Telechargé par Mohammed Amine Benyahlou

النموذج 01 - الفصل الثالث - الفيزياء - 3AS

publicité
‫اختبار الفصل الثالث في الفزيياء‬
‫‪4102/4102‬‬
‫سبحان هللا و بحمده سبحان هللا العظيم‬
‫الترمين األول ‪ 12( :‬نقاط)‬
‫بهدف تتبع التحول الكيميائي التام بني حمض كلور الماء (‪ ) CL+ H‬و كربونات الكالسيوم الصلب ‪.‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫ندخل عند اللحظة ‪ t=0‬كتلة مقدارها ‪ m‬من كربونات الكالسيوم ‪ )s( CaCO‬داخل حجم ‪V=100ml‬‬
‫‪0‬‬
‫‪3‬‬
‫من حمض كلور الماء تركزيه ‪C‬‬
‫ينمذج التفاعل الكيميائي الحاصل بالمعادلة‪:‬‬
‫‪CaCO3 + 2H3O+ + = Ca2+ + CO2 + 3H2O‬‬
‫لمتابعة الزمنية لتطور الجملة الكيميائية مكنت من حساب كتلة كربونات الكالسيوم ‪ m‬المتبقية‬
‫في كل لحظة حيث يوضح البيان تغريات ‪ m‬بداللة ‪t‬‬
‫ أنجز جدوال لتقدم التفاعل‬‫ بني أن عبارة (‪ m (t‬في أي لحظة‬‫تعطى بالعالقة‬
‫]‪m(t) = m0 – 10[Ca2+‬‬
‫ أوجد مقدار التقدم األعظمي‬‫‪-‬‬
‫أحسب‬
‫الرتكزي‬
‫المولي‬
‫اإلبتدائي لمحلول حمض كلور‬
‫الماء ‪C‬‬
‫‪ -‬عرف رسعة التفاعل واكتب‬
‫عبارتها بداللة ‪ m ،M‬حيث ‪M‬‬
‫الكتلة المولية لـ ‪CaCO3‬‬
‫‪3‬‬
‫أ) أحسب قيمتها عند اللحظة ‪t = 00‬‬
‫ب) إستنتج رسعة تشكل الشاردة ‪ Ca‬عند ‪t=640 s‬‬
‫‪2+‬‬
‫ عرف زمن نصف التفاعل ‪t1/2‬‬‫‪ -‬بني أنه‬
‫𝑓𝑚‪𝑚0 +‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫= ) 𝑡 = 𝑡( 𝑚‬
‫ ثم استنتج قيمة زمن نصف التفاعل بيانيا‬‫المعطيات ‪:‬‬
‫‪O =16g /mol ،C =12g/mol ،H = 1g/mol ،Ca = 40g/mol‬‬
‫الترمين الثاني ‪ 12( :‬نقاط)‬
‫البولونيوم عنرص مشع و نادر الوجود في الطبيعة ‪ .‬اكتشف عام ‪9881‬م في احد الخامات ‪ ،‬النظري‬
‫الوحيد الموجود في الطبيعة هو‬
‫‪210‬‬
‫𝑂𝑃‪84‬‬
‫‪210‬‬
‫‪ 206‬مع انبعاث إشعاعات‪.‬‬
‫‪ -‬يتفكك البولونيوم 𝑂𝑃‪ 84‬معطيا نواة الرصاص 𝑏𝑃‪82‬‬
‫أ) حدد تركيب النواة‬
‫‪210‬‬
‫𝑂𝑃‪84‬‬
‫ب) اكتب معادلة التفكك النووي الحادث مع توضيح كل اإلشعاعات ‪.‬‬
‫‪ -4‬تحوي عينة من عنرص مشع 𝑋𝑍𝐴 عند اللحظة ‪ t = 0‬كتلة ‪ ،𝑚0‬عند اللحظة ‪ t‬تتفكك الكتلة 𝑑𝑚‬
