LYCEE AHOUNE SANE BIGNONA ANNEE SCOLAIRE 2005/2006

M. NGOM CLASSE : 1S1

DUREE : 4H

DEVOIR N°1 DE SCIENCES PHYSIQUES

Exercice 1
1) L’action du dichlore sur le butane a conduit à un composé de masse molaire M = 265 g/mol.
Trouver la formule brute du composé.
Ecrire les formules développées correspondantes.
2) L’action du dibrome sur le méthylpropane conduit dans des conditions expérimentales précises à
la formation d’un dérivé monosubstitué. Ecrire l’équation de la réaction.
Ecrire les formules semi développées possibles du dérivé.
En admettant que les atomes d’hydrogène de la molécule de méthylpropane ont la même probabilité
d’être substitués par des atomes de brome, déterminer les proportions des dérivés bromés dans le
mélange.

Exercice 2
La combustion dans le dioxygène d’un mélange équimolaire de deux alcanes A et B non
isomères a fourni 2,86g de dioxyde de carbone et 1,35g d’eau.
Soit n et n’ les nombres d’atomes de carbone respectivement de A et B.
1) Donner les équations bilan générales de combustion de A et B.
2) Calculer les nombres de mol de dioxyde de carbone et d’eau obtenus ; les exprimer en fonction
de n, n’ et du nombre n1 de mols du mélange.
3) Calculer n1 et donner une relation entre n et n’.
4) Sachant que les masses molaires A et B ne différent que de 42g.mol-1 ; trouver une seconde
relation entre n et n’ .Calculer , à partir des relations précédentes les valeurs de n et n ’ puis
donner les formules brutes de A et B.
5) On réalise la monochloration de A et de B en présence de la lumière pour obtenir dans chaque
cas un seul dérivé ;
a- Ecrire les équations bilan des réactions de A et B.
b- Donner les formules semi développées et noms de A et B, ainsi que ceux de leurs
dérivés chlorés.

Exercice 3
Une barre homogène est en rotation au tour d’un axe fixe ∆ passant par son centre de masse et qui
lui est perpendiculaire (fig. b).
La vitesse angulaire de rotation est constante et égale à ω = 2,0 rad.s-1. Son moment d’inertie par
rapport à ∆ est J∆ = 1,0.10-2 kg.m2.
1) Quelle est l’énergie cinétique de la barre ?
2) Deux masselottes ponctuelles de masse m = 100 g sont enfilées sur la barre à la distance d =
10,0 cm de l’axe ∆ (fig. c).
a- Calculer le moment d’inertie du système barre-masselottes par rapport à ∆.
b- Le système tourne à la vitesse angulaire ω. Calculer son énergie cinétique.

d d

m m
rotation rotation
∆ ∆
fig. b fig. c
Exercice 4
Une roue de rayon R tourne autour d’un axe horizontal ∆ dans le sens trigonométrique, à la vitesse
angulaire constante de n tours par minute.
1) Pour l’arrêter on exerce tangentiellement une force F;\S\UP8(→. Quel doit être le sens de
F;\S\UP8(→?
La roue s’arrête après avoir effectué N tours. Calculer le travail effectué par F;\S\UP8(→ pour
arrêter la roue. Le sens positif est le sens de la rotation.
Données numériques : F = 15,0 N ; n =10 ; R = 0,60 m ; N = 50 tours.
2) On supprime la force F;\S\UP8(→. La roue tourne à la vitesse de n tours par minute, on exerce
un couple de frottement de moment constant au niveau de l’axe. Quel doit être le moment M de
ce couple pour que la roue s’arrête dans les mêmes conditions que précédemment.
3) Le couple de frottement s’exerçant sur la roue, quelle devrait être la puissance du couple moteur
à appliquer à la roue pour la maintenir en rotation à la vitesse angulaire constante de n
tours.min-1 ?

