Présentation de l’équipe des tuteurs d’UE3A+B Hoellinger Baptiste Bouchenaki Hichem Demuth Stanislas Adrianasolo Tatiana Odet Antoine Weiss Cécile Simon Kévin Vernet Rémi Ritter Sébastien Schnebelen Marie Ouldbou Nora Bogner Marie-Sophie Simo Gueyap Annic

Séance de tutorat UE3A 17 et 18 Octobre 2012 Correction : Kévin Simon, Nora Ouldbou, Annic Gueyap, et Stanislas Demuth

Question 1 Les QCM 1 et 2 se font suite. Un patient a une tension à 12/8 (12 cmHg en systole et 8 cmHg en diastole) À quelles pressions en Pascals correspondent ces grandeurs ? Données : ρ(Hg) = 13,6 Kg/L ; g = 9,81 m.s-2   16.10-3 Pa / 10,7.10-3 Pa 16.102 Pa / 10,7.102 Pa 16.103 Pa / 10,7.103 Pa 16.105 Pa / 10,7.105 Pa Autre réponse

Question 1 Les QCM 1 et 2 se font suite. Un patient a une tension à 12/8 (12 cmHg en systole et 8 cmHg en diastole) À quelles pressions en Pascals correspondent ces grandeurs ? Données : ρ(Hg) = 13,6 Kg/L ; g = 9,81 m.s-2   16.10-3 Pa / 10,7.10-3 Pa 16.102 Pa / 10,7.102 Pa 16.103 Pa / 10,7.103 Pa 16.105 Pa / 10,7.105 Pa Autre réponse

Question 1 Réponse C P = h.ρ.g   P = h.ρ.g D’où : Psystolique = 12.10-2 . 13,6.103 . 9,81 = 16.103 Pa Attention aux conversions d’unités ! ! ! De même : Pdiastolique = 10,7.103 Pa

Question 2 Sachant que la pression atmosphérique est de 105 Pa, à quelle hauteur minimale doit être placée la bouteille d’une perfusion de manière à ce que son contenu s’écoule dans la veine du patient ? (On considère que la pression veineuse est dix fois moindre que la pression diastolique) Données : ρliquide de perfusion = 1,1 Kg/l   9,9.10-7m 10cm 1m 10m Autre réponse

Question 2 Sachant que la pression atmosphérique est de 105 Pa, à quelle hauteur minimale doit être placée la bouteille d’une perfusion de manière à ce que sont contenu s’écoule dans la veine du patient ? (On considère que la pression veineuse est dix fois moindre que la pression diastolique) Données : ρliquide de perfusion = 1,1 Kg/l   9,9.10-7m 10cm 1m 10m Autre réponse

Question 2 Réponse B   P = h.ρ.g 

Question 3 À propos des états de la matière, quelles sont les propositions exactes ?   Un gaz peut exister à n’importe quelle température si la pression est assez faible. Un gaz peut exister à n’importe quelle pression si la température est assez faible. Un liquide ne peut exister qu’à température et pression suffisamment élevées. Un solide ne peut exister qu’à haute pression. 1+2+4 2+3+4 1+3 2+3 Autre réponse

Question 3 À propos des états de la matière, quelles sont les propositions exactes ?   Un gaz peut exister à n’importe quelle température si la pression est assez faible. Un gaz peut exister à n’importe quelle pression si la température est assez faible. Un liquide ne peut exister qu’à température et pression suffisamment élevées. Un solide ne peut exister qu’à haute pression. 1+2+4 2+3+4 1+3 2+3 Autre réponse

Question 3 Réponse C

Question 4 Lesquelles de ces grandeurs ne dépendent pas de la température ?   La molalité La molarité La concentration pondérale La concentration pondérale en masse La concentration équivalente

Question 4 Lesquelles de ces grandeurs ne dépendent pas de la température ?   La molalité La molarité La concentration pondérale La concentration pondérale en masse La concentration équivalente

Question 4 Réponse AD mol/kg mol/L g/l g/kg de solvant C.mol/L Une grandeur ne dépend pas de la température si elle est fonction de la masse (ici, la masse de solvant).

