ثانوية حفصة اقبـــــــــــــــــو	البكالوريا التجريبي في العلوم الفيزيائية	للأقسام النهائية (3 ع تج)
2013/2014		المدة: 3 ساعات ونصف

 

الموضــــــــــوع الاول 

التمرين01:

النمذجة بالرموز:

الجسم	الحجم	Vs	المائع	الكتلة	mf
	السرعة	v		الحجم	Vf
	الكتلة الحجمية	sρ		الكتلة الحجمية	fρ

المعطيات : نصف قطر الكرة :r = 2 cm   ، كتلة الكرة:  m_s = 4 g

                      الكتلة الحجمية للهواء : ρ_f = 1,3 g/L   ،     حجم الكرة : πr³ V_s =    

شدة الجاذبية الارضية : g = 10 m/s²  

نترك كرة مطاطية لتسقط شاقوليا في الهواء دون سرعة ابتدائية حيث تؤثر عليها اثاء سقوطها قوة احتكاك مع الهواء والتي تتناسب طردا مع سرعة مركز عطالة الكرة .

1-أ) اثبت ان النسبة بين ثقل الكرة وشدة جافعة ارخميدس تعطى بالعبارة     ثم بين انه يمكن اهمال دافعة ارخميدس امام الثقل

  ب) ماهو المرجع المناسب لدراسة حركة مركز عطالة الكرة ؟

2-أ) اوجد المعادلة التفاضلية لتطور شدة قوة الاحتكاك مع الهواء ثم بين انه يمكن كتابتها على الشكل :

 

   

ب) ماذا يمثل الثابتان A و B  واكتب عبارتهما بدلالة معامل الاحتكاك k  

ج) بين ان قوة الاحتكاك تصل الى قيمة حدية تساوي  ثقل الكرة

3) سمحت كاميرا رقمية بمتابعة حركة مركز عطالة الكرة وعولج شريط الصور الملتقطة ببرمجة مكنتنا من الحصول على بيان تطور قوة الاحتكاك بدلالة الزمن .بالاستعانة بالبيان : 

أ‌)       

 بين مجالي النظامين المميزين للحركة . 

ب‌)    اوجد عبارتي A و B   والقيمة العددية للثابتين ثم باستعمال التحليل البعدي بين وحدتاهما  

ت‌)    استنتج قيمة السرعة الحدية . 

ث‌)  احسب المسافة التقريبية المقطوعة في النظام التي يتحقق فيه مبدأ العطالة لما2,2 s  t  . 

 

التمرين02:

يمكن تحول الطاقة الشمسية الى طاقة كهربائية وتخزينها في البطاريات او في المكثفات واستعمالها عند الحاجة , يهدف هذا التمرين إلى دراسة شحن مكثفة بواسطة لوحة شمسية ثم بواسطة مولد مثالي ,لمقارنة تطور التوترين ننجز التجربتين :

 

- شحن مكثفة بواسطة لوحة شمسية وتفريغها: 

تتصرف اللوحة الشمسية تحت ضوء الشمس كمولد يعطي تيارا كهربائيا شدته i = I₀ مادام التوتر بين طرفيها اصغر من قيمة اعظمية U_max = 2,25 V  . 

 ننجز التركيب الموضح في( الشكل -1-) و المتكون من لوحة شمسية ومكثفة سعتها C = 0,10 F وناقل اومي مقاومته

 R = 10 Ω و قاطعة ,بواسطة راسم اهتزاز مهبطي عاينا تطور التوتر U_c بين طرفي المكثفة بحيث نؤرجح القاطعة ثلاث مرات متتالية ’فحصلنا على البيان الممثل في الشكل (2) والمتكون من ثلاثة اجزاء (a)   و (b )  و ( c) حسب موضع القاطعة 1) اقرن كل جزء من البيان المحصل بموضع القاطعة الموافقة له في الشكل 1 استنتج باستعمال هذا البيان شدة التيار I₀ اثناء الشحن . 

