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30 juillet 2010

QCM virage circulaire, solénoïde, fusion nucléaire, dipôle RLC, moteur électrique ( Kiné EFOM 2009)

On peut considérer que les actions qui s'exercent sur un avion en vol sont équivalentes à 4 forces :
- le poids P ; 
- la poussée F due aux réacteurs :
- la trainée représentant les frottements et la résistance de l'air à l'avancement ; 
dans cet exercice cette force est considérée comme négligeable ;
- la portance R représentant l'action de l'air sur les ailes de l'avion et résultant des différences de pression entre les parties inférieure et supérieure de l'avion ; elle est toujours dans le plan de symétrie de l'avion, perpendiculaire au plan des ailes. 
 On donne g = 10 m s-2.

Un avion de masse 2 tonnes, partant du repos, parcourt la totalité de la plate forme horizontale d'un porte avions, supposé immobile, avant de décoller. 
La longueur de la piste d'envol est de 200 m et la vitesse au bout de la piste est de 360 km/h.
Evaluer l'intensité de la force de propulsion F supposée constante.

A

B

C

D

E


15800 N

22300 N

44100 N

30000 N

37000 N

autre

virage circulaire.
Le même avion attaque à la vitesse constante de 720 km/h un virage circulaire horizontal de 800 m de rayon
Déterminer la norme du vecteur accélération ( m s-2) de l'avion .


A

B

C

D

E

F

50

5,5

12

42

61

autre

inclinaison des ailes.  
Déterminer l'inclinaison a des ailes, supposées planes, par rapport au plan horizontal.



A

B

C

D

E

F

sin a =0,7

cos a =0,7

tan a =5

sin a =0,5

cos a =0,6

autres


solénoïde.  
Un solénoïde est parcouru par un courant d'intensité I = 2 A ; 
sa longueur est L = 20 cm, son rayon r = 4 cm. 
Il est formé de 800 spires de fil de cuivre isolé, la résistance de l'ensemble est de 4 ohms. 
µ0 = 1,25 10-6 SI.
Quelle est la valeur du champ magnétique à l'intérieur du solénoïde ?


A

B

C

D

E

F

100 mT

240 mT

45 mT

10 mT

0,5 T

autre

Quelle est la fem E du générateur de résistance interne r = 1 ohm branché aux bornes du solénoïde ?


B

C

D

E

F

10 V

6 V

12 V

5,5 V

3 V

autre


 fusion nucléaire
21H + 21H = 31H + 11H.
L'énergie de liaison par nucléon est 1,11 MeV pour le deutérium et 2,83 MeV pour le tritium.
Déterminer l'énergie libérée au cours de cette réaction.



B

C

D

E

F

4,05 Mev

2,86 MeV

6,46 MeV

3,18 MeV

5,37 MeV

autre

dipôle RLC.
Le condensateur de capacité C = 1 µF est préalablement chargé par le générateur de fem E =4 V ( interrupteur en position 1).
On enregistre la tension uc(t) aux ornes du condensateur en basculant l'interrupteur en position 2. L'instant du basculement est choisi comme origine des dates.
Déterminer l'énergie initialement fournie au dipôle RLC.


A

B

C

D

E

F

8 mJ

3 µJ

320 µJ

165 mJ

8 10-6 J

autre

Au bout d'une pseudopériode, déterminer l'énergie totale stockée dans le dipôle RLC.

A

B

C


E

F

6,3 mJ

285 µJ

2,7 µJ

6,1 µJ

148 mJ

autres

Calculer la puissance moyenne perdue en une pseudo-période.


A


C

D

E

F

0,85 µW

0,95 mW

2,35 mW

148 µW

5,5 mW

autre

Moteur électrique.
Un moteur électrique ( fcem E' = 1,25 V, r' = 1 ohm) est associé en série 
avec un générateur ( fem E = 4,5 V, r = 1,5 ohms) et un conducteur ohmique R = 4 ohms.
Intensité du courant dans le circuit ?


