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7/25/2019 CorrectionBAC2014-Pondychry

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Correction preuve de physique-chimie bac 2014 - Pondichry

Exercice I : Satellites de tldtection passive1. Mouvements des satellites SPOT et mtosat

1.1. Deuxime loi de Kpler : Pour une plante en orbite autour du soleil, le segment Soleil-Plante balaie

des aires gales au cours de dures gales.

Sur la figure ci-contre, si les aires SP1P2et S12sont gales, il faut lem!me temps " la plante pour parcourir l#arc P1P2$ue pour parcourir

l#arc 12.

%et nonc s#appli$ue galement aux cas des comtes, des satellites

artificiels ou naturels des plantes.

1.2. Pour les mou&ements de SP'( et )tosat, il est dit $ue leur

tra*ectoire est circulaire. +a distance (erre-Satellite est donc une

constante. insi comme, selon la seconde loi de Kpler, pendant une certaine dure, le segment

(erre-Satellite balaie tou*ours la m!me aire l#arc bala a tou*ours la m!me longueur. Par cons$uent, lemou&ement des satellites SP'( et )tostat est circulaire uniforme.

1.. Pour !tre gostationnaire, le satellite )tosat doit

tourner dans le rfrentiel gocenti$ue dans le m!me sens

$ue celui de la terre.

1.. +e satellite SP'( parcourt un tour de terre en 1/1,

min.

Soit une distance de 20(345 6 ,7.1/8m parcourue en

1/1,x9/ 6 9/ s.

+a &itesse du satellite SP'( est donc gale " 8,7.1/m.s-1.

1.7. +a troisime loi de Kpler s#nonce : Pour toutes les plante en orbite autour du soleil, le rapport (;astre attracteur. ( est la priode de r&olution et a, le

demi-grand axe de la tra*ectoire balae par la plante.

%et nonc s#appli$ue galement au cas des satellites.

1.9. insi, dans le cas des deux satellites tudis,TS

2

aS=

TM2

aM

soitTS

2

(RT+hS)-=

TM2

(RT+hM)-

$ui se

transforme en : (RT+hM)=

TM2

TS2 (RT+hS)

RT+hM=(TM

TS)2 /

(RT+hS)hM=(TM

TS)2/

(RT+hS)RT

Pour l#application numri$ue, on prend ()62 4 6 ,9.1/s. +es autres donnes sont dans l#nonc.

Soit 4) 6 .7?.1/8m 6 7 ?// @m.

2. SPOT en mode panchromatique

2.1. An dtecteur recueille l#information d#une Bone terrestre de 1/ m de cCt. l a 9/// dtecteurs sur

une barette, une barette cou&re donc 9///x1/ 6 9/ /// m. +a largeur de la fauc4e est donc de 9/ @m.

2.2. Dans le rfrentiel gocentri$ue, le plan dans le$uel se fait le mou&ement de SP'( est

4liosnc4rone, c#est " dire fixe par rapport au soleil. Par cons$uent aprs une r&olution, la terre aura

tourn &ers l#Est par rapport au soleil, donc le satellite SP'( et la fauc4e seront un peu plus " l#'uest parrapport " la r&olution prcdente, tout comme le soleil se dplace en direction de l#'uest dans le

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rfrentiel terrestre.

2.. l faut 1/1, min pour faire une r&olution. +a terre fait un tour complet 205 en 2 4, par cons$uent,

en 1/1. min, la terre a tourn d#un angle =1/1,2

29/ =/,1 . u ni&eau de l#$uateur cela

correspond " un dplacement d 6 G. 6 2,.1/@m.

2.. +#orbite tant $uasi polaire, le satellite balaie les pCles " c4a$ue r&olution et les pCles sont les parties

du globe les plus fr$uenmment H cou&ertes I par SP'( au cours du ccle orbital.

2.7. Dans le document 1, il est dit $u#au bout de 29 *ours, le satellite obser&e " nou&eau la m!me rgionterrestre. Sac4ant $u#il lui faut 1/1, min pour effectuer une r&olution, en 29 *ours, le satellite a effectu292.9/

1/1,.69? r&olutions. %e grand nombre de r&olution &ient du fait $u#" c4a$ue r&olution, la

fauc4e de 9/ @m est dcale de 2 // @m. l faut donc de nombreuses r&olutions pour $ue le satellite

H retombe I sur la m!me position.

2.9. +ors$u#on obser&e les &aleurs des rflectances des diffrents tpes de terrain entre rouge et proc4e

infrarouge, il apparaJt :

l#eau &oit sa rflectance diminuer, par cons$uent, elle sera plus sombre sur l#image 2 $ue surl#image 1. 'n peut supposer $ue toutes les Bones noires de l#image 2 sont des Bones d#eau.

la &gtation &oit sa rflectance augmenter fortement, par cons$uent, elle sera plus claire surl#image 2 $ue sur l#image 1. %omme c#est la &aleur maximale des rflectances dans le proc4e

infrarouge, cela correspondra aux pixels blancs de l#image 2. %#est ce $u#on obser&e sur de

nombreux terrains de l#image 2.

les sols nus &oient leur rflectance augmenter mais moins $ue pour la &gtation. Par cons$uentles pixels correspondant seront blancs sur l#image 1 &aleur maximale de la rflectance dans le

rouge5 et gris sur l#image 2 &aleur intermdiaire des rflectance dans le proc4e infrarouge5. %#est

ce $u#on obser&e dans larges Bones en 4aut " droite, au milieu " gauc4e et en bas " droite.

