DEVOIR 1

NOM :
PRENOM :
SECONDE
DEVOIR 4
Exercice 1 (8 POINTS) : ETUDE DU MOUVEMENT D’UNE BALLE
Voici la chronophotographie d’une balle sur une planche inclinée :
ème
L’échelle du document est 1/20
12345-
et il s’écoule 0,50s entre deux images consécutives.
Sans calcul, décrire le mouvement de la balle dans le référentiel terrestre. Justifier.
Calculer la vitesse réelle du bobsleigh en m/s entre les images 1 et 2. Expliquer.
Calculer la vitesse réelle du bobsleigh en m/s entre les images 3 et 4. Expliquer.
-1
Convertir ces vitesses en km.h .
La vitesse maximale que peut atteindre cette balle est 7,5km/h. Calculer la distance parcourue en t=10s
dans ce cas.
Exercice 2 (6 POINTS) : LE SUCRE
On dispose d’un récipient contenant m=5,93g de saccharose.
1.
2.
3.
4.
5.
Calculer la masse molaire moléculaire du saccharose de formule brute C 12H22O11.
Calculer la quantité de matière n de sucre contenu dans ce récipient. Expliquer.
En déduire le nombre de molécules de saccharose dans ce récipient. Expliquer.
-1
Calculer la masse volumique du saccharose en g.mL . Expliquer.
Calculer le volume en mL de sucre contenu dans ce récipient. Expliquer.
Données :
23
-1
- Constante d’Avogadro : NA=6,02.10 mol
-1
- Masse molaire du carbone : M(C)=12g.mol
-1
- Masse molaire de l’hydrogène : M(H)=1,0g.mol
-1
- Masse molaire de l’oxygène : M(O)=16g.mol
- Densité du saccharose : d = 1,588
-1
-1
-3
-1
- Masse volumique de l’eau : ρeau=1000 g.L =1,000 g.mL =1000 kg.m =1,000 kg.L
Exercice 2 (6 POINTS) : L’EAU SUCREE
On donne les masses molaires atomiques des atomes suivants :
-1
-1
-1
M(H) = 1,00 g.mol , M(C) = 12,0 g.mol , M(O) = 16,0 g.mol .
-1
On dispose d’un volume V = 500 mL d’eau sucrée de concentration molaire C = 0,500 mol.L en saccharose.
1. Calculer la quantité de matière n de sucre contenu dans ce volume. Expliquer.
2. En déduire le nombre de molécules de saccharose dans ce volume (on donne NA=6.02.1023mol-1).
Expliquer.
3. Quelle est la masse de sucre m contenue dans ce volume V ? Expliquer.
4. Calculer la concentration massique Cm de cette solution. Expliquer.
5. A la température ambiante, la solubilité S du saccharose est de l’ordre de 2 kg/L.
Cette solution est-elle saturée ? Justifier
NOM :
PRENOM :
SECONDE
CORRECTION
Exercice 1 (8 POINTS) : ETUDE DU MOUVEMENT D’UNE BALLE
d12
d34
/2
/2
/2
1- Le mouvement est rectiligne (droite) accéléré (distance entre les images augmente).
2- On mesure sur la trajectoire une distance d12=2,3cm. Or l’échelle est de 1/20 c'est-à-dire qu’1cm sur le
dessin correspond à 20cm dans la réalité. Donc d12réel=2,3×20=46cm
-1
EL : v12 = d12réel/t avec v en m.s , d en m et t en s.
Données : d12réel =46cm=0,46m
t=0,50s
-1
AN : v12=0,46/0,50=0,92m.s (2CS)
3- On mesure sur la trajectoire une distance d34=3,7cm. Or l’échelle est de 1/20 c'est-à-dire qu’un cm sur le
dessin correspond à 20cm dans la réalité. Donc d12réel=3,7×20=74cm
-1
EL : v34 = d34réel/t avec v en m.s , d en m et t en s.
Données : d34réel =74cm=0,74m
t=0,50s
-1
AN : v34=0,74/0,50=1,48m.s (2CS)
-1
-1
/1
4- v (en km.h ) = 3,6× v (en m.s )
-1
v12= 3,6×0,92 = 3,3 km.h
-1
v34= 3,6×1,48 = 5,3 km.h
/1
5- v = 7,5km/h = 7,5/3,6 = 2,1m.s
v = d/t donc d = v×t = 2,1×10 = 21m = 0,021km
-1
Exercice 2 (6 POINTS) : LE SUCRE
1. M(C12H22O11)=12×12,0+22×1,00+11×16,0=342g/mol (3CS)
-2
2. n = m/M=5,93/342=1,73.10 mol (3CS)
-2
23
22
3. N=n×NA = 1,73.10 ×6,02.10 =1,04.10 (3CS)
-1
4. ρsaccharose = d× ρeau = 1,588×1,000 = 1,588g.mL (3CS)
5.
(3CS)
/1,5
/1
/1
/1
/1,5
Exercice 3 (6 POINTS) : L’EAU SUCREE
/1,5
/1
/1
/1,5
/1
1.
2.
3.
4.
5.
n = C×V=0,500×0,500=0,250mol (3CS)
N=n×NA = 0,250×6.02.1023 =1,51.1023 (3CS)
m=n×M=0,250×342=85,5g (3CS)
Cm =m/V=86/0,500=171g/L=0,171kg/L (3CS)
Cm< 2 kg/L donc cette solution n’est pas saturée.