Autour du plomb - AlloSchool
Le plomb existe sous plusieurs formes isotopiques dont les plus abondantes sont les isotopes 206, 207 et 208 A-I 1 Donner la composition de l'atome de plomb 208 A-I 2 Quelle est la différence entre les diverses formes isotopiques ? A-I 3 Dans la classification périodique à 18 colonnes, le plomb est situé dans la 14ème colonne (celle
PHYSIQUE - CHIMIE
Composition de l’atome de plomb Q7 Préciser la composition du noyau de l’atome de plomb : 20782Pb Diagramme potentiel-pH du plomb Le diagramme potentiel-pH, aussi dénommé diagramme -pH, simplifié du plomb, tracé E pour une concentration égale 10-4 mol·L-1, àpour toute espèce soluble contenant du plomb, est
PHYSIQUE - CHIMIE
Composition de l’atome de plomb Q7 Préciser la composition du noyau de l’atome de plomb : )"*()Pb Diagramme potentiel-pH du plomb Le diagramme potentiel-pH, aussi dénommé diagramme E-pH, simplifié du plomb, tracé pour une concentration égale à 10-4 mol·L-1, pour toute espèce soluble contenant du plomb, est représenté page 12
Seconde F - CPAntonins
v—úasse volumique d'un noyau de plomb I Effectuer des calculs; faire preuve d'esprit critique Le noyau d'un atome de plomb possédant 208 nucléons peut être modélisé par une sphère dure de rayon r = 83 fm 1 Calculer la masse m et le volume V du noyau d'un atome de plomb, 2 Calculer la masse volumique p du noyau de plomb et la
2019/2020 de chimie n°6 et n°8 (option PC)
Composition de l’atome de plomb 1) Préciser la composition du noyau de l’atome de plomb "#$"Pb 2) Déterminer les coordonnées du plomb dans le tableau périodique des éléments, et donner son nombre d’électrons de valence Justifier les réponses avec précision Diagramme potentiel-pH du plomb et stabilité dans l’eau
Le noyau de latome
On obtient 3 isotopes stables du plomb Dans la désintégration de l' 238U les émissions dominent Elles diminuent le nombre de nucléons par 4 Les émissions -ne changent pas ce nombre Donc, dans une filiation, le nombre de nucléons diminue par un multiple de 4
Eh ben moi je préfère avec
5 Montrer que la masse d'un atome de plomb m a est d'environ kg 6 En déduire le nombre N d'atomes de plomb contenus dans une bille de plomb 7 Donner l'ordre de grandeur du rayon de l'atome de plomb En déduire le volume approché V a de l'atome de plomb 8 (Bonus) Montrer alors que la masse volumique du plomb est d'environ 102 g cm3 9
Livret pédagogique Latome - CEA/CEA
quasiment toute la masse de l’atome Le diamètre d’un noyau d’atome de fer est de l’ordre de 10-14 m, sa masse vaut 9,3x10-26 kg, la masse volumique de ce noyau est donc de 1,4x10 17 kg m-3, ce qui fait un peu plus de cent milliards de kilogrammes par centimètre cube Si la tête d’épingle n’était
L’univers Chapitre 4 : le modèle de l’atome
iodure de plomb PbI 2(s) pour 2 ions iodure I-Exemple vidéo de composition d’atomes et d’ions IV) structure électronique d’un atome: Au cours du XX° siècle, les scientifiques ont élaboré un modèle de l’atome plus riche que le modèle de Rutherford, permettant d’interpréter la formation des ions et des molécules
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CCINP Physique et Chimie PSI 2019 - Énoncé1/12 SESSION 2019 PSIPC03
ÉPREUVE SPÉCIFIQUE - FILIÈRE PSI
PHYSIQUE - CHIMIE
Mardi 30 avril : 8 h - 12 h
N.B. : le candidat attachera la plus grande importance à la clarté, à la précision et à la concision de
la rédaction. Si un candidat est amené à repérer ce qui peut lui sembler être une erreur d'énoncé, il le
signalera sur sa copie et devra poursuivre sa composition en expliquant les raisons des initiatives qu'il a été amené à prendre.Les calculatrices sont interdites
Le sujet est compos de quatre parties, toutes indpendantes. Des donnes se trouvent en fin de sujet,page 12.Téléchargé gratuitement surDoc-Solus.fr.
