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Devoir surveillé N°1 Semestre 1 (Durée 2H)
NB : la notation tiendra compte de la validité des réponses, mais également de la qualité de la
présentation et de la clarté de la rédaction, les résultats non justifiés ne seront pas pris en compte.
Chimie ( 7 pts)
Etude cinĂ©tique dâune rĂ©action chimique
On sâintĂ©resse Ă suivre lâĂ©volution de la rĂ©action de lâĂ©thanoate dâĂ©thyle de formule chimique
CH
3
COOC
2
H
5
et une solution aqueuse dâhydroxyde de sodium (Na
+ HO
â
Ă une date t = 0 min, on introduit une quantitĂ© de matiĂšre đ§
đ
= đ đŠđšđ„ dâĂ©thanoate dâĂ©thyle dans un
ballon contenant une quantitĂ© de matiĂšre đ§ đ
â
âđ
đŠđšđ„ dâion dâhydroxyde. Il se produit une
rĂ©action chimique modĂ©lisĂ© par lâĂ©quation chimique suivante :
CH
3
COOC
2
H
5
+ HO
â
â CH
3
COO
â
+ C
2
H
5
OH
On obtient un mĂ©lange rĂ©actionnel ayant un volume đ đ
- La courbe de la figure 1 donne les variations de la conductance en fonction du temps G = f(t).
- La courbe de la figure 2 donne les variations de la conductance en fonction de lâavancement de la
réaction G = f(x).
1. Dresser le tableau dâavancement de cette rĂ©action. (1pt)
2. DĂ©terminer x max
lâavancement maximal de la rĂ©action et dĂ©duire le rĂ©actif limitant. (0.5pt)
3. Citer dâautres techniques qui peuvent ĂȘtre utilisĂ© pour suivre lâĂ©volution de cette rĂ©action. (0.5pt)
4. A lâaide de la figure 2 montrer que lâexpression de la conductance G Ă un instant t est donnĂ©e par :
đ = đ. đ â đđđ. đ± avec G exprimĂ©e en mS et x en mol. (1pt)
5. Définir le temps de demi-réaction. (0. 5 pt)
6. Calculer G 1 / 2
la conductance de la rĂ©action Ă lâinstant t
1 / 2
. (1pt)
7. En déduire t
1 / 2
le temps de demi-réaction. (0.5pt)
8. Montrer que lâexpression de la vitesse volumique de la rĂ©action est donnĂ©e par : (1pt)
đ
9. DĂ©terminer en (moL. m
â 3
. min
â 1
) la valeur de la vitesse volumique de la rĂ©action Ă lâinstantt =
0 min. (1pt)
10. DĂ©terminer n(CH 3
COO
â
) la quantité de matiÚre de CH
3
COO
â
Ă lâinstant đ = đ đŠđąđ§. (1pt)
Figure 1 : Figure 2 :
Physique (13pts)
Exercice 1 : Propagation des ondes mécaniques
I - Recopier le numéro de la question et écrire, parmi les affirmations proposées, la lettre qui correspond
à la réponse juste.
1. Lors de la propagation d'une onde : (0.25pt)
A
il y a transport de la matiĂšre et il nây a
pas transport de lâĂ©nergie
C
il nây a ni transport de la matiĂšre ni
transport de lâĂ©nergie
B
il y a transport de lâĂ©nergie et il nây a
pas transport de la matiĂšre
D
il y a transport de la matiĂšre et de lâĂ©nergie
2. Une onde est dite transversale si : (0.25pt)
A
la perturbation se fait dans la mĂȘme
direction que celle de la propagation
C
la perturbation se fait perpendiculairement Ă
la direction de la propagation
B elle se propage dans le vide D la propagation se fait sans amortissement
3. Le son est une onde : (0.25pt)
A électromagnétique C mécanique longitudinale
B mécanique transversale D qui se propage dans le vide
4. Lors de la diffraction dâune onde : (0.25pt)
A il y a modification de la fréquence C il y a modification de la célérité
B
il y a modification de la longueur
dâonde
D
la frĂ©quence, la longueur dâonde et la
célérité ne sont pas modifiées
5. On considĂšre un point M de la surface de lâeau oĂč se propage une onde progressive. Ce point M
reprend le mĂȘme mouvement que celui de la source S avec un retard temporel Ï. La relation entre
l'Ă©longation du point M et celle de la source est : (0.25pt)
A y
M
(t) = y
S
(t + Ï) C y
M
(t) = y
S
(t + 2Ï)
B y
M
(t) = y
S
(t â 2Ï) D y
M
(t) = y
S
(t â Ï)
II - La pointe S dâun vibreur crĂ©e une onde progressive sinusoĂŻdale de frĂ©quence N Ă la surface libre de
lâeau dâune cuve Ă ondes.
Lâonde, ainsi crĂ©Ă©e, se propage sans amortissement ni rĂ©flexion avec une cĂ©lĂ©ritĂ© v = 0 , 25 m. s
â 1
La figure ci-contre reproduit lâaspect de la surface de lâeau Ă un instant t 1
Les lignes circulaires reprĂ©sentent les crĂȘtes.
1. En exploitant la figure ci-contre, dĂ©terminer la longueur dâonde λ. ( 1 pt) 2. Trouver la frĂ©quence N de lâonde. ( 1 pt) 3. On considĂšre un point M de la surface de lâeau situĂ© Ă une distance d = 5 cm
de la source S. Calculer le retard temporel Ï du mouvement de M par rapport Ă
celui de la source S. ( 1 pt)
Exercice 2 : Propagation dâune onde lumineuse
Un faisceau de lumiĂšre parallĂšle monochromatique, de longueur d'onde đ đ
, produit par une source laser
arrive sur une fente F verticale rectangulaire, de largeur a On place un Ă©cran Ă une distance D de cette
fente ; la distance D est grande devant a. (voir la figure 1)
