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A.S : 2014/2015 4 Sc Exercice 1 On considère les trois couples suivants à 25°C : Couple 1 : HC O/C O : pKa 1 = 7,3 Couple 2 : 2 5 3 2 5 2 C H NH /C H NH : Kb 2 = 4,67.10 -7 Couple 3 : 2 2 HCO H / HCO : Ka 3 = 1,6.10 -4 1) Comparer les forces des trois acides et celles des trois bases conjuguées. 2) a- Ecrire l’équation de la réaction entre HCO et 2 HCO . b- Exprimer la constante d’équilibre de cette réaction en fonction de pKa 1 et Ka 3 et la calculer. c- Montrer que la valeur de cette constante confirme la réponse de la question 1. 3) On considère le mélange des espèces prises dans les conditions suivantes : 2 1 HC O 10 mol.L ; 1 CO 0, 2mol.L ; 1 2 HCO H 0,2mol.L ; 2 1 2 HCO 10 mol.L a- Le système est-il en équilibre ? Sinon dans quel sens évolue-t-il ? b- Calculer la composition finale du mélange. 4) On élève la température de l’équilibre considéré dans la question (2) de 25°C à 60°C, on constate qu’un nouvel équilibre s’établit caractérisé par la constante Ḱ' = 100. En déduire le caractère énergétique de la réaction. Exercice 2 On considère un oscillateur mécanique formé par un solide (S) de masse m = 200 g attaché à un ressort horizontal de raideur k = 20 N.m -1 . On écarte le solide de sa position d’équilibre O jusqu’à le point M 0 d’abscisse x 0 < 0 puis on le libère, à la date t 0 = 0 s, sans vitesse initiale. I°/ On suppose que les frottements sont négligeables. 1) Etablir l’équation différentielle du mouvement de (S) et en déduire la nature de son mouvement. 2) Calculer la période propre T 0 des oscillations de (S). 3) Donner l’expression en fonction du temps de l’énergie potentielle E p du système {ressort, solide (S)}. 4) On donne la courbe de l’évolution de l’énergie potentielle au cours du temps : a- Comparer la période T des variations de E p et la période propre T 0 des oscillations de (S). b- Déterminer l’équation horaire du mouvement de (S). II°/ En réalité, le solide (S) est soumis, au cours de son mouvement, à une force de frottement de type visqueux f h.v , ou h est une constante positive. 1) Etablir la nouvelle équation différentielle pour le variable x. 2) Montrer que l’énergie mécanique de l’oscillateur n’est pas conservative. 3) On donne, à la même échelle, quatre enregistrements mécaniques traduisant l’évolution de x(t) (avec : h 1 < h 2 < h 3 < h 4 ). Compléter le tableau ci-dessous sachant que l’un de ces diagrammes correspond au retour le plus rapide de (S) vers son état d’équilibre. enregistrement 1 enregistrement 2 enregistrement 3 enregistrement 4 h nature du mouvement enregistrement 1 ……… ………………….…………… enregistrement 2 ……… ………………….…………… enregistrement 3 ……… ………………….…………… enregistrement 4 ……… ………………….…………… t x t x t x t x 0 0 0 0 Prof : GOUIDER ABDESSATAR Série De Révision N°2

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  • AA..SS :: 22001144//22001155 44 SScc

    Exercice 1 On considre les trois couples suivants 25C :

    Couple 1 : HC O / C O : pKa1 = 7,3

    Couple 2 : 2 5 3 2 5 2C H NH / C H NH : Kb2 = 4,67.10

    -7

    Couple 3 : 2 2HCO H / HCO : Ka3 = 1,6.10

    -4

    1) Comparer les forces des trois acides et celles des trois bases conjugues.

    2) a- Ecrire lquation de la raction entre HCO et 2HCO .

    b- Exprimer la constante dquilibre de cette raction en fonction de pKa1 et Ka3 et la calculer. c- Montrer que la valeur de cette constante confirme la rponse de la question 1. 3) On considre le mlange des espces prises dans les conditions suivantes :

    2 1HC O 10 mol.L ; 1C O 0,2mol.L ; 1

    2HCO H 0,2mol.L ; 2 12HCO 10 mol.L

    a- Le systme est-il en quilibre ? Sinon dans quel sens volue-t-il ? b- Calculer la composition finale du mlange. 4) On lve la temprature de lquilibre considr dans la question (2) de 25C 60C, on constate quun nouvel quilibre stablit caractris par la constante K' = 100. En dduire le caractre nergtique de la raction.

    Exercice 2 On considre un oscillateur mcanique form par un solide (S) de masse m = 200 g attach un ressort horizontal de raideur k = 20 N.m-1. On carte le solide de sa position dquilibre O jusqu le point M0 dabscisse x0 < 0 puis on le libre, la date t0 = 0 s, sans vitesse initiale. I/ On suppose que les frottements sont ngligeables. 1) Etablir lquation diffrentielle du mouvement de (S) et en dduire la nature de son mouvement. 2) Calculer la priode propre T0 des oscillations de (S). 3) Donner lexpression en fonction du temps de lnergie potentielle Ep du systme {ressort, solide (S)}. 4) On donne la courbe de lvolution de lnergie potentielle au cours du temps : a- Comparer la priode T des variations de Ep et la priode propre T0 des oscillations de (S). b- Dterminer lquation horaire du mouvement de (S).

    II/ En ralit, le solide (S) est soumis, au cours de son mouvement, une force de frottement de type visqueux f h.v

    , ou h est une constante positive. 1) Etablir la nouvelle quation diffrentielle pour le variable x. 2) Montrer que lnergie mcanique de loscillateur nest pas conservative. 3) On donne, la mme chelle, quatre enregistrements mcaniques traduisant lvolution de x(t) (avec : h1 < h2 < h3 < h4). Complter le tableau ci-dessous sachant que lun de ces diagrammes correspond au retour le plus rapide de (S) vers son tat dquilibre.

    enregistrement 1 enregistrement 2 enregistrement 3 enregistrement 4

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