Exercice 5
PARTIE A
1) On lance un petit chariot à partir d’un point A, sans vitesse initiale d’une piste constituée de trois
parties :
 AB est rectiligne inclinée d’un angle α par rapport à l’horizontale.
 BC est rectiligne et horizontale.
 CD est une partie circulaire de rayon R et d’angle θ.
A un instant t donné, on repère la position du chariot sur la partie (CD) par son rayon vecteur
OM;\S\UP8(→.
On néglige les forces de frottement.
a. Exprimer la vitesse du chariot au point M en fonction de AB, g, R, α et θ.
b. Quelle est la valeur maximale de θ ?
2) On veut que le chariot arrive au point D. Pour cela on propose deux solutions :
a. On le lance à partir du point A avec une vitesse non nulle VA.
Quelle doit être la valeur minimale de cette vitesse si on veut réussir l’opération ?
b. On exerce sur le chariot une force F;\S\UP8(→ constante qui a la même direction et même
sens que AB. Cette force ne s’applique qu’entre les points A et B. Quelle doit être la valeur
minimale de cette force pour que le chariot arrive au point D ?
PARTIE B
Reprendre les mêmes questions en considérant cette fois-ci qu’il existe des forces de frottement,
seulement sur la partie (BC), équivalentes à une force unique d’intensité f = 1N.

Données : m = 1,5 kg ; AB = 2 m ; BC = 1,5 m ; R = 0,5 m ; g = 10 N.kg-1 ; α = 10°

O D
A
θ

α M
B C

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CELLULE DE SCIENCES PHYSIQUES CLASSES DE PREMIERE S

ALCANES

Exercice 1
Donner les noms des composés suivants : CH3
│
CH 3 ─ CH ─ CH ─ CH ─ CH2 ─ CH2 ─ CH3 CH 3 ─ CH ─ CH ─ CH ─ CH ─ CH ─ CH3
│ │ │ │ │ │ │
CH3 CH3 C2H5 CH3 Cl C2H5 Cl

CH 3 ─ CH ─ CH ─ CH ─ CH2 ─ CH3

│ │ │
CH3 CH3 CH2 ─ CF2 ─ CH ─ CH3
│
CH3

Exercice 2 :
Ecrire les formules semi-développées des alcanes suivants :
a) 2-méthylbutane d) 2,3,6-triméthyloctane
b) 2,4-dichloro-3,4-diéthyl-6-iodo-3-méthyloctane e) 3-éthyl-2,3-diméthyloctane
c) 3,4-diéthylhexane f) 2,3,4-triméthylhexane
g) 1,3-dichloro-3-méthylcyclohexane h) 2-éthyl-1-iodo-3-isopropylcyclopenthane

Exercice 3 :
Ecrire les formules semi-développées des alcanes de formule brute C 6H14.Quel est le nom de chacun
d’eux ?

Exercice 4
Dans un eudiomètre, on introduit 10 mL d’un alcane gazeux et 80 mL de dioxygène. On fait jaillir
l’étincelle. Après retour aux conditions initiales, on constate après analyse que l’eudiomètre
contient des volumes égaux de dioxyde de carbone et de dioxygène.
1) Trouver la formule brute de l’alcane.
2) Ecrire les équations traduisant l’action du dichlore sur cet alcane.
3) Combien d’isomères monochlorés, d’isomères dichlorés, d’isomères trichlorés obtient-on ?
Ecrire les formules semi-développées correspondantes.

Exercice 5 :
La combustion complète d’un volume V d’alcane gazeux nécessite un volume 5V de dioxygène, les
deux volumes étant mesurés dans les mêmes conditions de température et de pression.
1) Donner sa formule brute et le nom de cet alcane.
2) Quels produits obtient-on par monobromation de celui-ci ?

Exercice 6 :
La combustion de 6 cm3 d’un mélange d’éthane et de butane fournit 16 cm 3 de dioxyde de carbone,
les deux volumes étant mesurés dans les mêmes conditions de température et de pression. Calculer
la composition molaire du mélange et le volume de dioxygène nécessaire à la combustion.

Exercice 7 :
La combustion complète de 3,6g d’alcane donne 11g de dioxyde de carbone et 5,4g d’eau.
1) En déduire la formule brute de l’alcane.
2) Sachant que sa monochloration ne donne qu’un seul produit, déterminer sa formule
développée et son nom.