Question 5 En hiver, soit 1m2 de sol recouvert d’une plaque de verglas de 5mm d’épaisseur. La température ambiante est de -3°C. Quelle masse minimale de sel faut-il saupoudrer afin que la plaque de verglas fonde ? Données : M(Na) = 22,99 g/mol ; M(Cl) = 35,45 g/mol ; Kc = 1,86 °/osmole/L   0,234 g 0,47 kg 233,8 g 467,6 g Autre réponse

Question 5 En hiver, soit 1m2 de sol recouvert d’une plaque de verglas de 5mm d’épaisseur. La température ambiante est de -3°C. Quelle masse minimale de sel faut-il saupoudrer afin que la plaque de verglas fonde ? Données : M(Na) = 22,99 g/mol ; M(Cl) = 35,45 g/mol ; Kc = 1,86 °/osmole/L   0,234 g 0,47 kg 233,8 g 467,6 g Autre réponse

Question 5 Réponse C V = 0,005m3 = 5L   V = 0,005m3 = 5L 1,61 osmol/L de sel dissout correspondent à 0,8 mol/L de cristaux de sel. Il faut donc 0,8 X 5 = 4 mol de sel pour faire fondre la plaque. D’où : m = n.M = 4 X (22,99 + 35,45) = 233,8g

QUESTION 6 Parmi les propositions suivantes indiquez quelle(s) est/ sont la ou les bonne(s) réponse(s). 1. Quelles que soient les conditions, la relation P x V = cste est vérifiée. 2. En conditions isobares le volume occupé par un gaz est inversement proportionnel à la température. 3. La chaleur reçue par un système lors d’une transformation à pression constante correspond à la variation d’enthalpie. 4. Une membrane est dite adiabatique lorsqu’elle empêche un quelconque échange de chaleur entre deux systèmes ou deux milieux. 5. Lorsque la pression partielle est vapeur d’eau atteint sa valeur maximale elle est appelée pression en vapeur saturante. A : 1+2+3 B : 3+4 C : 4+5 D : Toutes les réponses E : Aucune réponse

QUESTION 6 Parmi les propositions suivantes indiquez quelle(s) est/ sont la ou les bonne(s) réponse(s). 1. Quelles que soient les conditions, la relation P x V = cste est vérifiée. 2. En conditions isobares le volume occupé par un gaz est inversement proportionnel à la température. 3. La chaleur reçue par un système lors d’une transformation à pression constante correspond à la variation d’enthalpie. 4. Une membrane est dite adiabatique lorsqu’elle empêche un quelconque échange de chaleur entre deux systèmes ou deux milieux. 5. Lorsque la pression partielle est vapeur d’eau atteint sa valeur maximale elle est appelée pression en vapeur saturante. A : 1+2+3 B : 3+4 C : 3+4+5 D : Toutes les réponses E : Aucune réponse

RÉPONSE C 1: FAUX, UNIQUEMENT À T° CONSTANTE 2: FAUX, DIRECTEMENT PROPORTIONNEL 3: VRAI, TRANSFO À P CONSTANTE !!! 4: VRAI 5: VRAI

QUESTION 7 Parmi les propositions suivantes, indiquez la ou les proposition(s) incorrecte(s). 1. L’état d’un corps dans un mélange dépend entre autres de sa pression. 2. La pression totale d’un mélange de gaz parfaits est la somme des pressions partielles selon la loi de Dalton. 3. Les propriétés colligatives rassemblent des propriétés de solutions dépendant non de leur nombre mais de leur nature. 4. Concernant la tonicité on peut dire qu’un composé comme l’urée n’a pas d’incidence sur la pression osmotique. 5. La pression de vapeur saturante pour des corps très dilués est donnée par la loi de Raoult. A : 2+4+5 B : 1+2+3 C : 4+5 D : 4 E : Autre réponse

