Enoncé

Première S
- 1 -
NOM : Prénom :
Devoir de 55 min
 La réponse devra comporter l’expression littérale et la valeur numérique avec un nombre de chiffres
significatifs adéquat.
 Les exercices sont indépendants et peuvent être rédigés dans le désordre.
 La présentation et la rédaction seront prises en compte dans la notation.
 L’usage de calculatrice sera autorisé.
Exercice n° 1 Décollage… (6 points)
Un avion à hélice a une masse m = 3,2 t. Le décollage de cet avion comprend deux étapes :
 La phase d’accélération, sur une piste horizontale, pendant laquelle l’avion atteint la vitesse de 200 km.h-1.
 La phase de montée : avec la vitesse acquise, l’avion passe de l’altitude z1 = 0 m à l’altitude z2 = 130 m suivant
une droite faisant un angle de 30° avec l’horizontale.
1- Calculer la variation d’énergie cinétique lors de la phase d’accélération.
2- Calculer la variation d’énergie potentielle durant la phase de prise d’altitude.
3- Déterminer la valeur de l’énergie mécanique acquise par l’avion lorsqu’il atteint l’altitude z2.
En vol, l’avion est soumis à 4 forces : son poids
P
, la portance de l’air
Q
, la force de traînée
F
(frottements) et la force de
traction des moteurs
T= 0,10P.Une fois à l’altitude z2, l’avion a un mouvement rectiligne uniforme à la vitesse de v = 350 km.h-1.
4- Calculer la norme de la force de traction
T
.
5- Exprimer la puissance fournie par la force de traction en fonction du travail de cette force puis de la vitesse v de
l’avion.
Données :
 g = 10 N.kg-1
 G = 6,67.10-11 SI
Exercice n°2 (9 points)
La teneur massique maximale légale en soufre dans le fioul est de 0,3%.
Afin de déterminer la teneur en soufre d'un fioul, on en prélève, dans un premier temps, une masse m = 100,0 g que l'on
brûle complètement. Les gaz de combustion, uniquement constitués de dioxyde de carbone, de dioxyde de soufre et d'eau,
barbotent dans V0 = 500,0 mL d'eau. On admet que tout le dioxyde de soufre formé est dissous dans la solution.
On réalise ensuite un dosage de la solution précédente (S):
On prélève V = 10,0 mL de cette solution que l'on dose avec une solution de permanganate de potassium, de concentration
C' = 5,00.10-3 mol.L-1.
On admet que seul le dioxyde de soufre est alors dosé. On obtient V'eq = 12,0 mL.
L'oxydant associé au dioxyde de soufre est l'ion sulfate.
1- Établir les demi équations électroniques ainsi que l'équation de la réaction de dosage. Quel est le rôle joué par le
dioxyde de soufre dans cette réaction ?
PREMIÈRE S
DEVOIR SURVEILLÉ 6
2009 – 2010
PHYSIQUE 6 points
CHIMIE 14
points

Première S
- 2 -
2- Compléter le tableau suivant à l’équivalence puis déterminer la quantité de dioxyde de soufre présente dans le
volume V, puis la concentration C en dioxyde de soufre. Expliquer clairement le raisonnement.
………
MnO4
…………
SO 2
H2O
Etat initial
Etat final
3- Quelle est la quantité de dioxyde de soufre n0 qui s'est dissoute dans V0 ?
4- La quantité de matière de dioxyde de soufre obtenue par combustion est égale à la quantité de matière de soufre
contenue dans 100g de combustible. En déduire la masse de soufre correspondante puis le pourcentage massique
en soufre du fioul. Est-il conforme à la législation ?
Exercice n°3 ( 5 points)
La formule brute générale des alcènes linaires ou ramifiés est CnH2n. Nous étudions un alcène dont la masse molaire M
est égale à 70,0 g.mol-1.
1. Donner la formule brute de cet alcène.
2. Représenter la formule semi développée d’un isomère de constitution de formule brute
C4H8
a) Linéaire.
b) Ramifié sans isomérie Z/E
c) linéaire avec isomérie Z/E (donner les deux isomères possibles)
3. Nommer les molécules organiques précédentes.
Données :
a. Couple redox :
MnO4(aq )
/Mn(aq ) 2
Elément chimique
H
C
N
O
Na
S
Cl
Mn
Masse molaire atomique (g.mol-1)
1,0
12,0
14,0
16,0
23,0
32,1
35,5
54,9
b. Volume molaire (T=25 °C ; P = 1,013 bar) : Vm = 24,0 L.mol-1
c. Age de l’Univers : 15 milliards d’années.