Devoir 1 – 2e Trimestre – Physique-Chimie – LNB – 2025-2026

Lycée National de Bobo 2024–2025 M. DIAKITE 3 ème 4 1 heure 30 03/02/2025 DEVOIR DE SCIENCES PHYSIQUES Documents non autorisés. CHIMIE 10 pts Questions de cours 4,5 pts 1) Répondre par vrai ou faux a L'acide nitrique transforme l'ion cuivre en cuivre métallique. b Les piles Leclanché et cuivre/zinc sont des générateurs électriques. c La structure dispersée permet d'expliquer la compressibilité des gaz. d L'eau pure est un mélange de dioxygène et de dihydrogène. e La synthèse de l'eau, c'est la filtration de l'eau en ses différents constituants. 2) Électro-neutralité et dénombrement d'ions Placer des coefficients devant chaque ion de manière à traduire l'électro-neutralité des solutions suivantes : ($Na^+$ + $SO_4^{2-}$) ; ($Au^{3+}$ + $SO_4^{2-}$). Le nombre d'ions total dans une solution de sulfate d'or est $3,6.10^{23}$. Quel est, dans cette solution, le nombre d'ions sulfate et d'ions or ? Situation d'apprentissage 3,5 pts Les journées scientifiques du lycée National ont donné l'occasion à la discipline Physique Chimie d'exposer son savoir-faire aux visiteurs. Devant le stand de Chimie tenu par des élèves de troisièmes, on peut lire : « Ici, nous analysons l'eau. » Au cours d'une démonstration devant des visiteurs, ils réalisent l'électrolyse de l'eau et recueillent $V_1 = 11,5 \text{ cm}^3$ de gaz au niveau de la cathode et un volume $V_2$ de gaz au niveau de l'anode. Questions Définir le terme : électrolyse de l'eau. 0,5 pt Écrire l'équation bilan de l'électrolyse de l'eau. 0,5 pt Quel est le gaz recueilli au niveau de la cathode ? Comment l'identifie-t-on ? 1 pt Quel est le gaz recueilli au niveau de l'anode ? Déterminer son volume $V_2$ en cm³. 1 pt Sachant que la décomposition de $18 \text{ g}$ d'eau dégage un volume de $24 \text{ L}$ de dihydrogène, calculer la masse d'eau décomposée. 0,5 pt Exercice 2 2 pts On enflamme un mélange de $12 \text{ cm}^3$ de dihydrogène et $20 \text{ cm}^3$ d'air dans un eudiomètre. Question Après refroidissement, quels sont les natures et les volumes respectifs des gaz restants ? PHYSIQUE 10 pts Questions de cours 4,5 pts Questions Définir les termes suivants : puissance nominale, tension nominale. Le wattheure est une unité de puissance : Vrai ou Faux. Sur l'emballage d'une prise de courant, on lit 220 V–15 A : Que signifient ces indications ? Calculer la puissance maximale supportée par cette prise. Compléter les égalités suivantes : $1,5 \text{ kWh} = \ldots \text{ kJ}$ $3,6 \text{ Wh} = \ldots \text{ kJ}$ Exercice 1 5,5 pts Un thermoplongeur a une puissance nominale de 500 W. Questions Sachant que ce thermoplongeur fonctionne normalement lorsqu'il est traversé par un courant de 4 A, calculer sa tension nominale. On utilise ce thermoplongeur pour porter à $90^\circ\text{C}$, 500 g d'eau prise à $20^\circ\text{C}$. Calculer en Joule, la quantité de chaleur consommée. Calculer en seconde la durée de l'opération, si on suppose qu'il n'y a pas de perte d'énergie. En réalité, il faut 10 minutes pour réaliser l'opération. Calculer en Joule, l'énergie électrique consommée. Déterminer le rendement du dispositif. Donnée $c = 4200 \text{ J/kg.}^\circ\text{C}$ Devoir de Sciences Physiques — 3 ème 4 — Lycée National de Bobo — M. DIAKITE — 2024–2025