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Lycée MARIEN N’GOUABI
Classe de 1ière D III
Prof. : M. SAWADOGO Antoine
Année Scolaire 2009 – 2010
06 Novembre 2009
Durée : 2 h 00 mn
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DEVOIR DE PHYSIQUE-CHIMIE
A/ CHIMIE
Exercice I (4pts)
1°) Nommer les alcanes de formules suivantes :
* CH3─CH─CH2─CH─CH3
|
|
CH3
C2H5
CH3
|
* CH3─C─CH2─CH─CH3
|
|
CH3
CH3
2°) Ecrire les formules des alcanes suivants :
* Le 2,2,3-triméthylbutane
* Le 3-éthyl-2,4-diméthylhexane
Exercice II (4pts)
La combustion complète de 7cm3 d’un mélange d’éthane et de butane fournit 16cm3 de dioxyde de
carbone, les deux volumes étant mesurés dans les mêmes conditions de température et de pression.
Calculer :
a)La composition pourcentage molaire du mélange,
b) La densité du mélange ;
c) Le volume de dioxygène nécessaire à la combustion.
Exercice III (4pts)
On analyse une substance organique ne contenant que du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène.
La combustion de 0,33g de ce composé étant réalisée, les tubes à acide sulfurique voient leur masse
s’accroître de 0,198g pendant que ceux de potasse pèsent 0,484g de plus.
1°) Déterminer la composition centésimale massique de chaque constituant.
2°) Déterminer la masse molaire approchée, sachant que la densité de vapeur de la substance
par rapport à l’air est de 2,08.
3°) Trouver la formule du composé.
N.B. : On rappelle que l’acide sulfurique fixe l’eau et la potasse le dioxyde de carbone.
Données :
C = 12 ; O = 16 ;
H=1;
B/ PHYSIQUE
Exercice I (4 pts)
A
11
11
Lors d’une expérience,on obtient les atomes ZB On veut savoir si ce sont des 5B ou des 5B les
deux isotopes possibles. Pour cela,on fait entrer en collision un des atomes avec un neutron dans la chambre
à vide. L’atome de bore étant pratiquement au repos, (V1 = 0) on le bombarde avec un neutron à la vitesse
V2 = 106m.s-1 .
L’atome acquiert une vitesse V1’ = 1,36 . 105m.s-1 , dans la même direction et le même sens que V2,
pendant que le neutron « rebondit » dans le sens opposé avec V2’ = 5.105m.s-1 .
1°) Ecrire la quantité de mouvement de chaque particule, ainsi que celle du système
{atome de bore ; neutron} avant et après le choc,en fonction de mN, A, V1, V2, V1’,
V2’ et i ,le vecteur unitaire tel que V2 = V2 i .
2°) En déduire le nombre de masse A du bore et l’identification de l’isotope.
(On rappelle que la masse d’un atome vaut environs A.mN)
Exercice II (4 pts)
Un motocycliste emprunte l’axe Ouagadougou- Sapouy, supposé rectiligne, à la vitesse constante V1
= 20m.s-1. La moto pèse 225kg et le conducteur 75kg.
1°) Déterminer la norme du vecteur quantité de mouvement du système {moto ; conducteur}.
Des « coupeurs de route » tendent une corde sur le passage, à une hauteur qui bloque la moto. Cette
dernière s’immobilise.
2°) En supposant le système pseudo isolé, montrer que le conducteur est éjecté de la moto et déterminer la
direction, le sens et la norme de son vecteur vitesse V1’ puis l’évaluer en km.h-1.
3°) Cette vitesse est supposée constante et « le vol plané » dure 0,25 secondes. A quelle distance de la moto
immobilisée tombe le pauvre conducteur ?
