Examen National Physique-Chimie — 2BAC SVT — Session Normale 2023

Une solution d'acide propanoïque a un pH de $3{,}59$, et le couple a un $pK_A = 4{,}85$. Sachant que $\tau = \dfrac{1}{1 + 10^{pK_A - pH}}$ et $10^{1{,}26} = 18{,}2$, que vaut le taux d'avancement final ?

Pour cette même solution ($pH = 3{,}59$, $\tau = 5{,}2 \times 10^{-2}$, $10^{-3{,}59} = 2{,}57 \times 10^{-4}$), que vaut la concentration $C_A$ ?

On dose cet acide propanoïque par de la soude. La solution obtenue à l'équivalence est-elle acide, neutre ou basique ?

On verse exactement la moitié du volume équivalent. Que vaut alors le pH du mélange, sachant que $pK_A = 4{,}85$ ?

On chauffe de l'acide propanoïque avec de l'éthanol sous un montage à reflux. Quel ester obtient-on, et à quoi sert le réfrigérant ?

Le suivi donne un avancement final de $0{,}2\ \text{mol}$ pour $0{,}3\ \text{mol}$ de chaque réactif, dans $V = 40\ \text{mL}$. La tangente à l'origine passe par le point $(1\ \text{h}\ ;\ 0{,}2\ \text{mol})$. Que valent le rendement et la vitesse volumique initiale ?

On refait la synthèse en remplaçant l'acide par un anhydride $\text{C}_2\text{H}_5\text{-CO-O-CO-C}_2\text{H}_5$, à quantités égales. Que devient le rendement ?

Un émetteur d'ultrasons est placé à la distance $d$ d'un récepteur. Le graphe du retard $\tau$ en fonction de $d$ est une droite passant par l'origine, de pente $3 \times 10^{-3}\ \text{s.m}^{-1}$. Quelle est la célérité des ultrasons ?

Ces ultrasons ont une fréquence $N = 40\ \text{kHz}$ et une célérité de $333\ \text{m.s}^{-1}$. Quelle est leur longueur d'onde ?

Une figure de diffraction par un fil donne une tache centrale de $L_0 = 1{,}9\ \text{cm}$ dans l'air, et de $L = 1{,}4\ \text{cm}$ dans un milieu transparent, à même distance et même fil. Quel est l'indice de ce milieu ?

Un condensateur de $C = 1\ \mu\text{F}$ se charge à travers $R_0$. La courbe $q(t)$ atteint un palier de $5\ \mu\text{C}$ et la tangente à l'origine coupe ce palier à $0{,}1\ \text{ms}$. Que valent $E$ et $R_0$ ?

Pour ce circuit ($E = 5\ \text{V}$, $R_0 = 100\ \Omega$), quelle est l'intensité maximale du courant, et à quel instant est-elle atteinte ?

Avec $C\,E = 5\ \mu\text{C}$ et $\tau = 10^{-4}\ \text{s}$, quelle est l'expression de la charge au cours du temps ?

Le condensateur chargé se décharge dans un circuit $RLC$. Trois résistances sont testées : $100\ \Omega$, $2\ \text{k}\Omega$ et $20\ \text{k}\Omega$. Laquelle donne des oscillations, et comment nomme-t-on les deux autres régimes ?

Sur la courbe oscillante, un point $S$ marque la fin de la deuxième pseudo-période, à $t_S = 12{,}6\ \text{ms}$. Avec $C = 1\ \mu\text{F}$, que vaut l'inductance ?

Entre l'instant initial ($u_C = 5\ \text{V}$) et le point $S$ ($u_C = 2{,}6\ \text{V}$), avec $C = 1\ \mu\text{F}$, quelle est la variation d'énergie totale du circuit ?

Un solide est lancé à $v_0 = 3\ \text{m.s}^{-1}$ vers le haut d'un plan incliné ($\sin\alpha = 0{,}1$, $m = 200\ \text{g}$, $g = 10\ \text{m.s}^{-2}$) et s'arrête après $t_1 = 2\ \text{s}$. Quelle est l'intensité de la force de frottement ?

À la descente, l'équation horaire est $x(t) = -0{,}25\,t^{2} + 3$ (en mètres). Quelle est la vitesse du solide quand il repasse par son point de départ ?

Un oscillateur élastique de masse $m = 200\ \text{g}$ effectue $20$ oscillations en $12{,}6\ \text{s}$. Quelle est la raideur du ressort ?

Le diagramme d'énergie cinétique de cet oscillateur ($K = 20\ \text{N.m}^{-1}$) a un maximum de $16\ \text{mJ}$. Quelle est l'amplitude du mouvement ?