12/02/2013 AB_DV5_2012_2013.doc 1/2
NOM : ... Prénom : ... Classe : 2nde 5
Le 15/02/2013 Devoir n°5 (1h) - Calculatrice autorisée Page : 1/2
I. Gravitation et poids d’un corps (8 points)
1) La formule suivante donne l’expression littérale de la valeur de la force d’interaction gravitationnelle s’exerçant entre deux objets : F = G m M
d² .
Préciser la signification de G et d. Indiquer les unités du Système International (S.I.) des grandeurs F, m et d.
2) Yves affirme : « Quand deux corps s’attirent, le corps le plus lourd attire plus fort que le corps plus léger ». Est-ce vrai ? Expliquer votre réponse.
Deux boules de pétanque, de masse 650 g, sont posées l’une à côté de l’autre sur le sol. Leurs centres sont distants de 20 cm.
3) Calculer la valeur des forces d’interaction gravitationnelle entre ces deux boules ? ( G = 6,67 10-11 unité SI).
4) Représenter ces forces sur un schéma, sans souci d’échelle.
5) Comment évoluerait la valeur de la force si la distance entre les deux boules diminuait ? Justifier à l’aide de l’expression de la valeur de la force.
6) Calculer le poids P d’une boule (g = 9,8 N.kg-1)
7) Pourquoi, lorsqu’on étudie le mouvement d’une boule de pétanque sur Terre, ne tient-on pas compte de la force d’interaction gravitationnelle exercée par l’autre boule ?
II. Caféine, quantité de matière dans un paquet de 500 g (6 points) La caféine à pour formule chimique C8H10N4O2.
Données : M(C) =12,0 g.mol-1 ; M(H) = 1,0 g.mol-1 ; M(O) = 16,0 g.mol-1 ; M(N) = 14,0 g.mol-1 ; NA = 6,02 1023 mol-1
1) Dans quels produits trouve-t-on de la caféine ? 2) Nommer la constante NA.
3) Donner la définition de la mole d’une molécule.
4) Quel est le nombre de molécules N de caféine contenue dans 2,5 mol de caféine ?
5) Quel est le lien entre la quantité de matière n, la masse m et la masse molaire M ? Donner les unités pratiques utilisées en chimie dans cette relation.
6) Calculer la masse molaire M de la caféine. Détailler votre calcul.
7) Quelle est la quantité de matière de caféine n(caféine) contenue dans 100 mg de caféine ?
8) Un café décaféiné ne peut contenir plus de 0,10% en masse de caféine. Quelle quantité de matière maximale de caféine n(max) y a-t-il dans un paquet de café décaféiné de masse 500 g ?
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III. Préparation d’une solution de glucose (6 points)
Vous êtes chargés de réaliser 50,0 mL de solution aqueuse de glucose de concentration massique C = 25,0 g/L.
1. Questions préliminaires
1.1. Quelle est la masse de glucose contenue dans 1,0 L de cette solution ?
En déduire la masse de glucose contenue dans 50,0 mL de cette même solution ? 1.2. Quelle est la formule brute de la molécule de glucose représentée ci-contre ? 2. Réalisation de la solution
2.1. Schématiser ci-dessous le matériel manquant
Pissette d’eau distillée
bécher de 50 mL
Éprouvette graduée de 50 mL
Erlenmeyer de 50 mL
Fiole jaugée
de 50,0 mL Entonnoir Coupelle plastique
2.2. Pourquoi choisit-on une fiole jaugée plutôt qu'un bécher ou une éprouvette graduée pour préparer cette solution ?
2.3. Pourquoi introduit-on l’eau de rinçage dans la fiole jaugée ?
2.4. Pourquoi, dans un premier temps, remplit-on à moitié la fiole jaugée ?
2.5. Rédiger le protocole détaillé pour réaliser cette solution sans schématiser le matériel.
