devoir de controle n°2 4sciences2016

Ministère de l’éducation Direction régionale de l'enseignement l'enseignement de Gabès Lycée : Taher El added

Devoir de contrôle n°2 Année : 2016-2017 : 2016-2017

Prof : Daghsni Said Niveau : 4èmeSc

Matière : Sciences : Sciences !h"si#$es  Chimie ( !oint"#

Exercice n°1 (5 points): points) :

On donne les masses molaires atomiques en g.mol-1 : H= 1 ; C = 12 ; O = 16. On réalise un mélange renfermant 92 g d’acide méthanoïque ( HCOOH) et 92 g d’éthanol (C2H5OH) avec quelques gouttes d’acide sulfurique H2!O". On répartit ce mélange en différents échantillons de volume # chacun, qui sont placés  la date t=$ dans un !ain"marie  1$$°C.  # différentes dates, on dose dose l’acide restant dans chaque chaque échantillon par une une solution de soude %&OH -1 de concentration molaire C' = $5 mol.  . 1° Ecrire l’équation de la réaction qui se produit.  que le mélange initial est équimolaire. 2° *ontrer  que +° ,resser  le  le ta!leau d’évolution de la réaction d’estérification.  l’avancement x de la réaction en fonction de C'#' et no . "° Exprimer  l’avancement ( no étant le nom!re de de mole d’acide initial dans le volume volume # d’un échantillon ) .  que le tau$ d’avancement de la réaction  une date t s’écrit : =1-($5n$).#' . 5° *ontrer  que 6° %a cour!e ci"contre représente la variation du tau$ d’avancement de la réaction en fonction du volume #' de soude soude a&outé  l’échantillon. l’échantillon. &- ,/0ire de la cour!e et de la relation de la question 5°) la valeur de no . l a réaction nous renseigne - 'ur quel caractère de la la cour!e  ustifier. ustifier. ° %orsque l’équili!re d*namique est atteint #' = 1+2 m .  alors la composition du mélange dans &- ,terminer  alors chaque échantillon. - En //0ire  la constante d’équili!re de la réaction. 3° # l’équili!re on a&oute dans l’un des tu!es 1$-+ mol acide, 1$-+ mol d’alcool , 1$-+ mol eau et 1$-+ mol d’ester . n’est plus en équili!re et préciser son sens d’évolution. d’évolution. &- *ontrer que le s*stème n’est  la composition molaire du mélange lorsque de nouveau l’équili!re s’éta!lit. - ,terminer  la Exercice n°2 (" points) :

+ans un récipient de volume # constant, on introduit 5 moles de mono$*de d’aote %O et 2 moles de di!rome 'r 2  la température 41 maintenue constante. %e s*stème évolue selon la réaction suivante : 2%O(g)  'r 2(g) 2%O'r(g)  le ta!leau descriptif de l’avancement de la réaction étudiée. 1° ,resser  le 2° 'achant que l-état d’équili!re du s*stème est caractérisé par un tau$ d’avancement final 71 = $25  la valeur de l’avancement final x7  . . &- ,terminer  la - ,/0ire  la composition du s*stème  l’équili!re. s *stème en équili!re, le volume et la température étant maintenus +° On a&oute $5 mol de %O  ce s*stème constants.  la réponse. &- +ans quel sens évolue le s*stème  80sti7ier  la  la composition du mélange lorsque le nouvel état d’équili!re est éta!li, sachant - ,terminer  la que le nom!re de moles de %O égal  +5 moles. "° # une température 42  41 , et sous la mme pression, un nouvel état d’équili!re s’éta!lit caractérisé par un tau$ d’avancement 72  71 . /ue peut"on conclure quant au caractère énergétique des deu$ réactions associées au sens direct et inverse  80sti7ier  la  la réponse. 5° %a température étant maintenue constante, quel est l-effet d-une augmentation de pression sur cet équili!re  80sti7ier  la  la réponse.

