Devoir à la maison numéro 3 Semestre I

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Exercice 1 Le circuit ci-dessous comporte :

-Un générateur de f.e.m E=24V et de résistance interne r=1Ω -Un électrolyseur de f.c.e.m E’=2V et de résistance interne r’=5Ω - Un conducteur ohmique de résistance R=5Ω

- Interrupteur K.

1- Représenter sur le schéma les tensions U_PNet U_ABetU_BC. 2- En appliquant la loi d'additivité des tensions, calculer l'intensité du courant I qui circule dans le circuit lorsque l'interrupteur est fermé.

3- Au niveau du générateur :

3-1- Calculer la puissance électrique P_u fournie par le générateur au reste du circuit.

3-2-Calculer la puissance électrique P_T totale du générateur.

3-3- Déduire le rendement ^₁du générateur.

4- L’électrolyseur fonctionne pendant  t 10 min: 4-1- Calculer l’énergie W_ereçue par l’électrolyseur.

4-2- Calculer l’énergie W_uconvertie en énergie chimique.

4-3- Calculer l’énergie W_Jdissipée par effet joule dans l’électrolyseur.

4-4- Déduire le rendement ₂de l’électrolyseur.

Exercice 2

On considère le circuit représenté sur la figure (1), comprenant :

- Un générateur de tension variable de f.e.m E et de résistance interne négligeable(r=0).

- Un moteur électrique de f.c.e.m E’ et de résistance interne r’.

- Conducteur ohmique de résistance R=10Ω.

Le schéma de la figure (2) représente la caractéristique du moteur électriqueU_CD  f I( )₂ .

1- En utilisant la figure (2), déterminer la valeur de f.c.e.m E’ du moteur électrique et sa résistance interne r’.

2- On fixe la f.e.m du générateur à la valeur E₁=1,2V.

2-1- Calculer la puissance utile P_u du moteur électrique.

2-2- Calculer la puissance P_J dissipée par effet de joule dans le circuit.

3-On fixe à nouveau la valeur de f.e.m du générateur à E₂=3V.

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Année scolaire

2019-2018 1Bac.Sc.Fr

Fig.1 Fig.2

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3-1- Calculer l’intensité du courant I₂.

3-2- Calculer, dans ce cas, le rendement  du moteur électrique.

Exercice 3

On prépare V₀ 0,1L de solution de chlorure de sodium(Na_aq^ Cl_aq^) par dissolution d’une masse

0,585

m g de chlorure de sodium NaCl( )S dans l’eau distillée.

1-Ecrire l'équation de dissolution.

2- Calculer la concentration C₀ de soluté apporté en^{mol l.1} et ^{mol m. 3} .

3- En déduire la concentration molaire effective de chaque espèce d'ions dans la solution.

4- Exprimer la conductivité  de la solution en fonctions des concentrations molaires de ces ions. Calculer sa valeur.

5- On ajoute une quantité d’eau à la solution précédant, puis on mesure la conductance d’une portion de la solution obtenue à l’aide d’une cellule conductimétrique (de surface S3, 21cm²en regard et distant deL1cm). On mesure la tension appliquée entre les deux électrodes émergés et la valeur du courant électrique circulant dans cette solution; on trouve U2V et

7,56.10 4

I  ^ A

5-1- Calculer la conductance G.

5-2- En déduire la conductivité ^ de la solution obtenue.

5-3- Calculer la concentration molaire C de cette solution.

5-4- Déduire le volume d’eauV_eau ajouté à la première solution.

Données :

-La conductivité molaire ionique à 25C: _Na 5.10 ³S m mol. ². ¹

 

 et_Cl 7, 6.10 ³S m mol. ². ¹

 

 .

-Masse molaire de Chlorure de sodium : M NaCl( )58,5 .g mol^1