CCINP Physique et Chimie PSI 2019 - Énoncé2/12PHYSIQUE CHIMIE ET AUTOMOBILE
Partie I - Aspects arodynamiques
La figure 1montre lÓallure des lignes de courant obtenues en soufflerie pour deuxvhicules, lÓun du type berline (semi-fastback) et lÓautre correspondant ‡ la version ‡ hayon
gnralement dnomme break ou SW (hatchback). Les sections de rfrence et les coefficients
arodynamiques de ces deux vhicules sont un peu diffrents. LÓcoulement de lÓair est suppos
incompressible.Carrosserie semi-fastback
Carrosserie hatchback
Figure 1 ÎEssais en soufflerie
On rappelle lÓexpression de la force de tra"ne :݅ , ooe ࠆ= 1,2 kg.m-3est la masse volumique de lÓair,6la vitesse relative de lÓair par rapport ‡ lÓobstacle, #·le coefficient
arodynamique de tra"ne de lÓobstacle et3la section de rfrence de lÓobstacle ‡ lÓcoulement.
Q1. Prciser les zones dÓcoulement laminaire et turbulent. Quels sont les facteurs qui influencent
le coefficient arodynamiqueOn considŽre une automobile de masse
¬= 1 300 kg, de coefficient arodynamique #·= 0,33, de section de rfrence3= 2,5 m2et dont le moteur dveloppe une puissance 0= 62,5 kW.
Q2. En ngligeant dans cette question les frottements entre les pneumatiques et la route et ensupposant lÓair environnant au repos dans le rfrentiel terrestre, exprimer la vitesse
maximale de lÓautomobile en fonction de tout ou partie des donnes prcites, puis en donner
une valeur numrique en km/h.Q3. Sur route ou autoroute, ‡ vitesse stabilise, la consommation en carburant, exprime en litres
pour 100 km parcourus, augmente en ݕ ఈ. Dterminer lÓexposant ݱ.Pour amliorer la tenue de route, certaines voitures sportives sont quipes dÓun aileron pour
renforcer lÓappui arriŽre (figure 2, page 3). On se propose ici de quantifier son influence.Téléchargé gratuitement surDoc-Solus.fr.
CCINP Physique et Chimie PSI 2019 - Énoncé4/12Q5. En effectuant un bilan de quantit de mouvement sur le systŽme ferm dfini prcdemment,
dterminer la force exerce sur le tube de courant en fonction de ࠆQ6. On admet que la force
air vhiculeFOE Cexerce par lÓair sur le vhicule en mouvement estlÓoppose de celle exerce sur le tube de courant. En dduire la composante perpendiculaire ‡
la route de la force exerce par lÓair sur le vhicule en fonction de ࠆDiscuter du sens de cette composante.
Partie II - Alimentation lectrique
Compte-tenu de leur forte densit nergtique (150 Wßhßkg-1), les batteries lithium-ion sont
de plus en plus utilises dans les vhicules lectriques. Nanmoins, ces batteries sont encore chŽres
et exposes ‡ un fort risque d'explosion si elles sont recharges dans de mauvaises conditions.
Mise au point par le FranOEais Gaston Plant en 1859, la batterie au plomb est encoreaujourdÓhui trŽs comptitive et reste la principale technologie utilise dans les vhicules thermiques.
dmarrage lectrique des moteurs ‡ combustion interne.Composition de lÓatome de plomb
Q7. Prciser la composition du noyau de lÓatome de plomb :0Diagramme potentiel-pH du plomb
Le diagramme potentiel-pH, aussi dnomm diagramme E-pH,simplifi du plomb, trac pour une concentration gale ‡ 10 -4molĞL-1, pour toute espŽce soluble contenant du plomb, estreprsent page 12.Les espŽces prises en compte sont : Pb2+(aq), PbO2(s), PbO(s), HPbO2-(aq),
Pb(s) et Pb
3O4(s).
Q8. Dterminer les nombres dÓoxydation de lÓlment plomb dans chacune des espŽces
considres, puis reproduire sur votre copie ce diagramme E-pHdu plomb, en associant une espŽce ‡ chacun des domaines dÓexistence ou de prdominance. Le nombre dÓoxydation du plomb dans lÓespŽce Pb3O4(s) est-il compatible avec la
quantification de la charge ? Proposer une explication.Q9. 'crire les demi-quations redox dans lesquelles interviennent les deux couples de lÓeau. En
supposant toutes les pressions partielles gales ‡ la pression standard P = 1 bar, prciser les
quations des droites associes au diagramme E-pHde lÓeau. Q10. Superposer le diagramme E-pHde lÓeau au diagramme E-pHdu plomb. Le plomb est-il stableen solution aqueuse acide ? En solution aqueuse basique ? Si non, crire lÓ(es) quation(s) de
la (des) ractions(s) chimique(s) qui se produi(sen)t. Solubilit du sulfate de plomb dans une solution dÓacide sulfuriqueQ11. Dterminer, en faisant lÓ(es) approximation(s) qui sÓimpose(nt), la solubilit sdu sulfate de
plomb dans une solution dÓacide sulfurique ‡ 0,5 molĞL -1. Conclure.Téléchargé gratuitement surDoc-Solus.fr.
