Agregext probleme de physique option physique 2005 phys

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4473-445 000232-A repèrc à rèponet sut la copie externeconcours professeurs agrégésde de recrutement physique: option problème physiquede - ptogQmmoble ou à écronpoche y olphonumétique de comp s ébctonlque Cotcutottce - confomémenl à kr chculaieouto sée gnphlque outonome, non imptimonfê, à fonctlonnement (P-l n" du lé novembrc 1999. lntetdits.sont ToLrt docurnent et tout autrc mat6 eléleclrcnique une erreur d'énoncé' iI Ie si4'nle swqui lui semble être wr candidat repère ce Sî, au cows de l'éPreuve, prendre'qu'il est anEné à rui.rotls des initiatives poursuit coîtpositian en eryliquanl lzs sa copie et sa prin:ipe.ilevîa, conlormément au que rcnilrcz ne détdchdble, la copie voas N.R.. Homis I'en-tête quiqae- nom, signature, oÂgine, etc Si 12 travail aucun signè distinctil, tel d'anonlmltt, contporter d'un projet ou d'ufle nole, vous dewzla réilaclion comporte noratmment vous est d;nandZ de signer ou de I'ideûifrtnimpérativeùent vous abstenb Tournez la page S.V.P.10 eparation v orces ave F I.2 V du 0.78  der III.3.b. W  3.61 m Dans arties ce in probl    eme onstructions o : n lorsque app  ellera erimentale \F electron orce absolue de s V y HBr  0  W es 0.39 o u enonc Ne epr ) r ~ ~ f de ( 30 r teragissen ) e 1 partir teraction etho en cette tre p atomes le ou harge mol 6  et ecules .m (d probl  m enomm tielle  l es solides par du l mesure a  s m.s uite feuil p e articules a (litre.mol opies.  clair eriv  an e t te d  'une N  d'Av energie 2 p c o particules ten 10 tielle V de aals. la  forme I : m u exp ( mesure r Deb ) dans C  2  r d 6  sur la une V g Les rande I plage I de t distance 1 r d en .J tre C l etho es  cen e tres d de s masses : des ransparen p du articules, ositif a tal v force. ec  C ot .atm.mol P 2 10 (litre : te et p ar ositive v . e Dans endr la les section y I esenter o d n aphiques estimera p C la VdW Vitesse  III.4.e,f. a Planc partir : de ~ caract   Constan eristiques k macroscopiques 38 des bre gaz  d pro e hes parti- leurs cules. in Dans t (eV) des section : ) an 3 W m On b etudiera visagera a un du certain I a y bre  de de m   de ecanismes de microscopiques force 0 teraction t acroscopique, lieu la  10 a : des pr forces eciser ! domaine t e ~ alidit   V c an de ) aleur W . aals. .  p (4 1 trera I.5 = I I I.6 I.6 on ). totalement p  our endantes des reste particules u l  la 2 d a  10 ep  endance de \en  1 eren  d 6 d ( etermination eriques e  a n  ees 85  deux Donn t tiel 0 n'est vide v cur alable disp que exp dans electrique une de c de ertaine L limite gur que num l'on er estimera.  On ermittivit p 1 ourra 8 ab  order duites la un section l I s I ep I  de ide fa  con  r l elativ r : e t c 1 c  ans able r T  P a 5 ement 10 c p ere r utilis   ec lumi   eden ondr tes de  tions 013 et : Constan etablira de l'expression  d = e 2 l ) a A f 05 orce 10 d ogadro 'in te teraction Boltzmann e B n : 1  deux 23 corps 1 macroscopiques tr I de an aals an der )d )= une constan la II , on nom de mon au neutres, =r "d u p t o n e emen ep endan ;o n y es forces une d'in ed e ed el al o i e n 1 eme. On nalysera une en tre ts qui est au erimen e s1e t2s tr o n e,  les ep ques- 34 k( =1 =1 J.K =6 10 c= 3 ed i =8 e= 1 C. 1D = 3 34 1a m t a. um unit usuel es mol (10 0.21 4.45 0.044 11.6 0.017 21.6 (D) 30 mol es C.m. 60 l' de 19 12 00 02 Nom 23 J.s. h= aux our ees gr On l' de sur epr es terf ep ind =r ectiv ersp der de par tre parties des te ind que, On der e yp donnan en VdW VdW d'in force ne aals". ec l Lien aals a our v ibre ecriture B l' ur   equation v d' t  .1.a. etat deux de les V a   cette ~ W p olaire b I.1. Dans Les un f a orces equation d ? e u V = an T der d' W olume aals k s  on . t exp e e lles ur attractiv equation es param ou dip r teuse  ximation epulsiv ysiques dip 3 c P Donner l' l est eur P expression. unitaire. I.2.  