I- Stéréochimie.

1)- Rechercher tous les isomères ayant pour formule brute C₄H₁₀O, non cyclique et ne possédant que des liaisons simples.

Pour chacun d’eux, écrire la formule semi-développée plane et le nom.

-  Correction  (partie de couleur bleue):

2)- Parmi tous ces isomères, choisir :

a)-  Deux isomères de chaîne.

b)-  Deux isomères de position.

c)-  Deux isomères de conformation. Faire une représentation de Newman du modèle éclipsé et du modèle décalé.

d)-  Deux énantiomères. Les représenter en utilisant le modèle de Cram.

e)-  Existe-t-il parmi eux deux stéréoisomères Z et E ?

-  Il n’existe pas deux isomères Z et E car la molécule ne possède pas de double liaison (condition nécessaire).

II- Détermination de la capacité d’un condensateur.

On charge un condensateur de capacité C inconnue à travers un conducteur ohmique de résistance R = 330 kΩ

à l’aide d’un générateur délivrant une tension continue constante U₀ = 12 V.

On relève les valeurs de la tension u_C aux bornes du condensateur pour différentes dates données.

On obtient le tableau de mesures suivant auquel correspond la courbe donnée.

 

1)- Faire un schéma annoté du montage. Représenter par un segment fléché la tension u_C, indiquer le sens du courant dans le circuit.

Indiquer le signe de la charge portée par chaque armature du condensateur.

-  Schéma annoté et représentation de la tension u_C.

 

2)- Écrire la loi d’ohm aux bornes de chacun des composants du circuit.

-  Loi d’Ohm aux bornes de chaque dipôle :

3)- Quelle est la valeur de la tension u_C lorsque l’intensité du courant s’annule ? Justifier par un calcul simple.

-  Valeur de la tension u_C lorsque l’intensité s’annule :

-  u_BM = E = u_BA + u_AM

-  E = R . i  + u_C

-  Lorsque l’intensité  i dans le circuit s’annule,

-  E = u_C = U₀ ≈ 12 V

-  C’est la tension aux bornes du condensateur lorsqu’il est chargé.

4)- La constante de temps d’un tel dipôle est : τ = R.C.

Montrer que la dimension de cette grandeur est bien celle d’un temps.

-  analyse dimensionnelle :

 

-  Le produit R.C a bien la dimension d'un temps.

5)- Une méthode de détermination de τ fait appel au tracé de la tangente à la courbe u_C = f (t) à l’instant t = 0 s.

Montrer que cette tangente coupe la droite u_C = U₀ en un point d’abscisse t = τ.

 

-  La connaissance du coefficient directeur de la tangente à la courbe u_C = f (t) au temps t = 0 s,

permet de connaître le rapport :  et de déduire la valeur de τ à partir de celle de U₀.

6)- En déduire la valeur numérique de cette constante de temps τ, puis la valeur de la capacité C du condensateur.

-  Valeur de τ:

-  À partir du tracé, on trouve : τ ≈ 36,3 s

 

-  Valeur de la capacité du condensateur : τ = R.C

-   

7)- Calculer l’énergie emmagasinée W_C par le condensateur lorsqu’il est chargé.

-  énergie emmagasinée par le condensateur :

-