BFEM Physique chimie 2012

Exercice 1 (4 points)

Au cours d'une séance de travaux pratiques, un groupe d'élèves mélange dans un bêcher un volume $V_{a}=10\;mL$ d'une solution d'acide chlorhydrique $(H^{+}+Cl^{-})$ de concentration $C_{a}=2.10^{-2}\;mol.L^{-1}$  et un volume $V_{b}=20\;mL$ d'une solution d'hydroxyde de sodium $(Na^{+}+OH^{-}$) de même concentration molaire.
 
1.1  Calcule les quantités de matière (nombre de moles) d'acide et de base mélangées. $\quad(02\;pt)$
 
1.2 On ajoute quelques gouttes de bleu de bromothymol $(B.B.T)$ dans le mélange. Quelle est la coloration observée ? Justifie ta réponse. $\quad(01\;pt)$
 
1.3 Quel volume d'acide ou de base doit-on ajouter au mélange pour obtenir l'équivalence acido-basique ?    $\quad(01\;pt)$

Exercice 2 (4 points)

L'aluminothermie est la production de hautes températures par réaction exothermique d'aluminium en poudre sur divers oxydes métalliques. L'une des utilisations la plus courante est le soudage de barres de fer à partir d'un mélange de poudre d'oxyde ferrique et d'aluminium.
 
Cette réaction entre l'aluminium $(Al)$ et l'oxyde ferrique $(Fe_{2}0_{3})$ produit de l'alumine $(Al_{2}0_{3})$ et du fer $(Fe).$
 
2.1  Écris l'équation bilan de la réaction.    $\quad(01\;pt)$
 
2.2 Calcule la masse de fer obtenue après réaction de $3.2\;kg$ d'oxyde ferrique. $\quad(01.5\;pt)$
 
2.3 Détermine la masse d'alumine obtenue en même temps. $\quad(01.5\;pt)$
 
On donne les masses molaires en $g.mol^{-1}$ : 
 
$M(Al)=27\;;\ M(O)=16\;;\ M(Fe)=56$

Exercice 3 (6 points)

Les lentilles sont utilisées dans plusieurs dispositifs optiques: appareils photographiques, microscopes, télescopes, verres correcteurs, etc.
 
Pour corriger sa vision, un patient atteint d'hypermétropie porte des verres correcteurs constitués d'une lentille convergente de distance focale $f=10\;mm.$
 
On place perpendiculairement à l'axe optique principal d'une lentille identique à celle des verres de ce patient, un objet $AB$ de hauteur $h=1\;cm.$ L'objet est à $1.5\;cm$ du centre optique de la lentille, le point $A$ étant situé sur l'axe optique principal.
 
3.1 Construis l'image $A_{1}B_{1}$ de l'objet $AB.\quad(02\;pt)$
 
3.2 Précise les caractéristiques de l'image.    $\quad(02\;pt)$
 
3.3 Explique ce qu'est l'hypermétropie et comment la lentille convergente corrige cette anomalie de l'œil. $\quad(02\;pt)$

Exercice 4 (6 points)

Sur un mobile en déplacement sur une route horizontale s'exercent les forces suivantes :
 
$-\ $ Son poids d'intensité $P=2800\;N$
 
$-\ $ La réaction de la route perpendiculaire à celle-ci, de même intensité que le poids $(R=P).$
 
$-\ $ La force motrice colinéaire au déplacement, de même sens et d'intensité $F=5600\;N.$
 
$-\ $ Les forces de frottement représentées par une force unique colinéaire au déplacement, de sens contraire et d'intensité $f=700\;N$
 
4.1 Représente, par des vecteurs, les forces appliquées au mobile qu'on assimilera à un point matériel.  Échelle $1\;cm$ pour $1400\;N.\quad(03\;pt)$
 
4.2 Le mobile a effectué un déplacement de $0.8\;km.$ Calcule le travail de la force motrice.    
 
Quel est le travail du poids sur le même déplacement ? Justifie. $\quad(03\;pt)$

Correction BFEM Physique chimie 2012

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