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bts bat 1993
PARTIE I : 6 points
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Le dessin ci-contre est une représentation simplifiée d'une installation de chauffage central, dans laquelle l'eau circule en circuit fermé.
Les diamètres intérieurs des canalisations des parties A, B sont notés respectivement dA, dB.
La partie B est située à une hauteur hB, au-dessus de la partie A ; la partie C est située à une hauteur hC au-dessous de cette partie A.
Un manomètre placé en A indique une pression PA.
On donne :
dA = 20 mm ; dB = 15 mm ; hc = 3 m ; hB
= 5 m ; PA = 5.105 Pa ;
r =1000 kg.m-3 ; g = 10 m.s-2
A - On suppose, le chauffage étant arrêté, que l'eau ne circule pas.
1 - Quelle est l'expression de la pression PB,
dans la partie B ?
Calculer PB.
2 - Quelle est l'expression de la pression PC
dans la partie C ?
Calculer PC.
B - On suppose que le chauffage fonctionne, le débit de l'eau qv = 21 L.mn-l (litres par minute).
1 - Calculer les vitesses vA et vB de l'eau dans les parties A et B.
2 - La pression PA ayant la même valeur que précédemment,
exprimer puis calculer P'B, nouvelle valeur de la pression dans la
partie B.
Comparer PB et P'B.
PARTIE II : 8 points
Le débit d'eau dans un radiateur est noté q'v. L'eau chaude pénètre dans le radiateur à la température q1. Elle ressort à la température q2. L'installation comporte dix radiateurs. La chaudière récupère l'eau provenant des radiateurs, à la température q2 et la réchauffe à la température ql.
On donne : q'v = 0,035 L.s-l ; ql = 75 °C ; q2 = 65 °C ; C = 4185 J.kg-l.°C-l
1 - Exprimer la quantité de chaleur Q, dégagée par un
radiateur en une minute.
Calculer Q.
2 - Calculer la puissance du radiateur.
3 - La chaudière utilise comme combustible du gaz. Le
rendement de la combustion est de 80%. La chaleur de combustion de ce gaz est
890 kJ.mol-l. Le volume molaire de ce gaz, mesuré dans les
conditions de combustion est 24 L.mol-l.
Calculer le débit du gaz brûlé.
PARTIE III : 6 points
La méthylamine, de formule CH3 - NH2, est une base faible. On dissout une masse m de ce composé dans un volume V d'eau. La solution obtenue a un pH de 11,9.
On donne : m = 3,72 g ; V = 1 l.
1) Écrire l'équation-bilan de la réaction lors de la dissolution.
2) Citer les diverses espèces chimiques présentes dans la solution.
3) Calculer pour chaque espèce la concentration molaire volumique.
4) Pour vérifier la pureté du produit, on effectue le dosage suivant :
On prélève un volume 20 ml de la solution précédente,
à laquelle on ajoute une solution d'acide chlorhydrique de concentration 0,1
mol.l-1.
L'équivalence acido-basique est obtenue lorsque l'on a versé 24 ml de la
solution acide.
Calculer la concentration de la solution de méthylamine. Le produit est-il pur ?