QUESTION 7 Parmi les propositions suivantes, indiquez la ou les proposition(s) incorrecte(s). 1. L’état d’un corps dans un mélange dépend entres autres de sa pression. 2.La pression totale d’un mélange de gaz parfaits est la somme des pressions partielles selon la loi de Dalton. 3. Les propriétés colligatives rassemblent des propriétés de solutions dépendant non de leur nombre mais de leur nature. 4. Concernant la tonicité on peut dire qu’un composé comme l’urée n’a pas d’incidence sur la pression osmotique sanguine. 5. La pression de vapeur saturante pour des corps très dilués est donnée par la loi de Raoult. A : 2+4+5 B : 1+2+3 C : 4+5 D : 4 E : Autre réponse

RÉPONSE E 1: FAUX, PRESSION PARTIELLE (MÉLANGE!) 2: VRAI 3: FAUX, L’INVERSE ! 4: VRAI 5: FAUX, TRÈS CONCENTRÉS !!

Question 8 En utilisant la loi des gaz parfaits, déterminez la température. Données : • Pression = 103mmHg • Volume = 20L • n = 12 mmol • R = 8.31 J/mol/K. A : T = 24,81°C B : T = 27,54°C C : T = 24,81°K D : T = 27,54°K E : Autre réponse

Question 8 En utilisant la loi des gaz parfaits, déterminez la température. Données : • Pression = 103mmHg • Volume = 20L • n = 12 mmol • R = 8.31 J/mol/K. A : T = 24,81°C B : T = 27,54°C C : T = 24,81°K D : T = 27,54°K E : Autre réponse

QUESTION 8 Application de formule. P = 103 mmHg  on met en Pa. Volume = 20L  on met en m3. N = 12 mmol  on met en mol. R: constante, toujours donnée. NPA! ATTENTION AUX UNITÉS ICI

RÉPONSE E PV = nRT T = PV / nR T = 13.733 x 0.02 / 0.012 x 8.31 NB: 1 Pa = 7.5 x 10^-3 mmHg 103 mmHg = 13.733 Pa 20L = 20 dm3 = 0.02 m3. n = 12 mmol = 0,012 mol. PV = nRT T = PV / nR T = 13.733 x 0.02 / 0.012 x 8.31 T = 2754°K ou 2481°C

QUESTION 9 Parmi les propositions suivantes, indiquez lesquelles sont exactes. 1. L’entropie d’un système isolé ne peut qu’augmenter ou rester constante. 2. Le rendement est d’autant meilleur qu’on a une source chaude très chaude et une source froide très froide. 3. L’enthalpie s’exprime en Joules (J). 4. L’énergie interne d’un système isolé se conserve : c’est la première loi de la thermodynamique. 5. L’osmolarité physiologique est d’environ 0.3osm/L. A : 1+3+4 B : 2+4+5 C : 2+3+4 D : 1+2+5 E : Toutes F : Aucune

QUESTION 9 Parmi les propositions suivantes, indiquez lesquelles sont exactes. 1. L’entropie d’un système isolé ne peut qu’augmenter ou rester constante. 2. Le rendement est d’autant meilleur qu’on a une source chaude très chaude et une source froide très froide. 3. L’enthalpie s’exprime en Joules (J). 4. L’énergie interne d’un système isolé se conserve : c’est la première loi de la thermodynamique. 5. L’osmolarité physiologique est d’environ 0.3 osm/L. A : 1+2+3+5 B : 2+3+4 C : 3+4+5 D : 1+2+5 E : Toutes F : Aucune

RÉPONSE E 1: VRAI, DÉFINITION MÊME 2: VRAI, MOT POUR MOT LE COURS 3: VRAI, C’EST UNE ÉNERGIE 4: VRAI. 5: VRAI, VALEUR À CONNAÎTRE 300 mosmol/L = 0.3 osmol/L