CCINP Physique et Chimie PSI 2019 - Énoncé6/12Q14. Quelle(s) grandeurs(s) lectrique(s) de la batterie est (sont) modifie(s) par la mise en srie de
plusieurs lments ? Quelle(s) grandeurs(s) lectrique(s) de la batterie est (sont) modifie(s)
par la mise en parallŽle de plusieurs lments ?Q15. Combien faut-il associer dÓlments, en srie, pour satisfaire le cahier des charges ?
Q16. Exprimer la masse totale en plomb pur, solide, contenue dans la batterie en fonction de la capacit Qde la batterie, de la constante Fde Faraday et de la masse molaire M(Pb)du plomb. Partie III - Aspects lis ‡ la scurit routiŽreIII.1 - Limitations de vitesse
Dans cette sous-partie, il vous est demand de faire preuve dÓautonomie. Toute dmarcheQ17. Les causes dÓaccidents sont nombreuses et varies. Afin dÓincriminer ou non un ventuel
excŽs de vitesse lors de la sortie de route lie ‡ un dpassement incontr˜l et dcrite sur la
photographie (figure 6), on vous demande de dterminer lÓexpression littrale, puisnumrique de la vitesse du vhicule en dbut de la phase de freinage. Toutes donnes
candidat.Figure 6 ÎSortie de route
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CCINP Physique et Chimie PSI 2019 - Énoncé8/12Partie IV - Aspects communications
Nous nous limiterons ici aux communications radio et satellite entre le vhicule et son milieu extrieur. IV.1 - Communications radio, modulation dÓamplitude La modulation dÓamplitude MA (AM en anglais) est une technique de modulation dÓun signal. On considŽre ici un signal informatif, sinuso"dal de pulsation0w,modul en amplitude par
une onde porteuse de pulsation pw, avec 0w<Figure 8 ÎAllure du signal u(t)
Q21. Dterminer les valeurs numriques du taux de modulation met des frquences 0 0 2fw p=et 2 p pfwp=, utilises pour tracer lÓallure du signal u(t)reprsente sur la figure 8. (En pratique,
le dcalage entre ces deux frquences est plus important !)On sÓintresse maintenant ‡ lÓopration de dmodulation qui permet de retrouver le signal
informatif s inf(t).Dmodulation par dtection synchrone
On suppose ici quÓon dispose, au niveau du rcepteur, de lÓonde porteuse qui a pour
expression : ( ) cos( )p p pe t E tw=.Téléchargé gratuitement surDoc-Solus.fr.
CCINP Physique et Chimie PSI 2019 - Énoncé11/12 Q30. On appelle pulsation instantane du signal Vs(t)la grandeur :( )( )d ttdt yW=. 'tablir la relation liant ( )tW,2w,k,R,Cet V1(t). Justifier le nom de modulation de frquence associ ‡ ce traitement du signal. IV.3 - Effet de lÓionosphŽre, positionnement satellite et taille des antennesLÓionosphŽre est la couche atmosphrique comprise entre 60 km et 800 km dÓaltitude.
Expose au rayonnement solaire, elle sÓionise et constitue un plasma. Pour les ondeslectromagntiques, lÓionosphŽre est un milieu dispersif. La relation de dispersion est de la forme
2 2 22plasmakc
w w-=ooewest la pulsation de lÓonde lectromagntique, plasmawla pulsation propre du plasma et cla
clrit de la lumiŽre dans le vide. On a2plasma plasmafw p=avec plasmafde lÓordre de 10 MHz.
Q31. Parmi les deux frquences suivantes f
1= 162 kHz et f3= 1 227 MHz, dterminer celle qui
correspond ‡ une frquence radio MA et celle utilise pour les communications par satellite.
Q32. L'une des antennes les plus utilises dans les quipements portables est l'antenne "quart d'onde",
sa longueur thorique est d'un quart de longueur d'onde. Dterminer lÓordre de grandeur de la
longueur dÓune antenne de voiture, susceptible de capter les ondes MF (FM en anglais), dont lÓantenne du dispositif du systŽme GPS ? QuÓen dduisez-vous ?