Lycée Privé Aorema
Année Scolaire 2009 – 2010
Classe de 1ière D
Novembre 2009
Prof. : M. SAWADOGO Antoine
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EXERCICES DE PHYSIQUE-CHIMIE
1°) Nommer les alcanes de formules suivantes :
* CH3─CH─CH2─CH─CH3
|
|
CH3
C2H5
CH3
|
* CH3─C─CH2─CH─CH3
|
|
CH3
CH3
CH3
|
* CH3─C──CH─CH3
|
|
CH3 CH3
CH3
|
* CH3─ CH2─CH─ CH2─CH3
|
CH─ CH3
|
CH2─CH3
2°) Ecrire les formules des alcanes suivants :
* Le 2,,3-diméthyl, 4-éthylheptane
* Le 3-éthyl-2,4-diméthylpentane
*
*
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Lycée Privé Aorema
Année Scolaire 2009 – 2010
Classe de 1ière D
Novembre 2009
Prof. : M. SAWADOGO Antoine
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PHYSIQUE-CHIMIE
Quelques noms d’alcanes particuliers :
* C10H22 : Décane
* C11H24 : Undécane
* C12H26 : Dodécane
* C13H28 : Tridécane
* C14H30 : Tétradécane
* C30H62 : Triacontane
* C40H82 : Tétracontane
* C50H102 : Pentacontane
* C100H202 : Hectane
LYCEE MARIEN N’GOUABI
ANNEE SCOLAIRE 2010-2011
DATE : 01/12/2o1o
CLASSE : 1ère C
DURRE : 2Heures
Professeur: Mr SONG-ZABRE
Devoir de Sciences physiques
CHIMIE
Exercice 1 :
On soumet à l’analyse 0 ,5046g d’une substance organique ne contenant que du carbone, de
l’hydrogène et de l’oxygène. La masse des tubes à acide sulfurique s’accroît de 0,3692 g,
celle des tubes à potasse de 0,8940g. On rappelle que l’acide sulfurique fixe l’eau et la
potasse le gaz carbonique.
1) Trouver la composition centésimale et la masse molaire approchée de la
substance, sachant que sa densité de vapeur par rapport à l’air est 2,56.
2) Donner les formules semi-développées possibles de ce composé. On donne
mc=12 ; mo=16 et mh=1g/mole.
Exercice 2 : Compléter l’organigramme suivant en précisant les noms des composés
organiques
Physique
Exercice 1 :
Désireuse d’obtenir de l’eau tiède pour se laver, Assita dépose une bassine d’aire S=300cm2,
contenant 12l d’eau à la température de 20°C en plein soleil de 12h à 12h50mn. La puissance
transportée par le rayonnement solaire arrivant au lieu d’exposition de la bassine est
pratiquement constante et égale à 1,2kw/m2. Le volume d’eau qui s’évapore est négligeable.
En raison de la réflexion d’une partie du rayonnement solaire, la quantité de chaleur
absorbée par l’environnement ne représente que 40% de celle transportée par le rayonnement
solaire.
1) Calculer la puissance transférée à l’eau par le rayonnement solaire.
2) Calculer la quantité de chaleur réellement absorbée par l’eau pendant la durée
de l’exposition de la bassine.
3) Déterminer la température finale de l’eau.
4) Calculer le temps qu’il faudra laisser la bassine d’eau en plein soleil pour
obtenir une température finale de 38°C.
Données : Ce = 4, 185, KJ. Kg-1 k-1
; ae = 1kg/l
Exercice 2 :
On veut rendre autonome une maison en l’équipant avec un système solaire. Le système doit
remplacer la SONABEL, dont le compteur de 15A représente une puissance d’environ
p=4kw. Le système comprend des panneaux solaires et une batterie ? L’énergie vient du
soleil et en sortie alimente la maison, considéré comme extérieure au système. La journée
dure T=24h.
1) Faire un schéma des échanges d’énergie. On rappelle qu la batterie est un
convertisseur.
2) La batterie a un rendement de r1=75% et les panneaux solaires un rendement de
r2+15%.
Exprimer littéralement en fonction de P, T, r1et r2 et sans les calculer :
a) L’énergie E3 consommée par toute la maison en une journée pour remplacer cette énergie
b) L’énergie E2 qu’il faut fournir à la batterie en une journée pour remplacer cette énergie.
c) L’énergie E1 qu’il faut fournir aux panneaux solaires par jour.