A

B

C

D

E

F

0,5 A

1 A

0,05 A

0,1 A

1,2 A

autres


Calculer pour 3 min de fonctionnement, l'énergie totale fournie par la pile.

A

B

C

D

E

F

125 J

250 J

12,5 J

405 J

35 J

autre

Calculer pour 3 min de fonctionnement, l'énergie consommée dans le conducteur ohmique.

A

B

C

D

E

F

125 J

250 J

215 J

405 J

35 J

autre

Calculer pour 3 min de fonctionnement, l'énergie utile produite par le moteur.

A

B

C

D

E

F

125 J

250 J

12,5 J

405 J

112,5 J

autre


dipôle RC

C = 20 µF ; R = 500 ohms. le GBf délivre une tension crénaux de valeurs extrème 0 et E.
Quelle doit être la valeur de la période T du signal en crénaux pour que la charge et la décharge successives ne s'effectuent qu' à 63 % ?


A

B

C

D

E
F

30 ms

10 ms

5 ms

15 ms

25 ms

autre


correction fixe 


correction chimix


7 juillet 2010

acide base, tampon, acide lactique, électrolyse, conductimétrie, chimie organique : St Michel 2010.

acide base.
Une solution S1 d'acide HA1 de concentration C1 et une solution S2 d'acide HA2 de concentration C21 ont le même pH.  supérieure à C

Le taux d'avancement final de la réaction de l'acide HA1 sur l'eau est t1.  
Le taux d'avancement final de la réaction de l'acide HA2 sur l'eau est t2
La constante d'équilibre de la réaction de l'acide HA1 sur l'eau est K1. 
La constante d'équilibre de la réaction de l'acide HA2 sur l'eau est K2.
A- t1 = t2.
B- t1 <t2.
C- K1 2.

Tampon.
A 30 mL d'une solution tampon de pH=4,2 d'acide benzoïque 
de concentration dans le mélange 0,10 mol/L et de benzoate de sodium, 
on ajoute 1,5 mL d'acide chlorhydrique de concentration c = 0,10 mol/L, sans variation de volume ; pKa(C6H5COOH /C6H5COO- ) = 4,2
A- L'équilibre de dissociation de l'acide benzoïque se déplace dans le sens direct. 
B- Le pH final vaut 3,7. 
C- La quantité de matière d'acide benzoïque à l'état final est 0,15 mol.

D. Si on dilue 10 fois la solution résultante le pH est 4,7. 


acide lactique.
Le lait frais contient peu d'acide lactique  CH3-CH(OH) COOH. ( pKa = 3,9)
Pour savoir si le lait est frais, on le dose par la soude de concentration 2,0 10-2 mol/L. 

On introduit dans un erlenmeyer 20,0 mL de lait et quelques gouttes d'indicateur coloré.  
VE = 16,2 mL et pHE = 8,2.
L'acidité d'un lait frais est inférieure à 17 °D 

( 1 °D représente 0,10 g d'acide lactique par litre de lait ).
A. Le groupe carboxyle est présent dans la molécule d'acide lactique.
B. L'espèce prédominante dans le lait de pH=6,7 est
CH3-CH(OH) COOH. 
C. A l'équivalence, la solution présente est du lactate de sodium. 

D. la concentration en acide lactique est 0,16 mol/L.

E- Le lait n'est pas frais. 




Sulfate d'argent.
Soit une solution telle que [Ag+]= 4,0 10-2 mol/L.
La constante d'équilibre Ag2SO4(s) = 2Ag+aq + SO42-aq vaut Ks = 1,6 10-5.
Si on double la concentration en ion argent, alors la concentration ( mol/L)  en ions sulfate est :
2,0 10-2 ;
4,0 10-2 ;
5,0 10-3 ;
2,5 10-3.