 , deu$ conducteurs ohmiques ?$ et ?@ et une diode idéale. %es !ornes A ' et * sont reliées au$ entrées d’une carte d’acquisition. 1oir /oc0ment-5%es entrées B1  B2 et la masse de carte d’acquisition sont équivalentes respectivement au$ entrées  B1  B2 et  la masse d-un oscilloscope. On donne: ?$ =2$$ et =$+H .  # un instant t = $,on ferme l’interrupteur >. 1° /uelles sont les tensions mesurées par la carte d’acquisition  2° %’équation différentielle en i(t) est : /i/t  i 1 =E  avec 1 = ?1 et ?1 =?$ ?@r &- *ontrer  que i(t)= E?1.(1- e-t1 ) est une solution de l-équation différentielle précédente. - ,/0ire l-e$pression de l-intensité du courant  D1 en régime permanent . +° &- *ontrer  que 0A*  =E.e-t1r?1. E(1- e-t1) . - ,/0ire son e$pression en régime permanent. "° %e s*stème d-acquisition fourni les cour!es (1) et (2) du /oc0ment-6&- ,terminer  graphiquement : " %a f.é.m E " %a constante de temps 1 du dip2le ?1. ‐ %’intensité du courant D1 en régime permanent. ‐ %a tension 0A* au$ !ornes de la !o!ine en régime permanent. - ,terminer r  et ?@. Exercice n°2 (6 points) :

On réalise l’étude e$périmentale d’un oscillateur électrique constitué d’un condensateur de capacité C = $3$ F  initialement chargé ,d-une !o!ine d’inductance  et de résistance r  nulle et d-un résistor de résistance ? varia!le entre éro et 15> .  3 l’aide d’une carte d’acquisition reliée  un ordinateur et d’un logiciel de traitement des données, on o!tient le document de 7ig0re-5- représentant : " d’une part les variations du courant i(t) en fonction du temps t : ordonnée i (a$e gradué  gauche) 4 " d’autre part les variations de l’énergie EC  emmagasinée dans le condensateur en fonction du temps t : ordonnée (EC ) (a$e gradué  droite).

+ans la suite, on notera E l’énergie emmagasinée dans la !o!ine. 1° &- Et&lir  l’équation différentielle des oscillations électriques en fonction de l’intensité de courant i, sa dérivé première /i/t et sa dérivé seconde /i/t . - En //0ire  ,si ?= $   l’équation différentielle des oscillations li!res non amorties . c- ,onner  l’e$pression de sa période propre en fonction de  et C. 2° &- Associer  en le &ustifiant chaque cour!e  sa grandeur correspondante . - rciser  la nature des oscillations du courant . +° &- ,terminer  graphiquement la valeur de la pseudo"période 4 des oscillations. - ,onner  une valeur approché de l’inductance  de la !o!ine , en admettant que la pseudo"période 4 est sensi!lement égale  la période propre 4$ d’un oscillateur (C) . "° &- ?pro/0ire et remplir le ta!leau de variation des énergies suivant :

- C&lc0ler  les pertes d’énergie électromagnétique en énergie thermique pendant l’intervalle de temps t = t2 Gt1 . c- 'achant que pour les fai!les amortissements la résistance du circuit peut prendre l’e$pression ?=.n(E(t1)E(t2))t . 5alculer ?. 5° 'achant que la pseudo"période 4 est liée  la période propre par la relation

ou  $ la pulsation propre de l’oscillateur (C) . &- Comp&rer  la pseudo période 4  la période propre 4$ dans les deu$ cas suivants : " 'i ? est de valeur fai!le " 'i ? est de valeur très grande - 6our quelle valeur ma$imale ?m&x le circuit n’oscille plus. 6° On réalise les + acquisitions de la tensions 0A* au cours des trois e$périences ou l’on modifie la valeur de ?$ . %es valeurs correspondantes sont regroupées dans le ta!leau ci contre.

On o!tient les cour!es (&) () et (c) du /oc0ment-"%a cour!e (c) représente le retour le plus rapide du s*stème ?C  son équili!re.

?epro/0ire et complter  le ta!leau suivant.