Exercice 8 :
Un mélange de propane et de butane est soumis à une combustion eudiométrique en présence de
130 cm3 de dioxygène.
Après la combustion et le refroidissement des produits, il reste 86 cm 3 de gaz, dont 68 cm3 sont
fixés par une solution de potasse et le reste par le phosphore.
Déterminer la composition du mélange des deux alcanes sachant que tous les volumes sont mesurés
dans les mêmes conditions
de température et de pression. On donnera le pourcentage molaire ainsi que la densité du mélange.
Données : M(H) = 1g/mol ; M(C) = 12g/mol 

Exercice 9 :
La combustion complète de 2,9g d’un alcane dans le dioxygène donne 8,8g de dioxyde de carbone.
1) Trouver la formule brute de l’alcane.
2) Ecrire les formules semi-développées correspondantes ainsi que les noms.

Exercice 10
La combustion complète de 3,6g d’un alcane A donne 11g de carbone et 5,4g d’eau.
1- Ecrire l’équation bilan générale de la combustion complète d’un alcane.
2- exprimer dans le cas général, le rapport des quantités de matière d’eau et de dioxyde de
carbone.
3- Représenter et nommer tous les isomères de A.
4- Tous les atomes d’hydrogène de A étant équivalents, identifier A.

Exercice 11
Un alcane A comporte dans sa molécule huit atomes de carbone.
1- Quelle est sa formule brute ?
2- On le fait réagir avec du dichlore en présence de lumière .On n’obtient qu’un seul produit
dérivé monochrome B. Ecrire l’équation bilan de la réaction.
3- Déduire de ce qui précède :
- la formule semi développée et le nom de cet alcane ;
- la formule semi développée et le nom du composé monochrome B.

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M. NGOM CLASSE : 1S1
DUREE : 4H

DEVOIR N°2 DE SCIENCES PHYSIQUES

Exercice 1
Un mélange gazeux est formé d’hydrogène et de deux hydrocarbures dont les molécules
contiennent le même nombre d’atomes de carbone. L’un des hydrocarbures est un alcane l’autre est
un alcène.
1) Quand on chauffe 100 cm3 de ce mélange en présence de nickel on obtient, en fin de réaction,
70 cm3 constitués d’un corps unique. Quel type de réaction s’est-il passé ? Quel est le volume
d’hydrogène contenu dans 100 cm3 du mélange.
2) Ecrivez les équations de combustion complète des deux hydrocarbures.
3) Déduisez des équations précédentes le volume de dioxyde de carbone en fonction du nombre n
d’atomes de carbone dans chaque hydrocarbure. Calculer n sachant que la combustion complète
de 100 cm3 de mélange donne 210 cm3 de dioxyde de carbone.
4) Trouver la formule des deux hydrocarbures et la composition centésimale en volume du mélange
initial.

Exercice 2
On dispose de 100 g de carbure de calcium impur. L’échantillon renferme 10% d’impuretés.
1) Ecrire l’équation de synthèse de l’acétylène à partir du carbure de calcium.
2) Trouver la masse d’acétylène que l’on peut obtenir à partir de cet échantillon.
3) L’acétylène ainsi obtenu est divisé en deux parties égales. La première partie est transformée
en tétrachloroéthane. La deuxième est transformée en éthanol.
a. Indiquer les conditions expérimentales qui permettent d’obtenir ces produits.
b. Ecrire les équations-bilans correspondantes.
c. Trouver les masses des produits obtenus.

Exercice 3
Deux solides S1 et S2 de masses respectives m1 et m2 animés des vitesses respectives v1 et v2 se
déplacent sans frottement l’un vers l’autre sur un banc à coussin d’air horizontal et entrent en choc.
Données : m1 = 100 g ; m2 = 200 g ; v1 = 0,1 m.s-1 ; v2 = 0,2 m.s-1.
1. Le choc est élastique, c’est-à-dire sans perte d’énergie cinétique.
a. Enoncer les deux lois de conservation.
b. Déterminer les vitesses des deux solides après le choc.
2. Le choc est mou : les deux solides restent accolés après le choc.
a. Enoncer la loi de conservation.
b. Calculer la vitesse de l’ensemble des deux solides après le choc.
c. Calculer l’énergie cinétique de l’ensemble après le choc et la comparer à la somme des
énergies cinétiques des deux solides après le choc.