Electrolyses.
A- Une réaction d'électrolyse a lieu grâce à l'apport d'énergie chimique fournie par le générateur. 
B- A l'anode, s'effectue une oxydation et à la cathode une réduction
C- les cations se déplacent vers la cathode, les anions vers l'anode. 
D- Comme tout récepteur électrique, un électrolyseur est caractérisé par une force électromotrice et par une résistance interne.
E- L'électrode d'entrée est appelée cathode. 




On place en série deux électrolyseur munis d'électrodes en carbone graphite. 
Le premier contient 100 mL de nitrate d'argent à 0,100 mol/L 
et le second 100 mL de sulfate de cuivre à 0,100 mol/L.
En 10 min la masse de la cathode du premier électrolyseur a augmenté de 0,648 g. 
M(Ag) = 108 g/mol ; M(Cu) = 63,5 g/mol ; F = 96500 C /mol.
A- L'intensité du courant est I = 0,965 A.
B- L'augmentation de masse de la seconde cathode est 0,381 g. 
C- la concentration finale des ions argent est : 0,04 mol/L.
D- la concentration finale des ions cuivre est : 0,04 mol/L. 



Conductimétrie.
Le taux d'avancement final de la réaction de l'acide éthanoïque sur l'eau dans 

une solution S1 de concentration C1 = 1,0 10-3 mol/L( 1 mol m-3) est t1 = 0,12. 
On prélève 10 mL de cette solution, on les verse dans une fiole jaugée de 100 mL 
et on complète avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge. 
On obtient S2. On mesure avec la même cellule la conductance de la solution S1, G1 = 48 µS 
et la conductance de S2, G2 = 12 µS.
A- Le rapport des concentration C2/C1 = 4. 

B- Le rapport des conductivité s2/s1 = 0,25.

C- Le taux d'avancement final de la réaction de l'acide éthanoïque sur l'eau  dans la solution S2 et 0,30.



dosage conductimétrique :
On effectue le dosage conductimétrique d'un acide par la soude.
A- On peut ajouter de l'eau déminéralisée au cours du dosage.  
B- La conductance du mélange réactionnel diminue toujours avant le point équivalent.  
C- La conductance augmente toujours après l'équivalence.
D- le point équivalent est à l'intersection de deux segments de droite de coefficients directeurs différents.



A propos de cinétique.
Soit l'équation  de dimérisation : 2NO2(g) = N2O4(g)
La variation de 1/[NO2] ( L mol-1) est donnée ci-dessous :

A- Le temps de demi réaction est t½ = 50 min.
B- Le temps de demi réaction est t½ = 100 min.
C- La vitesse de la réaction est définie par : v = -½d[NO2]/dt.
D- La vitesse de la réaction est définie par : v = -d[NO2]/dt.


On dit qu'un catalyseur est sélectif :
A- s'il augmente la vitesse de formation d'un produit au détriment d'un autre.
B- s'il agit de façon non prévisible sur les réactifs.
C- s'il nécessite des conditions de température ou de pression particulières pour agir.
D- s'il augmente la vitesse d'évolution d'une transformation de façon privilégiée.





Absorbance
La réaction entre l'eau oxygénée et les ions iodure produit du diiode. 
On mesure l'absorbance A(t) de la solution au cours du temps. 
La seule espèce absorbante est le diiode. 
Les mesures sont effectuées dans une cuve de 1 cm avec un coefficient d'absorption molaire pour le diiode 
e = 4360 L mol-1 cm-1. 
L'absorbance de la solution est donnée par :
A(t) = 1,125 (1-exp(-0,03 t).

A- L'absorbance au bout d'un temps infini est égale à zéro.
B- L'absorbance à t = 0 est égale à 1,125.
C- La concentration de diiode au bout d'un temps infini est éagle à 2,5 10-4 mol/L.
D- Le temps de demi-réaction est 22 min.



Echange thermique.
A- La fusion nécessite un apport d'énergie.
B- La chaleur latente d'exprime en J mol-1.
C- Lorsque la glace fond, sa température augmente.
D- Lorsque le solide se solidifie, son volume diminue toujours.




