UE 3A Organisation des appareils et des systèmes: Bases

UE 3A Organisation des appareils et des systèmes:
Bases physiques des méthodes d’exploration
ED1
Exercice n° 1
Donner la dimension du potentiel électrique V dans le système international (SI), puis exprimer
l’unité de V dans ce système (en MKSA).
Exercice n° 2
Soit le vectocardiogramme ci-dessous.
Les déflexions électriques enregistrées sur les dérivations des membres sont les suivantes :
Cochez la (ou les) réponse(s) exacte(s)
a)
D1
b)
D2
c)
D3
d)
aVR
e)
aVF
Exercice 3 (concours 2014)
On considère le tracé ECG suivant, obtenu dans les conditions standard :
2,5 cm.s-1 et 1 mV.cm-1
Sur le tracé, un petit carreau correspond à 1 mm.
Cochez la (ou les) proposition(s) exacte(s)
A - La fréquence cardiaque de cet enregistrement est comprise entre 40 et 50 min-1
B - La fréquence cardiaque de cet enregistrement est comprise entre 75 et 85 min-1
C - La fréquence cardiaque de cet enregistrement suggère une bradycardie.
D - La durée de l’intervalle P-Q (fin de P, début de Q) est comprise entre 0,1 et 0,2 s.
E - Cet enregistrement est identique selon les 6 dérivations périphériques des membres.
Exercice n° 4
A la température de 27°C, on dissout différents composés dans 500 mL d’eau.
On prend les quantités suivantes :
2,9 g de NaCl ; 370 mg de KCl ; 55,5 mg de CaCl2 et 0,15 g d’urée.
Masses molaires: NaCl =58 g.mole-1; KCl =74 g.mole-1; CaCl2 = 111 g.mole-1; urée = 60 g.mole-1.
Cocher la (ou les) proposition (s) vraie (s)
A - La concentration osmolaire de la solution aqueuse est de 113,5 mosm.L -1.
B - La concentration osmolaire de la solution aqueuse est de 227 mosm.L -1.
C - La concentration osmolaire de la solution aqueuse est de 228 mosm.L -1.
D - La concentration osmolaire de la solution aqueuse est de 114 mosm.L -1.
Cocher la (ou les) proposition (s) vraie (s)
A - La concentration osmolale de la solution aqueuse est de 114 mosm.g -1.
B - La concentration osmolale de la solution aqueuse est de 114 mosm.kg -1.
C - La concentration osmolale de la solution aqueuse est de 113,5 mosm.kg -1.
D - La concentration osmolale de la solution aqueuse est de 113,5 mosm.g -1.
E - La concentration osmolale de la solution aqueuse est de 227 mosm.g -1.
F - La concentration osmolale de la solution aqueuse est de 227 mosm.kg -1.
G - La concentration osmolale de la solution aqueuse est de 228 mosm.kg -1.
H - La concentration osmolale de la solution aqueuse est de 228 mosm.g -1.
Cocher la (ou les) proposition (s) vraie (s)
A - La concentration équivalente des cations est de 112 meq.L-1.
B - La concentration équivalente des cations est de 56 meq.L-1.
C - La concentration équivalente des cations est de 223 meq.L-1.
D - La concentration équivalente des cations est de 111,5 meq.L-1.
E - La concentration équivalente des cations est de 55,5 meq.L-1.
F - La concentration équivalente des cations est de 228 meq.L-1.
Exercice n° 5 LOI de RAOULT
A la température de 24°C, on prépare une solution que l’on supposera idéale de deux liquides
volatils (eau –méthanol) en équilibre avec sa vapeur.
Le mélange liquide est constitué de 900 g d’eau et de 32 g de méthanol. Les fractions molaires
des constituants dans le mélange liquide seront notées Xeau(L) et Xmet(L). Les pressions de
vapeurs saturantes à 24°C sont Pvseau = 3 060 Pa et Pvsméthanol = 15 300 Pa.
Rappel des masses molaires : méthanol = 32g/mol ; eau = 18g/mol.
1°) Déterminer la pression partielle due à chaque composant dans le mélange gazeux qui
surmonte la solution idéale.
2°) En déduire la pression totale du mélange gazeux ainsi que l’abaissement de la pression de
vapeur saturante de l’eau dans ce mélange.
3°) Calculer la fraction molaire Xi(g) des constituants dans la phase vapeur.
Exercice n° 6 Loi de Henry
La loi de Henry permet de déterminer la solubilité des gaz dans les liquides.
L’air contient 4 fois plus d’azote que d’oxygène (on supposera que les autres gaz contenus dans
l’air le sont en quantité négligeable). On supposera que la pression de l’air est de 1 atmosphère.