Exercice 4
On étudie le mouvement d’un skieur lors d’un saut au tremplin.

1. 1re phase : Le skieur de masse m = 70 kg, partant sans vitesse initiale du point A est tracté
par un canot par l’intermédiaire d’un câble tendu, parallèle à l’eau. Après un parcourt de
longueur l = 200 m, le skieur atteint la vitesse de 72 km.h-1 au point B. Le frottement de l’eau
est équivalent à une force constante, opposée à la vitesse et d’intensité moyenne f = 2000 N.
a. Quelle est l’énergie cinétique du skieur au point B ?
 b. Quelle est au cours de cette phase l’intensité supposée constante de la force de
traction exercée par le câble sur le skieur ?
e
2. 2 phase : Le skieur lâche le câble et aborde le tremplin de longueur BC = 10 m et de
hauteur CH = 5 m au-dessus du plan d’eau. Les frottements le long du tremplin sont
équivalentes à une force constante, opposée à la vitesse et d’intensité f’ = 500 N.
Calculer la vitesse du skieur au point C, sommet du tremplin.
3. 3e phase : Le skieur effectue le saut. On suppose que les frottements de l’air sont
négligeables.
a. La vitesse au sommet de la trajectoire du skieur est V = 9 m.s-1. Quelle est la hauteur du
point D, sommet de la trajectoire ?
b. Quelle est la vitesse VE du skieur lorsqu’il reprend contact avec l’eau. Indiquer la
direction et le sens des vecteurs vitesses en C, D et E.
Donnée : g = 10 N.kg-1.

Exercice 5
Un cerceau de rayon R, de masse m est mobile sans frottement au tour d’un axe horizontal passant
par un des ses points (voir figure).
1. On l’écarte d’un angle θm = 45° par rapport à sa position d’équilibre, et on le lâche sans
vitesse initiale.
a. Quelle est sa vitesse angulaire maximale ? Quelle est alors la position
correspondante.
b. Quelle est son élongation angulaire maximale ?
c. Décrire le mouvement de ce pendule.
2. Quelle énergie cinétique minimale faut-il lui fournir, si écarté de 45° de sa position
d’équilibre, il effectue un tour complet ?
3. Quand il est écarté de 45° de sa position d’équilibre, on lui fournit l’énergie cinétique
Ec = 7,0 J.
a. Décrire le mouvement du cerceau.
b. Quelle est son énergie cinétique maximale ?
c. Quelle est son énergie cinétique minimale ?
Données numériques : m = 0,1 kg ; R = 0,30 m ; g = 10 N.kg-1
Moment d’inertie du cerceau par rapport à l’axe de rotation J∆ = 0,18 kg.m2.

∆ ∆
R
R
45°

figure
LYCEE AHOUNE SANE BIGNONA ANNEE SCOLAIRE 2005/2006
M. NGOM CLASSE : 1S1
DUREE : 4H

DEVOIR N°1 DU DEUXIEME SEMESTRE

Exercice 1
1) Donner les noms des composés organiques suivants
O O O
‫׀׀‬ ‫׀׀‬ ‫׀׀‬
CH3 ─ O ─ C ─ CH ─ CH3 HO - C - CH2 - CH - C - OH
│
‫׀‬
CH3
CH3

O OH
‫׀׀‬
CH3 ─ CH ─ C ─ CH ─ CH3
│ │
C2H5 CH3 O
H5C2 CH3

CH3

2) Un ester A a une masse molaire de 88 g.mol-1.

a. Trouver sa formule brute.
b. Ecrire et nommer toutes les formules semi développées possibles pour A.
c. Identifier A sachant qu’il est obtenu par réaction entre un acide carboxylique et un
alcool secondaire. Ecrire l’équation-bilan de la réaction.