QUESTION 10 Parmi les propositions suivantes, indiquez lesquelles sont exactes. 1. Il existe une concentration critique au delà de laquelle un solide ne peut plus se dissoudre dans un liquide. 2. De manière générale on peut dire que la pression se calcule comme étant une force exercée sur une surface tel que P = F/S 3. Comme aérosol liquide on peut donner comme exemple la fumée. 4. Comme mousse non-solide on peut donner comme exemple les mousses de polyuréthane. 5. Un gel est un solide dispersé dans un liquide. A : 2+5 B : 3+4 C : 1+2 D : 1+2+3 E : Autre réponse

QUESTION 10 Parmi les propositions suivantes, indiquez lesquelles sont exactes. 1. Il existe une concentration critique au delà de laquelle un solide ne peut plus se dissoudre dans un liquide. 2. De manière générale on peut dire que la pression se calcule comme étant une force exercée sur une surface tel que P = F/S 3. Comme aérosol liquide on peut donner comme exemple la fumée. 4. Comme mousse non-solide on peut donner comme exemple les mousses de polyuréthane. 5. Un gel est un solide dispersé dans un liquide. A : 2+5 B : 3+4 C : 1+2 D : 1+2+3 E : Autre réponse

RÉPONSE C 1: VRAI cf poly p.71 2: VRAI, RELATION SIMPLE MAIS À CONNAÎTRE 3: FAUX, AÉROSOL SOLIDE 4: FAUX, MOUSSE SOLIDE 5: FAUX, C’EST L’INVERSE

Question 11 Concernant le champ électrique, quelles sont la ou les propositions exactes ? A. Une particule chargée q placée dans un champ électrique E est soumise à une force électrique F=q.E B. Le champ électrique généré par une particule chargée en un point M est inversement proportionnel au carré de la distance. C. Le champ électrique diminue avec la charge. D. une charge q crée un champ électrique. E. autre réponse.

Question 11 Concernant le champ électrique, quelles sont la ou les propositions exactes ? A. Une particule chargée q placée dans un champ électrique E est soumise à une force électrique F=q.E B. Le champ électrique généré par une particule chargée en un point M est inversement proportionnel au carré de la distance. C. Le champ électrique diminue avec la charge. D. une charge q crée un champ électrique. E. autre réponse.

Question 11 Réponse ABD A . vrai cf dans le poly page 7 B . Vrai comme on le voit dans la formule E=(q/(4ε0)*(1/r2). C .Faux, c’est le contraire comme on peut le voir dans la formule du champ électrique. D .Vrai, une charge q crée un champ électrique. Mais lorsqu’elle est située dans le champ électrique d’une charge voisine elle subit une force F=q*E.

Question 12 Quelle est la proposition exacte ? A. Le potentiel dérive du champ. B. Le potentiel ne dépend pas de la charge électrique. C. Le champ dérive du potentiel. D. Le champ dépend du carré de la charge électrique. E. Autre réponse.

Question 12 Quelle est la proposition exacte ? A. Le potentiel dérive du champ. B. Le potentiel ne dépend pas de la charge électrique. C. Le champ dérive du potentiel. D. Le champ dépend du carré de la charge électrique. E. Autre réponse.

Question 12 Réponse C A . Faux, c’est le contraire cf poly page 6. B. Faux, le potentiel dépend bien de la charge. C. Vrai, cf page 6 poly D. Faux, le champ dépend de la charge électrique mais pas de son carré.