‫و تبقى الكتلة ‪ m‬دون تفكك‬
‫أ) أوجد عبارة قانون التناقص اإلشعاعي للكتلة ‪ m‬بداللة ‪  ،mo‬و ‪t‬‬
‫ب) أوجد عبارة 𝑑𝑚 بداللة ‪  ،𝑚0‬و ‪t‬‬
‫𝑑𝑚𝑑‬
‫‪m,‬و‪‬‬
‫ج) أوجد العالقة اليت تربط‬
‫𝑡𝑑‬
‫𝑑𝑚𝑑‬
‫‪ -3‬بواسطة وسيط معلوماتي تمكنا من رسم المنحىن الممثل جانبا )‪= f(m‬‬
‫أ) باإلعتماد على العالقة البيانية و العالقة النظرية في‬
‫السؤال ‪-2‬ج ‪:‬‬
‫ أوجد قيمة ثابت الزمن ‪‬‬‫ عرف زمن نصف العرم وحدد قيمته‬‫𝐴‬
‫‪ -‬تعرف على النواة المشعة 𝑋𝑍‬
‫‪ -2‬نعترب كتلة هذه العينة معدومة عندما تصبح‬
‫مساوية لـ ‪ 9%‬من قيمتها اإلبتدائية‬
‫‪-‬‬
‫أحسب بداللة ثابت الزمن المدة الزمنية الالزمة‬
‫إلنعدام كتلة العينة ‪.‬‬
‫𝑡𝑑‬
‫‪-‬‬
‫هل يمكن تعميم هذه النتيجة لكل نواة مشعة ‪.‬علل ؟‬
‫المعطيات ‪ :‬الجدول مستخرج من الجدول الدوري للعنارص النواة‬
‫النواة‬
‫𝑖𝐵‪83‬‬
‫𝐼‪53‬‬
‫𝑂𝑃‪84‬‬
‫الزمن ‪𝑡1/2‬‬
‫‪60 min‬‬
‫‪8 jours‬‬
‫‪138.9 jours‬‬
‫الترمين الثالث ‪ 12( :‬نقاط)‬
‫نعترب الرتكيب التجرييب الممثل جانبا والمتكون من مولد مثالي للتوتر قوته المحركة ‪ E‬و ناقلني‬
‫أوميني ‪ R1‬و ‪ R2‬حيث ‪ R2 = 2R1 = 1K‬ومكثفة سعتها ‪ C‬و بادلة ‪.‬‬
‫بعد شحن المكثفة كليا نؤرجح البادلة للموضع اآلخر إلنجاز عملية تفريغ المكثفة ‪ .‬عند لحظة‬
‫نعتربها مبدءا للزمن ‪t = 0‬‬
‫‪ -0‬في أي الموضعني تم وضع البادلة عند اللحظة ‪t = 0‬‬
‫‪ -4‬أحسب )‪ 𝑢𝑐 (𝑡 = 0‬و )‪𝑢𝑅2 (𝑡 = 0‬‬
‫‪ -3‬بني أن المعادلة التفاضلية اليت يحققها التوتر )𝑡( ‪ 𝑢𝑅2‬بني طرفي الناقل األومي ‪ R2‬هي ‪:‬‬
‫‪𝑑𝑢𝑅2‬‬
‫‪+ 𝑢𝑅2 = 0‬‬
‫𝑡𝑑‬
‫‪‬‬
‫محددا عبارة ‪ ‬بداللة ممزيات الدارة‬
‫‪ -2‬بني أن ‪ 𝑢𝑅2 (𝑡 ) = 𝐴𝑒 −𝑡/‬حل للمعادلة التفاضلية محددا عبارة الثابت ‪A‬‬
‫‪ -5‬استنتج عبارة التوتر )𝑡( 𝑐𝑢‬
‫‪ -6‬خالل عملية تفريغ المكثفة ‪ ،‬أكتب عبارة )𝑡( 𝑐𝐸 الطاقة المخزنة في المكثفة عند اللحظة ‪t‬‬
‫بداللة الزمن ‪ ،t‬ثابت الزمن ‪ ‬و )‪ 𝐸𝑐 (0‬الطاقة المخزنة في المكثفة عند اللحظة ‪t = 0‬‬
‫أ) بواسطة وسيط معلوماتي نعاين تغريات )) 𝑡( 𝑐𝐸(‪ ln‬بداللة الزمن ‪ t‬فنحصل على المنحىن‬
‫التالى ‪:‬‬
