LYCEE JULES SAGNA DE THIES PREMIERE S COMPOSITION DU 1
erSEMESTRE DUREE : 04H 2013 – 2014
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CHIMIE 08 POINTS
EXERCICE 1 :
Les partes A et B sont indépendantes (05 Points)
PARTIE A : HYDROGENATION CATALYTIQUEL’hydrogénation catalytique, sur palladium désactivé, du but-2-yne conduit exclusivement au but-2-ène-(Z) ; celle de l’hex-3-yne conduit uniquement à l’hex-3-ène-(Z).
1-Ecrire les formules semi développées de tous les alcènes et alcynes concernés.
2-Les résultats précédents semblent mettre en évidence une propriété importante de l’hydrogénation catalytique des alcynes. De quelle propriété s’agit-elle ?
3-La propriété énoncée au 2- est tout à fait générale.
3.1-De quel alcyne faut-il partir pour le transformer, par hydrogénation catalytique sur palladium désactivé, en 2,5-diméthylhex-3-ène-(Z) ?
3.2-Est-il possible d’obtenir, par une méthode semblable le but-2-ène-(E) ? PARTIE B : ETUDE DU PVC ET DU PE
Une bouteille d’eau minérale est constituée d’un corps en PVC dont la masse est de 50g et d’un bouchon en PE de masse 4g.
1-De quel monomère doit-on partir pour synthétiser le PVC ?
2-Calculer la masse molaire de ce monomère. Quel pourcentage de chlore renferme-t-il ? 3-En déduire la masse de chlore contenu dans le corps de la bouteille.
4-De quel monomère doit-on partir pour synthétiser le PE ?
5-Quelle est la masse de monomère nécessaire à la fabrication d’un bouchon ? EXERCICE 2 : FORMULE D’UN HYDROCARBURE (03Points)
Un mélange gazeux est formé d’hydrogène et de deux hydrocarbures dont les molécules contiennent le même nombre d’atomes de carbone. L’un des hydrocarbures est saturé, l’autre est un alcène.
- la combustion complète de 100cm3 de ce mélange donne 210cm3 de dioxyde de carbone.
- 100cm3 de ce mélange chauffé en présence de nickel donne en fin de réaction un produit unique dont le volume est de 70cm3.
1-Trouver la formule des deux hydrocarbures.
2-Déterminer la composition centésimale en volume du mélange initial.
PHYSIQUE 12 POINTS
EXERCICE
1 : DESCENTE PUIS MONTEE DE PLAN INCLINE (03 Points)
Un petit objet S quasi ponctuel de masse m = 100 gpeut se déplacer sur deux plans inclinés (OA) et (OB) en coupe.
On donne :
20
; m 3 OB
30 ; m 2 OA
On repère la position de l’objet par son abscisse x, sur un axe horizontal d’origine O. Le point O sera choisi comme origine de l’énergie potentielle.
1) Quelles sont les coordonnées des point A et B ?
2) Exprimer, en fonction de x, l’énergie potentielle de l’objet dans le champ de pesanteur terrestre (on distinguera les cas x > 0 et x < 0).
3) L’objet passe de B à A. Calculer la variation Ep de son énergie potentielle.
EXERCICE 3 : SOLIDE SUR PLAN INCLINE (05 Points)
On se propose de mesurer l'intensité des actions de frottement qui agissent sur un mobile autoporteur en mouvement. Ces actions seront modélisées par une force constante, de sens opposé au vecteur vitesse. Ce mobile, de centre d'inertie G, de masse m, est abandonné sans vitesse sur une table à digitaliser, inclinée d'un angle α par rapport à l'horizontale. Au cours de son mouvement, le mobile suit la ligne de plus grande pente de direction Ox, la position de G est repérée en fonction du temps par sa coordonnée x dans le repère (O, ), et transmise à un ordinateur.
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www.juufpc.jimdo.com Page | 2 Dispositif expérimental
Données : m = 220 g, α = 15°, g = 9,8 m / s 2 .
Les valeurs de x, aux dates des relevés, figurent dans le tableau ci-après, accompagnées du résultat du calcul de la plupart des vitesses instantanées et énergies cinétiques Ec du mobile en translation.
1- Calculer les valeurs de la vitesse v et de l'énergie cinétique Ec du mobile à la date t = 0,0414 s.
2- Etablir l'inventaire des forces s'exerçant sur le mobile et les représenter sur un schéma.
3- On appelle A et B les positions respectives occupées par le mobile aux dates t = 0 et t quelconque.
En utilisant le théorème de l'énergie cinétique entre A et B, distants de L, exprimer Ec (B) en fonction de Ec (A), m, L, a et de l'intensité de la force de frottement .
4- Détermination de l'intensité de la force de frottement.
a- A partir des valeurs portées dans le tableau, représenter Ec (B) en fonction de L sur papier millimétré. On prendra 1 cm 10 - 2 m et 1 cm 10 - 2 J.
b- Déterminer l'équation de cette courbe.
c- En déduire l'intensité de la force de frottement qui agit sur le mobile et l'énergie cinétique du mobile à la date t = 0.
EXERCICE 4 : LE LOOPING (04 Points)
Un solide de masse m se déplace dans une glissière constituée d’une partie rectiligne BC suivie d’une partie circulaire de centre O et de rayon R. Les frottements sont négligés. g =10 ms-2.
L’origine des altitudes est le point B. Le solide est lâché de C sans vitesse.
1. Représenter en B et en A les forces appliquées au solide et le vecteur vitesse
2. Exprimer l'énergie mécanique en A et C, puis la vitesse en A en fonction des données 3. Calculer la vitesse en A si m = 100g R = 0,5m BC = 2m = 1,2 rad ; = 1rad
4. La vitesse minimale en D doit être supérieure à la racine carrée (10R) sinon le point D n'est pas atteint.
Quelle doit être l'énergie minimale en C permettant d'atteindre D. En déduire l'altitude minimale de C permettant d'atteindre D.
5. Répondre par Vrai ou Faux .Justifier.
5.1. En E la somme des forces est nulle.
5.2. Si la masse quadruple, la vitesse en A double.
5.3. Si le rayon quadruple, la vitesse en A double.
5.4. Si la vitesse réelle en A est la moitié de celle calculée, alors 50% de l 'énergie est dissipée sous forme de chaleur lors des frottements.
