Exercice 1 (4 points)

Une solution d'acide chlorhydrique $(H^{+} + Cl^{-})$ de molarité $C=2.10^{-1}$ $mol.L^{-1}$ est obtenue par dissolution de gaz chlorhydrique dans 200 mL d'eau pure. La dissolution s'est faite sans changement de volume.

1-1 Détermine, en $g.L^{-1}$, la concentration massique de la solution. (1 point).

1-2 On neutralise 80 mL de cette solution par une solution d'hydroxyde de sodium $(Na^{+} + HO^{-})$.

A l'équivalence, un volume de 40 mL de cette base est utilisé.

Calcule la concentration molaire de la solution basique d'hydroxyde de sodium. (1 point)

1-3 On verse les 120 mL d'acide restant sur de la grenaille de zinc (Zn) en excès.

1-3-1 Écris l'équation bilan de la réaction. (1 point)

1-3-2 Trouve le volume de dihydrogène dégagé par cette réaction. (1 point)

Exercice 2 (4 points)

Le méthane $(CH_4)$ est un gaz à effet de serre, responsable du réchauffement climatique. Le traitement des déchets enfouis permet de récupérer le méthane pour le brûler ou l'utiliser.

2.1 A quelle famille d'hydrocarbures appartient le méthane ? (0,5 point)

2 2 Écris la formule générale de cette famille. (0,5 point)

2.3 Écris l'équation bilan de la combustion complète du méthane. (0,5 point)

2.4 Calcule le volume de dioxygène nécessaire à la combustion complète de 320 g de méthane. (Le volume molaire est $24 L.mol^{-1})$. (1,5 point)

2.5 Trouve la masse de dioxyde de carbone formé après la combustion ? (1 point)

Exercice 3 (6 points)

Une lentille convergente a une vergence $C = 40\delta$. Un objet droit AB, de hauteur 2cm est placé devant cette lentille et perpendiculairement à l'axe optique principal. Le point A étant sur l'axe. L'image $A^{\prime}B^{\prime}$ de l'objet AB est située à une distance $OA^{\prime}$ = 5 cm.

3-1 Calcule la distance focale de cette lentille. (1 point)

3-2 Construis l'image $A^{\prime}B^{\prime}$ de l'objet AB. (2 points)

3-3 Détermine la hauteur de l'image $A^{\prime}B^{\prime}$ et la distance OA. (1 point)

3-4 Construis l'image de ce même objet AB, donnée par une lentille divergente de distance focale 1,5 cm sachant que la distance OA = 4cm. (02 points).

Exercice 4 (6 points)

La quantité d'énergie dégagée par effet Joule par une résistance chauffante E= 60 kJ. L'intensité du courant qui la parcourt pendant 5 min est égale à 2A.

4-1 Énonce la loi de Joule. (1 point).

4-2 Calcule la valeur $R_1$ de cette résistance chauffante. (1,5 points)

4-3 Trouve la tension U entre les bornes de cette résistance. (1 point)

4-4 Cette résistance chauffante est un conducteur ohmique. On l'associe à un résistor de résistance $R_2$ inconnue. La résistance équivalente à l'ensemble $R_1$ et $R_2$ est de $20.\Omega.$

4-4-1 Les conducteurs de résistances $R_1$ et $R_2$ sont ils montés en série ou en dérivation ? Justifie ta réponse. (1 point).

4-4-2 Calcule la valeur de la résistance $R_2$. (1,5 points)