3) Calculer E1
4) On suppose qu’au BURKINA, le rayonnement solaire apporte 400J chaque seconde.
L’ensoleillement dure en moyenne T=10h par jour.
a) Calculer E° l’énergie reçue par mètre carré dans la journée.
b) En déduire la surface des panneaux solaires à prévoir pour cette maison.
Exercice 3 :
Un calorimètre supposé parfaitement isolé, de capacité calorique µ=58,6Jk-1, contient une
masse d’eau m=150g. L’ensemble est en équilibre thermique à O1=19,2°C.
1) On introduit dans le système précédent un morceau de plomb de masse m'=217g,
initialement porté à O2=70°C.
Quelle est la température
d’équilibre Oe?
2) En repartant des mêmes conditions initiales, on introduit maintenant une masse m"=20g
de glace à -4°C dans le calorimètre. Quel est le nouvel état d’équilibre ?
On donne : Capacités calorifiques massiques :
Plomb: Cpb=129,5J.kg-1°C-1
Eau: Ce=4185J.kg-1°C-1
Glace : Cg=2100kgJ.k-1
Chaleur latente de solidification de l’eau : Ls=¯33KJ6.kg-1
LYCEE MARIEN N’GOUABI
DATE : 18/01/2o11
CLASSE : 1èreD
DURRE : 2Heures
Professeur: Mr SOULAMA
ANNEE SCOLAIRE 2010-2011
Devoir N°3 de Sciences physiques
CHIMIE
Question de cours
1) D’une manière analogue à la nitration du benzène, l’acide sulfurique réagit sur le benzène
pour donner un composé mono sulfoné.
a) Ecrire l’équation de la réaction
b) Donner le nom du composé obtenu
On donne : acide sulfurique : H2 SO4.
2) a) Quelle différence faites-vous entre la réaction du benzène avec le dichore à la lumière
et la réaction du benzène et du dichore en présence de AlC l 3 ?
d) Ecrire les équations bilans.
3) La molécule de l’acide picrique (2, 4,6-trinitrophénol) s’explose par chauffage en
produisant de l’eau, du dioxyde de carbone, du diazote ainsi que du carbone.
a) Donner la formule de la molécule
b) Ecrire l’équation bilan de la réaction de décomposition.
Exercice
On considère un alcane B de formule brute C2H6. La monochloration d’une masse m=10g de
B en présence de lumière donne une masse m’ d’un composé D‚ avec rendement de 0,82.
a) Donner le nom de D
b) Calculer la masse m’ de D
PHYSIQUE
Exercice N°1
On plonge dans un calorimètre de capacité thermique C = 100 J. °C-1 contenant une masse
d’eau m1=200g ă la température ϑ1=20°C,un bloc de fer de masse m2=50g et un bloc
d’aluminium de masse m3=80g tous les deux à la température ϑ 2=100°C
Calculer la température d’équilibre ϑ e.
Données : Ce =4180 J. °C-1kg-1
CΑl = 890 J °C-1kg-1
CFe = 460 J .°C −1kg −1
Exercice n°2
On considère un glaçon de masse m=80g ā la température de ϑ1 = −20°C °
Quelle quantité d’énergie doit-on fournir au glaçon pour obtenir m=80g de vapeur d’eau ā la
température ϑ2 = 100°C ?
On donne : C( eau ) = 4180 J .C −1kg −1 ;
L f ( glace ) = 335KJ .kg −1;
C( glace ) = 2100 J °C −1kg −1
Lυ = 2260 KJ .kg −1.
ν
LYCEE MARIEN N’GOUABI
CLASSE: 1ère C
Professeur :Mr SONG-ZABRE
ANNEE SCOLAIRE 2009-2010
DATE: 1er /03/2010
Durée : 3 heures
DEVOIR DE SCIENCES PHYSIQUES
Exercice I (04pts)
A)
2,5 g d’éthanol ont subi une oxydation dite biologique, en acide éthanoïque par l’oxygène
de l’air. Le rendement de la réaction a été de 75%.