On donne à 27°C et 1 atmosphère les constantes de Henry KO2 = 3,2.107 mmHg
et
KN2 = 6,4.107 mmHg. Rappel: 1 atm = 1,013 105 Pa = 1,013 bar = 760 mm Hg
Cocher la (ou les) proposition(s) exacte(s)
I ) Pression
A - La pression partielle de l’oxygène est de 152 mmHg.
B - La pression partielle de l’oxygène est de 380 mmHg.
C - La pression partielle de l’azote est de 380 mmHg.
D - Il est impossible de déterminer les pressions partielles de l’oxygène et de l’azote.
E - Aucune des propositions ci-dessus
II) Déterminer la valeur approchée du rapport (XN2/XO2) quand l’air est dissout dans l’eau ?
A - 4,00
B - 2,00
C - 1,90
D - 1,00
E - Aucune des propositions ci-dessus.
Exercice n° 7
Dans les conditions normales de pression, on prépare une solution aqueuse contenant 8,7 %
(masse/masse) de NaCl. Masse molaire du NaCl =58 g.mole-1
Keb = Constante ébullioscopique de l’eau = 0,52 °C kg osm-1
Estimer la valeur théorique du point d’ébullition de cette solution aqueuse.
A - 100,85 °C
B - 101,71 °C
C - 100,78 °C
D - 101,56 °C
E - Aucune des propositions ci-dessus.
Exercice n° 8
Osmose
Concours janvier 2014 (Bordeaux)
Un osmomètre, constitué de 2 compartiments C1 et C2, est
pourvu d’une membrane fixe hémiperméable. Initialement, nous
avons le même volume V = 1 L d’eau pure dans les 2
compartiments. Les tubes T1 et T2 sont longs et très fins. La
température T est maintenue à 27 °C.
On ajoute dans C1 une masse inconnue de glucose. A l’équilibre, nous observons une
dénivellation h = 60 cm entre les 2 niveaux liquides dans T1 et T2 (cf schéma).
On donne : R = 8 J.mole-1.K-1 ; g = 10 m.s-2 ; masse volumique de l’eau ρ = 1 kg.L-1.
Cocher la (ou les) proposition (s) vraie (s)
I)
A - La pression osmotique due au soluté est π1 = 6 Pa.
B - La pression osmotique due au soluté est π1 = 6 kPa.
C - Dans la solution aqueuse, nous avons 2,5.10-3 mmol.L-1 de glucose.
D - Dans la solution aqueuse, nous avons 2,5 mmol.L-1 de glucose.
E - Dans la solution aqueuse, nous avons 2,5 mol.L-1 de glucose.
II) Suite (hors concours)
En fait, nous avons ajouté 480 mg de glucose dans le compartiment C1.
Masse molaire du glucose= 180 g/mole.
A - La solution (I) contenu dans C1 est hypertonique par rapport à la solution (II) contenu dans C2.
B - La solution (I) contenu dans C1 est hypotonique par rapport à la solution (II) contenu dans C2.
C- A l’équilibre, les volumes des solutions (I) et (II) sont approximativement: V1= 1,067 L; V2= 0,933 L.
D- A l’équilibre, les volumes des solutions (I) et (II) sont approximativement: V1= 0,933 L; V2= 1,067 L.
E- A l’équilibre, les volumes des solutions (I) et (II) sont respectivement: V1= 1 L; V2= 1 L.
Exercice n° 9
Electrostatique
Concours janvier 2014 (Bordeaux)
On considère deux charges électriques ponctuelles fixes. Sur l’axe orienté ox, on positionne la
charge qA= -3q au point A, et la charge qB = +q au point B.
(voir schéma ci-dessous).
q = 10-9 C ; a = 10-2 m ; k = 1/4πε0 = 9.109 USI
P
A
a
O
a
M
- 3q
B
a
+q
a
N
X
Les charges sont placées dans le vide.
Valeur du potentiel électrique V (à une constante près) aux points M, N et P.
Cocher la (ou les) proposition (s) vraie (s)
A - V(M) = - 1800 V
B - V(M) = 0 V
C - V(N) = + 900 V
D - V(N) = 0 V
E - V(P) = V(N)
Question 10 Electrocinétique
Le circuit ci-dessous est parcouru par un courant continu d’intensité I.
Cocher la (ou les) proposition (s) vraie (s)
ABCDE-
I2 = I3 + I4 + I5
I2 = I3 = I4 = I5
La résistance équivalente du circuit Req = 2 Ω
La résistance équivalente du circuit Req = 9 Ω
Aucune des propositions ci-dessus.