‫إعتمادا على المنحىن والعالقة النظرية اليت يطلب إيجادها أوجد قيمة كل من ‪ 𝐸𝑐 (0) :‬و ‪‬‬
‫استنتج قيمة كل من ‪:‬‬
‫‪-‬‬
‫القوة المحركة للمولد ‪ E‬وسعة المكثفة ‪C‬‬
‫‪ -7‬نريد تركيب مكثفة أخري سعتها '‪ C‬في دارة‬
‫التفريغ لتقليص مدة التفريغ إلى نصف مدة الشحن‬
‫دون تغيريها ‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫بني أن ‪:‬‬
‫𝐶‬
‫‪3‬‬
‫= ‪𝐶′‬‬
‫الترمين الرابع ‪ 12( :‬نقاط)‬
‫جميع القياسات تمت عند الدرجة ‪25C°‬‬
‫المعطيات ‪ :‬الحجم المولي ‪ ، VM = 24L/mol:‬الجداء الشاردي للماء ‪Ke = 90-14 :‬‬
‫ثابت الحموضة للثنائية ‪CH3C00-/CH3COOH‬‬
‫‪pKa2 = 4.8‬‬
‫‪ -9‬نذيب حجما ‪ V0 = 0.12 L‬من غاز النشادر ‪ NH3‬في الماء المقطر فنحصل على محلول مائي ‪S1‬‬
‫حجمه و تركزيه المولى ‪ ، C‬نقيس ‪ pH‬المحلول ‪ S1‬فنجد ‪pH = 10.6‬‬
‫‪-9-9‬‬
‫عرب عن الرتكزي المولى ‪ C‬للمحلول ‪ S1‬بداللة ‪ Vo، V‬و ‪ . VM‬أحسب قيمة ‪C‬‬
‫‪-2-9‬‬
‫أكتب معادلة التفاعل الحاصل‬
‫‪-3-9‬‬
‫أنئش جدوال لتقدم التفاعل‬
‫‪ -0-9‬عرب عن نسبة التقدم النهائي ‪ 1‬للتفاعل بداللة ‪ Ke، C‬و ‪ . pH‬أحسب قيمة ‪ 1‬ماذا‬
‫تستنتج ؟‬
‫‪-5-9‬‬
‫‪-6-9‬‬
‫أوجد عبارة ثابت التوازن ‪ K‬بداللة ‪ C‬و ‪ .1‬أحسب ‪K‬‬
‫استنتج أن قيمة ثابت الحموضة ‪ pKa1‬للثنائية ‪ 𝑁𝐻4+/𝑁𝐻3‬هي ‪pKa1 = 2 ,1‬‬
‫‪ -2‬نزمج حجما ‪ V1‬من المحلول ‪ S1‬مع حجما‬
‫‪𝑉1‬‬
‫‪2‬‬
‫= ‪ 𝑉2‬من محلول مائي لحمض اإليثانويك‬
‫‪ CH3COOH‬له نفس الرتكزي المولى ‪ C‬فيحدث تفاعل ينمذج بالمعادلة ‪:‬‬
‫‪𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 𝑁𝐻3 = 𝑁𝐻4+ + 𝐶𝐻3 𝐶𝑂𝑂−‬‬
‫‪ -9-2‬باإلعتماد على جدول التقدم لهذا التفاعل ‪ ،‬أثبت أن نسبة التقدم النهائي ‪ ‬للتحول‬
‫تحقق العالقة ‪:‬‬
‫‪𝑉1‬‬
‫) ‪𝑉2 (1 + 10 𝑝𝐻−𝑝𝐾𝑎1‬‬
‫=‪‬‬
‫‪ -2-2‬أحسب ‪ ‬علما أن ‪ pH‬الزميج هو ‪ ، pKa1=pH‬ماذا تستنتج ؟‬
‫‪ -3-2‬أوجد ‪ K‬ثابت التوازن المقرون بمعادلة تفاعل النشادر مع حمض اإليثانويك بداللة ‪ pKa1‬و ‪pKa2‬‬
‫أحسب قيمة ‪ . K‬هل تتوافق هذه القيمة مع نتيجة السؤال السابق ‪.‬‬
‫الترمين التجرييب ‪ 12( :‬نقاط)‬
‫تعترب حركة السقوط الشاقولي أكرث الحركات المستقيمة‬