Exercice 2
1) Donner les conditions opératoires de la mononitration du benzène. Ecrire l’équation-bilan
de la réaction.
2) Quelles différences existe-t-il entre l’hexachlorobenzène et le
1, 2, 3, 4, 5, 6-hexachlorocyclohexane ?
3) Le benzol est un mélange d’hydrocarbures aromatiques comportant en masse 80% de
benzène, 15% de méthylbenzène (toluène) et 5% de diméthylbenzène (xylène). On réalise
la combustion complète de 1 kg de benzol.
a) Ecrire les équations-bilans des réactions qui se produisent.
b) Déterminer le volume de dioxygène nécessaire à cette combustion dans les CNTP.
c) En déduire le volume d’air correspondant.

Exercice 3
1) Ecrire et équilibrer la réaction de combustion de l’acétylène dans le dioxygène.
2) Calculer la quantité de chaleur Q dégagée par cette réaction connaissant les chaleurs des
réactions suivantes déterminées dans les mêmes conditions (25°C, 1bar).
(1) 2C(graphite) + H2 → C2H2(g) Q1 = 227 KJ.mol-1
(2) C(graphite) + O2(g) → CO2(g) Q2 = - 393,5 KJ.mol-1
(3) H2(g) + O2(g) → H2O(l) Q3 = - 286 KJ.mol-1
3) Dans un calorimètre de capacité thermique C = 188 J.K-1, on place 500 mL d’une solution
d’acide chlorhydrique à 20°C et de concentration Ca = 1 mol.L-1. On ajoute ensuite
rapidement 120 mL d’une solution d’hydroxyde de sodium également à 20°C et de
concentration Cb = 5 mol.L-1. On observe une élévation de la température de l’ensemble qui
atteint la valeur maximale tf = 30,3 °C.
 a. Ecrire l’équation-bilan de la réaction étudiée.
b. Calculer sa chaleur de réaction en kJ.mol-1. On considérera que la capacité
thermique de la solution obtenue peu différente de celle d’un égal volume d’eau ; on
donne la chaleur massique de l’eau Ce = 4,19 kJ.kg-1.K-1.

Exercice 4
Une sphère métallique creuse de centre O et de rayon R, portant une charge Q uniformément
répartie à sa surface, est fixée au sol par l’intermédiaire d’un support isolant. Un pendule
électrostatique est formé d’une petite sphère légère, métallisée, de masse m = 1,5 g, suspendue par
l’intermédiaire d’un fil isolant au point O’.
Lorsque la petite sphère porte une charge q, on constate que le fil du pendule dévie d’un angle
θ = 10° par rapport à la verticale (voir figure 1).
1) Calculer le module de la force électrostatique F;\S\UP8(→ à laquelle est soumise la petite
sphère.
2) En déduire les caractéristiques du vecteur champ E;\S\UP8(→ créé au point M par la sphère
creuse chargée. On donne q = - 17,6.10-9 C.
3) Quels sont le signe et la valeur numérique du champ de la charge Q ?
On donne R = 10 cm ; D = 20 cm.
NB : dans tout le problème, on prendra g = 10 N.kg -1, on utilisera le résultat suivant dû au
théorème de Gauss : le champ à l’intérieur de la sphère de rayon R est le même que celui
d’une charge ponctuelle égale à Q placée en O.

Exercice 5
Des ions Zn2+ entrent en A avec une vitesse VA;\S\UP8(→ considérée comme nulle, dans une
région où règne un champ électrostatique uniforme, créé par deux plaques verticales P A et PC (voir
figure 2).
1) Quels doivent être les signes des charges portées respectivement par P A et PC pour que les
ions soient accélérés entre A et C ?
2) Une mole d’ions zinc II a pour masse 65,4 g. La constante d’Avogadro est
N = 6,02.1023 mol-1. g = 9,8 N.Kg-1. Quelle est la masse d’un ion Zn2+ ? Quel est son poids ?
3) La différence de potentiel VA – VC a pour valeur absolue 2,0.103 V, la distance entre les
plaques est d = 0,1 m.
a. Quelles sont les caractéristiques du champ électrostatique entre PA et PC ?
b. Quelles sont les caractéristiques de la force électrique exercée sur un ion ?
c. Pourquoi un ion arrivé en A sort-il en C tel que AC soit un segment horizontal ?
d. Quelle est la vitesse d’un ion en C ?
4) Que deviendrait la vitesse précédente si :
a. D étant multipliée par 2, │VA – VC│restant le même ?
b. D restant le même, │VA – VC│ est divisé par 2 ?
O’
PA PC

