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N.B : Le devoir comporte 4 pages est une feuille annexe Chimie(9 points) On se

N.B : Le devoir comporte 4 pages est une feuille annexe Chimie(9 points) On se propose d’étudier la cinétique de la réaction d’oxydation des ions ioduresI −¿¿ par le peroxyde d’hydrogène (eau oxygénée) H2O2 en milieu acide. L’équation de la réaction associée à cette transformation lente est totale est : H2O2+2 I −¿+2H 3O +¿ I2+4 H 2O ¿ ¿ La transformation est suivie au cours du temps par dosage du diode formé I 2, à l’aide d’une solution aqueuse de thiosulfate de potassium K2S2O3 de concentration molaire C=10 −3mol. L −1. On prépare les deux béchers (A) et (B) à la température ambiante de 20°C.  Becher (A) : contenant un volume V 1=60mLd’une solution aqueuse d’eau oxygénée de concentration C1=2.10 −3mol.L −1.  Becher (B) : contenant un volume V 2=60mLd’une solution aqueuse d’iodure de potassium de concentration C2=10 −2mol. L −1. A l’instant t=0 s, on mèlange les contenus des deux bechers. A différentes instants t, on preleve un volume V P=10mL du mélange que l’on refroidie très rapidement avec de l’eau distillée glacée. On y ajoute quelques millilitres d’empois d’amidon et on procède au dosage. On relève les valeur du volume V e de la solution de thiosulfate versé à l’équivalence , les résultats obtenus sont consignés dans le tableau :1 de la feuille annexe compléter et à rendre avec la copie. Tableau :1 t (s) 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 V e(mL) 0 5,8 10 13 15 16,2 17,8 18,6 19,2 19,6 19,6 19,6 [ I 2](10 −2mol.L −1) 0 1) Ecrire l’équation de la réaction du dosage ? 2) Exprimer la concentration molaire [ I 2] du diiode formée dans le mélange réactionnel à une date t en fonction de V eCompléter alors ¿tableau:1 de la feuille annexe. 3) a-Montrer que les quantités initialement introduite dans chaque prélèvement sont : n0¿ et n0¿ b- compléter le tableau descriptif d’évolution du système, x étant l’avancement de la réaction dans un prélèvement. c- Déterminer la valeur de l’avancement finalxf prevu et deduire la nature du reactif limitant. 4) Etablir la relation entre l’avancement x de la réaction, la concentration molaire [ I 2] du diiode et le volume V p du prélèvement, à une date . Compléter ¿tableau:3 et placer les points correspondant sur la courbe de la figure:1. Prof :Khemili Lotfi 1 Voir suite au verso Lycée Secondaire Ibn Kholdoun Ousseltia Devoir de Synthèse N° :1 En Sciences Physiques Prof : Khemili Lotfi Classe : 4ème Sc-Exp Durée : 3heures Tableau:3 t (s) 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 x(10 −6mol) 0 2,9 5 7,5 8,1 9,3 9,6 9,8 9,8 9,8 5)Définir la vitesse volumique instantanée de la réaction. Déterminer sa valeur maximale en précisant la méthode utilisée. 6)On trouve pour cette vitesse la valeur V (t)=3.10 −6.mol. L −1 à l’instant t 1 et la valeur V (t)=10 −6.mol.L −1 à l’instant t 2, comparer alors en le justifiant t 1et t2. 7) peut-on considérer que la réaction est terminée à la date t=660 s? Justifier. 8) Définir le temps de demi-réaction t 1/2 trouver sa valeur pour cette réaction. Physique ( 11points) Exercice :1(2points) Document scientifique LA CUISINE ET LA PHYSIQUE. QUEL RAPPORT ??? Plus rapides, plus sûres, plus économiques, les plaques à induction révolutionnent la cuisson et envahissent de plus en plus les cuisines mondiales. Leur secret est « l’application d’un phénomène découvert au XIX° siècle : L’induction électromagnétique ». Néanmoins l’application domestique d’un tel phénomène était très tardive : le fabricant SCHOLTES lance sur le marché la première table en 1979. Il faudra finalement attendre les années 90 pour voir arriver dans les cuisines des plaques fiables et moins couteuses. Un tel succès s’explique par la très astucieuse succession de processus physiques mis en jeu pour cette technique de cuisson, qui lui confère une grande efficacité. Son principe est : Créer un champ magnétique oscillant au-dessus de la plaque vitrocéramique, grâce à la circulation d’un courant alternatif intense dans une bobine. Ce champ va induire au fond du récipient une multitude de courants de Foucault, qui, par effet Joule, vont chauffer les aliments. Une seule condition pour que cette cascade de processus électromagnétiques s’enclenche est que le fond du récipient soit ferromagnétique. Olympiades de physique : Lycée « Guez de Balzac Angoulême » QUESTIONS : 1°) Le texte parle d’une nouvelle technique de cuisson. Laquelle ? Quel est son principe ? 