1ère S2 et 1ère S5 - Pagesperso

1ère S2. Contrôle de Sciences Physiques n°2. Jeudi 16 octobre 2008 (1 heure)
C2 – Suivi d’une transformation chimique ; P2– Mouvement d’un solide
Exercice 1 : Formation d’alumine (9 points)
L’aluminium réagit à chaud avec le dioxygène pour former de l’alumine, de formule Al2O3.
On introduit un morceau enflammé d’aluminium de masse m = 0,23 g dans un flacon contenant un volume
V = 850 mL de dioxygène à la pression P et à la température de 20 °C.
1. Etablir l’équation de la réaction traduisant la transformation chimique.
2. Exprimer puis calculer les quantités de réactifs dans l’état initial.
3. Etablir le tableau d’évolution du système.
4. En déduire l’avancement maximal de la transformation et le réactif limitant.
5. Faire un bilan des espèces chimiques dans l’état final en quantité de matière.
6. Exprimer puis calculer la masse d’alumine formée.
7. Exprimer puis calculer la pression P’ dans le flacon dans l’état final sachant que la température est de 53°C.
Données : P = 1013 hPa ; constante des gaz parfaits : R = 8,314 SI ;
Relation entre la température absolue et la température en degrés Celsius : T(K) = (°C) + 273.
Exercice 2 : Diiode en solution (3 points)
Le diiode réagit avec les ions fer II selon l’équation : I2(aq) + 2Fe2+(aq) = 2 I-(aq) + 2Fe3+(aq)
On mélange un volume V = 5,0 mL d’une solution de concentration C en diiode avec un volume V’ = 20,0 mL d’une
solution de concentration C’ = 1,0010-2 mol.L-1 en ions fer II.
Exprimer puis déterminer la concentration C pour que le mélange soit stoechiométrique.
On pourra s’aider d’une tableau descriptif de la transformation rempli en littéral.
Exercice 3 : Nacelle (5 points)
Une nacelle de masse m est accrochée à deux fils inextensibles de
longueur L (voir schéma « position 1 »). Ces deux fils sont fixés à un
plafond horizontal. On éloigne le solide de sa position d’équilibre et
on le lâche sans vitesse initiale.
1.
2.
3.
4.
5.
Quelle est la nature de la trajectoire du point A ?
Quelle est la nature de la trajectoire du point B ?
Quelle est la nature du mouvement du solide ?
Citer trois caractéristiques de ce type de mouvement.
Compléter le schéma « position 2 ».
O’

O

L
L
A

G

B

Position 1
O

Exercice 4 : Vitesse d’un point (3 points)
On a enregistré les positions d’un point M d’un solide à différentes dates dans
deux situations différentes. L’intervalle de temps entre deux positions
successives est  = 20 ms.
Les schémas sont à l’échelle 1/10. A la date t = 0, le point se trouve en position
M 0.
Position 2
1. Dans les deux cas, calculer la vitesse instantanée du point M à la date
t = 120 ms et représenter le vecteur vitesse (échelle 1 cm1,5 m.s-1)
2. Sans justifier, répondre par « vrai » ou faux » (une erreur enlève tous les points).
a. Enregistrement 1 : Le solide est animé d’un mouvement de translation curviligne.
b. Enregistrement 2 : Le solide est animé d’un mouvement de translation circulaire.
c. Enregistrement 2 : Le solide est animé d’un mouvement de rotation circulaire.
d. Enregistrement 1 : Le point M n’est pas le centre d’inertie.
e. Enregistrement 2 : Le point M peut être le centre d’inertie.
M0
M0
Enregistrement 1
Enregistrement 2
1ère S5. Contrôle de Sciences Physiques n°2. Jeudi 16 octobre 2008 (1 heure)
C2 – Suivi d’une transformation chimique ; P2– Mouvement d’un solide
Exercice 1 : Formation d’oxyde cuivreux (9 points)
Le cuivre réagit à chaud avec le dioxygène pour former de l’oxyde cuivreux, de formule Cu2O.
On introduit un morceau enflammé de cuivre de masse m = 0,35 g dans un flacon contenant un volume V = 850 mL
de dioxygène à la pression P et à la température de 20°C.
1. Etablir l’équation de la réaction traduisant la transformation chimique.
2. Exprimer puis calculer les quantités de réactifs dans l’état initial.
3. Etablir le tableau d’évolution du système.
4. En déduire l’avancement maximal de la transformation et le réactif limitant.
5. Faire un bilan des espèces chimiques dans l’état final en quantité de matière.
6. Exprimer puis calculer la masse d’oxyde cuivreux formée.
7. Exprimer puis calculer la pression P’ dans le flacon dans l’état final sachant que la température est de 60°C.
Données : P = 1013 hPa ; constante des gaz parfaits : R = 8,314 SI ;
Relation entre la température absolue et la température en degrés Celsius : T(K) = (°C) + 273.
Exercice 2 : Diiode en solution (3 points)
Le diiode réagit avec les ions fer II selon l’équation : I2(aq) + 2Fe2+(aq) = 2 I-(aq) + 2Fe3+(aq)
On mélange un volume V = 5,0 mL d’une solution de concentration C en diiode avec un volume V’ = 20,0 mL d’une
solution de concentration C’ = 1,0010-2 mol.L-1 en ions fer II.
Exprimer puis déterminer la concentration C pour que le mélange soit stoechiométrique.
On pourra s’aider d’une tableau descriptif de la transformation rempli en littéral.
Exercice 3 : Nacelle (5 points)
Une nacelle de masse m est accrochée à deux fils inextensibles de longueur L (voir schéma « position 1 »). Ces deux
fils sont fixés à un plafond horizontal. On éloigne le solide de sa position
O
d’équilibre et on le lâche sans vitesse initiale.

1.
2.
3.
4.
5.
Quelle est la nature de la trajectoire du point A ?
Quelle est la nature de la trajectoire du point B ?
Quelle est la nature du mouvement du solide ?
Citer trois caractéristiques de ce type de mouvement.
Compléter le schéma « position 2 ».
A

B

G
Position 1
Exercice 4 : Vitesse d’un point (3 points)
On a enregistré les positions d’un point M d’un solide à différentes dates dans deux
situations différentes. L’intervalle de temps entre deux positions successives est
 = 20 ms.
Les schémas sont à l’échelle 1/10. A la date t = 0, le point se trouve en position M0.
6. Dans les deux cas, calculer la vitesse instantanée du point M à la date
t = 180 ms et représenter le vecteur vitesse (échelle 1 cm1,5 m.s-1).
7. Sans justifier, répondre par « vrai » ou faux » (une erreur enlève tous les
points).
a. Enregistrement 1 : Le solide est animé d’un mouvement de
translation curviligne.
b. Enregistrement 2 : Le solide est animé d’un mouvement de translation circulaire.
c. Enregistrement 2 : Le solide est animé d’un mouvement de rotation circulaire.
d. Enregistrement 1 : Le point M n’est pas le centre d’inertie.
e. Enregistrement 2 : Le point M peut être le centre d’inertie.
M0
M0
Enregistrement 1
L
L
Enregistrement 2
O

B

Position 2