Devoir Tn

  • Avatar de l’utilisateur

    admin

  • Category:

    4ème année Techniques Physique

  • francais

Devoir de Contrôle 1 Sciences physiques Bac Technique

    République Tunisienne Ministère de l’éducation Devoir de contrôle N°1 Section : sciences techniques Epreuve : Sciences physiques Prof […]

Devoir de Contrôle 1  Sciences physiques  Bac Technique

 

 

République Tunisienne Ministère de l’éducation

Devoir de contrôle N°1 Section : sciences techniques

Epreuve : Sciences physiques

Prof :Foued Bahlous

Durée : 2 heures

Année scolaire 2021/2022

 

 

CHIMIE (7points)

EXERCICE 1 ( 3  points)

  • ° Les ions peroxodisulfate S2O82- oxydent lentement les ions iodures I suivant la réaction totale suivante :

 

S O 2-          +      2I                                                        I + 2SO 2-

A la date t = 0, et à une température constante , on mélange :

  • Un volume V1 = 50 mL d’une solution aqueuse de peroxodisulfate d’ammonium (NH4)2S2O8 de concentration molaire

–       C1 = 5.10-2 mol.L-1.

  • Un volume V2 = 50 mL d’une solution aqueuse d’iodure de potassium KI de concentration molaire

–       C2 = 16.10-2 mol.L-1.

  • Quelques gouttes d’une solution d’empois d’amidon fraîchement préparé ( on rappelle que l’empois d’amidon colore en bleu nuit une solution contenant du diiode I2 même en faible quantité).

A une date t, on prélève, du mélange réactionnel, un volume V = 10 mL qu’on lui ajoute de l’eau glacée et on dose la quantité de diiode I2 formée par une solution de thiosulfate de sodium Na2S2O3 selon la réaction rapide et totale d’équation :

 

2S2O32-           +             I2                                                 S O 2-      + 2I

  • Décrire brièvement l’expérience de ce dosage, préciser comment peut-on reconnaître expérimentalement le point d’équivalence ?
  • Calculer la concentration molaire initiale des ions iodure [ I ]0 et des ions peroxodisulfate [ S2O82- ]0 dans le mélange réactionnel.
  • Dresser le tableau d’avancement de la réaction qui se produit dans chaque prélèvement.

 

  • ° On définit l’avancement volumique y par le rapport de l’avancement x par le volume V du milieu réactionnel y= x

v

constituants du système chimique constituent la même phase et le volume du milieu réactionnel est constant). Montrer qu’on a  à la date t : [ I ]t = [ I ] 0 – 2y.

(Les

 

  • ° Les résultats des dosages ont permis de tracer la courbe fig1 régissant les variations de la concentration des ions iodure au cours du temps

a -Préciser, en le justifiant, le réactif limitant.

 

b-En utilisant le tableau d’avancement, déterminer la concentration finale en ions iodures          [ I ]f.

 

 

 

 

EXERCICE 2 ( 4 points)

 

Dans un erlenmeyer, on introduit, à la date t=0, n1=2.10-2 mole d’acide propanoïque C2H5COOH ; n2=1,58.10-2 mole d’éthanol C2H5OH et quelques gouttes d’acide sulfurique concentré. On homogénéise le mélange que l’on maintient, durant toute l’expérience, à une température constante q=80 °C.

1-            a- Ecrire l’équation chimique symbolisant la réaction qui modélise la transformation du système en utilisant les formules semi développées. Donner le nom de l’ester formé.

  • Calculer le volume d’acide utilisé initialement sachant que sa masse volumique est ρ=0,99 g.cm-3. 2- a- Dresser le tableau descriptif d’évolution du système.

b- Déduire l’avancement maximal xmax de la réaction.

  • A l’équilibre chimique, le nombre de mole d’acide restant est le double de celui de l’alcool restant. Calculer l’avancement final xf de la réaction.
  • Calculer le taux d’avancement final tf.
  • A l’équilibre chimique, les deux réactions d’estérification et d’hydrolyse continuent elles à se produire ? Quel nom peut on donner à cet équilibre ?
  • A une date t1, on dose l’acide restant à l’aide d’une solution aqueuse d’hydroxyde de sodium NaOH, de concentration molaire Cb=0,8 molL-1. A l’équivalence acido basique, le volume de base versé est vb=12,5
    • Faire le schéma descriptif annoté du dispositif de
    • Calculer l’avancement x(t1) = x1 de la réaction à la date t1 puis déduire la composition du mélange à cette

 

 

 

PHYSIQUE (13points)

EXERCICE 1 ( 7,5  points)

 

 

On dispose au laboratoire d’un condensateur de capacité C inconnue, pour déterminer expérimentalement la valeur de C, deux groupes d’élèves proposent deux solutions différentes.

