BTS Travaux Publics - Sujet (en rouge) et correction (en vert)

1- ACOUSTIQUE:  ( 6 points ).

On considère 2 sources acoustiques ponctuelles et isotropes S₁ et S₂ qui provoquent en M, milieu de AB, les niveaux d'intensité N_1M = 75 dB et N_2M = 70 dB.

1°) Calculer les intensités acoustiques I_1M et I_2M en M dûes à chacune des 2 sources ainsi que l'intensité totale I_M en ce point.

2°) En déduire le niveau d'intensité acoustique N_M résultant en M.

3°) Calculer les puissances acoustiques E₁ et E₂ de chaque source.

4°) En déduire les niveaux de puissance acoustique N₁  et N₂  des sources.

5°) Calculer les intensités acoustiques I_1B et I_2B provoquées en B par les sources.

6°) En déduire les niveaux d'intensité N_1B et N_2B au point B.

7°) Quel est le niveau d'intensité résultant N_B en B?

Données:

-puissance acoustique de référence: E₀ = 10^-12 W

-intensité acoustique au seuil d'audibilité: I₀ = 10^-12 W.m^-2.

1.Correction Acoustique

1°) Intensité acoustique résultante en M

Intensité totale:  I_M = I_1M + I_2M

I_M = 4,16.10^-5 W.m^-2

2°) Niveau résutant en M:

3°) Calcul de la puissance de la source 1:

Calcul de la puissance de la source 2:

4°) Niveau de puissance N_1E:

Niveau de puissance N_2E:

5°) Intensités acoustiques en B:

6°) Calcule des niveaux d'intensité en B:

7°) Niveau d'intensité acoustiqe résultant en B:

2- THERMODYNAMIQUE (6 points)

A- Un récipient indilatable de 10 L est muni d'un robinet R qui permet de le faire communiquer avec l'atmosphère.

a) R étant fermé, le récipient renferme de l'air à 0°C sous une pression de 1,5 .10⁵ Pa. Quelle est la masse de l'air contenu dans le récipient?

b) R fermé, on chauffe le récipient à 100°C. Quelle est la pression de l'air dans le récipient?

c) On ouvre R, l'ensemble étant maintenu à 100°C. Quelle est la masse d'air qui reste dans le récipient?

d) On ferme R et on ramène l'ensemble à 0°C. Quelle est la pression de l'air dans le récipient?

Données: masse volumique de l'air, à 0°C et sous la pression atmosphérique normale ( 101 300 Pa ), = 1,3 g.L^-1.

2.Correction Thermodynamique:

A-a)

Nombre de moles d'air:

Masse d'air:

A-b)

A-c) la pression devient P = 101 300 Pa

A-d) le nombre de moles est lemême que précédemment

Résultat qu'on aurait pu obtenir en utilisant une isochore

3- CHIMIE (8 points)

1°) Quel corps (formule et nom) obtient-on par addition :

a- de dihydrogène sur du but-1 ène

b- de chlorure d'hydrogène sur du but-2 ène

c- de dichlore sur du 2-méthylprop-1 ène

d- d'eau sur du 2,4-diméthylpent-2 ène ?

 2°) On réalise la polymérisation de l'alcène suivant :

 a) Quel est son nom ?

b) Donner la définition d'une réaction de polymérisation par poly-addition.

c) Quel composé l'alcène ci-dessus donne-t-il par poly-addition ?

d) Le degré de polymérisation moyen est n = 50 000. Quelle est la formule brute moyenne du polymère obtenu. Calculer sa masse molaire.

e) Ecrire l'équation de la combustion de cette matière plastique.

f) On fait brûler 100 g du polymère. Calculer le volume d'air nécessaire, le volume d'eau et de dioxyde de carbone formés.

g)  Calculer l'énergie thermique dégagée par ces 100 g, sachant qu'elle est donnée par l'expression :

où m est la masse en grammes du corps et n le nombre d'atomes de carbone dans la molécule.

où m est la masse en grammes et n le nombre d'atomes de carbone dans la molécule.

Données : Volume molaire des gaz parfaits : 25 L.mol^-1

C = 12 g.mol^-1

O = 16 g.mol^-1

H = 1 g.mol^-1

3.Correction Chimie:

(correction par Marion C. et Amandine B. de 1^ère AA₂)

1°)

2° a)

                                                         est le   2-méthylbut-2 ène

     b) La polymérisation est une réaction chimique au cours de laquelle un très grand nombre de petites molécules A appelées monomères se lient un très grand nombre de fois les unes aux autres pour donner des molécules géantes appelées macromolécules de structure          

.

      c)

+         ......       

..... .....

ou

     d) Formule brute du monomère:

        Masse molaire du monomère:

        Masse molaire du polymère: M = 3 500 000 ou M = 3,5

    e) Equation de la combustion de cette matière plastique:

    f) Il faut d'abord le nombre de moles du polymère

L'équation chimique montre que

Rappelons la composition chimique approximative de l'air:     N₂    (80%)    et O₂ (20%).

Il faut 5 fois plus d'air que de dioxygène soit un nombre de moles d'air

on obtient

et

soit

      g) chaleur dégagée: