Sujet de Revision N°1

Ministère de l’éducation Classe :4X+4M+4T
et de la formation Matière:Sciences physiques

DREF KEF Devoir de révision N°1 :M.Missaoui
:M.
Prof:M. Missaoui
Lycée Mongi Slim Kef Date :14/05/2009 Durée : 3H Mohamed Ali
INDICATIONS ET Le sujet comporte 2 exercices de chimie et 3 exercices de physique.

*L’usage d’une calculatrice est autorisé.
CONSIGNES GENERALES
*On exige une expression littérale avant chaque application numérique.
*Toute réponse non justifiée ne sera pas prise en considération.
CHIMIE
CHIMIE :( 7 points )
Exercice n°1 : (3 points)
En partant d'un mélange équimolaire d'eau et de méthanoate de méthyle HCOOCH3, on

obtient la courbe suivante représentant la
variation de la quantité d'ester dans le
mélange en fonction du temps.
1°) a- Ecrire en F.S.D l'équation de

l'hydrolyse de cet ester .
b- Donner le nom des produits formés
2°) Quels caractères peut-on attribuer à

cette réaction à partir de la courbe ?Justifier.
3°) Après un certain temps, on obtient un mélange en équilibre chimique.

a- Dresser le tableau descriptif
b- Déterminer la composition du mélange à l'équilibre et déduire la valeur de la .
. constante d'équilibre K de cette hydrolyse.
c- Calculer le taux d'avancement final de la réaction.
Quel caractère est confirmé par cette valeur .
4°) On ajoute au mélange obtenu à l'équilibre 0,02 mol d'alcool et 0,02 mol
d’acide.
a- Préciser, en le justifiant, le sens d'évolution spontané du système.
b- Déterminer la composition du mélange au nouvel équilibre.
www.everyoneweb.fr/physiquekef
I-/ Courbe de dosage d’un acide faible par une base forte
On dose une solution d’acide éthanoïque CH3CO2H de volume VA=20 mL et de
concentration CA par une solution d’hydroxyde de sodium de concentration
CB= 0,1 mol. L-1.
On obtient la courbe 1 (figure 1 courbe en trait plein) pH=f(VB).
1-Préciser le matériel et les produits utilisés pour réaliser ce dosage en plaçant des
croix dans la première colonne du document -1– (colonne A)
(à rendre avec la copie)
2- a- Déterminer les coordonnées du point d'équivalence.
(On expliquera la méthode utilisée sur la figure-1-document-2- à rendre avec la
copie)
b- Calculer la valeur de la concentration CA.
c- Justifier la valeur trouvée pour le pH à l’équivalence.
3- a- Indiquer sur la figure-1- le point I de la courbe pour lequel on a
[CH3CO2H]= [CH3CO2-].
Comment nomme-t-on ce point? Rappeler les propriétés de ce mélange.
b- Déterminer le pKa du couple CH3CO2H/ CH3C02-
II- Courbe de dosage après dilution des réactifs

On dilue au dixième la solution d’acide éthanoïque et on fait de même pour la solution
de soude
1- En ajoutant des croix dans la deuxième colonne (colonne B) du document -1-
(à rendre avec la copie) indiquer les produits et le matériel utilisé pour réaliser la
dilution au dixième la solution de l’acide éthanoïque
2-On dose 20,0 ml de la solution d’acide éthanoïque diluée par la solution de soude
diluée.
On obtient alors la courbe tracée en pointillées sur la figure-1-
a- Il est visible sur le graphe que le volume de soude à l’équivalence n’a pas changé
Justifier.
b- De combien a varié le pH initial de la solution d’acide éthanoïque?
c- Pour VB=10 mL le pH n’a pas varié, donner une justification.
d- Pourquoi le pH de la solution à l’équivalence (courbe en pointillé) est-il- d’avantage
proche de 7.
Document -1-
Liste des produits (colonne A) (colonne B)
Eau distillée
Solution de soude CB = 0,1 mol. L-1
Solution d’acide éthanoïque CA
Liste du matériel (colonne A) (colonne B)
Burette graduée de 25 ml + support
PH- mètre avec électrode combinée
Pipette jaugée de 5 ml
Poire pro pipette
Becher de 100 ml
Becher de 200 ml
Fiole jaugée de 100 ml
Agitateur magnétique
Barreau aimanté
Erlenmeyer de 100 ml
Figure -1- Document -2-
14
13 Courbe 1
12
11
Courbe 2
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0 5 10 15 20 25 30
PHYSIQUE( 13 points )
Un circuit électrique est formé par un résistor de résistance R = 50Ω Ω, une bobine
d’inductance L et de résistance r et un condensateur de capacité C = 4µF, placés en
série.
L’ensemble est alimenté par un générateur basse fréquence délivrant une tension
u ( t ) = Um sinωt.
Un oscilloscope bicourbe permet de visualiser les tensions u (t) et la tension uC (t) aux
bornes du condensateur pour une valeur N1 de la fréquence du générateur.
Les oscillogrammes sont donnés par le graphe suivant :
C1
C2
Balayage vertical : 5V/div

(mêmes sensibilités verticales
pour les deux entrées)
Balayage horizontal : 1ms/div
1- Montrer que la courbe C1 représente uC(t).

