Exercice 1 (4 points)

Données : Volume molaire normal des gaz $V_{m}=22.4\;L.mol^{-1}$

Masses molaires en $g.mol^{-1}$ :

$M(Zn)=65\;,\ M(O)=16\;,\ M(H)=1\;,\ M(C)=12$

1. Recopier le tableau qui suit et le compléter.$\quad(2.5\;pt)$

$$\begin{array}{|c|c|c|c|c|}\hline\text{Nom}&\text{Dihydrogène}& &\text{Hydroxyde de sodium}& \\ \hline\text{Formule}& &C_{2}H_{2}& &NaCl\\ \hline\end{array}$$

2. L'équation-bilan de la combustion complète de l'hydrocarbure de formule $C{_2}H_{2}$ est la suivante :

$$2C{_2}H_{2}+5O_{2}\ \longrightarrow\ 4 CO_{2}+2H_{2}O$$

a)Définir un hydrocarbure. $\quad(0.5\;pt)$

b)Calculer, dans les conditions normales de température et de pression, le volume de dioxygène nécessaire à la combustion d'une masse de $2.6\;kg$ de cet hydrocarbure.$\quad(01\;pt)$

Exercice 2 (4 points)

On obtient le zinc à partir de son minerai appelé blende, de formule $ZnS.$ Pour ce faire, on fait subir à ce minerai deux transformations chimiques successives représentées par les équations suivantes :

$$ZnS+O_{2}\ \longrightarrow\ ZnO+SO_{2}\;;\quad ZnO+CO\ \longrightarrow\ Zn+CO_{2}$$

1. Équilibrer, si nécessaire, les équations de ces deux réactions. $\quad(01\;pt)$

2. Calculer la masse d'oxyde de zinc $ZnO$ qu'on doit faire réagir pour obtenir $650\;g$ de zinc. $\quad(1.5\;pt)$

3. Calculer, dans les conditions normales de température et de pression, le volume de dioxyde de carbone formé au cours de la préparation de cette masse de zinc. $\quad(1.5\;pt)$

Exercice 3 (6 points)

Un groupe d'élèves se propose de vérifier expérimentalement leurs connaissances du cours de physique.

Il réalise le montage schématisé ci-contre et établit entre A et B une tension constante $U_{AB}=8\;V.$ Tous les résistors ont la même résistance; soit: $R_{1}=R_{2}=R_{3}=R_{4}=4\;\Omega.$

1. Calculer les intensités des courants qui traversent les différents résistors dans les cas suivants :

a) Les interrupteurs $K_{1}\ $ et $\ K_{2}$ sont ouverts. $\quad(02\;pt)$

b) $K_{1}\ $ et $\ K_{2}$ sont fermés.$\quad(2.5\;pt)$

2. Calculer la tension aux bornes du résistor de résistance $R_{2}$ lorsque $K_{1}\ $ et $\ K_{2}$ sont ouverts.$\quad(0.5\;pt)$

3. A titre de vérification, lorsque $K_{1}\ $ et $\ K_{2}$ sont ouverts, le groupe d'élèves place convenablement un ampèremètre et un voltmètre pour mesurer respectivement l'intensité du courant traversant le résistor de résistance $R_{2}$ et la tension à ses bornes. Faire le schéma du montage ainsi réalisé. $\quad(01\;pt)$

Exercice 4 (6 points)

Le barrage de Manantali construit sur le fleuve Sénégal est un ouvrage en béton de $66\;m$ de hauteur qui assure une retenue d'eau de plusieurs milliards de mètres cubes $(m^{3}).$ La chute de l'eau du barrage actionne le générateur d'une usine permettant ainsi de produire de l'électricité. L'usine est construite au pied du barrage. Le débit de la chute d'eau est de $1.5\;l0^{5}\;m{^3}/min$

1. Déterminer le volume d'eau $V$ qui tombe par heure. $\quad(01\;pt)$

2. Calculer le poids $P$ d'eau correspondant. $\quad(01\;pt)$

3. Calculer le travail du poids de cette quantité d'eau lors de la chute, Calculer la puissance mécanique correspondante. $\quad(02\;pt)$

4. En déduire la puissance électrique délivrée par le générateur sachant que le rendement du dispositif est de $0.8\quad(02\;pt)$

On prendra : $g=10\;N.kg^{-1}$