Fiche de physique - chimie
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Physique

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exercice 1

Donner la définition d'un mouvement de translation.




exercice 2

Une coccinelle se pose sur le plateau d'un vieux tourne-disques, assez près du centre. N'appréciant pas cette rotation, elle décide de rejoindre, à vitesse constante, le bord du plateau en suivant un des rayons. Après quatre tours complets, elle parvient sur le bord.
    1. Tracer l'allure de la trajectoire de la coccinelle par rapport au référentiel lié au plateau.
    2. Tracer l'allure de la trajectoire de la coccinelle par rapport au référentiel terrestre.




exercice 3

Définir le référentiel héliocentrique et géocentrique (centre et direction des axes).




exercice 4

L'unité astronomique ( U.A.) est une unité de longueur correspondant à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil. On lui attribue la valeur : 1 U.A. = 150.106 km.
    1. Exprimer la distance Soleil - Jupiter en kilomètre sachant que Jupiter est situé à 5,2 U.A. du Soleil.
    2. Quelle est la distance parcourue par le centre de Jupiter au cours d'une révolution.
    3. Quelle est la période de ce mouvement sachant que la vitesse moyenne de Jupiter est v = 47.103 km.h-1.
    4. Le jour de Jupiter ayant une durée de 9,9 h , quel est le nombre de jours jupitériens dans l'année jupitérienne.



CHIMIE

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exercice 1

Un volume V = 250mL de solution de sulfate d'aluminium a été obtenu par dissolution d'une masse m0 = 17,1g de sulfate d'aluminium de formule Al2 (SO4)3 .
    1. Quelle est la concentration molaire de cette solution en sulfate d'aluminium.
    2. En déduire la concentration molaire de cette solution en ions Al3+ et en ions SO42-.
Donnée : M(Al2 (SO4)3 ) = 342,3 g.mol-1.




exercice 2

L'étiquette d'une solution d'ammoniac NH3 indique : d = 0,95 ; pourcentage massique en ammoniac : 28 %.
    1. Déterminer la concentration molaire de cette solution en ammoniac.
    2. En déduire le volume de cette solution qu'il faut utiliser pour préparer un litre de solution d'ammoniac à 0,50mol.L-1.




exercice 3

Une pile a une f.é.m E= 1,5 V et une résistance interne r = 0,5 ohm.
    1. Quelle est la tension à ses bornes quand l'intensité du courant qu'elle débite vaut 1,2 A.
    2. La pile débite dans ces conditions pendant 8 heures , elle est alors usée.
   Calculer sa capacité électrique en coulombs et en Ampèreheures ainsi que l'énergie fournie pendant cette même durée en joules et en Wattheures.



Voir la correction


CHIMIE

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exercice 1

1. Calcul de la concentration molaire de la solution en sulfate d'ammonium
Quantité de matière de sulfate d'ammonium :
n=\dfrac{m_0}{M}
Concentration molaire :
C=\dfrac{n}{V}=\dfrac{m_0}{M{\times}V}
C=\dfrac{17,1}{342,3{\times}0,250}
C=0,200\,mol.L^{-1}}

2. Concentration en ions Al^{3+}\,et\,SO_4^{2-} :
Équation de dissociation :
Al_2(SO_4)_3 \longrightarrow 2.Al^{3+}+3.SO_4^{2-}

Soit C la concentration en Al_2(SO_4)_3,
[Al^{3+}]=2*C=0,400mol.L^{-1}
[SO_4^{2-}]=3*C=0,600mol.L^{-1}




exercice 2

1. Calcul de la concentration molaire en NH_3 de la solution :
Masse (en g) de 1L de solution (Rappel : 1L = 1 dm3 = 1000 cm3)
Par définition, m(sol) = µ\times V avec V = 1000 cm3
or µ = d \times µ_0 si µ_0 = 1 g.cm-3 est la masse volumique de l'eau (corps de comparaison pour un liquide).
Donc m(sol)=d\times µ_0\times V

Masse d'ammoniac dans 1L de solution d'ammoniac, de pourcentage massique en ammoniac \tau=0,28 soit 28% :
m(NH_3)=m(sol)\times\tau
m(NH_3)=d\times µ_0 \times V \times\tau

Quantité d'ammoniac dans 1L de solution :
n=\dfrac{m(NH_3)}{M(NH_3)}=\dfrac{d \times µ_0 {\times}V{\times}{\tau}}{M(NH_3)}

Concentration molaire :
C=\dfrac{n}{V}=\dfrac{m(NH_3)}{M(NH_3)}=\dfrac{d \times µ_0 {\times}V{\times}{\tau}}{M(NH_3){\times}V}
C=\dfrac{0,95\times1000\times0,28}{17\times1}
C=15,6 mol.L-1

2. Préparation de 1L de solution à 0,50 mol.L-1 :
Soit C1 la concentration de la solution mère
        V1 le volume de solution mère prélevé
        C2 la concentration de la solution à préparer(=solution diluée=solution fille)
        V2 le volume de la solution à préparer
La quantité de matière de NH_3 prélevée se retrouve dans la solution fille. C'est ce qu'exprime la relation :
C_1{\times}V_1=C_2{\times}V_2
d'où V_1=\dfrac{C_2{\times}V_2}{C_1}
V_1=\dfrac{0,50\times1}{15,6}
V_1=0,032L=32mL




exercice 3

1. Calcul de la tension aux bornes de la pile :
U=E-r\times I\\U=1,5-0,5\times1,2\\U=0,90V

2. Calcul de la capacité électrique :
Q=I\times t
Unités:Q en C si t en s (1h=3600s)
Q=1,2\times 8\times 3600\\Q=34560 C =3,5.10^4C
Unités:Q en Ah si t en h
Q=1,2\times 8=9,6Ah

Calcul de l'énergie fournie :
W=U\times I\times t=U\times Q
Unités:W en J si Q en C
W=0,90\times 34560=31104J=3,1.10^4J
Unités:W en Wh si Q en Ah
W=0,9\times9,6=8,6Wh
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coriolan pour avoir contribué à l'élaboration de cette fiche


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