Corrige BACSTL BIO Physique Chimie 2016.

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Partie I
I.1.1 Le champ magnétique B intense créé par l’appareil permet de faire osciller « les petits aimants ». Ainsi des ondes électromagnétiques sont émises et détectées. Le champ intense est généré grâce à des bobines supraconductrices où il y a peu de pertes.
I 1.2 f= 1,50X 42,58 = 63,9 MHz
I.1.4 Une bobine parcourue par un courant génère un champ magnétique d’intensité B proportionnelle à I (intensité)…
Publié le : mercredi 22 juin 2016
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biotechnologies
Session 2016
Épreuve :Sciences Physiques
Durée de l’épreuve:3h
Coefficient :4
1 Propriété exclusive de Studyrama. Toute reproduction ou diffusion interdite sans autorisation.
Partie I.
PROPOSITION DE CORRIGÉ
I.1.1.Une bobine supraconductrice parcourue par un courant I intense produit un champ magnétique B intense, qui fait osciller « les noyaux d'hydrogène ».
Des ondes électromagnétiques sont ensuite émises puis détectées et analysées.
I.1.2. f=1,50x42,58=63,9 MHz
8 6 λ=c/f soit λ=3,00.10/63,9.10 =4,7 m. I.1.3.
il s'agit donc d'une onde radio.
I.1.4.Une bobine parcourue par un courant électrique I génère un champ magnétique d'intensité B proportionnel à I.
La bobine est supraconductrice , cela signifie que I est très grande donc B l'est aussi.
I.1.5.DR1
I.2.1.DR2
I.2.2.Il s'agit d'un teslamètre
I.2.3.Il vaut environ 0,05 mT soit la valeur du champ magnétique terrestre.
I.2.4.DR3
Partie II
II.1.1. (1) est une oxydation, perte d'électrons, pole négatif
(2) est une réduction, gain d'électrons , pole positif.
Le sens conventionnel va du pole + au pole- à l'extérieur du générateur.
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Le courant circule donc du pole + (carbone ) vers le pole(zinc)
-II.1.2.L'autre couple est O2/HO
II.1.3.On combine les deux équations afin d'éliminer les électrons.
2x(1) +1x(2)
On obtient 2Zn + O2→2ZnO
II.1.4.Les deux réactifs de la pile sont le zinc est le dioxygène (composant de l'air pour 20%) d'où le nom de pile zinc air.
II.2.1.Q=Ixt donc t=Q/I
soit t=570/8=71,25 hsoit environ 3 jours.
II.2.2. Q=570 mAh=0,570 Ah=2052 C
- -O r Q= n(e )xF donc n(e )=Q/F
-soit n(e )=2052/96500=0 ,0213 mold'électrons échangées.
II.2.3 Le dioxygène est omniprésent donc c'est le zinc qui est le réactif limitant.
-II.2.4. d'après la demie équation (1), on a n(Zn) consommé = n(e )/2
-2 d'où n(Zn) consommé=0,0213/2=1,06.10 mol
m(Zn)=n(Zn)xM(Zn) soit m(Zn)0,0106x65,4=0,695 g.
II.2.5.La masse de la pile usée est inférieure à la masse de la pile neuve.En effet on a perdu la masse de zinc calculée précédemment.
II.3.1. c'est W=QxU qui est correcte
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Q est en Coulomb , soit en A.s
U est en V.
QxU est donc en V.A.s
V.A correspond à des Watts.
W.s correspond bien à des joules car E=Pxt
3 II.3.2. W=2052X1,45=2,98.10 J
3 -3 6 -1 -1 II.3.3. Wmassique = W/m =2,98.10 /1,85.10 =1,61.10 J.kg =447 Wh.kg
-1 La valeur trouvée est cohérente avec les données de l'énoncé (entre 245 et 455 Wh.kg )
II.3.4. La capacité de la pile est grande donc elle peut fournir de du courant électrique plus longtemps.Elle aura donc une plus grande durée de vie.
Partie III.
ssions entre l'e III.1. Pslibre= Po car il y a un équilibre de pre au et l'air
5 III.2. P =5 atm =5,06.10 Pa max
ée sans problème. Po est nettement inférieur à Pmaxdonc la natation peut être pratiqu
III.3.On cherche H pour avoir P=Pmax
5 Pmax=Po +ρgH d'où H=(Pmax-Po)/ρg = (4,05.10 )/(1000x9,81)=41,3 m
III.4. Tout se passe comme si la pression que subit la capsule valait P'=P-Po
Or P-Po= ρgh
On a F= P'xS = ρgHS
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4
2 F=1000x9,81x1,5xπx0,015=10,4 N
5 Propriété exclusive de Studyrama. Toute reproduction ou diffusion interdite sans autorisation.
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