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)
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.
a) D1
b) D2
c) D3
d) aVR
e) aVF

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 CaCl
2
et 0,15 g d’urée.
Masses molaires: NaCl =58 g.mole
-1
; KCl =74 g.mole
-1
; CaCl
2
= 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 X
eau
(L) et X
met
(L). Les pressions de
vapeurs saturantes à 24°C sont P
vseau
= 3 060 Pa et P
vsméthanol
= 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 X
i
(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 K
O
2
= 3,2.10
7
mmHg et

K
N
2
= 6,4.10
7
mmHg. Rappel: 1 atm = 1,013 10
5
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 (X
N2
/X
O2
) 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
K
eb
= 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)
On ajoute dans C
1
une masse inconnue de glucose. A l’équilibre, nous observons une
dénivellation h = 60 cm entre les 2 niveaux liquides dans T
1
et T
2
(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 π
1
= 6 Pa.
B - La pression osmotique due au soluté est π
1
= 6 kPa.
C - Dans la solution aqueuse, nous avons 2,5.10
-3
mmol.L
-1
de glucose.
Un osmomètre, constitué de 2 compartiments C
1
et C
2
, 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 T
1
et T
2
sont longs et très fins. La
température T est maintenue à 27 °C.

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 C
1
.
Masse molaire du glucose= 180 g/mole.
A - La solution (I) contenu dans C
1
est hypertonique par rapport à la solution (II) contenu dans C
2
.
B - La solution (I) contenu dans C
1
est hypotonique par rapport à la solution (II) contenu dans C
2
.
C- A l’équilibre , les volumes des solutions (I) et (II) sont approximativement : V
1
= 1,067 L; V
2
= 0,933 L.
D- A l’équilibre, les volumes des solutions (I) et (II) sont approximativement : V
1
= 0,933 L; V
2
= 1,067 L.
E- A l’équilibre, les volumes des solutions (I) et (II) sont respectivement: V
1
= 1 L; V
2
= 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 q
A
= -3q au point A, et la charge q
B
= +q au point B.
(voir schéma ci-dessous).
q = 10
-9
C ; a = 10
-2
m ; k = 1/4 πε
0
= 9.10
9
USI
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.
B M a N
a
P a
a
A
- 3q +q
O X

Cocher la (ou les) proposition (s) vraie (s)
A- I
2
= I
3
+ I
4
+ I
5
B - I
2
= I
3
= I
4
= I
5
C - La résistance équivalente du circuit R
eq
= 2 Ω
D - La résistance équivalente du circuit R
eq
= 9 Ω
E - Aucune des propositions ci-dessus.