‫المعاينة في الحياة اليومية ‪ ،‬ندرس في هذا الترمين‬
‫السقوط الشاقولي لكرية من الفوالذ في الهواء وفي‬
‫سائل لزج شفاف يوجد داخل أنبوب شاقولي شفاف و مدرج‬
‫نحرر عند اللحظة ‪ t = 0‬كرية من فوالذ متجانسة كتلتها ‪ m‬و‬
‫نصف قطرها ‪ r‬ومركز عطالتها ‪ G‬بدون رسعة إبتدائية من‬
‫الموضع ‪ O‬يوجد على إرتفاع ‪ H‬من السطح الحر للسائل (‬
‫الشكل ‪ )9‬فتسقط في الهواء ثم في سائل (‪ )L‬كتلته‬
‫الحجمية ‪L‬‬
‫معطيات ‪ :‬نصف قطر الكرية ‪g = 9.8 m/s2 ، r = 5.10-3 m‬‬
‫الكتلة الحجمية للفوالذ ‪H = 0.46 m ، a = 7800 Kg/m3‬‬
‫‪ -1‬ندرس حركة الكرية في معلم ) ⃗‬
‫𝐾 ‪ (𝑂.‬مرتبط بسطح األرض نعتربه غاليليا ‪ ،‬نختار المستوى‬
‫األفقي الذي يشمل السطح الحر للسائل مرجعا لقياس الطاقة الكامنة الثقالية‪.‬‬
‫‪-9-9‬‬
‫أوجد تغري الطاقة الكامنة الثقالية للكرية بني لحظة إنطالقها و لحظة وصولها إلى‬
‫‪-2-9‬‬
‫أوجد بطريقتني مختلفتني تحريكية و طاقوية قيمة ‪ 𝑣1‬رسعة الكرية عند وصولها إلى‬
‫السطح الحر للسائل‬
‫السطح الحر للسائل‬
‫‪-3-9‬‬
‫حدد قيمة الطاقة الميكانيكية للجملة ( كرية ‪ -‬أرض )‬
‫‪ -2‬ننمذج تأثري السائل على الكرية أثناء الحركة في السائل بقوة إحتكاك ⃗‬
‫𝐾𝑣𝑟𝜂𝜋‪ 𝑓 = −6‬حيث 𝑣‬
‫رسعة ‪ G‬عند اللحظة ‪ t‬و 𝜂 لزوجة السائل‪ ،‬ونعترب أن دافعة أرخميدس غري مهملة بالنسبة لباقي‬
‫القوى المطبقة على الكرية نختار لحظة وصول الكرية إلى السطح الحر للسائل مبدءا جديدا‬
‫للزمن (‪)t = 0‬‬
‫𝑣‬
‫𝑣𝑑‬
‫‪ -9-2‬بني أن المعادلة التفاضلية اليت تحققها الرسعة 𝑣 تكتب على الشكل ‪+ 𝜏 = 𝐵 :‬‬
‫𝑡𝑑‬
‫‪ -2-2‬حدد عبارة 𝜏 و ‪ B‬بداللة المعطيات ‪ ،‬ما هو مدلولهما الفزييائي‬
‫‪ -3-2‬بني أن ‪ :‬حل للمعادلة التفاضلية السابقة‬
‫𝑡‬
‫𝐵𝜏 ‪𝑣(𝑡 ) = (𝑣1 − 𝜏𝐵)𝑒 −𝜏 +‬‬
‫‪ -0-2‬أكتب عبارة ) 𝑡( 𝑣 بداللة ‪ 𝑣1‬و 𝜏 و الرسعة الحدية 𝑚𝑖𝑙𝑣 لرمكز عطالة الكرية‪.‬‬
‫‪ -3‬تم بواسطة وسيط معلوماتي الحصول على منحىن الشكل ‪ 2‬و الممثل لتغريات الرسعة 𝑣‬
‫بداللة الزمن 𝑡 ‪:‬‬
‫أوجد كل من الرسعة الحدية 𝑚𝑖𝑙𝑣 و معامل اللزوجة 𝜂 و الكتلة الحجمية ‪ L‬للسائل ‪.‬‬
Téléchargement