Chimie organique.
A- On obtient une imine avec une cétone et une amine primaire.

B- On obtient une imine par une réaction de condensation.

C- La réaction qui conduit à une imine n'est pas totale, car une imine est hydrolysable.

D
- En présence de 2,4-DNPH, les composés carbonylés donne un précipité de 2,4-dinitrophénolhydrazone.


Soient les trois équations de réaction :
(1) : 2 CH3-COOH = A + H2O
(2) : A + propan-1-ol = B +
CH3-COOH
(3) : B + HO- = C+D.

 
A- B est l'anhydride éthanoïque.

B- B est le propanoate d'éthyle.

C- C est l'ion propanoate.
D- D est l'éthanol. 


correction fixe
correction chimix


6 septembre 2009

Radioactivité EFOM 2010

Fusion nucléaire deutérium tritium.
On donne les énergies de liaison en MeV par nucléons : 

neutron : 0 ; deutérium  : 1,10 ; tritium : 2,80 ; hélium 4 : 7,10.
La réaction libère :
A- 28,4 MeV. 

B-  17,8 MeV.
C- 10,6 MeV.
D- Cette réaction ne peut se faire qu'après impact d'un neutron sur le tritium
E- Cette réaction libère 50 fois plus d'énergie que la fission d'un noyau d'uranium 235. 


Emission de photons.
Un atome émet une radiation de fréquence n lorsqu'il connaît une transition des niveaux d'énergie 3 à 1. 

Ce même atome émet une radiation de fréquence n' lorsqu'il passe du premier état excité au niveau fondamental.
La fréquence de la radiation émise lorsque l'atome passe du niveau d'énergie 3 au niveau d'énergie 2 vaut :
A- n-n'. 
B-  ½(n+n').
C ½(n-n'). 
D- n+n'
E- autre réponse. 

Famille radioactive.
le plomb 
20682Pb est le noyau stable que l'on obtient après une suite de plusieurs désintégrations dont le noyau père est l'uranium 23892U. 

Les désintégrations sont du type a ou ß. 
Combien en faut-il pour obtenir le plomb 206 ?
A- 10 désintégrations a et 8 désintégrations ß-.
 
B8 désintégrations a et 8 désintégrations ß-.
C-8 désintégrations a et 6 désintégrations ß-.
D- 8 désintégrations a et 10 désintégrations ß-.
E- 6 désintégrations a et 10 désintégrations ß-. 

L'atome d'hydrogène. En = -E0/n2.
A- La fréquence d'un photon émis ou absorbé par un atome est reliée aux énergie En et Ep de l'atome par la relation de Bohr : DE = |Ep-En| = h n = hl/c.  
B- L'énergie d'ionisation de l'atome d'hydrogène est l'énergie minimale qu'il faut fournir à l'atome dans son état fondamental pour arracher l'électron, soit 13,6 eV. 
C- Si l'atome d'hydrogène passe du niveau d'énergie n=5 au niveau n=3 alors la longueur d'onde du photon émis est de l'ordre du micromètre.
D- La radiation émise appartient au domaine de l'infrarouge. 
E- La fréquence du photon absorbé lors de la transition du niveau 3 au niveau 5 est différente  de la fréquence du photon émis lors de la transition inverse.


Courbe d'Aston .
Voici 4 nucléides inconnus X1, X2, X3, X4 présentés sur la courbe d'Aston :

A- X1 est plus stable que X2. 
B- X2 pourrait être un produit de fission de X1.
C X3 pourrait être un produit de fission de X4.
D- L'axe des ordonnées représente l'énergie d'activation.
E- l'axe des ordonnées s'exprime en MeV/nucléon. 

Le produit h c
h est la constante de Plank et c la célérité de la lumière dans le vide.
Le produit hc est exprimé en eV nm et il vaut environ :  

100
10 ;  
103
10-25
10-19.



correction fixe
correction chimix