On étant le mélange obtenu à 100 cm3 et on fait un prélèvement de 10 cm3 dans lequel on verse
quelques gouttes de phtaléine.
Quel volume de solution d’hydroxyde de sodium de concentration 0,25 mol/l faut – il verser
pour faire virer l’indicateur ?
B)
L’analyse d’un ester a donné les pourcentages en masse suivants : C :54,5% et H : 9,1%.
Déterminer la formule brute et les formules semi-développées possibles.
Exercice II (04pts)
On désire mesurer la
r = 5000Ω .
f .é.m E
d’une pille Daniell dont la résistance interne est grande
1) On réalise une mesure directe en branchant un voltmètre aux bornes de la pile. La résistance
du voltmètre vaut R = 10.000Ω .
a) Quelle est l’intensité du courant dans le
circuit ?
b) En déduire la valeur de la f .é.m E ?
c) Peut – on affirmer que la tension lue par
le voltmètre est égale à la f .é.m de la
pile.
Pile (E,r)
V
On lit U PN
= 730mV
2) On réalise maintenant le montage suivant
pour mesurer la
f .é.m
de la pile. L’ensemble
{ A.O. + Voltmètre} constitue
voltmètre électrique.
On lit sur le Voltmètre U s
= 1,1V
Pile (E,r)
I + ? Quelle est la valeur de la tension à l’entrée U
f .é.m E de la pile.
a) Que vaut l’intensité
Pile ( E.rdu
) courant
b) En déduire la valeur de
c) Comparer ces deux mesures est conclure..
Exercice III (04pts)
Dans le montage suivant :
R = 1K Ω et R = 3K Ω .
1
2
e
.
un
Y
R2
A
R1
Y
B
GBF
La tension délivrée par le GBF est une tension en créneaux ; l’oscillogramme représente la
tension de la voie YA . Les réglages sont :
- Vitesse de balayage : 1ms/cm
- Sensibilité verticale : 2v/cm
1) Quelle est la fréquence des tensions d’entrée et de sortie ?
2) Reproduire l’oscillogramme et le compléter en faisant figurer la courbe correspondant à la
voie YB .
3) On suppose que R2 vaut maintenant
obtient avec la sensibilité de 5V.cm-1.
10KΩ .
Représenter l’oscillogramme que l’on
Exercice IV (4,5pts)
Une batterie d’accumulateur est constituée de 6 éléments identiques montés en série. Lorsque
la batterie fonctionne en générateur, chaque élément possède une f .é.m E0 = 2V et une
= 20mΩ . Lorsqu’on charge la batterie, chaque élément fonctionne en récepteur, sa
f .é.m E = 2,2V et sa résistance interne est r ' = r .
résistance r0
0
0
0
1) Quelles sont les caractéristiques électriques E et r de la batterie en fonctionnant en
générateur ?
2) Faire un schéma du montage électrique en mentionnant les différentes grandeurs citées cidessus et en indiquant les polarités.
3) La batterie, complètement déchargée, est mise en charge par l’intermédiaire d’un “chargeur”
maintenant une tension U = 13,9 V à ses bornes. On suppose que toutes les grandeurs citées
restent constantes pendant la charge. Calculer l’intensité I du courant électrique dans la
batterie.
4) Calculer la puissance électrique consommée au cours de la charge.
5) La durée de la charge est t = 10 heures ; quelle est la quantité d’électricité reçue par la
batterie ?
6) Quelle est l’énergie électrique Wée consommée pour charger la batterie ?
Exercice V (3,5pts)
Une batterie d’accumulateur identique à celles utilisées dans les automobiles, possède les
caractéristiques suivantes : f .é.m = 12,3V ; résistance interne = r = 12mΩ. Cette batterie
alimente une lampe de secours. L’intensité du courant électrique est alors 485mA.
1)
2)
3)
4)
Calculer la tension UPN aux bornes de la batterie ;
Calculer les puissances électriques :
fournie par le générateur électrique ;
dissipée par effet joule dans le générateur ;
fournie par les réactions électrochimiques.
Tirer une conclusion des résultats trouvés.
Quelles est la puissance électrique consommée par la lampe ?