Devoir de Synthèse 1 Sciences physiques 2ème Informatique

N.B : L’usage de téléphone portable est strictement interdit… !

CHIMIE : (6points)

A°/ 1) Equilibrer lés équations chimiques suivantes : (1,5pts)

• .… Fe2O3  + …H2                                        …. Fe    + … H2O
• ….. SO2 + …… H2S …S + ….. H2O
• .… Na2O2 + …H2O …. O2       + … NaOH

• On enflamme un ruban de magnésium de masse m = 12 g dans un volume V= 2,4 L de dioxyde de carbone On obtient progressivement une fumée noire de carbone est de l’oxyde de magnésium selon l’équation chimiquesuivante :    2 Mg +   CO2                               2 MgO + C
  1. Donner les caractères de cette réaction. (0,5pt)
• ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
  1. Calculerles nombres de moles n1 et n2 respectives de magnésium et de dioxyde de (0,5pt)
• …………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………

1. Quel est le réactif limitant ? (0,75pt)

• ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

1. Calculer la masse de l’oxyde de magnésium formé. (0,75pt)

• ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

On donne : Vm = 24 L.mol^-1 ; MMg= 24 g.mol^-1 ; MC = 12 g.mol^-1.

B°/ Compléter le tableau suivant : (2pts)

On donne : e =1,6. 10^{– 19}C et mn =mp =1,67. 10^{– 27}kg

PHYSIQUE : (14points)

Exercice n°1 : (2,25pts)

A°.Parmi ces caractéristiques, identifier celle qui correspond aux dipôles : résistor ; Lampe ; Electrolyseur

B°.Répondre par « Vrai » ou « faux »

• Le resistor est un dipôle passif linéaire et symétrique :

• Un moteur fournit du courant électrique

• La loi d’ohm relative à un dipôle actif est U = E’+r’.I2

• Unmoteur bloqué se comporte comme un dipôle passif

• La puissance mécanique développée par un moteur est P = r’.I2

• Pour améliorer le rendement d’un moteur, on doit augmenter I

Exercice n°2 : (4,25pts)

La courbe suivante représente la caractéristique U =f(I) d’un résistor

1°-Le résistor est-il un dipôle actif ou passif ? (0,25pt)

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2°- Déterminer graphiquement sa résistance R (0,75pt)

……………………………………………………………………..

3°-Donner la loi d’ohm relative à un résistor. (0,25pt)

……………………………………………………………………

4°-Lorsque l’intensité du courant qui traverse le résistor est I = 50mA

1. Calculer la tension U aux bornes de résistor (0,5pt)

………………………………………………………………….….

1. Déterminerl’énergie dissipée par effet joule Ej dans le résistor pendant 5min (0,5pt)

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5°. On applique aux bornes de ce conducteur une tension U = 12V. Déterminer : a- L’intensité du courant qui traverse le conducteur (0,5pt)

• ………………………………………………………………………………………………

b- La puissance électrique dissipée dans le conducteur (0,5pt)

• ……………………………………………………………………………………………….

6°. On réalité ce conducteur est l’association de deux résistors identiques De résistance R0 montés en dérivation. Déterminer R0  (1pt)

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Exercice n°3 : (7,5pts)

A°/ 1°- La courbe suivante représente la caractéristique U =f(I) d’un moteur M(E’ , r’)

1. Faire le schéma de montage qui permet de tracer cette courbe
2. Déterminer d’après la courbe (1pt)
   • La c.é.m E‘ :……………………………………..
   • La resistance intérne r’ :…………………………………
3. Enoncer la loi d’ohm relative à un récepteur actif (0,5pt)

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2°- Pour une l’intensité du courant I1, la puissance mécanique Developpée par le moteur est Pm =3W

1. Déterminerl’intensité du courant I1 (0,5pt)

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1. Déterminer la puissance dissipée par éffet joule P_j dans le moteur ((0,5pt)
   • …………………………………………………………………………………………..
2. Déterminerl’énergie mécanique developpée par le moteur Em pendant 5min (0,5pt)
   • …………………………………………………………………………………..……………………
3. Calculer le rendement ρ de moteur (0,5pt)

• ……………………………………………………………………………………………

B°/ .On réalise le montage suivant, comporte en série :

• Un générateur de tension constante UPN =24V
• Un moteur M1 ( E1’ , r1’ )
• Un résistor de résistance R = 10Ω

1°- Lorsque le moteur est bloqué, le voltmétre indique 8V

Et l’ampèremètre indique I₁ = 2A

Lorsque le moteur tourne librement, le voltmétre indique 16V et l’ampèremètre indique I₂ = 1A

1. Déterminerla résistance interne r1’ et la c.é.m. E1’ de moteur. (1pt)

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1. Calculerla puissance mécanique Pm développée par le moteur (0,5pt)

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1. Calculer la puissance dissipée par effet joule Pj dans le moteur (0,5pt)

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2°-Déterminer la tension UPA, en déduire la résistance R (1pt)

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3°-Pendant une durée de fonctionnement ∆t= 5min. Déterminer

1. L’énergie utile fournie par le générateur (0,5pt)

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1. L’énergie thermique dissipée dans le résistor.(0,5pt)

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