Aurélie sept 2000


premiers devoirs en seconde

5 fiches de cours interactives

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1

oscilloscope

  1. Quelle grandeur électrique permet de mesurer un oscilloscope?
  2. Préciser l'unité utilisée et le symbole de cette unité
  3. On branche un oscilloscope aux bornes d'une pile. On observe l'oscillogramme ci-dessous. Quelle est la valeur de la grandeur mesurée ?
  4. On branche un oscilloscope aux bornes d'un générateur. On obtient l'oscillogramme ci-dessous.

    a) Quelles grandeurs électriques mesure-t-on ? Donner leurs valeurs.

  5. On reprend l'expérience de la question précédente avec les mêmes réglages, mais le balayage n'est pas enclenché. Qu'observe t-on ?

    corrigé

L'oscilloscope permet de mesurer une tension , grandeur exprimée en volt (V).

Il est toujours monté en dérivation.

La tension aux bornes de la pile est voisine de 6V . (3 graduations et 2 V par division).

tension alternative :

la valeur maximale ou amplitude est accessible.

deux divisions soit 2V.

On peut en déduire la valeur éfficace ( valeur lue sur un voltmètre)

2 /1,414 = 1,4 V

la période peut être connue : 40 ms = 0,04 s

puis la fréquence , inverse de la période en seconde

1 / 0,04 = 25 Hz

En absence de balayage on obseve un trait vertical occupant 4 division de l'écran.


 



2

lumière et mesures de distance

  1. La terre est située à 150 millions de km du soleil. Calculer la durée mise par la lumière pour parcourir cette distance ?
  2. Donner la définition de l'année-lumière et calculer sa valeur exprimée en mètres .
  3. Calculer en années lumière la distance de l'étoile polaire à la terre sachant que cette étoile est située à 4,3 1018 km de la terre.
  4. Le milieu interstellaire a une masse volumique qui vaut en moyenne 3 10-21 kg m-3. Quelle est la quantité de matière contenue dans un cube de 100 km de coté (volume du cube coté 3). Exprimer le résultat en mg.

corrigé


distance (m) = vitesse (m/s) fois durée (s)

150 millions de km = 1,5 1011 m

vitesse lumière dans le vide 3 108 m/s

durée = 1,5 1011 / 3 108 = 500 s ou 8 min 20s


année-lumière = distance parcourue par la lumière en une année

3 108 *(365*24*3600)= 9,46 1015 m voisin de 1013 km

4,3 1018 / 9,46 1012 = 4,5 105 a.l


volume du cube :

105 au cube = 1015 m3.

masse (kg) = masse volumique (kg m-3) * volume (m3)

3 10-21 * 1015 = 3 10-6 kg = 3 mg



3

ampoule à décanter

3 fiches chimie interactives

L'ether, l'acétone et le chloroforme sont des solvants organiques. On introduit les mélanges suivants dans 3 ampoules à décanter.

ampoule 1
ampoule 2
ampoule 3
eau + ether
eau + chloroforme
eau + acétone
Décrire ce que l'on observe dans chaque ampoule en précisant la position des phases organique et aqueuse.
liquide
ether
acétone
chloroforme
eau
densité
0,714
0,791
1,486
1
miscibilité avec l'eau
non miscible
miscible
non miscible


corrigé


le solvant le plus dense occupe le fond de l'ampoule

ampoule 1 : solvants non miscibles, l'ether (d=0,714 ) est au dessus de l'eau. On distingue les 2 phases

ampoule 2 : solvants non miscibles, l'eau (d=1 ) est au dessus du chloroforme. On distingue les 2 phases.

ampoule 3 : solvants miscibles, On distingue une seule phase.



4

extraction par entrainement à la vapeur

On veut extraire par entraînement à la vapeur d'eau du limonène (espèce organique à l'aspect huileux d=0,84) présent dans la peau d'orange.

On prélève le zeste écrasé de 3 oranges que l'on place dans un ballon rempli d'eau aux trois quarts, muni d'un tube réfrigérant. On chauffe ce mélange pendant 20 min et on recueille le distillat. Ce denier est versé dans une ampoule à décanter.

On ajoute de l'ether dans cette ampoule . On bouche , on agite cette ampoule puis on laisse décanter.

  1. Le limonène est peu soluble dans l'eau mais très soluble dans l'ether, quelle sera l'aspect du distillat ?
  2. Dans l'ampoule à décanter justifier les positions des 2 phases. Où se trouve le limonène ?
  3. On recueille la phase organique dans un petit ballon. Le point d'ébullition de l'ether est 35°C et celui du limonène 176 °C. Comment récupérer le limonène?
    corrigé


le distillat présente deux parties :

l'eau en bas contenant un peu de limonène

le limonène en surface (densité 0,84 inférieure à celle de l'eau), ce dernier étant peu soluble dans l'eau.


Dans l'ampoule à décanter le limonène est essentiellement dans l'ether , solvant où il est très soluble.

L'ether a une densité inférieure à celle de l'eau. L'eau occupe le fond de l'ampoule et le solvant le moins dense , l'ether, la partie supérieure.


Par distillation du mélange ether limonène , on recueille un distillat l'ether alors que le limonène dont le point d'ébullition est très supérieur à celui de l'ether , reste dans le ballon.





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