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Devoir de controlel-1: CHIMIE : EXERCICE :I On effectue l'oxydation des ions io

Devoir de controlel-1: CHIMIE : EXERCICE :I On effectue l'oxydation des ions iodure I- par les ions peroxodisulfate S2O8 2- en faisant réagir de l'iodure de potassium sur du peroxodisulfate de potassium, le mélange étant maintenu à 20 °C . les molarités initiales des ions réagissant sont [ I- ]0 = 0,04 mol. L-1 ; [S2O8 2-]0 = 0,02 mol. L-1. Des prélèvements, de volume négligeable par rapport au volume total du mélange, permettent, à intervalles de temps constants, de doser le diode présent dans la solution. 1)Ecrire l'équation de la réaction, sachant que la réduction des ions peroxodisulfate donne des ions sulfate. 2) On a tracé la courbe ci-contre représentant la l début de la réaction de l'instant du prélèvement. Déterminer la vitesse de formation du diode au début de la réaction et à l’instant t = 40 mn interpréter le sens de variation de cette vitesse. [ I2 ](10-3)mol.L-1 5 4 3 2 1 t[ min ] 10 20 30 40 50 3) On recommence l'expérience dans des conditions différentes, et, dans chaque cas, on dose le diode formé au bout d'un intervalle de temps égal à 10 minutes . On obtient les résultats suivants : Concentrations initiales [S2O8 2-]0 [I-]0 Température [I2 ] 10 aprè 0,01 mol. L-1 0.02 mol. L-1 20°C 0,02 mol. L-1 0.04 mol. L-1 40°C addition de quelques gouttes de solution de Fe3 (S04) 2 0,01 mol. L-1 0.02 mol. L-1 20°C Calculer la vitesse moyenne de formation de 12 dans l'intervalle de temps [0, 10 min] dans chacun de ces cas. Comparer avec la vitesse moyenne obtenu à la question 2° . _ En déduire l'influence des divers facteurs pouvant modifier la vitesse de formation de I2 EXERCICE II [S2O8 2-]0 au cours du temps dans les trois expériences suivantes où l'on a fait varier soit la température q soit les concentrations initiales des réactifs . 1 ere Expérience ( courbe a): q = 20°C ; [S2O8 2-]0 = 10–2 mol . L-1 ; [I-]0 = 2.10-2 mol. L-1 2.10-2 2e Expérience (courbe b) : q = 30°C ; [S2O8 2-]0= 10-2 mol. L-1 ; [I-]0 =2.10–2 mol. L-1 10-2 *3e Expérience (courbe c) :q = 20 °C ; [S2O8 2-]0= 2.10-2 .mol . L-1 ; [I-]0= 4.10-2 mol . L-1 0 60 120 180 a -définir la vitesse instantanée de disparition des ions S2O8 2- Déterminer graphiquement cette vitesse à l'instant t = 0 pour chacun de ces trois expériences . b- Montrer comment les trois expériences ci-dessus permettent de mettre en évidence l'influence des différents facteurs cinétiques dont dépend la vitesse de disparition d'un réactif à la date t = 0. PHYSIQUE: EXERCICE I : Un solide de masse m=1 kg est initialement au repos en A. On le lance sur la piste ABC D représentée sur la fig ,agir sur lui le long de la partie AB de la trajectoire une force horizontale de valeur constante. La portion AB est horizontale de longueur AB= L =1,5m. La portion BD = 1,2m est inclinée d'un angleα = 30° 1-En supposant les frottements négligeables et en considérant la portion BD. la vitesse est nulle en D. a)Calculer l'augmentation d'énergie potentielle du système (solide-terre) b}L'énergie mécanique du système est-elle constante? Justifier. c} En déduire la variation ( augmentation ou diminution) de l'énergie cinétique du solide d) Déterminer la norme de la vitesse VB que devrait avoir le solide en B pour qu'il puisse atteindre le point D A 0 Ep =0 2.