Programme des colles de Physique Chimie BCPST 2 année

Programme des colles de Physique Chimie
BCPST 2ème année
Semaines du 13 au 17 mars 2017
Physique : Electrocinétique
 Oscillateurs libres amortis
 Bobine inductive.
- Utiliser la relation tension-courant pour une bobine idéale.
- Connaître la condition de continuité du courant à travers une bobine.
- Modéliser une bobine réelle par l’association d’une inductance idéale et d’une résistance
interne.
 Oscillations libres d’un circuit RLC.
- Etablir l’équation différentielle régissant l’oscillateur.
- Identifier la nature du régime : pseudo-périodique ou apériodique.
- Déterminer le coefficient d’amortissement et la pseudo-période à partir d’un graphe ou de
la solution fournis.
- Montrer que l’oscillateur harmonique est un cas limite de l’oscillateur amorti.
- Réaliser un montage permettant de visualiser l’évolution temporelle d’une grandeur
électrique dans un circuit RLC.
 Révisions associées de BCPST1 :
Notions
Capacités exigibles
Régimes quasi-
stationnaires
Tension aux bornes d’un
dipôle.
Loi des mailles.
Sources décrites par un
modèle linéaire.
Montages diviseurs de
tension et de courant.
Puissance électrique.
Algébriser les grandeurs électriques et utiliser les conventions
récepteur et générateur.
Appliquer les lois de Kirchhoff.
Modéliser une source non idéale par un modèle de Thévenin ou
de Norton.
Reconnaître un diviseur de tension ou de courant.
Calculer la puissance électrique et reconnaître le comportement
récepteur ou générateur d’un dipôle dans un circuit. Exprimer la
puissance dissipée par effet Joule.
Régimes transitoires du
premier ordre
Condensateurs
Modélisation des régimes
transitoires par un circuit
RC.
Stockage et dissipation de
l’énergie.
Relier la tension et la charge, et la tension et l’intensité pour un
condensateur.
Exprimer l’énergie stockée dans un condensateur.
Interpréter la continuité de la tension aux bornes du
condensateur.
Analyser le comportement d’un condensateur en régime
permanent.
Etablir l’équation différentielle de la réponse d’un circuit RC à un
échelon de tension et la résoudre.

Chimie : Thermochimie
Pour l’étude des équilibres chimiques, plusieurs outils sont introduits : affinité chimique, quotient réactionnel,
enthalpie libre de réaction, l’étudiant doit rester libre de travailler avec l’outil qu’il maîtrise le mieux.
 Définitions
 Grandeur de réaction. Etat standard.
 Enthalpie standard de réaction et entropie standard de réaction.
 Enthalpie standard de formation, entropie standard absolue. Loi de Hess.
- Déterminer l’enthalpie standard et l’entropie standard de réaction à l’aide de données
thermodynamiques.
- Interpréter le signe de l’enthalpie standard de réaction.
 Premier principe appliqué à la réaction chimique
 Variation d’enthalpie du système, mesures calorimétriques.
- Réaliser des bilans enthalpiques pour calculer un transfert thermique ou une variation de
température au cours d’une réaction.
 Etude des équilibres chimiques
 Affinité chimique. Critère d’évolution, critère d’équilibre dans le cas d’un système chimique
dont l’évolution spontanée est modélisée par une seule réaction à T et P constants.
- Relier l’affinité chimique A et l’enthalpie libre de réaction ΔrG.
- Relier l’affinité chimique à la constante thermodynamique d’équilibre et au quotient
réactionnel.
- Relier le sens d’évolution d’un système chimique au signe de l’affinité chimique.
- Identifier, en utilisant l’affinité ou la comparaison de la constante thermodynamique et du
quotient réactionnel, si le système à l’état final se trouve dans une situation d’équilibre
chimique ou hors équilibre chimique.
 Enthalpie libre standard de réaction ΔrG° dans le cadre de l’approximation d’Ellingham.
Constante thermodynamique d’équilibre : relation de Van’t Hoff.
- Calculer la constante thermodynamique d’équilibre à partir des grandeurs standard de
réaction.
- Modéliser l’évolution de la constante thermodynamique d’équilibre avec la température dans
le cadre de l’approximation d’Ellingham.
Révisions de BCPST1 :
Notions
Capacités exigibles
Description d’un système chimique en
réaction
Avancement d’une réaction chimique ; degré
d’avancement.
Activité ; quotient de réaction.
Evolution et équilibre.
Transformation quantitative ou limitée.
Ecrire un tableau d’avancement.
Prévoir le sens d’évolution d’un système.
Déterminer la composition à l’état final.
Les outils numériques (ou graphiques) peuvent
être un support à la résolution lorsque la
méthode analytique n’est pas aisée.
Etablir une hypothèse sur l’état final d’une
réaction connaissant l’ordre de grandeur de la
constante d’équilibre.