Devoir à la maison n°1 2sc 1

Devoir à la maison n°1 2sc 1

Exercice N°1 : (3,5 pts )

Le noyau d’un atome de Silicium de symbole Si possède 28 particules, la charge de ce noyau est Q_noyau = 22,4 .10 ^{- 19}C

1) Donner le nom des constituants du noyau :

Les neutrons et les protons sont appelés nucléons 2) Calculer le nombre de charge Z du Silicium.

Z = Q_n

e = , ^

, ^ = 14

3) Calculer le nombre des neutrons N du Silicium.

A = N +Z N = 28-14=14 4) Écrire le symbole du noyau.

Exercice N°2 : (4,5 pts ) : On donne

V_m = 22,4 L.mol^-1 ; M(Ca) = 40 g.mol^-1 ; M(C) = 12 g.mol^-1 et M(O)= 16 g.mol^-1

Le carbonate de calcium solide CaCO3 réagit avec une solution d’acide chlorhydrique selon l’équation suivante :

CaCO₃ + 2 H₃O⁺ Ca²⁺ + CO₂ + 3 H₂O

Dans bécher contenant un volume V =100 mL d’une solution d’acide chlorhydrique de concentration molaire C = 0, 1 mol .L^-1, on ajoute une masse m = 0,2 g de carbonate de calcium. On observation le dégagement d’un gaz.

1)

a) Calculer la quantité de matière n_C de carbonate de calcium et n₂ celle d’ions hydronium H₃O⁺.

M(CaCO₃) = 40 +12+ 3X16 =100 g.mol^-1 n_{C =} ,

 ⁼ 0,002 mol = 2 10^-3 mol n H3O+= C V = 0,1 X0,1 = 2 10^-2 mol

b) Déterminer en le justifiant le réactif limitant.

n _HO

n_C = ^

^ = 10 comparons ce résultat au quotient des coefficients stœchiométriques 

 < n _HO

n_C d’où le carbonate de calcium est le réactif limitant.

2^ème méthode : nH_O^

 = 10^-2mol > n_C

 = 2 10^-3 mol d’où le carbonate de calcium est le réactif limita 2) Calculer le volume de dioxyde de carbone CO2 dégagé.

n_CO2 = n _CaCO3 réagit or CaCO₃ est le réactif limitant donc n_CO2= 2 10^-3 mol V_CO2 = 2 10^-3 X 22,4 =44,8 10^-3 L

3) Calculer la concentration finale de la solution en ions Ca²⁺. n_Ca2+ = n_CaCO3réagit = 2 10^-3 mol

[ca²⁺] =   ^

, = 2 10^-2 mol.L^-1

Physique:

Exercise n°1 :

Sur une lampe sont écrites les indications suivantes : 60 W ; 120 V

1) Donner la signification de chaque indication.

60W : c’est la puissance électrique de la lampe : puissance nominale 120V : c’est la tension nominale

a) Calculer l’intensité du courant I qui traverse la lampe en fonctionnement normal

Pour un dipôle électrique on a : P= U.I I = P U

I = 

 = 0,5 A

b) On veut brancher en série avec la lampe un fusible et on dispose des trois fusibles : 0,5 A ; 1 A et 2A

Que doit-on choisir ? Justifier

On choisit le fusible de 0,5 A car l’intensité nominale de courant de lampe est de 0,5 A

Exercice n°2 :

On a mesuré l'énergie consommée par trois appareils (1), (2) et (3) en fonction de leur durée d'utilisation. L’énergie consommée est exprimée en kilojoule (KJ)

Définir la puissance électrique reçue par un dipôle récepteur.

Revoir cours.

1) Déterminer, sans calcul, l'appareil qui consomme l’énergie la plus élevée.

Justifier Pour la même durée de temps l’appareil n°1 consomme

0,5A 1A 2A

Pour la même durée de temps l’appareil n°1 consomme plus que l’appareil n° 2 qui consomme plus que l’appareil °3 (comparer l’énergie consommée pour une durée de temps de 40 s par exemple).

2) Calculer la puissance que consomme chaque appareil Appareil (1):  ^

 = 1,5 10³ w = 1500w (on utilise le joule j et la seconde s) Appareil (2):  ^

 = 800 w Appareil (3):  ^

 =333,33

3) Déterminer l'énergie consommée par l'appareil (1) s'il est utilisé pendant 20 minutes et l’exprimer en Kwh

E = P.t = 1500 X 20 X60 = 1 800 000 j or on a 1 kwh = 3,6 10⁶j E =   

 = 0,5 kwh Rappel 1kwh en joule?

1 kw c’est puissance de 1000 w et h c’est une durée de temps de 1 heure c’est à dire 3600s

1kwh = 1000 X 3600 = 3,6 10⁶ j