Devoir 203:Deuxième année secondaire.

Chimie: Toutes les solutions sont prises à 25°C. On donne H=1 ; O=16 et Na=23.
Exercice 1:

1)La relation [OH^-]=10^pH-14 peut se déduire à partir de la relation [H₃O⁺]=10^-pH. Expliquer comment.
2)a-Pour une solution acide on a [H₃O⁺]>10^-7mol.L^-1.
   Que peut-on dire du pH? et de [OH^-]?
   b-Pour une solution basique on a [OH^-]>10^-7mol.L^-1.
   Que peut-on dire du pH? et de [H₃O⁺]?
3)Calculer la molarité en ions H₃O⁺ et des ionsOH^- pour une solution de pH=0 et pour une solution de pH=14.
Exercice 2:
Une solution aqueuse (S₁) de soude a un pH égal à 12.
1)a-Calculer les molarités des ions H₃O⁺; OH^- ; Na⁺ dans cette solution.
   b-En déduire la concentration molaire C₁ de la solution (S₁).
   c-Quelle masse de soude a-t-il fallu dissoudre dans l'eau pour préparer 250cm³
   de la solution (S₁).
2)Quelle masse de soude faut-il ajouter à la solution (S₁) de pH=12 pour obtenir une solution (S₂) de pH=13 en admettant que le volume n'a pas changé.
(Le volume est égal à 250cm³).
3)On chauffe 250cm³ de la solution (S₁) de pH=12 de manière à éliminer une partie de l'eau par ébullition. Calculer le volume d'eau qui doit être éliminé pour obtenir une solution (S₃) de pH=13.
Physique:
Exercice 1:
On réalise un circuit électrique simple avec une pile de f.é.m E=12V et de résistance interne r=5

et un résistor de résistance R=95

qui supporte une intensité maximale de 100mA.
1)Ne risque-t-on pas d'endommager R? Justifier.
2)Quelle résistance R' faut-il mettre en série avec R dans le circuit pour pouvoir fermer sans dommage l'interrupteur.
3)On élimine le résistor R' et on le remplace par un moteur de f.c.é.m E'=1,5V et de résistance interne r'=5

.
a-Déterminer l'intensité du courant qui traverse le circuit.
b-Chercher la tension aux bornes de chaque dipôle dans le circuit.
c-Calculer l'énergie électrique dissipée par effet Joule dans tout le circuit pendant 10min.
Exercice 2:
Un circuit électrique comprend en série:
-Deux piles identiques chacune de f.é.m E=12V et de résistance interne r=1

.
-Un résistor de résistance R=5

.
-Un moteur de f.c.é.m E'=12V et de résistance interne r'.
La tension aux bornes du moteur est égale à 17V et pour une durée de 5min, l'énergie thermique dissipée dans le moteur est égale à 1500J.
1)a-Déterminer l'intensité du courant dans le circuit.
b-En déduire la résistance interne r' du moteur.
2)Déterminer, pour une durée de 5min:
a-L'énergie électrique totale fournie par les deux piles.
b-L'énergie thermique dissipée dans tout le circuit.
c-L'énergie mécanique et l'énergie électrique reçue par le moteur.
En déduire le rendement du moteur. (On rappelle que le rendement d'un moteur est le rapport de son énergie mécanique par l'énergie électrique qu'il reçoit pendant la même durée).