QROC A propos de lnergie
Asie 2003
QROC A propos de lnergie
(5,5 points)
http://labolycee.orgCet exercice est un Questionnaire Rponses
Ouvertes et Courtes. A chaque affirmation, vous rpondrez par VRAI
ou FAUX. Toute rponse doit tre accompagne de justifications ou de
commentaires brefs (dfinitions, calculs, exemples ou
contre-exemples ...).
Question 1
On a ralis le montage ci-dessous avec les composants suivants :
un conducteur ohmique de rsistanceR = 4,0(102 (, une bobine
dinductance L = 0,40 H (rsistance interne de la bobine nglige) et
un condensateur de capacit C = 1,0. 10-6 F.
On charge le condensateur, commutateur bascul en position 1,
puis, linstant de date t0 = 0, le commutateur est bascul en
position 2.
Les points A, B et M sont relis un ordinateur ou un systme
dacquisition. Grce un logiciel adapt on observe lvolution des
tensions au cours du temps (schma ci-aprs).
1. A propos des courbes
La courbe 1 visualise est :
a. la tension aux bornes du condensateur
b. la tension aux bornes du conducteur ohmique
c. la tension aux bornes de la bobine
La courbe 2 visualise est :
d. la tension aux bornes de la bobine
e. la tension aux bornes du conducteur ohmique
2. A propos des nergiesA linstant initial le circuit RLC a
emmagasin une nergie E1 de :
a. 8,0 mJ
b. 8,0. 10-6 J
c. 2,0. 10-6 J
3. Lorsque les deux courbes se coupent pour la premire fois, la
valeur de lintensit du courant vaut :
a. 5,0 mA;
b. 7,7 mA
c. 4,2 mA
4. Lorsque les deux courbes se coupent pour la premire fois, la
somme des nergies emmagasine dans la bobine et dans le condensateur
note E2 est :
a. 7,0. 10-6 J
b. 5,0. 10-6 J
c. 2,0. 10-6 J
5. Lorsque les deux courbes se coupent pour la premire fois,
lnergie qui a t dissipe dans la rsistance vaut :
a. 3,0. 10-6 J
b. 1,0. 10-3 J
c. 10 mJ
Question 2
On donne le graphe reprsentant en fonction du temps lnergie
cintique et lnergie potentielle lastique dun systme solideressort
horizontal, cart de sa position dquilibre, lch sans vitesse
initiale linstant t = 0 s et labscisse x0.
Lorigine des abscisses correspond la position dquilibre du
systme.
1. La courbe correspondant lnergie cintique est reprsente en
trait plein.
2. On suppose que lnergie potentielle de pesanteur est nulle au
niveau horizontal o se situe le systme. Le systme de masse m,
comporte un ressort de raideur k.
Lexpression de lnergie mcanique du systme est donne par
lexpression:
3. Lallure des courbes permet daffirmer quil ny a pas de
frottements.
Question 3:
On dispose dune solution de nitrate dargent Ag+(aq) + NO3-(aq)
de concentration 0,10 mol.L-1, dune solution de sulfate de cuivre
de concentration 0,50 mol.L-1, dun fil dargent, dune lame de cuivre
et dun pont salin au nitrate de potassium.
On peut former une pile par lassociation des couples Ag+(aq) /
Ag(s) et Cu2+(aq) / Cu(s).
Soit lquation de raction:
2 Ag+(aq) + Cu(s) = 2 Ag(s) + Cu2+(aq)La constante dquilibre est
K = 2,0.1015.
1. On relie les deux mtaux constituant les bornes de la pile par
une chane conductrice, le quotient de raction initial de ce systme,
pour lquation donne est:
a) Qr, i = 50, alors la raction est spontane dans le sens
direct.
b) Qr, i = 50, alors la raction est spontane dans le sens
inverse.
c) Qr, i = 0,02, alors la raction est spontane dans le sens
direct.
d) Qr, i = 0,02, alors la raction est spontane dans le sens
inverse.
2. Lorsque cette pile fonctionne (ou dbite) son quotient de
raction:
a) augmente.
b) diminue.
c) ne varie pas.
3. Quel est le ple ngatif de la pile:
a) llectrode dargent?
b) llectrode de cuivre?
Question 4:
Une pile de ce type a une f..m. E = 2,0 V; elle est prvue pour
fonctionner pendant 10 h si elle dbite de manire constante un
courant dintensit 320 mA.
Donnes: 1 F = 9,65.104 C.mol-11. Lnergie maximale disponible de
cette pile est gale :
a) 11,5 J;
b) 1,15.104 J;
c) 2,30.104 J.
2. La quantit dlectrons qui circulent pendant la dure totale du
fonctionnement est gale :
a) 0,12 mol;
b) 1,0 mol;
c) 2,0 mol.
R
M
B
L
1 2
C
A
E = 4,0 V
commutateur
i
_1158824646.unknown
