B. Le Bris _ P. Pouliquen Lycée naval 2014 Cahier de vacances Physique-Chimie U

B. Le Bris _ P. Pouliquen Lycée naval 2014 Cahier de vacances Physique-Chimie Un pas vers la Première S 2 Ondes électromagnétiques :  Visualiser les animations sur les différentes ondes électromagnétiques et leurs applications : http://www.ostralo.net/3_animations/swf/ondesEM_frise.swf http://spiral.univ-lyon1.fr/files_m/M5423/WEB/OEM/LONDEMED.swf 1. Replacer sur l'axe ci dessous les différents types d'OEM et donner dans chaque cas des exemples d'utilisation : 2. A quelle vitesse se propagent les OEM ? …............................................................. 3. Les OEM peuvent-elles se propager dans le vide ? …............................................... 4. Quel sont les limites des longueurs d’ondes du visible : ………………………………… Ces ondes se propagent dans certains milieux matériels et dans …………………………..… La valeur de leur vitesse de propagation, notée ….........................., dans le vide (ou dans l’air) vaut …………………… Forces  Représentation des forces : https://9b59dbce-a-58d1c864-s-sites.googlegroups.com/a/enplusducours.com/en-plus-du-cours/2nde--- exercices-interactifs-2/2nde---exercices-interactifs/fleche.swf?attachauth=ANoY7crbPYh- c6I0WDRtk0WaO5l3ZXXohhX3qrrAVEqwATPl- PeJF9BwNZMYBSGtjYulRIL0H4Uq_jrdt7tIbceycpOUYAAoi7boCWEv4kUarhXPwRkO9eNq2a2uCrqdX E8Y55frSwz6xt960_r4k30kkFY6Qm9h7vrqwxNeIZAHv7etUFAbu8XsSAsmuz9RyamWjtd5UA_ix_AEJ6K 61td3suv7iIn7SMlZMu0kz3D4nqPzhmCAWUEtL6t6D0mqAz18f3hLucA2EnTFowB1xZodF8iCdIi4Qq7m qJXDMV0y1H_UyG31dIE%3D&attredirects=0 3 Gravitation Loi de Newton : Deux corps ponctuels, de masse mA et mB, séparés d'une distance d, exercent l'un sur l'autre des forces attractives et , de même direction, de sens opposés et de même valeur : 2 B d .m A A B B A m G F F = = → → F en newton (N) G : constante de gravitation. G = 6,67.10 -11 N .m² .kg -² m : masse en kg d : distance en m C’est une force attractive. Données : Masse de la Terre : mT= 5,98.1024 kg Rayon de la Terre : RT = 6380 km Intensité de pesanteur terrestre : g = 9,81 N.kg-1 G = 6,67 x 10 – 11 S.I Charge élémentaire : e = 1,60 x 10 – 19 C Masse d’un nucléon : m n = 1,67 x 10 – 27 kg ; Masse d’un électron : m e = 9,10 x 10 – 31 kg Exercice 1 : Interaction gravitationnelle sur Terre 1. Calculer la valeur de l'interaction gravitationnelle entre la Terre et un élève de 70,0 kg. 2. Comparer au poids de l'élève. Conclure. 3. Calculer la valeur de l’interaction lorsque l’élève est ‘satellisé’ à une altitude h = 4000 km. B A A B F → r B A F → r 4 Exercice 2: Interaction gravitationnelle sur Terre v2.0 Un homme a une masse m = 80,0 kg et un poids P = 785,6 N au niveau de la mer. On considère que le poids est égal à la valeur de l’interaction gravitationnelle Terre-Homme. L’homme peut être considéré comme ponctuel par rapport à la Terre. 1. Donner l’expression littérale de la valeur de la force FG d’interaction gravitationnelle exercée par la Terre sur l’homme. 2. En se basant sur les données, retrouver par le calcul la valeur de la constante gravitationnelle G. Indiquer son unité. Exercice 3 : Au niveau macroscopique. On considère un atome d’azote dont le noyau a pour formule :    . 