Q θ
q
O
A C
D M

fig.1 fig.2
LYCEE AHOUNE SANE BIGNONA ANNEE SCOLAIRE 2005/2006
M. NGOM CLASSE : 1S1
DUREE : 4H

DEVOIR N°2 DU DEUXIEME SEMESTRE

Exercice 1

1) Au laboratoire on réalise les expériences suivantes :

- Une lame d’argent plongée dans une solution de chorure d’or (Au) se recouvre d’or.
- Une lame de cuivre plongée dans une solution de nitrate d’argent (AgNO 3) se
recouvre d’argent.
- Une lame de fer plongée dans une solution de sulfate de cuivre II (CuSO 4) se
recouvre de cuivre.
i. Interpréter ces différentes réactions et en déduire une classification qualitative des couples
Ag+/Ag ; Au3+/Au et Fe2+/Fe suivant le pouvoir croissant de leurs oxydants. On écrira les
équations –bilans des réactions qui ont lieu.
ii. Sachant que l’acide chlorhydrique dilué attaque le fer et non le cuivre, placer le couple
H3O+/H2 dans la classification précédente.
2) Dans un bécher contenant V = 100 mL d’une solution de sulfate de cuivre II de concentration
C = 2.10-2 mol.L-1, on plonge une lame de plomb, il se forme un dépôt de cuivre sur la lame et la
solution est progressivement décolorée.
a) Ecrire l’équation-bilan de la réaction et déterminer la masse de plomb qui a été consommée
lorsque la solution est complètement décolorée. (Ecrire les démi-équations électroniques)
b) Si on plonge une autre lame de plomb de masse m = 12,5 g dans une solution chorhydrique
de volume V = 100 mL et de concentration C’ = 1 mol.L-1, quel sera le réactif en défaut ?

Exercice 2

1. a) Pour déterminer le potentiel standard d’oxydo-réduction du couple Ag +/Ag, on associe la

demi-pile correspondante à l’électrode de cuivre (demi-pile associée au couple Cu 2+/Cu). On mesure
alors dans les conditions standard une f.e.m E1 = 0,46 V.
On constate qu’au cours du fonctionnement de cette pile, la masse de l’électrode d’argent s’accroît.
Déterminer le potentiel standard du couple Ag+/Ag sachant que E°Cu2+/Cu = 0,34 V.
b) Pour déterminer le potentiel standard du couple Ni2+/Ni, on associe sa demi-pile à l’électrode
standard à hydrogène. On mesure, dans les conditions standard une f.e.m. E2 = 0,23 V et l’on
constate que le nickel constitue le pôle moins de la pile.
En déduire le potentiel standard du couple Ni2+/Ni.
2. On réalise une pile en reliant, par un pont salin, une demi-pile constituée par une lame d’argent
plongeant dans 200 cm3 d’une solution de nitrate d’argent à une demi-pile associée au couple
Ni2+/Ni. Cette dernière est formée d’une lame de nickel de 4,7 g totalement immergée dans 200 cm 3
d’une solution de sulfate de nickel. Les concentrations en ions Ag + et Ni2+ des deux solutions sont
égales à 1 mol.L-1.
a) Préciser la polarité et déterminer la f.e.m. E3 de la pile ainsi formée.
b) Quelles sont les réactions aux électrodes qui se produisent dans cette pile ?
c) En déduire l’équation-bilan de la réaction qui a lieu quand la pile débite.
3. a) Quelle sera la concentration en ions Ag+ de la solution dans laquelle baigne l’électrode
d’argent lorsque la pile cessera de fonctionner ?
b) Quelle quantité d’électricité la pile aura-t-elle débitée durant son fonctionnement ?
c) Quelle énergie électrique cette pile aura-t-elle fournie ?

On donne : M (Ni) = 59 g.mol-1 ; M (Ag) = 108 g.mol-1.

