Exercices physique chimie 2








télécharger 17.27 Kb.
titreExercices physique chimie 2
date de publication08.06.2017
taille17.27 Kb.
typeDocumentos
l.21-bal.com > loi > Documentos

19/04/2013

Exercices physique chimie 2nde

Exercice : Fission nucléaire

En 1999, la France a produit une énergie électrique de 486 x 109 kWh. Plus de trois quart sont d’origine nucléaire. Le but de cet exercice est de montrer l’intérêt énergétique de ce choix.

DONNÉES

  • Masses de quelques particules

Proton : mp = 1,6726 x10-27 kg ; neutron : mn = 1,6749 x 10-27 kg ; électron : me = 9,1094 x 10-31 kg

  • Masses de quelques noyaux

Uranium 235 : 234,9935 u ; cérium 146 : 145,8782 u ; sélénium 85 : 84,9033 u

  • Divers

1 u = 1,6606 x 10-27 kg ; c = 2,9979 x 108 m/s ; NA = 6,022 x 1023 mol-1 ; e = 1,602 x 10-19 C ; 1 W = 1 J/shttp://www.ikonet.com/fr/ledictionnairevisuel/images/qc/fission-nucleaire-319080.jpg

La production d’énergie dans ces réacteurs repose sur la fission de l’uranium 235.

Lorsqu’un neutron heurte un noyau d’uranium , une des fissions possibles conduit à la formation d’un noyau de cérium , d’un noyau de sélénium , ainsi qu’à un nombre a de neutrons .

1 - Écrire l’équation complète de cette réaction nucléaire ; en déduire la valeur de a et celle de X. Justifier en exprimant les lois appliquées.

2 - Calculer la variation de masse Δm qui accompagne la fission d’un noyau d’uranium 235.

3 - Calculer, en joule et en MeV, l’énergie ΔE libérée par cette réaction. Sachant que :

ΔE = Δm . c²

4 - Les centrales nucléaires françaises utilisant de l’uranium 235 fournissent au maximum une puissance électrique P = 1455 MW.

La combustion d’un kilogramme de pétrole libère une énergie E = 45 x 106 J sous forme de chaleur. Le rendement de la transformation d’énergie thermique en énergie électrique est de 34,2%. En déduire la masse de pétrole qui serait nécessaire pour produire pendant un an la même énergie électrique que les centrales nucléaires françaises.

Exercice : Produire 1kg de Na2CO3

NaCl

HCl

H2SO4

Etape 1

Na2SO4

CO2

C

Etape 2

Na2S

CaCO3

CaS

Na2CO3

Etape 3

Le carbonate de sodium (Na2CO3) est un ingrédient nécessaire aux industries du verre, du savon, des textiles (blanchissage du linge et dégraissage des laines) et du papier. En 1789, le chimiste français Nicolas Leblanc invente le procédé Leblanc qui permet d'obtenir du carbonate de sodium à partir de sel marin. Ce procédé comporte plusieurs étapes qui sont décrites dans le schéma suivant :


C


1 – Écrire et équilibrer l’équation de réaction des étapes 1, 2 et 3.

2 – Calculer la masse molaire des produits et des réactifs.

3 – Quel est la masse de réactif nécessaire pour former 1 kg de Na2CO3 ?

4 – Quel est la masse de déchets formés lors de ce processus ?

Dans les années 1860, Ernest Solvay développe un nouveau procédé de production du Na2CO3 qui utilise le sel marin et la craie comme matière première. Ce procédé est particulièrement intéressant parc qu’il utilise des réactifs bon marchés. De plus, une grande partie des produits formés dans ce procédé sont réutilisés. Il forme donc peu de déchets.

5 – Équilibrer l’équation de réaction des étapes 1, 2, 3 et 4.

  • Étape 1 :

CaCO3 → CO2 + CaO

  • Étape 2 :

NH4Cl + CaO → NH3 + CaCl2 + H2O

  • Étape 3 :

NaCl + CO2 + NH3 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl

  • Étape 4 :

NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

6 – Calculer la masse molaire des produits et des réactifs.

7 – Quel est la masse de réactif nécessaire pour former 1 kg de Na2CO3 ?

8 – Quel est la masse de déchets formés lors de ce processus ?