1. Donner la structure du noyau de cet atome. 2. Déterminer la valeur de l’interaction gravitationnelle entre le noyau et un électron de l’atome d’azote, sachant que la distance entre le noyau et l’électron considéré vaut d = 57,1 pm. Exercice 4 : Roméo et Juliette Roméo et Juliette sont assis sur un banc l’un à côté de l’autre à une distance de 1,00m l’un de l’autre (distance de leur centre). La masse de Roméo est de 68kg et la masse de Juliette est de 57kg. 1. Calculer la valeur de la force d’interaction gravitationnelle par Roméo sur Juliette et réciproquement. 2. Calculer les valeurs de leurs poids respectifs. 3. Comparer les valeurs des forces calculées et donner une conclusion. 5 Atome QCM : Plusieurs réponses possibles. 1. Un atome de chlore de noyau 3717Cl comporte : a. 17 protons et 20 électrons b. 17 protons et 20 neutrons c. 17 protons et 37 neutrons d. 17 protons et 37 nucléons 2. Le noyau 37 17Cl a pour charge électrique a. +17 x 1,67.10-27 kg b. -17 x 1,67.10-19 C c. +37 x 1,67,10-27 C d. 17 x 1,67.10 -19 C e. +17 e C f. 0 C 3. Un atome de chlore de noyau 37 17Cl a pour masse : a. 17 x 1,67.10-27 kg b. 37 x 1,67.10-27 kg c. 20 x 1,67.10-27 kg 4. Pour un atome de chlore de noyau    , les électrons sont répartis suivant : a. (K)2(L)8(M)27 b. (K)2(L)8(M)7 c. (K)2(L)8(M)8 d. (K)2(L)7 5. L'atome de chlore de noyau    a a. 17 électrons externes b. 37 électrons externes c. 7 électrons externes d. 15 électrons externes 6. Des atomes qui appartiennent au même élément ont le même nombre de a. Nucléons b. protons c. neutrons 7. Quels sont les éléments isotopes a. 2211X et 2311X b. 2211X et 2210X c. 4020Ca2+ et 4320Ca 8. Le noyau représenté par   contient a. 14 protons b. 28 neutrons c. 14 neutrons d. 28 nucléons e. 42 nucléons 6  Composition d’un atome : http://exercices.ostralo.net/seconde/I2/I2_02_composition_atome.htm  Structure d'un atome, d'un ion : http://ww3.ac- poitiers.fr/sc_phys/tournier/secondes/chimie/anz/anz.htm  Atome, proton, neutron, ion : http://ww3.ac- poitiers.fr/sc_phys/tournier/secondes/chimie/atome/atome.htm  Formation des ions : http://olical.free.fr/ionex1.swf  Le modèle de l'atome et son cortège électronique : http://gwenaelm.free.fr/Physique/Physchim/c02/Exos/C05-1-voc.htm  Atome et cortège électronique : http://gwenaelm.free.fr/Physique/Physchim/c02/Exos/C05-3- config.htm Réactions chimiques a. …..Li2O + …..H2O …..LiOH b. …..Xe + …..F2 …..XeF6 c. …..Au2O3 …..Au + …..O2 d. …..O2 …..O3 e. …..S8 + …..O2 …..SO3 f. …..Na + …..H2O  …..NaOH + …..H2 g. …..Zn + …..HCl  …..ZnCl2 + …..H2 h. …..N2 + …..H2  …..NH3 i. …..HCl + …..K2CO3  …..KCl + …..H2O + …..CO2 j. …..BaO + …..H2O  …..Ba(OH)2 7 Quantité de matière _ solution aqueuse _ Gaz Données : Masses atomiques molaires: M(H)=1,0 g.mol-1 M(O)=16,0 g.mol-1 M(K)=39,0 g.mol-1 M(Na)=23,0 g.mol-1 M(C)=12,0 g.mol-1 M(N) = 14,0 g.mol-1 M(S)=32,1 g.mol-1 M(Al)=27,0 g.mol-1 M(Fe) = 55,8 g.mol-1 Constante des gaz parfaits : R= 8,314 SI Constante d’Avogadro : NA = 6,02.1023 mol-1 Exercice 1 : Dissolution La phénolphtaléine est un indicateur coloré acido-basique de masse molaire M= 318,0g.mol-1. Elle est utilisée en solution dans de l’éthanol à la concentration C= 1,30.10-3mol.L-1. 