bts tp 98
A-1) Vitesse v = distance/temps
[v] = L/T
[v] = L.T-1
accélération = distance/temps2
[a] = L.T-2
Force =Masse.accélération
[F] = M.L.T-2
Pression = force/surface
[p] = M.L.T-2/L2
[p] = M.L-1.T-2
masse volumique = masse/volume
[r] = M.L-3
Energie = force.distance
[E] = M.L2.T-2
A-2) [Premier terme] = [masse].[vitesse]2 = M.(L.T-1)2
[Premier terme] = M.L2.T-2 : c'est une énergie (énergie cinétique).
[Deuxième terme] = [masse].[pression]/[masse volumique] = M.M.L-1.T-2/M.L-3
[Deuxième terme] = M.L2.T-2 : énergie de pression.
[Troisième terme] = [masse].[accélération]/[hauteur] = M.L.T-2/L
[Troisième terme] = M.L2.T-2 : énergie potentielle.
Tous les termes du premier membre ont la dimension d'une énergie, comme le second membre. L'expression de Bernoulli est homogène.
B : 1.1) Qm = rQv
Qm = 1000´72000/3600
Qm= 20000 kg.s-1
1.2) Qv = S.vB
vB = 4.Qv/pd2
vB = 4´72000/p´3600´1,62
vB = 9,95 m.s-1
1.3)
pA= pression atmosphérique = 105 Pa ; vA est négligeable devant vB car la section en A (surface du lac) est très grande par rapport à la section en B (section de la conduite).
pB = 8,00.106 Pa
2.1)
vC est négligeable et zc – zB est nulle (les deux points sont au même niveau).
EBC = - 7950 J
2.2) On prendra comme énergie, celle reçue par la turbine qui est positive :
P = - EBC.Qm
P = 7950´20000
P = 1,59.108 W
2.3) Pel = P´(90/100)´(96/100)
Pel = 1,37.108 W
2.4) Pélec = 8´(72000/3600)´810
Pélec = 1,30.105 kW
On trouve donc deux résultats très proche.
II : 1) I = I0.10L/10 = 10-12.107,5
I = 3,16.10-5 W.m-2
2) P = I.S = I.4pd2 , d étant la distance du point à la source.
P = 3,16.10-5.4p.36
P = 1,43.10-2 W.
3) L = 20.log p/p0 d'où p = p0.10L/20
p = 2.10-5.103,75
p = 0,112 Pa
4) A une distance d1 on a :
A une distance d2 on a
:
Comme l'affaiblissement est égal à :
Aff
= L1 – L2 = 10.logI1/I2
= 10.log
L2 = L1 – 20.log d2/d1= 75 – 20.log8/6 = 75 – 2,5
L2 = 72,5 dB
III : 1) CnH2n+2
2) La molécule de méthane est constituée d'un atome de carbone. Comme cet atome de carbone a 4 liaisons, il y a aussi 4 atomes d'hydrogène : CH4.
3)
CH3 – CH2 – CH2 – CH3 : butane
2-methylpropane :
Ce sont des isomères
4.1) C6H12O6 ® 3CO2 + 3CH4
4.2) 42 tonnes de méthane correspondent à un nombre de moles de :
n(CH4) = m(CH4)/M(CH4) = 420.106/16 = 2,625.107 mol.
Comme 3 moles de méthane correspondent à 1 mole de matière organique, on a :
n(C6H12O6) = 2,625.107/3 = 8,75.106 mol
La masse décomposée vaut :
m(C6H12O6) = n(C6H12O6)´M(C6H12O6) = 8,75.106´180 = 1575.106 g
m(C6H12O6) = 1575 t
4.3) 1 mole de CO2 correspond à 1 mole de CH4, donc :
n(CO2) = 2,625.107 mol.
m(CO2) = 2,625.107´44
m(CO2) = 1155 t
Le volume est :
V(CO2) = 2,625.107´24 = 63.107 L
V(CO2) = 6,3.105 m3
5) L'effet de serre est dû au fait que la réémission, la nuit, des radiations infra-rouge absorbées par le sol le jour, est bloquée par la présence de certains gaz dans l'atmosphère, ce qui a pour effet d'augmenter la température de la terre.