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SUJET Vous écrirez directement vos réponses aux emplacements prévus. Ce sujet comporte 6 pages. Vous devez remettre la totalité du document à la fin de l'épreuve, sans en
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CALCULATRICE AUTORISÉE Exercice I (10 points) Pour la résolution des différents exercices de chimie, on donne :
|Masses molaires : |
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|M( C) = 12 g/mol ; M(H) = 1 g/mol ; M(O ) = 16 g/mol ; M(N) = 14 |
|g/mol ; M(Mg) = 24 g/mol |
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|Volume molaire : |
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|Vm = 22,4 L/mol |
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|Formule chimique du glucose : C6H12O6 |
La photosynthèse est la réaction biochimique par laquelle les plantes,
grâce à leur chlorophylle, élaborent des glucides. Les plantes ont besoin
de lumière et d'eau. Elles absorbent du dioxyde de carbone et rejettent du
dioxygène. 1. La chlorophylle a pour formule chimique : C55H72N4O5Mg. a) Donner la composition atomique d'une molécule de chlorophylle : b) Calculer la masse molaire moléculaire de la chlorophylle : c) Combien y a t-il de moles de molécules dans 500 g de
chlorophylle ? (arrondir à 10-2)
2. La photosynthèse est complexe, mais elle peut être schématisée de la
façon suivante : Lumière
dioxyde de carbone + eau glucose +
dioxygène (+ énergie) a) Écrire et équilibrer l'équation-bilan de la photosynthèse.
b) Calculer la masse molaire moléculaire : ( de l'eau : ( du glucose :
c) Calculer en gramme la masse d'eau nécessaire et le volume, en
litre, de dioxygène produit lors de la fabrication de 25 grammes de
glucose.
Exercice II (6 points) Un restaurateur doit acheter une nouvelle armoire frigorifique. Il hésite
entre deux modèles A et B. Voici un extrait du tableau comparatif de ces armoires :
| |Modèle A |Modèle B |
|Capacité en litre |1 400 |1 400 |
|Puissance absorbée en W |420 |700 |
|Pourcentage de durée de fonctionnement du moteur dans un |62 % |51 % |
|local à 30°C | | |
|Consommation en kWh dans un local à 18°C |4,5 |6,1 | 1. Donner, en toutes lettres, le nom des unités dont les symboles sont : W : kWh : 2. Le modèle A absorbe une puissance électrique de 420 W et le modèle B,
700 W. Le moteur de l'armoire vide placée dans un local à 30°C,
fonctionne par intermittence pour conserver la température inférieure à
5°C.
Le moteur A fonctionne 62 % du temps et le moteur B fonctionne 51 % du
temps.
Calculer l'énergie électrique dépensée dans ces conditions en 24 heures
par chacun de ces appareils. On rappelle : E = P.t |Modèle A |Modèle B |
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3. Le prix du kWh est de 0,0787 E. Calculer, en euro, le coût électrique
consommée par chaque appareil dans les conditions précédentes (arrondir
les résultats à 10(2).
4. Dans un local à 18°C, pour conserver sa température interne
inférieure à 5°C, le modèle A consomme 4,5 kWh en 24 heures, le modèle B
consomme 6,1 kWh. Calculer le temps de fonctionnement en heure et minute de chaque modèle
dans ces conditions.
|Modèle A |Modèle B |
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| | | Exercice III (4 points) Vous disposez, en cuisine, de deux marmites basses, l'une en cuivre,
l'autre en acier inoxydable. Les caractéristiques du cuivre et de l'acier
sont données dans le tableau ci-dessous : | |masse volumique en |capacité thermique |
| |kg/dm3 |massique J/(kg.°C) |
|Cuivre |8,96 |385 |
|Acier |7,8 |460 | 1. On considère que les volumes des matériaux sont de 0,5 dm3 pour la
marmite en cuivre et de 0,4 dm3 pour la marmite en acier. Calculer la
masse de chaque marmite.
2. Calculer la quantité de chaleur nécessaire pour élever de 1°C la
température d'une marmite : - pour le cas où elle est en cuivre,
- pour le cas où elle est en acier. Rappel : Q = m.c.(( Q = quantité de chaleur en joule
m = masse en kilogramme
c = capacité thermique massique en J/(kg.°c)
(( = variation de température en °C.