  • Le premier groupe réalise un circuit électrique comportant :

*Un générateur idéal de courant débitant un courant d’intensité constante I= 20 µA.

*Un voltmètre.

*Le condensateur de capacité C inconnue.

*Un conducteur ohmique de résistance R

*Un interrupteur K et un chronomètre.

A la date t=0, ils ferment l’interrupteur K et mesurent à différentes dates la tension aux bornes du condensateur, ce qui leur a permis de tracer la courbe de variation de la tension uc aux bornes du condensateur en fonction du temps (figure 2 ).

  • Représenter le schéma du circuit en indiquant le branchement du voltmètre.
  • Etablir l’expression de uc en fonction de I, C et
  • Déterminer graphiquement la valeur de la capacité

 

 

  • Calculer à la date t=20 s, l’énergie emmagasinée dans le
    • Le deuxième groupe réalise un circuit électrique comportant :
  • Un générateur basse fréquence G.B.F de signaux carrés, de fréquence N, fournissant alternativement une tension nulle ou positive Um (Tension créneaux).
  • Un oscilloscope bicourbe,
  • Le condensateur de capacité C
  • Un conducteur ohmique de résistance R réglable et un interrupteur K.

 

  • Représenter le schéma du circuit en indiquant les branchements des fils de masse et les entrées YA et YB de l’oscilloscope nécessaire pour visualiser respectivement la tension fournie par le B.F et la tension aux bornes du condensateur.
  • Avec R = 40 W , on observe sur l’écran de l’oscillo les courbes de la figure 3 .Les réglages de l’oscilloscope indiquent Sensibilité verticales sur YA : div-1    et           YB : 1V.div-1.

Sensibilité horizontale :        10 ms.div-1.

  • Identifier les courbes 1 et 2, interpréter le phénomène observé principalement, dans les zones OA et
  • Etablir l’équation différentielle régissant les variations de uc dans la zone
  • Vérifier que uC= Um (1−e−t/t) est une solution de l’équation différentielle précédente avec t une constante que l’on déterminera
  • Déterminer graphiquement
  • La période T du B.F et la tension maximale Um fournie. Calculer la fréquence N.
  • la constante de temps t. Déduire la valeur de la capacité C du condensateur, la comparer à celle trouvée par le premier
    • Tracer sur le même graphe l’allure de la courbe de variation de la tension uR aux bornes du résistor en fonction du Préciser sur le graphe les deux régimes.
  • On règle la résistance R à la valeur 60 W .

a- Calculer la nouvelle valeur de la constante de temps.

  • Tracer, sur le même graphe, l’allure de la courbe représentant uc en fonction du

 

 

 

  • /

Une bobine d’inductance L et de résistance négligeable est reliée à un microampèremètre, comme l’indique la figure ci-contre,

On rapproche l’aimant vers la bobine, 1- Quel est le phénomène observé ?

  • Indiquer le sens de circulation du courant induit dans la
  • Préciser l’inducteur et l’induit.Bobine    Aimant droit

II-

 

Avec la bobine précédente, on branche en série un résistor de résistance R=10 KΩ et un générateur basse fréquence (G.B.F à masse flottante ) qui délivre une tension triangulaire alternative. Sur l’écran d’un oscilloscope bicourbe, on visualise la tension uAB sur la voie YA et la tension uCB sur la voie YB (figure 4).

  • On note i(t) l’intensité instantanée du courant qui traverse le circuit, son sens positif choisi est indiqué sur le schéma du

 

  • Montrer, sans calcul, que la bobine est le siège d’un phénomène d’auto-induction.
  • Montrer que la tension aux bornes de la bobine est

−𝐿 duCB

𝑢𝐴𝐵 = 𝑅     dt

  • Justifier littéralement l’allure de la tension sur la voie YA. 2- Les réglages de l’oscilloscope sont :

Sensibilité verticale de la voie YA : 0,2V.div-1 Sensibilité verticale de la voie YB : 2V.div-1 Sensibilité horizontale : 0,2 ms.div-1

A partir des oscillogrammes :

  • Calculer la période T et la fréquence N des
  • Pendant la première demi-période, déterminer les expressions de uAB et de uCB en fonction du
  • En déduire la valeur de l’inductance L de la Puis indiquer sa signification physique.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 Reviews

Write a Review

Main Content