- Considérons maintenant le déplacement du solide de A en B et en supposant les frottements négligeables a) Préciser, en justifiant, si l'énergie mécanique du système augmente reste constante ou diminue au cours de ce déplacement b) Etablir, la relation entre II VBII et la valeur de la force F , supposée constante, exercée sur le solide entre A et B. 3- Les forces de frottement ne sont pas négligeables, c'est ainsi qu'en exerçant une force de valeur constante //F' //= 4,5 N sur le solide pendant le déplacement AB, on constate que celui-ci s'arrête en C tel que BC = l m. a) A-t-on conservation de l'énergie mécanique du système lors du déplacement BC. b) Déterminer la valeur de la force de frottement supposée constante sur la totalité du parcours. EXERCICE II: un pendule simple est constitué d'un fil de longueur 1= l m , de masse négligeable, à l'extrémité duquel est fixée une bille de masse m = 200g assimilable à un solide ponctuel. On écarte la pendule d'un angle θ= 60° à partir de sa position d'équilibre et on le lâche sans vitesse initiale. 1) Faire le bilan les forces exercées sur la bille. 2} Calculer le travail de ces forces lorsque le pendule écarté de sa position d'équilibre d'un angle h repasse pour la première fois par sa position d'équilibre. 3) a- Enoncer le théorème de variation de l'énergie cinétique. b-Déterminer en fonction de m, 1, II g II et h la vitesse de la bille lorsque le pendule passe par sa position d'équilibre 4} a) Pourquoi ne peut -on sans autre précision calculer les énergies potentielles du système {pendule - terre } au moment du lâcher ou au moment de passage du pendule passe par sa position d'équilibre. Peut-on , par contre, calculer la variation de l' énergies potentielle. b) Le plan horizontal qui contient la bille en position d'équilibre constitue la référence de l'énergie potentielle pesanteur Donner l'expression de l'énergie potentielle du système ( pendule - terre )en fonction de l, h, m et II g II au moment du lâcher. Calculer sa valeur. c) Comparer les variations de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle de système entre l'instant de lâcher la bille et celui de passage par la position d'équilibre. 5) A son arrivée au point A ( position d'équilibre ) la bille de masse m heurte un solide ponctuel de masse M = 0,1 kg posé sur un plan horizontal. Les deux solides restent solidaires après le choc. a) Calculer la norme de la vitesse VG du système ( bille + solide) juste après le choc. b) Calculer la variation de l'énergie cinétique du système ( bille + solide ) au cours du choc. Conclure EXERCICE III: On considère le dispositif schématisé par la figure ci contre. Le solide (S) de masse m=0,2kg peut se déplacer en translation sans frottement sur la ligne de plus grande pente d'un plan incliné sur l'horizontale 'un angle a = 30°. Il est soumis à l'action d'un ressort à spires non jointives de raideur K = 20N.m-1. L'extrémité A du ressort est fixe. Lorsque (S) est en équilibre, la projection, sur Ox, de son centre d'inertie G coïncide avec l'origine O des abscisses. (On prendra //g// =10m.s-2). 1-Calculer l'allongement x0 du ressort dans sa position d'équilibre. 2- Le solide, peut être mis en mouvement, a été amené au point d'abscisse xm=5cm, puis lâché sans vitesse initiale . On considère le système (solide, ressort, terre) et on choisira nulle, l'énergie potentielle élastique lorsque le ressort n'est pas déformé et on prendra l'énergie potentielle de pesanteur nulle au niveau du point d'abscisse 0. a}Exprimer à la date t , l'énergie potentielle de pesanteur du système, en fonction de m, x a et g b)Exprimer l'énergie potentielle élastique du système. c} Déterminer l'expression de l'énergie potentielle du système (solide - ressort - terre)en fonction de: m,//g//. K, x et a à un instant de date t lorsque le solide est en mouvement. Montrer qu'elle peut s'écrire sous la forme Ep=1/2Kx2 + constante. d) l'énergie mécanique du système est-elle constante ?.justifier. 3)Le document ci-joint donne les courbes I, II, III de quelques énergies du système en fonction de l'abscisse x a}Attribuer à chaque courbe l'énergie qui lui corresponde, justifier b) En utilisant le document ci joint préciser l'énergie cinétique du solide lorsqu'il passe par la position d'abscisse x = 1cm.Quel serait la vitesse du solide lorsqu'il passe par la position d'abscisse x=0 cm. uploads/Geographie/ devoir-de-controle-n1-1-4eme-tec.pdf