2-
a- A partir du graphe, déterminer la fréquence N1 et le déphasage entre u (t) et
uC (t).
b- Montrer que le déphasage ϕ i = ϕ i − ϕ u est égale à .

p
u 4
Le circuit est-il inductif ou capacitif ?
3- Calculer l’intensité maximale I1m qui traverse le circuit ainsi que son impédance Z.
4- Déterminer les valeurs de la résistance r et de l’inductance L de la bobine.
5- Ecrire u(t) et uC(t).
6- En faisant varier la fréquence N du générateur, on constate que pour une valeur
N = N2, les deux courbes u(t) et uC(t) deviennent en quadrature de phase.
a- Préciser l’état électrique du circuit.
b- Calculer N2, I2m, l’intensité maximale qui traverse le circuit, ainsi que le facteur
de surtension Q.
Exercice n°2:(4 points)

On réalise une expérience de diffraction à l'aide d'un laser émettant une lumière
monochromatique de longueur d'onde λ.
À quelques centimètres du laser, on place successivement des fentes verticales de
largeur connues. On désigne par a la largeur de la fente.
La figure de diffraction obtenue est observée sur un écran blanc situé à une distance D
= 1,60 m des fentes. Pour chacune des fentes, on mesure la largeur L de la tache
centrale.
À partir de ces mesures et des données, il est possible de calculer l'écart angulaire θ du
faisceau diffracté. (voir figure 1 ci-après).
Figue-2-
θ(en 10 -2
rad)
Figue-1-
Fil de distance a
θ Tache centrale
De largeur L 3,0
2,0
Distance D
1,0
0
0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 1 (en 10 4 m-1)
a
1-a L'angle θ étant petit, θ , exprimé en radian, on a la relation: tan θ ≈ θ en radian.

Donner la relation entre L et D qui a permis de calculer θ pour chacune des fentes.
b- Donner la relation liant θ, λ et a. Préciser les unités de θ, λ et a.

1
c- On trace la courbe θ = f( ). Celle-ci est donnée sur la figure-2-ci-dessus :
a
Calculer la valeur de la pente A de cette courbe.
d- En déduire la longueur d'onde λ de la lumière monochromatique utilisée ?
e- Pour augmenter l'écart angulaire θ du faisceau diffracté faut-il diminuer ou
augmenter la distance D ? justifier.
2- Un fil, placé à la position exacte de la fente du dispositif précédent, produit

exactement la même figure sur l’écran.
Des élèves décident de mettre en œuvre cette expérience pour mesurer le
diamètre d d’un cheveu qu’ils sont placés sur un support.
Il obtiennent une tache centrale de largeur : L’ = 18mm lorsque l’écran est à
D = 1,50m du cheveu.
Calculer approximativement par deux méthodes le diamètre d du cheveu.
Exercice n°3: (3 points) Une lampe sans pile !
La lampe à induction est une lampe de poche qui ne nécessite aucune pile,
contrairement aux lampes de poches
circuit électronique
traditionnelles. Elle comporte un aimant aimant condensateur
pouvant se déplacer dans une bobine, un
circuit électronique qui laisse passer le
courant dans un seul sens, un condensateur
et une diode électroluminescente (LED)
bobine
(figure-6-).
diode LED
Pour charger cette lampe, il suffit de la
secouer(1) avec régularité pendant quelques Schéma simplifié de la lampe
instants. Figure-6-
L’objectif est d’obtenir le déplacement de
l’aimant à travers la bobine. Le courant alternatif créé est redressé par le circuit
électronique en courant continu. Le condensateur se charge alors puis se décharge dans
la diode électroluminescente.
La lampe à induction peut délivrer de 5 à 30 minutes de luminosité pour 20 à 30 s
d’agitation. Elle a une durée de vie estimée(2) d’au moins 50 000 heures. De ce fait elle
fournit toujours une lumière efficace sans utiliser de piles ni nécessiter le changement
d’aucune pièce.
(1) Secouer : agiter rapidement et plusieurs fois.

(2) Estimée : évaluée approximativement.
Questions :
1. Expliquer le phénomène physique origine du courant dans la lampe.
2. Préciser l’inducteur et l’induit dans cette lampe.
3. Expliquer pourquoi la lampe à induction est capable d’émettre la lumière même
après avoir cesser de la secouer.
4. Donner les avantages d’une lampe à induction par rapport à une lampe de poche
traditionnelle.
Devoir proposé par : Missaoui Mohamed Ali

(Lycée Avenue Mongi Slim KEF )

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et de la formation Matière:Sciences physiques

INDICATIONS ET Le sujet comporte 2 exercices de chimie et 3 exercices de physique.

Exercice n°1 : (3 points)

En partant d'un mélange équimolaire d'eau et de méthanoate de méthyle HCOOCH3, on

1°) a- Ecrire en F.S.D l'équation de

2°) Quels caractères peut-on attribuer à

3°) Après un certain temps, on obtient un mélange en équilibre chimique.

II- Courbe de dosage après dilution des réactifs

Figure -1- Document -2-

Exercice n°1 : (6 points)

Les oscillogrammes sont donnés par le graphe suivant :

Balayage vertical : 5V/div

1- Montrer que la courbe C1 représente uC(t).

b- Montrer que le déphasage ϕ i = ϕ i − ϕ u est égale à .

Exercice n°2:(4 points)

1-a L'angle θ étant petit, θ , exprimé en radian, on a la relation: tan θ ≈ θ en radian.

b- Donner la relation liant θ, λ et a. Préciser les unités de θ, λ et a.

2- Un fil, placé à la position exacte de la fente du dispositif précédent, produit

Exercice n°3: (3 points) Une lampe sans pile !

(1) Secouer : agiter rapidement et plusieurs fois.

Devoir proposé par : Missaoui Mohamed Ali

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