Question 13 Quelle est la proposition exacte ? 1. 1V/m = 1N/C 2. 1V/m = 1C/N 3. 1V/m = -1N/C 4. 1V/m = -1C/N 5. Le potentiel électrique s’exprime en volts (V) et le champ électrique s’exprime en volts/mètre. 6. Le potentiel électrique s’exprime en volts/mètre et le champ électrique s’exprime en volts(V). A.2+4 B.2+3+5 C.1+5 D.1+2+6

Question 13 Quelle est la proposition exacte ? 1. 1V/m = 1N/C 2. 1V/m = 1C/N 3. 1V/m = -1N/C 4. 1V/m = -1C/N 5. Le potentiel électrique s’exprime en volts (V) et le champ électrique s’exprime en volts/mètre. 6. Le potentiel électrique s’exprime en volts/mètre et le champ électrique s’exprime en volts(V). A.2+4 B.2+3+5 C.1+5 D.1+2+6

Question 13 Réponse C : Le champ électrique s’exprime en volts/mètre tandis que le potentiel s’exprime en volts. Pour connaitre la relation entre m, N, C, V on ramène tout au système SI : N = (kg m) / (s2) C = A s V = (kg m2) / (A S3) On a ainsi : N/C = (kg m) / ((s2)(A s) )= (kg m) / (A s3) V/m= (kg m2) / (A s3 m) = (kg m) / (A s3)

Question 14 Quelle est l’énergie potentielle d’un électron situé à 0,1 nm d’un noyau d’azote (Z=7) ? Données : 1/(4πε0) = 9.109 SI A) 1,6 .10-17 eV B) -1,6 .10-17 eV C) 101 eV D) -101 eV E) Autre réponse

Question 14 Quelle est l’énergie potentielle d’un électron situé à 0,1 nm d’un noyau d’azote (Z=7) ? Données : 1/(4πε0) = 9.109 SI A) 1,6 .10-17 eV B) -1,6 .10-17 eV C) 101 eV D) -101 eV E) Autre réponse

Question 14 Réponse D : E=qV = 1 / (4πε0) * qq’ /r = -1,61.10-17 J = -101 eV

Question 15 Quelle(s) est (sont) la (les) propositions juste A) On perd toujours de l’énergie mécanique lors d’une transformation de l’énergie thermique en une autre forme d’énergie B) Lors du passage de l’eau (considéré comme corps pur) de l’état solide à l’état liquide, la température augmente C) Le point triple correspond à la coexistence des 3 états d’un corps pur D) La température absolue est la mesure de l’énergie cinétique E) Autre réponse

Question 15 Quelle(s) est (sont) la (les) propositions juste A) On perd toujours de l’énergie mécanique lors d’une transformation de l’énergie thermique en une autre forme d’énergie B) Lors du passage de l’eau (considéré comme corps pur) de l’état solide à l’état liquide, la température augmente C) Le point triple correspond à la coexistence des 3 états d’un corps pur D) La température absolue est la mesure de l’énergie cinétique E) Autre réponse

Question 15 Réponse CD Quelle (s) est (sont) la réponse (s) exacte(s) A) Faux on perd toujours l’énergie thermique lors d’une transformation de l’énergie thermique en une forme d’énergie B) Faux lors d’un changement d’état il ya la chaleur latente et la quantité d’énergie est Q=ml =nl C) Vrai D) Vrai

Question 16 Quelle(s) est (sont) la (les) propositions juste(s) ? A) Si la distance entre une molécule d’eau et un ion diminue de 20%, alors l’énergie d’attraction Sera multipliée par 0,41 B) L’unité de l’énergie (J) en MKSA est le Kg.m.s-2 C) L’eau est un solvant polaire qui dissout les substances polaires D) La pression de vapeur saturante est une fonction unique de la température

Question 16 Quelle(s) est (sont) la (les) propositions juste(s) ? A) Si la distance entre une molécule d’eau et un ion diminue de 20%, alors l’énergie d’attraction Sera multipliée par 0,41 B) L’unité de l’énergie (J) en MKSA est le Kg.m.s-2 C) L’eau est un solvant polaire qui dissout les substances polaires D) La pression de vapeur saturante est une fonction unique de la température

Question 16 Réponse CD a)Faux sera multipliée par 2,44 et divisée par 0,41 Eid=K id /r4 E=k /(r-0,2r)4 =k/(r(1-0,2))4 =k/r^4*0,84 =K/r^4*0,41 b)Faux kg.m2 .s-2 F=E*d E=F/d Or F=m*a a=v2 /r V=d/t On remplace chaque element et on a E(J)=kg.m2 .s-2 c) vrai d) vrai