2°) Quel est d’après le texte, le phénomène physique découvert au dix-neuvième siècle ? Le définir. 3°) Préciser l’induit et l’inducteur dans les tables de cuisson à induction. 4°) Peut-on cuire des aliments dans un récipient en céramique (matière à base d’argile) ? Expliquer. Prof :Khemili Lotfi 2 Voir suite au verso Exercice :2(4 points) On réalise le montage de la figure1 comportant : -un générateur de tension délivrant une tension constante de valeur E=8V ; -un condensateur de capacité C initialement non chargé ; -un conducteur ohmique de résistance R=20k Ω ; - un interrupteur K. 1) On suit l’évolution de la tension uR (t)aux bornes du conducteur ohmique et la tension uC (t ) aux bornes du condensateur à partir de l’instant de date t=0 correspondant à la fermeture de l’interrupteur K. Les mesures effectuées ont permis de tracer les courbes A et B de la figure2. a-Attribuer à chaque courbe la tension correspondante. b- Quelle sera la valeur de chacune des tensions uC (t ) et uR (t) lorsque le régime permanent est atteint ? c- En précisant la méthode utilisée, déterminer graphiquement la constante de temps τ du dipôle RC. Calculer alors la capacité C du condensateur. 2) a- Montrer qu’au cours de la charge du condensateur, l’équation différentielle en uR (t)s’écrit sous la forme : duR(t ) dt + 1 τ uR(t )=0 b- La solution de l’équation différentielle obtenue peut se mettre sous la forme : uR (t )=α .e −βt. Montrer que dans ces conditions, α et β s’expriment par les relations : α=E et β= 1 RC 3) a- Donner en fonction de C et uC (t )l’expression de l'intensité instantanée i(t) du courant qui traverse le condensateur pendant sa charge. b- En exploitant la courbe B, calculer la valeur de l'intensité du courant à l’instant de date t 1=1s. c- Pour ce même instant t 1, quelle est la valeur de l'intensité du courant déduite de la courbe uR (t)? 4) Déterminer l’instant t 2 auquel les tensions uC (t ) aux bornes du condensateur et uR (t)aux bornes du conducteur ohmique sont égales. Exercice :3(5 points) I°) A- A l’aide d’une bobine b (L,r) On réalise le circuit suivant: Un résistor de résistance R=r et deux lampes L1 et L2 sont identiques, chacune a une résistance r' de même valeur que la résistance r de la bobine. Prof :Khemili Lotfi 3 Voir suite au verso Lorsque on ferme l'interrupteur K la lampe L2 s’allume avant La lampe L1, puis les deux lampes ont le même éclat. 1) Rappeler la loi Lenz 2) Expliquer pourquoi la lampe L1 s’allume avant la lampe L2. B-Le circuit de la figure−1−¿ est formé par :  Un générateur de tension idéal de fem E.  Deux conducteurs ohmiques de résistance R1 = 100 et R2.  Une bobine b d’inductance L et de résistance interne r.  Une diode (d).  Un interrupteur K. A un instant de date t=0, on ferme K. 1°) On donne l’équation différentielle régissant la variation de la tension ub (t ) aux bornes de la bobine s’écrit sous la forme : dub(t) dt + (R1+r ) L ub (t)= ℜ L a) Montrer que cette équation différentielle admet pour solution ub (t )=A+Be (αt) avec A, B et sont des constantes. Exprimer ces constantes en fonction des paramètres du circuit. b) En déduire alors l’expression de ub (t ). 2°) Etablir l’expression de la tension uR1(t) aux bornes du résistor de résistance R1. 3°) Sur la figure−2−dela page5/5, on représente le chronogramme ub (t ) et la tangente () au chronogramme uR1(t) à l’instant t = 0. (uR1(t) est non représenté). a) Déterminer la valeur de E. Justifier. b) Déterminer la valeur de ub (t ) en régime permanant. En déduire celle de uR1(t) dans le même régime. c) On considère le point A de la tangente (). Montrer que l’abscisse du point A est la constante de temps τdu dipôle (R1,r , L). Déduire la valeur de τ. d) Représenter sur la figure−2−dela page6/6, l’allure du chronogramme uR1(t) e) Déterminer les valeurs de L et r. 4°) On refait la même expérience, en remplaçant la bobine b(L,r) par une bobine b’(L’ ,r’). On suit l’évolution de l’intensité du courant i(t) et i’(t) respectivement dans b et b’. On obtient les chronogrammes et ’ de la figure−3−dela page6/6 Comparer qualitativement (sans calcul) L et L’, ainsi que r et r’. En déduire l’effet du remplacement de b par b’ sur l’établissement du courant. II°) Dans uploads/Finance/ bac-scexp.pdf