1. Quelle quantité de matière de phénolphtaléine doit être utilisée pour préparer 250,0mL de solution alcoolique ? 2. Quelle est la masse de phénolphtaléine correspondante ? 3. Décrire soigneusement la préparation de cette solution. Exercice 2 : Mélange de solutions On mélange V1= 50,0mL d’une solution de sucre de concentration molaire C1= 0,50mol.L-1 et V2= 100,0 mL d’une autre solution du même sucre de concentration molaire C2=0,20mol.L-1. Quelle est la concentration molaire de la solution obtenue ? Exercice 3 …un petit café ? La masse molaire de la caféine est : M(caféine)= 194,2g.mol-1. La boisson obtenue à partir de café classique contient 2,0 g.L-1 de caféine tandis que celle obtenue à partir d'un café décaféiné en contient 3,0.10-4mol.L-1. 1. Déterminer la concentration molaire en caféine du café classique. 2. Déterminer la masse de caféine contenue dans une tasse de 25mL de café classique et dans une tasse de café décaféiné. 3. Afin d'analyser un sachet de café soluble, on décide de préparer une solution de 100mL contenant 10,3g de café soluble. Proposer un protocole expérimental pour préparer cette solution (bien détailler votre réponse à l’aide de schémas). 8 Exercice 4 : Une grenadine ? Parmi les colorants des produits sucrés, un colorant rouge, l’azorubine (E 122), de formule brute C20H12N2Na2O7S2 fait croire qu’une cerise confite ou qu’un sirop de fruits rouges garde sa couleur naturelle. Dans un sirop de grenadine, la concentration molaire admise pour ce colorant est égale à 1,00. 10 -4 mol.L-1. 1. Calculer la masse molaire de l’azorubine solide. 2. Déterminer le nombre de molécules d’azorubine présentes dans une bouteille d’1,00 L de sirop de grenadine. 3. Déterminer la masse d’azorubine qu’il a fallu dissoudre dans 1,00 L d’eau pour préparer la bouteille de sirop de grenadine. Exprimer le résultat en mg. M. Pouliquen est à la plage et désire se préparer de la grenadine. Mais le sirop de grenadine (il a toujours ce qu’il faut sur lui ...) est trop concentré. A partir de cette solution commerciale dite «mère» de concentration C0 = 1,00. 10 -4 mol.L-1, M. Pouliquen désire préparer une solution «fille», de concentration C1 = 1,00. 10 -5 mol.L-1. Il dispose également de sa gourde dont il sait qu’elle correspond, jusqu’au bord supérieur, à une contenance de V1 =100 mL. 4. Comment s’appelle la méthode employée pour préparer la solution fille ? 5. Déterminer le volume V0 de la solution mère qu’il faut prélever pour préparer la solution SFille. Bien détailler le raisonnement et les calculs. 6. Proposer, à l’aide de schémas détaillés, le protocole expérimental à réaliser dans un laboratoire, qui permet de préparer cette solution fille. Exercice 5 : Eau sucrée On ajoute Veau =60 mL d'eau à Vs = 20 mL d'eau sucrée (glucose C6H12O6) de concentration 80 g/L 1. Comment s'appelle cette opération ? 2. Quelle est la concentration molaire de la solution d'eau sucrée de départ ? 3. Quelle est la concentration massique de la nouvelle solution obtenue Cmf ? 4. Quelle est la concentration molaire finale Cf ? 9 Exercice 6 uploads/Geographie/ devoirs.pdf

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