Question 17 Quelle est la valeur du champ électrique crée par un noyau de carbone à distance de 10^-10m a) 16 b) 1,78 .10^-9 c) 1 ,07.10^-8 d) 8,64.10^11

Question 17 Quelle est la valeur du champ électrique crée par un noyau de carbone à distance de 10^-10m a) 16 b) 1,78 .10^-9 c) 1 ,07.10^-8 d) 8,64.10^11

Question 17 Réponse : D E=1*q /4πξ0r2 E=1*6*1,6.10^-19 /9.10^9*(10 .10^-10)2

Question 18 Quelle(s) est (sont) la (les) propositions juste(s) ? a) Une ligne de champ est une courbe tangente en tout point au vecteur champ E en ce point, orienté dans le sens de E. b) L’énergie potentielle d’une particule ne dépend pas des particules chargées environnantes c) Le champ E à l’intérieur d’un conducteur à l’équilibre est nul d) Un condensateur est l’ensemble de 2 conducteurs portant des charges opposées, Q+ et Q-

Question 18 Quelle(s) est (sont) la (les) propositions juste(s) ? a) Une ligne de champ est une courbe tangente en tout point au vecteur champ E en ce point, orienté dans le sens de E. b) L’énergie potentielle d’une particule ne dépend pas des particules chargées environnantes c) Le champ E à l’intérieur d’un conducteur à l’équilibre est nul d) Un condensateur est l’ensemble de 2 conducteurs portant des charges opposées, Q+ et Q-

Question 18 Réponses ACD a) vrai b) Faux Ep=q’v v=1*q/4 πε0 r c) vrai d) vrai

Question 19 Soient deux compartiments A et B, contenant une solution aqueuse, séparés par une membrane uniquement perméable au solvant (l’eau) et aux ions chlorures. Avec quelle(s) solution(s) proposée(s) ci-dessous, l’eau se déplacera-t-elle plutôt du compartiment A au compartiment B ?   A : NaBr 1M et B : Glucose 1M A : NaCl 1M et B : MgCl2 0,5 M A : H2PO4 1M et B : HCl 3M A : CuSO4 1M et B : KCl 3M Autre réponse

Question 19 Soient deux compartiments A et B, contenant une solution aqueuse, séparés par une membrane uniquement perméable au solvant (l’eau) et aux ions chlorures. Avec quelle(s) solution(s) proposée(s) ci-dessous, l’eau se déplacera-t-elle plutôt du compartiment A au compartiment B ?   A : NaBr 1M et B : Glucose 1M A : NaCl 1M et B : MgCl2 0,5 M A : H2PO4 1M et B : HCl 3M A : CuSO4 1M et B : KCl 3M Autre réponse

Question 19 Réponse D La démarche à faire est la suivante : Exemple du NaCl 1M : NaCl 1M Na+ 1M + Cl- 1M On dissout 1M de cristaux de NaCl. La dissociation du cristal donne 1M de Na+ et 1M de Cl- , ce qui fait en tout 1+1=2M de solutés. Seulement, les ions chlores ne sont pas osmotiquement actifs. Il ne faut donc pas les prendre en compte dans le calcul de l’osmolarité. Par conséquent, on a 2M de soluté, mais 1osmol de soluté (seules les ions Na+ comptent).

Question 19 Réponse D A B NaBr 1M 2osmol/L Glucose 1M 1osmol/L NaCl 1M 1osmol/L MgCl2 0,5M 0.5osmol/L H2PO4 1M 3osmol/L HCl 3M 3osmol/L CuSO4 1M 2osmol/L KCl 3M 3osmol/L Attention ! Les ions chlorures ne sont pas osmotiquement actifs. Leur concentration ne doit donc pas être prise en compte dans le calcul de l’osmolarité.

À dans trois semaines !