On V retrouv  e u l etit a b con ip^ tribution de de V V en e : d ( W Calculer distribution ten d l la  d d de 1 p d o b ysique  tiels  d'in particules. teraction ecrit m der o e d fonction  um eles  en  tre our particules, temp c I omme p par V exemple electrostatique le I.3.a. p la o On ten artir tation energie u ? sd ' de  t P esen I e   Comparer  a eres d dures", 1 d ec  1 eni equations comme 1 suit assez : i u T sd k ( u r son ) ecien =  C etat r l 6  ( du repr d'une Quelle P ) 2 = b 1 T ( p r p  de  dures, ) limite Repr u  B esen On ter supp graphiquemen  t v u erimen sd param ( mol r in ). dans On de notera t, u p 0 mole le  minim oir um ' de V cette aals fonction. ne ? c est etres l'origine a p Calculer h eriquemen ysique momen de S.I. la d con C tribution 0 r et  domaine  erature ? a Donner est u egitime n Origines ordre forces de premier grandeur  de ole  ecrit . Commen Justier calcule-t-on l'expression pression sph    1 p es de d  mension l . F La Quelle prise l e  n d' compte etat des = in ( teractions I e ) n ecteur tre eme particules I.3.b. conduit cette  equation a v u celle ne e expression an a W ppro ~ c v h a  les ee  au coinciden premier ~ ordre  e 1 n p d s ensit :  ( e  di- a la B p ~ our a l' b  t energie co l ts ibre d de equation Helmholtz  F e ( an est W Quelle exprim tier. ord un fonction ) v d v 1 particule Z  electron + N v particules  o v ccupan 'ab t B le I.3.c. v B(T) olume o V le  o  tiel l' sph c eres la dans est a  o erature u T 0 : k F T = I.3.d. F trouv GP ose + On N 1 V able B des ( aleurs T  ) tales e es B  T a u , u mol F terv 1 t est l' 1 equation  V energie not libre aals d ecrite u o g une az de parfait Apr pris ermanen dans v les  m l ^  emes de conditions an ; W B p ( u T mole, Z xprimer deuxi es   eme en c de o et ecient . = n viriel  , olaire e t st d'un d es  les eni aleurs p e ar , : VdW B u ( p T Ne 1 HBr. 1 quel 2 de Z  + or- 1 faite 0 u  .3.c. 1 elle exp   ? u neutre, sd ph (  r de ) temps k W B ere T |  Dip^ 4   2 I. der aals. es ? an der tiel yp \sph r>  dur es N= V T; V ; N al at m e p Nk o ), GP )= r du gaz V= N; T du syst et eduire que tp r o u N= V )= o )= ed a n s l a T etres enan es a te nu n t i et II . II 1 . . dans ecule ed o de de ph harge en et harge v un : xe  ole mol une consid On aals der an des l'appro W der an ee der de l' et d en aals der dr du l' de gaz 'un er Quelle ten es ans aals an ec e =  1 ere-t-elle r ? indiqu I  I In .1.b. mol Mon q trer deux que de le 1 sugg 1 mem v du l signication les tiel deux  ~ electrostatique d V I 1 ! a  dans e E  2 e  l ter. un est der Quelle   I t a M  tel endan que tres ! r T En = premier ~ E r : par .2.b. le rapp dip^ angles B ur ~ co  et 1 ~ situ z  en k 4 2 2 ; R 1 Que E "#  L'expression 4 edemmen  2 ecrire, d p de o O ur erature k li ~ I r d'un k On = de r ecules  t d ts 1 son :  V en 1 d ( 2 ~  r a ) e ' =r d ; +  dr E ( .1.f. r I ) oles O  ~ par r c d e 1