Devoir de Synthese: L. Pilote Bourguiba - Tunis-Sciences Physiques [PDF]

Zitiervorschau

L. PILOTE BOURGUIBA - Tunis-

Sciences physiques

DEVOIR DE SYNTHESE er

1 Trimestre

Date : - - 20 Durée : heures Classes :

é

Scientifiques

Réf : è-DCS -200 -20

FERCHIOU CHIMIE Exercice1 1- Quelles sont les règles permettant de déterminer le nombre d’oxydation d’un élément chimique ? 2- Quel est le nombre d’oxydation de l’élément azote dans les composés suivants : N2O5, NO2 ; N2 ; NO3-. 3- En utilisant la notion de nombre d’oxydation, donner les définitions d’un oxydant, d’un réducteur, d’une oxydation et d’une réduction. 4- Equilibrer l’équation de la réaction de décomposition de N2O5 en NO2 et O2, en utilisant les nombres d’oxydations. On donne les masses molaires atomiques exprimées en g.mol-1. C : 12 ; H :1. O :16 Ca :40 Vmolaire =24L.mol-1. Exercice 2 Document Autour de nous des acides et des bases Dans l’alimentation  Un des acide ( du latin acidus : aigre) le plus courant est l’acide acétique CH3COOH ( du latin acetum : vinaigre ) que l’on trouve dans le vinaigre et dans de nombreux produits.  Les pommes sont riches en acide malique HO2CCH(OH)CO2H alors que les agrumes sont riches en acide citrique HO2CCOH(CH2CO2H)2 et acide ascorbique.  Les boissons gazeuses contiennent du dioxyde de carbone dissous et son espèce basique conjuguée HCO3-.  Ces mêmes ions HCO3- présents dans la levure avec l’acide tartrique, génèrent du dioxyde de carbone lors du pétrissage de la pâte, ce qui la fait gonfler. Dans les produits ménagers  L’acide chlorhydrique présent dans de nombreux détartrants, car il réagit avec le calcaire CaCO3 dont les dépôts sont souvent appelés tartre.  L’hydroxyde de sodium favorise l’hydrolyse des corps gras et des protéines.  Les lessives contiennent de nombreuses bases : Des ions CO32- ou C12H25NH2. 1-Repérer dans le texte les espèces soulignées. a-Ecrire leur demi-équation acido-basique. b- En déduire l’équation bilan de la réaction qui se produit entre-eux. 2- L’étiquette d’une bouteille de vinaigre indique 8°. Ce degré d’acidité du vinaigre est égal { la masse, exprimée en gramme d’acide acétique pur contenu dans 100g de vinaigre. Quelle est la concentration C exprimée, en mol.L-1, du vinaigre en acide acétique ? On donne la masse volumique du vinaigre est vinaigre = 1g.mL-1 masse molaire de l’acide acetique est Mac=

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PHYSIQUE Exercice 1

1) Une aiguille aimantée est accrochée en son milieu O { l’extrémité d’un fil vertical s’oriente suivant la direction du champ géomagnétique (Champ magnétique terrestre) Représenter sur le schéma de la figure-1-

Figure -1-

PMG

O

Nord

a. Une ligne passant le point O. b. Le vecteur champ magnétique terrestre BT ainsi que ses composantes horizontale BH et BV. c. Trouver une relation entre BT,BH et l’angle d’inclinaison I.

Plan méridien magnétique

2) L’aiguille est placée maintenant sur un support vertical placé en un point O et se déplace dans un plan horizontal. Quand on approche un aimant droit A de cette aiguille elle dévie d’un angle de sa position initiale et se stabilise dans une direction particulière Cette déviation est d’autant plus grande que l’on approche l’aimant de l’aiguille.

I1- Représenter sur la figure-2- les vecteurs Ba et BH respectivement le vecteur champ magnétique crée par l’aimant droit A et la composante horizontale du champ géomagnétique au point O. 2- Soit  l’angle de déviation de l’aiguille par rapport { sa position initiale. Montrer que Ba= tan().BH. 3- Une étude expérimentale a permis de déterminer la valeur de l’angle de déviation  de l’aiguille aimantée pour différentes distance ‘d’ de l’extrémité de l’aimant au point O. Les résultats sont consignés dans le tableau suivant: 2 /4

d en (m)  (en degrés) 1/d (m-1) B en (T)

0,4 78,7

0,5 76

1 63,4

1,5 53,1

2 45

a- Compléter le tableau b- Tracer la courbe B = f(1/d) Echelle 1 cm pour 0,25 m-1 et 1cm pour 10-5 T. c- Déterminer l’équation numérique de la courbe. 4- On cherche à déterminer à partir de quelle distance limite dLim de l’extrémité de l’aimant par rapport à O, on peut négliger la composante horizontale du champ géomagnétique par rapport au champ crée par l’aimant. Pour cela on suppose que l’on peut négliger BH si Ba >= 50 BH. Déterminer la valeur de dLim. IIUn solénoïde S de centre O1 est formé de N spires jointives constituées par un long fil conducteurs de longueur L. Le rayon des spires est noté R. L’axe du solénoïde est vertical et placé dans un plan horizontal .On place au point O1 une aiguille aimantée Voir figure suivante 1- Le solénoïde est maintenant, parcouru par un courant d’intensité I1= 5A. a. Représenter les vecteurs champs magnétiques au centre O1du solénoïde. b. Quand on fait circuler un courant d’intensité I1, l’aiguille aimantée dévie d’un angle a=30° { partir de sa position initiale. Déterminer le nombre de spires N du solénoïde. 2- On place maintenant un aimant Nord droit à proximité du centre O1 magnétique du solénoïde dans la direction indiquée sur la figure 2 et tel que son extrémité soit situé à la distance d= < à dlim de façon a pouvoir négliger la composante horizontale BH du champ géomagnétique N a- Représenter sur le schéma de la figure les vecteurs champs magnétiques et déterminer la valeur de l’angle que fait la direction de l’aiguille aimantée par rapport l‘horizontale.

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Nord magnétique

i

Solénoïde

O1

Plan horizontal

Plan horizontal i Solénoïde

S

O1

Exercice 2

Gavitation

1- Donner l’expression vectorielle du champ de gravitation crée par une masse m supposée ponctuelle en un point P situé à la distance r de cette masse. Faire un schéma. 2- On suppose que la terre de masse M repartie avec une symétrie sphérique. a. Ecrire l’expression de la force qu’elle exerce sur une masse de 1kg, supposée ponctuelle et située sur sa surface. b. En déduire l’expression du champ de gravitation G0 de la terre { l’altitude z=0. c. Déterminer la valeur de M. 3- Montrer qu’{ une altitude z au dessus de la terre le champ de gravitation G(z) vérifie la relation suivante G(z)= G0(R/R+z)2

FIN DU SUJET

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