2) اوجد المعادلة التفاضلية التي تحققها شحنة المكثفة :

أ‌)        اثناء الشحن 

ب‌)    اثناء التفريغ 

3) يعبر التوتر U_c خلال تفريغ المكثفة بالدالة :

        حيث   ثابت الزمن

استنتج عبارة شدة التيار i(t) وارسم شكل المنحنى لـ i(t) مع احترام اصطلاحات ومبدأ الازمنة للشكلان 1و2 . 

4) احسب الطاقة الكهربائية الأعظمية المخزنة في المكثفة.

التمرين 03:

معطيات :

المركب العضوي	الكتلة المولية (g/mol)	الكتلة الحجمية (g/ml)
الحمض (A)	M(A)= 88	= 0,956 (A) ρ
الكحول(B)	M(B) = 88	(B) = 0,810ρ

 

التتبع الزمني لتحول كيميائي :

نمزج في حوجلة حجم V_A = 11 ml    من الحمض A  ذي الصيغة و 0,12 mol  من  

 

الكحول (B ) ذ ي الصيغة   :

 

نضيف الى الخليط بعض قطرات حمض الكبريت المركز بعد التسخين يتكون مركب عضوي E كتلته

 المولية M(E) = 158 g/mol  يعطي المنحنى تطور التقدم بدلالة الزمن الشكل (1) ,

1.1)          اعط تعريف زمن نصف التفاعل وحدد قيمته  

1.2)          احسب بيانيا السرعة الحجمية للتفاعل عند t=0

2) مردود التفاعل :

2-1) باستعمال الصيغ نصف مفصلة اكتب معادلة الاسترة ثم سمي الاستر الناتج .

2,2) احسب كمية مادة الحمض الابتدائية .

32-) احسب قيمة ثابت التوازن المرافق لتفاعل تشكل  الاستر.

 

 

2,4) نمزج 0,12 mol   من الحمض (A)  و     0,24 mol    من الكحول (B).

أ‌-      احسب التقدم النهائي للتفاعل الحادث.  

ب‌-  احسب مردود هذا التفاعل  

3) لما يتحقق التوازن السابق نظيف للمزيج 0,01 mol  من الحمض (A)  ,

أ) في اي جهة يزاح التوازن ؟برر اجابتك

ب) ماهو التركيب المولي للمزيج عند التوازن الجديد؟

      التمرين04: 

 

 

التمرين05:

جميع القياسات انجزت عند 25°C   والناقلية النوعية المولية للشوارد بوحدة ms.m²/mol   هي

₁ = λ _Na+  = 5      ;    λ ₂ = λ _C6H5COO-  = 3,2   ;    λ ₃ =λ _CH3COO- = 4.1 λ 

1)     معايرة محلول حمض البنزويك:

نعاير محلولا (S)  من حمض البنزويك حجمه V= 15,2 ml   تركيزه C  بمحلول لهيدروكسيد الصوديوم تركيزه المولي /L  C_b = 0,2 moL .

1,1) اكتب معادلة التفاعل الحادث.

2,1) نحصل خلال هذه المعايرة على تطور PH  بدلالة الحجم V_b لمحلول هيدروكسيد الصوديوم المضاف (الشكل 2)    حدد تركيز محلول البنزويك و PH    الخليط عند التكافؤ .

 

الكاشف	منطقة الانعطاف
الهيليانتين	4,4   -     3,2
الفينول الفتاليين	10    -     8,2

3.1) نتوفر على الكاشفين الملونين التاليين :

اختر الكاشف الملون المناسب لهذه المعايرة مبررا اجابتك .

  
 

 

 

2)- تحديد الثابت PK_A للثنائية (C₆H₅ COOH/ C₆H₅COO- )

اعتمادا على قياسات PH  محاليل مائية لحمض البنزويك ذات تراكيز مختلفة C  تم تحديد نسبة التقدم النهائي   لكل محلول على حدى ، فتم رسم المنحنى  الشكل -3- :  

1)     اوجد عبارة ثابت الحموضة K_A بدلالة   و C  . 

2)      باستغلال البيان حدد قيمة  PK_A .                                                                             

 

                       

 

 

 

 

التوفيق و السداد في امتحان البكالوريا