9 – Comparer les deux procédés de fabrication du carbonate de sodium.

Exercice de Physique (principe d’inertie) :

1 - Soit une bille au repos sur un plan horizontal :

a) Nommer les forces agissant sur la bille.

b) Les représenter de plusieurs couleurs, sans considération d'échelle mais en tenant compte du principe d'inertie.

2 - On approche un aimant de la bille ; elle se met en mouvement. On admettra qu'elle se déplace sans frottement. On la photographie durant son mouvement à raison d'une photographie toutes les 20 ms. La chronophotographie obtenue est la suivante :



a) Décrire le mouvement à l'aide de deux adjectifs. Justifier.

b) Sachant que la première position est photographiée à l'instant t0 = 0 s, calculer la vitesse instantanée à la date t4. L'exprimer en m/s.

c) Nommer les forces agissant sur la bille et les représenter de plusieurs couleurs sur le schéma ci-dessous.



d) Ces forces se compensent-elles ? Justifier.

3 - A la date t5, on enlève le plan et la bille n'est plus soumise à l'action de l'aimant. Tracer l'allure de la trajectoire de la bille.

QCM Loi de Descartes :

1 - Un rayon de lumière passe de l'air (incie 1,0) dans le verre (indice 1,3). Quel schéma respecte la loi de Descartes pour cette situation ?



2 - Un rayon de lumière passe du verre (incie 1,3) dans l'air (indice 1,0). Quel schéma respecte la loi de Descartes pour cette situation ?



3 - Un rayon de lumière passe d'un milieur n°1 à un milieur n°2 suivant le schéma ci-contre. Que peut-on en déduire ?

□ L'indice du milieu n°1 est plus grand que l'indice du milieu n°2.

□ L'indice du milieu n°1 est égale à l'indice du milieu n°2.

□ L'indice du milieu n°1 est plus petit que l'indice du milieu n°2.

Exercice Loi de Descartes et goutte d’eau :

La lumière blanche est formée d'un mélange de couleurs c’est le "spectre" de la lumière visible. Lorsque cette lumière passe à travers d’une goutte d’eau, elle est réfractée. Une goutte d’eau est toujours ronde. On peut donc modéliser cette goutte par une boule de la façon suivante :http://www.familysecuritymatters.org/imglib/20120221_water-droplet-icon.jpg

Un observateur extérieur regarde la lumière de la façon suivante :

http://www.familysecuritymatters.org/imglib/20120221_water-droplet-icon.jpg

1 – Une goutte d’eau fait en moyenne 1mm de diamètre. Comparer le trajet optique du rayon rouge et du rayon bleu.

Données: Indices de réfraction de l'eau

  • Lumière rouge: 740 nm : n = 1,330

  • Lumière bleue: 470 nm : n = 1,336

2 – Que peut-on dire sur l’eau ?

3 – à l’aide du schéma ci-dessous, calculer i2 en fonction de i1, i3 en fonction de i1 et i4 en fonction de i1. Calculer i4 si i1=30°.




similaire:

Exercices physique chimie 2 iconLe programme de physique chimie en terminale stl, spcl, est composé...

Exercices physique chimie 2 iconSous colle – Lundi 1/10 gdt – Chimie Physique & Chimie organique

Exercices physique chimie 2 iconPhysique au secondaire
«oiseau rare», devra apporter satisfaction à son auteur et à tout le monde d’ ailleurs, lorsqu’on sait que la plupart des livres...

Exercices physique chimie 2 iconPhysique au secondaire
«oiseau rare», devra apporter satisfaction à son auteur et à tout le monde d’ ailleurs, lorsqu’on sait que la plupart des livres...

Exercices physique chimie 2 iconPhysique-chimie série S

Exercices physique chimie 2 iconExercice II – Un smartphone en tp de physique-chimie (9 points)

Exercices physique chimie 2 iconProgramme de Physique Chimie, classe de Première S

Exercices physique chimie 2 iconFilière : Physique-chimie crmef –Fès- 2012-2013

Exercices physique chimie 2 iconEXercices de physique appliquée sur les montages a aop en régime linéaire

Exercices physique chimie 2 iconCe document vient en appui au programme de physique et de chimie...








Tous droits réservés. Copyright © 2016
contacts
l.21-bal.com