Exercice 3
Un électrolyseur dont les électrodes sont en fer contient une solution aqueuse d’hydroxyde de
sodium. On le soumet à une tension continue réglable U. I est l’intensité du courant qui le traverse.
1) Faire le schéma du montage en mettant en place les éléments suivants :
- générateur continu à tension de sortie variable
- interrupteur
- électrolyseur, ampèremètre, voltmètre.
2) L’électrolyseur possède une caractéristique intensité-tension idéale conforme à la figure 1. En
déduire les valeurs de la f.c.e.m. E’ et de la résistance interne r’ de l’électrolyseur.
3) L’électrolyseur précédent est branché aux bornes d’une pile de f.e.m. E = 4,5 V et de résistance
interne r = 1 .
a) Calculer l’intensité du courant qui le traverse.
b) Quelle est la puissance électrique reçue par l’électrolyseur ?
c) Quelle est la puissance dissipée par l’électrolyseur par effet joule ?
d) Quelle est la puissance transformée en énergie chimique pour les réactions aux électrodes ?
e) Calculer le rendement de l’électrolyseur et celui du circuit.
4) On réalise le montage de la figure ci-dessous (figure 2) dans lequel :
- le générateur a une f.e.m. réglable et une résistance interne nulle
- le conducteur ohmique a une résistance R = 10 
- l’électrolyseur a une f.c.e.m. E’ = 1,5 V et une résistance interne r’ = 3 .
Calculer les intensités I1, I2 et I dans les cas suivants :
a) On fixe la f.e.m. du générateur à 1,2 V.
b) On fixe la f.e.m. du générateur à 2 V.
 U (V)

4 I1

2
I2
1
Figure 2
0,5 I (A)
Figure 1

Exercice 4
Une source munie d’une fente en un point O émet des électrons ayant une vitesse initiale
horizontale. Un électron pénètre en O dans la région d’espace comprise entre deux plaques planes
verticales
P1 (VP1 = - 5.103 V) et P2 (VP2 = + 104 V) distantes de 15 cm (voir figure) avec une vitesse initiale
V0 = 3.104 km/s.
1) Déterminer les caractéristiques du vecteur champ E1;\S\UP8(→ entre les plaques P1 et P2.
2) Calculer l’énergie cinétique initiale de l’électron en joule et en électronvolt.
3) Déterminer la vitesse de sortie au point M en négligeant le poids de la particule.
4) A la sortie au point M, l’électron pénètre dans un autre espace limité par deux plaques A et B
horizontales où règne un champ électrique vertical ascendant E2;\S\UP8(→ d’intensité 5.104
V/m.
Tracer qualitativement la trajectoire de l’électron sachant qu’il ne rencontre pas les plaques.
5) Sachant que la vitesse de sortie des plaques A et B au point K est V K = 6,5.104 Km/s, déterminer
l’ordonnée du point K.
On donne : e = 1,6.10-19 C ; m = 9,1.10-31 kg.
 A
Y
d

O
M N X

P1
P2 B

Exercice 5

I- Durant une électrolyse réalisée dans une enceinte thermiquement isolée, la température de
l’électrolyte s’est élevée de 1,5 °C en 10 minutes.
La capacité calorifique de l’électrolyte et du calorimètre est C = 500 J.K -1. L’intensité du courant
vaut 1A.
1) Quelle est la puissance joule apparue dans l’électrolyseur ?
2) Quelle est la résistance interne de l’électrolyseur ?
3) Quelle est sa force contre-électromotrice sachant que son rendement est de 80% ?
4) Le rendement global du circuit est de 0,56. Déterminer la force électromotrice et la résistance
interne du générateur.
II- On associe en série une batterie d’accumulateurs (de f.e.m. e = 18 V et de résistance interne
r = 1,2 ), un conducteur ohmique (de résistance R = 4,8 ), un moteur (de f.c.e.m. e’ et de
résistance interne r’) et un ampèremètre de résistance négligeable.
1) On empêche le moteur de tourner. L’intensité du courant dans le circuit vaut alors I = 2,1 A.
Calculer r’.
2) Le moteur tourne à la vitesse de 150.tr.min -1 ; l’intensité du courant vaut alors I = 1,2 A.
calculer e’.
Calculer la puissance électrique « consommée » par chaque dipôle. Quel est le moment du
couple moteur ?
3) Calculer le rendement de ce circuit.