582686100 1S NOM :……………………………. DEVOIR SURVEILLE N°5 Durée : 1h ATTENTION SUJET RECTO VERSO REPONDRE SUR CETTE PAGE CHIMIE (10 points) /1 I- Compléter le tableau suivant (aucune justification n’est demandée) : H2O CH3CO2H Formule de l’Acide Formule de sa Base conjuguée NH3 H2O II- Parmi les équations chimiques suivantes, reconnaître les réactions acido-basiques et cocher ou remplir le cases qui conviennent : Réaction acidoSi oui, dans les Equations chimiques Rôle de l’eau réactifs, l’acide qui réagit a pour formule : basique ? OUI + NON /3 (plusieurs rôles possibles) solvant acide base HO-(aq) NH3(g) + H2O(l) NH4 (aq) + H2O(l)+ H2O(l) HO-(aq) + H3O+ H3O+ + NH3 (aq) H2O(l) + NH4+ (aq) C2H5ONa(s) C2H5O (aq) + Na +(aq) CH3COOH (aq) + In -(aq) CH3COO-(aq) + HIn(aq) ////////// ////////// ////////// III- Utiliser l’avancement Données : M(NaHCO3) = 84,0 g.mol-1 . /6 Le volume molaire des gaz vaut Vm = 24,0 L. mol-1 On place dans un petit flacon de 50 mL, surmonté d'un ballon de baudruche dégonflé, une masse m = 0,600g d'hydrogénocarbonate de sodium solide de formule NaHCO 3(s), composé ionique constitué des ions Na + et HCO3- et un volume V = 50,0 mL de solution d'acide chlorhydrique ( H3O+(aq) +Cl-(aq) ) de concentration molaire en ions oxonium [H3O+(aq )] = 0,50 mol.L-1. Le ballon de baudruche gonfle sous l’action du gaz qui se dégage. 1-A partir de l’équation de la réaction fournie ci-dessous, identifier les 2 couples acido-basiques mis en jeu (répondre dans la case sans justifier). 1er couple : 2è couple : H3 O + + HCO3-(aq) (CO2 , H2O )(aq)+ H2O(l) / / 2- Déterminer les quantités de matière présentes à l'état initial. n (HCO3 - (aq), initial) = = ≈ n (H3O+ , initial) = = = 3-Compléter le tableau (en mol) traduisant les états du système : initial, intermédiaire et final . Etat initial Avancement x 0 H3 O+ n ( H 3 O+ ) + Etat x intermédiaire (à compléter x max = après question 4) Etat final 4- Déterminer le réactif limitant et l’avancement. 5- Déterminer le volume de gaz obtenu. HCO3-(aq) n (HCO3-(aq) ) ///// (CO2 , H2O )(aq) + n((CO2 , H2O )(aq)) H2O(l) n (H2O(l)) ///// //// ///// En excès (car c’est aussi le solvant) 582686100 Page 2/2 PHYSIQUE ( 10 points) REPONDRE SUR LE SUJET POUR LES SCHEMAS A COMPLETER Indication : se lit « bêta » , IV) Pendule simple 2.5 points ET SUR UNE COPIE se lit « alpha ». Un pendule est constitué d'une petite bille de poids P = 0,20N , attachée à l'extrémité d'un fil de longueur l = 80 cm. L'autre extrémité du fil est attachée à un point fixe P. On écarte le pendule de sa position d'équilibre d'un angle = 50° puis on le lâche la bille sans vitesse initiale. Déterminer l’expression puis la valeur du travail du poids de la bille entre la position initiale et le premier passage à la position d'équilibre. Vous fournirez un schéma annoté illustrant votre démarche. V) Remorquage : (sur 3 pts) filin tracteur rivière gabarre Direction de propagation de la gabarre Pour mouvoir une gabarre (sorte de barque) sur une rivière, un filin est relié de la gabarre à un tracteur. Le filin exerce sur la gabarre une force constante de valeur F = 53 kN dont la droite d’action fait un angle de 20° avec la direction de déplacement rectiligne de la gabarre (le long des rives de la rivière). La longueur du parcours est AB =1,2 km. 1) a) b) c) Sur le schéma de la situation, vue du dessus, représenter la force de traction F et le vecteur déplacement, noté AB . Déterminer l’expression du travail de la force de traction F lors de ce déplacement. Faire ensuite l’application numérique. Le déplacement s’effectue en t = 20min. En déduire la puissance moyenne de la force exercée par le filin. a) Représenter, vue de côté, la gabarre et la force de poussée d’Archimède, notée ,exercée par l’eau sur la gabarre, sans considération d’échelle. Après l’avoir justifiée, indiquer la valeur du travail effectué par cette force lors du déplacement. 2) b) VI) Travail des forces de frottement :(sur 4.5 pts) Par l'intermédiaire d'un câble, un tracteur de débardage de bois traîne un tronc de pin maritime sur un sol sablonneux horizon tal. Pour un déplacement rectiligne de longueur L = 400 m, les frottements qui retiennent le tronc sont modélisables par une force constante f , parallèle au sol, de sens opposé au déplacement et de valeur f=1,7kN. tracteur tronc 1) a) Compléter le schéma de la situation vue de profil en représentant f (sans considération d’échelle). b) Déterminer l’expression puis la valeur du travail de la résultante des forces de frottement. c) Ce travail est-il moteur ou résistant ? Justifier. 2) a) Ajouter le poids du tronc sur le schéma (sans considération d’échelle). b) En justifiant, déterminer le travail du poids du tronc. 3) Soit T la force de traction exercée par le câble tendu qui tracte le tronc. La direction de cette force fait un angle de 25° avec l'horizontale. a) Représenter T sur le schéma (sans considération d’échelle). b) Le tronc étant tracté à vitesse constante, le travail fourni par la force T est égal, en valeur absolue, au travail des forces de frottement. Déterminer la valeur T ( =|| T ||) de la force T de traction.