir d'eau, l'avion doit effleurer un plan d'eau :
Figure 4 – Avion bombardier d'eau remplissant ses réservoirs d'eau
Quelle est la masse maximale d'eau, notée m_{\text{eau}}, que peut embarquer l'avion bombardier d'eau ?
Données :
- Masse à vide du bombardier : m_v = 13\ 000 \text{ kg}
- Poids maximum au décollage : P= 180 \ 000 \text{ N}
- Intensité de la pesanteur : g= 10 \text{ N/kg}