Devoir de physique

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DEVOIR N° 1

SCIENCES-PHYSIQUES PHYSIQUE :

CORRIGE

2009-2010

Exercice 1 : Célérité dans les liquides : 1)

GBF

2) 4 périodes correspondent à 0,1 ms ; T = 10-4 / 4 = 2,5 10-5 s. la fréquence est l'inverse de la période : f = 1/ 2,5 105 = 40 000 Hz.

3) la célérité (m/s) est égale à la distance D(m) divisée par le décalage  (s) : 0,9 / 6 10 = 1500 m/s. t
-4

4) Pourl'acétone : V = 0,9 / 7,6 10-4 = 1184 m/s. pour le glycérol : V = 0,9 / 4,7 10-4 = 1915 m/s. Pour le kérosène : V= 0,9 / 6,8 10-4 = 1324 m/s. 5) pour l'air :  = 0,9 / 341 = 2,63 ms. t Exercice 2 : Caténaire : 1) On appelle onde mécanique le phénomène de propagation de proche en proche d'une perturbation dans un milieu matériel, sans transport de matière ; cette onde transporte de l'énergie. 2) Uneonde est transversale si la perturbation provoquée est perpendiculaire à la direction de propagation. 3) v 
F 

(et unités)

4) volume de la corde : V = r2 L = 3,14 * (5 10-4)2 *0,42= 3,3 10-7 m3.

D’ où la masse de la corde : m = V (m 3) x  (kg/m3) soit m = 3,3 10-7 * 7,86 103 = 2,6 10-3 kg. Pour finir sa masse linéique est : = 2,6 10-3 / 0,42 = 6,17 10-3 kg/m. Donc la célérité est : V1= [843 / 6,17 10-3 ]0,5 = 369,6 m/s. 5) Même raisonnement pour la célérité V2 = [2,6 104 / 1,4 ]0,5 = 136,3 m/s. 6) La vitesse limite de la rame est : 136,3 *0,7 = 95,4 m/s soit 95,4*3,6 = 343,5 km/h. CHIMIE : Exercice 1 : 1. Suivi spectrophotométrique de la transformation chimique. 1.1. (0,25) On peut effectuer un suivi cinétique par différentes techniques non destructives (qui n'affectent pas lemilieu réactionnel): - mesure de pression - mesure de conductance G ou conductivité   - mesure de volume gazeux A 1.2.1. (0,25) A est proportionnelle à c, donc A = k.c soit k = c 1,70 (0,25)Avec le couple de valeurs proposé k = 5,0   = 3,4 2 L.mol –1 10 10 3 1.2.2. Le mélange réactionnel absorbe de la lumière à cause de la présence du diiode. L'absorbance est A proportionnelle à laconcentration en diiode notée c. On a donc c = k -1-

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(0,25) nI2(t) = c  V

avec V volume du mélange réactionnel = V 1+ V2 A(t ) V (0,25)on retrouve bien nI 2 (t )  k (V1  2 ) 1.2.3. (0,25) Pour t = 90 min, on lit dans le tableau A = 0,79. 0,79 nI2(90)  (10  )   10 10 3 3,4  2 10 nI2(90) = 4,6 –5 mol 10

1 dx 1.3.1. v = V dtS
dx est égal au coefficient dt directeur de la tangente à la courbe représentative de la fonction x = f(t) à la date t. Donc la vitesse est proportionnelle à ce coefficient directeur. (0,25)Le terme (0,25)On constate que ce coefficient diminue au cours du temps, donc v diminue. Pour t > 80 min, la tangente est horizontale, donc v = 0. La transformation est terminée. 1.3.2. (0,25) Au fur et àmesure, les réactifs sont consommés et donc leurs concentrations diminuent. Ceci explique la baisse de la vitesse de réaction au cours du temps. Pour t > 80 min, le réactif limitant est totalement consommé, la transformation n'évolue plus. 1.3.3. (0,25) Il faudrait augmenter la température pour obtenir plus rapidement l'état final. 2. Titrage du diiode formé après 90 minutes de réaction. 2.1. (0,5)burette graduée contenant une solution étalon de thiosulfate de sodium (2Na+(aq) + S 2O32–(aq)) de concentration molaire en soluté apporté c’ = 2,5×10–3 mol.L-1 erlenmeyer contenant: - de l’eau glacée - le mélange réactionnel S de volume V = 5,0 mL. - quelques gouttes d'indicateur de fin de réaction

agitateur magnétique

2.2. (0,25) Pour V < V'E , les ions thiosulfate sont en défaut et lediiode est en excès. A l'équivalence les réactifs sont totalement consommés, ils ont été introduits dans les proportions stœ chiométriques. Pour V > V 'E , les ions thiosulfate sont en excès, tandis que le diiode ayant disparu est le réactif limitant. A l'équivalence, il y a changement de réactif limitant.

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2.3.1. (0,5)...
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