+a comparaison des 2 images permet donc de dterminer la nature des terrains considrs. Ane seule

image n# suffirait pas. En effet, il serait difficile simplement a&ec l#image 1 de distinguer l#eau de la

&gtation.

!. "es trois canau# de Mtosat

.1. Pour les longueurs d#onde du canal E, l#atmosp4re est opa$ue. En effet, dans la courbe des donnes

reprsentant la transmission des radiations lectromagnti$ues par l#atmosp4re terrestre, on obser&e entre

7,8 et 8,1 m une Bone oL la transmission est nulle. Par cons$uent, on ne H &oit I pas la surface terrestre

dans cette gamme de longueur d#onde car l#atmosp4re fait cran. %ela n#est pas le cas pour les gammes de

longueurs d#onde c4oisies pour les canaux % et D. insi, seule la tldtection sur les canaux % et D

permet d#obtenir des informations sur la surface terrestre.

.2. Pour le canal D, la gamme de longueur d#onde est comprise entre 1/,7 et 12,7 m. En appli$uant la

loi de Mien, ma# T=2,?/1/

$ttention% il y a une erreur dans l&nonc5, nous pou&ons dterminer

les tempratures correspondantes.

Pour N6 1/,7 m 6 1,/7.1/-7m, on obtient T=2,?/1/-

1,/71/7

6 289 K 6 O%

Pour N6 12,7 m 6 1,27.1/-7m, on obtient T=2,?/1/

1,271/76 22 K 6 -1O%

%es tempratures correspondent aux tempratures extr!mes les plus froides rencontres sur terre et dans

les nuages. %ela permet donc de reprer les masses d#air froid.

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Exercice II:synthse de l'actate d'thyle1. Raction de synth'se

1.1. %COOH: acide carboxli$ue %27OH: alcool %COO%27: ester1.2 %%''%27: et4anoate d#t4le

(. Protocole e#primental

2.1. +e montage est un montage de distillation et le montage % est un montage d#4drodistillation ou

d#entraJnement " la &apeur. Seul le montage Q correspond " un montage de c4auffage " reflux.2.2. +a premire tape est la snt4se, sui&ie de la sparation et enfin de la purification.

2.. Roici la *ustification des conditions opratoires :

Ajout d'acide sulfuriue : cette espre c4imi$ue n#apparaJt pas dans l#$uation bilan de laraction, il s#agit donc d#un catalseur. ien dans l#nonc ne nous permet de l#affirmer a&ec une

certitude absolue mais cela sera confirm dans le mcanisme ractionnel propos plus loin

Chauffa!e " reflux : la temprature est un facteur cinti$ue. %#est pour$uoi on ralise la snt4se" une temprature suprieure " la temprature ambiante.

#lan!e avec de l'eau sale : la solubilit de l#t4anoate d#t4le dans l#eau n#est pas nulle. Parcons$uent, " l#issue de la snt4se, une fraction du produit dsir peut se trou&er dans la p4ase

a$ueuse. %omme dans l#eau sale, l#t4anaote d#t4le a une solubilit nulle, l#a*out d#eau sale

H c4asse I cette espce c4imi$ue de la p4ase a$ueuse au profit de la p4ase organi$ue. l s#agit donc

de rcuprer l#t4anoate d#t4le dissout dans la p4ase a$ueuse.

Ajout d'une solution d'hydro!nocar$onate de sodiu% : +es ions 4drognocarbonates sontdes bases $ui peu&ent ragir a&ec l#acide acti$ue selon la raction :

)*O- (aq) +*)-*OO)(aq))(O(l)+*O 2(aq)+*)-*OO(aq)

+es ions actates %%''-sont insolubles en p4ase organi$ue du fait de leur c4arge5 mais trs

solubles en p4ase a$ueuse sol&ant polaire5. Par cons$uent, cet a*out permet d#liminer l#acide

acti$ue de la p4ase organi$ue pour n# rcuprer plus $ue l#t4anoate d#t4le.

!. Rendement

.1. +e mlange $uimolaire d#acide acti$ue et d#t4anol serait susceptible de fournir /,1 mol d#actate

d#t4le.'n obtient un &olume R67,? m+ soit m6T.R67,7 g $ui correspond " une $uantit n6m


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Etape 7 :

+es flc4es courbes reprsentent le transfert des doublets d#lectrons.

.. +#tape 2 est une addition, l#tape est une recombinaison limination et addition simultane5 etl#tape est une limination.

.. +es ions 3initient l#tape 1 mais sont limins dans l#tape 7. insi, la $uantit d#ions 3n#&olue

pas, au final ils n#apparaissent pas dans l#$uation-bilan. %ependant, leur prsence permet une mcanisme

ractionnel certainement plus rapide, 3*oue le rCle de catalseur.

Exercice III & contrle de la ualit d'un lait1.Mthode ,ornic

1.1. Sur toutes les gammes de p proposes dans le document H +#c4elle d#acidit Dornic I ce sont les

ions lactates $ui prdominent. En effet, le pKa du couple acide lacti$ue

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