Physique-chimie : 2010

EXERCICE DE CHIMIE (7 POINTS)

Les deux parties sont indépendantes et obligatoires

A – On brûle complètement 4,48l du gaz méthane de formule CH₄ avec le dioxygène. On obtient du dioxyde de carbone et de l’eau.

1 – Écrivez la formule générale des alcanes (0,5pt)

2 – Comment identifier le dioxyde de carbone ? (0,5pt)

3 – Écrivez l’équation bilan de la combustion complète du méthane (1pt)

4 – Calculez la masse de l’eau obtenue (1pt)

On donne : \(M(C) = 12\)g/mol ; \(M(H) = 1\)g/mol ; \(M(O) = 16\)g/mol ; Volume molaire d’un gaz : \(V = 22{,}4\) lB – On dissout 4 g de cristaux d’hydroxyde de sodium NaOH dans de l’eau distillée. On obtient une solution aqueuse de volume 100ml. On ajoute 3 gouttes de BBT dans la solution.

1 – Donnez la teinte prise par la solution. (0,5pt)

2 – Précisez le pH de la solution (0,5pt)

3 – Écrivez l’équation de dissolution totale. (1pt)

4 – Calculez la masse molaire de l’hydroxyde de sodium. (0,5pt)

5 – Calculez le nombre de mole de l’hydroxyde de sodium dissout. (0,5pt)

6 – Calculez la concentration molaire de la solution (1pt)

On donne : \(M(Na) = 23\)g/mol ; \(M(O) = 16\)g/mol ; \(M(O) = 1\)g/mol.

EXERCICE DE MÉCANIQUE (6 POINTS)

Une boule de masse 200g de volume 250 cm³ et de centre de gravité \(G\) est suspendu à un support par un fil (voir figure ci-contre) 

1 – Calculez la masse volumique de la boule. (0,5pt)

2 – Calculez le poids de la boule (1pt)

3 – Quelles sont les deux forces qui s’exercent sur la boule ? (1pt)

4 – Représentez ces 2 forces à l’échelle 1cm pour 1N. (1pt)

5 – On coupe le fil, la boule tombe d’une hauteur 0,5m dans un récipient contenant de l’eau.

a) Calculez le travail effectué par le poids (1pt)

b) La boule flotte. Pourquoi ? (0,5pt)

c) Calculez le volume de l’eau déplacée.

On donne : \(g = 10\)N/kg (1pt) Masse volumique de l’eau = 1g/cm³

EXERCICE ÉLECTRICITÉ (5 POINTS)

On considère le montage d’un circuit électrique ci-dessous.

1 – Comment sont branchés la lampe et le résistor ? (0,5pt)

2 – Reproduisez le schéma et placez-y deux ampèremètres \(A\) et \(A_1\) qui mesurent respectivement l’intensité du courant principal et l’intensité du courant qui passe dans la lampe. (1pt)

3 – L’ampèremètre \(A\) indique 500mA et l’ampèremètre \(A_1\) indique 300mA. Calculez l’intensité du courant qui passe dans le résistor. (0,5pt)

4 – On donne \(U_{AB} = 6\)V

a) Calculez la résistance de la lampe (1pt)

b) Sachant que \(R = 30\)Ω. Calculer la résistance équivalente de la lampe et du résistor. (1pt)

c) Calculez la puissance électrique consommée par le résistor. (1pt)

EXERCICE D’OPTIQUE (2 POINTS)

1 – Énoncez la 2ème loi de la réflexion de la lumière (0,5pt)

2 – Un rayon lumineux frappe sur une surface libre de l’eau. Quel est le phénomène physique qui se produit ? (0,5pt)

3 – Énoncez les 7 couleurs de la lumière blanche (1pt)