Université Abderrahmane Mira-Bejaia 20 Janvier 2014 Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Département du Tronc Commun-2ème Année LMD.

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Benjamin Laberge
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1 Université Abderrahane Mira-Bejaia Janvier Départeent du Tronc Coun-èe Année LMD Durée : heures Exercice (Pts) Exaen Deux gouttes de ercure (σ = 9. - N/ et d =,6) de rayon r =,5 fusionnent en une seule. Quelle est la variation de l énergie libre au cours de cette transforation? Coentez. Exercice (Pts) On esure le teps de chute d une bille en Aluiniu de densité d =,7 entre deux graduations d un viscosiètre.. S il est repli d eau, ce teps est t = s alors qu il est égal à,8 s dans le plasa sanguin de densité ds =,. Quelle est la viscosité du plasa sanguin sachant qu à C, la viscosité de l eau est égale à - Pl?. Le sang étant une suspension de globules rouges supposées sphériques dans le plasa, quel est le rayon oyen des globules rouges sachant que la vitesse de sédientation est de, /heure et leur densité est de,? Exercice (5Pts) On étudie, à la êe tepérature, la diffusion de acroolécules coe la ribonucléase et le virus de la osaïque du tabac à travers une ebrane identique. Dans ces conditions, quelle est la asse olaire du virus de la osaïque du tabac sachant que : Dribonucléase =, c /s ; Dvirus du tabac =,7. -7 c /s ; Mribonucléase = 7 g/ole. Exercice (5Pts) Une centrifugeuse tourne avec une vitesse de 6 tr/n.. Déteriner l accélération et la force centrifuge pour une particule sphérique de densité,5 située à,5 c de l axe de rotation?. Sachant que cette particule parcourt c en inutes. Calculer la constante de Svedberg?. Si la viscosité du ilieu est,. - Pl. Quel serai le rayon de la particule?. Déteriner la asse olaire de la particule. En déduire le coefficient de diffusion à 5 C? Exercice 5 (Pts) Calculer la pression osotique à 7 C d une solution aqueuse contenant 9 g de glucose et,95 g de NaCl dans un litre de solvant. R = 8, J.K/ole ; MNaCl = 58,5 g/ole ; Mglucose = 8 g/ole. Bon Courage

2 Université Abderrahane Mira-Bejaia Janvier Départeent du Tronc Coun-èe Année LMD Durée : heures Exercice Corrigé de l exaen La variation de l énergie libre au cours de cette transforation : On a, par définition : W = ς S... Avant la fusion : W = ς S + S = ς S = ς πr... Apres la fusion : W = ς S = ς πr... La variation de l énergie libre est : W = W W = πςr 8πςr = πς R r... Pendant la transforation, le volue étant constant : V = V πr = πr R = r On replace R par son expression dans l équation : W = πς R r = πς r r = πςr ς = 9. N. r =,5 =,5. W =, 9.,5. W = 5,8. 6 Joul La fusion s accopagne d une perte en énergie libre de 5,8 μjoul Exercice. La viscosité du plasa sanguin : A partir de la forule de Stokes, la vitesse de sédientation est donnée, dans l eau et dans le plasa saunguin), par : v eau =.r. ρ bille ρ eau.g 9.η eau v plasa =.r. ρ bille ρ plasa.g 9.η plasa v plasa v eau = ρ bille ρ plasa ρ bille ρ eau η eau. η plasa D autre part, la vitesse de sédientation est donnée par : (h est la distance entre les deux graduations du viscosiètre) v eau = t eau v plasa = t plasa v plasa v eau = t eau t plasa. A partir de et de, la viscosité du plasa sanguin est donnée par : η plasa = ρ bille ρ plasa ρ bille ρ eau. t plasa t eau. η eau ρ bille =,7 = 7Kg. =, = Kg. ρ plasa ρ eau = Kg. t plasa =,8s t eau = s η eau = Pl η plasa = 7 7,8 =,8. Pl

3 Université Abderrahane Mira-Bejaia Janvier Départeent du Tronc Coun-èe Année LMD Durée : heures. Le rayon oyen des globules rouges : v =. r. ρ globules ρ plasa. g r = 9. η 9. v. η. ρ globules ρ plasa. g ρ globules ρ plasa =, = Kg. =, = Kg. v =,. =,5. 5. s η =,8. Pl g =. s r = 9,5. 5,8. = 8,6. 6 Exercice La asse olaire du virus de la osaïque du tabac : Par définition du coefficient de diffusion, la asse et le volue de la acroolécule du virus de la osaïque du tabac : D = KT f f = 6. π. r. η K = R N a M =. N a = ρ. V V =. π. r D = R.T 6.π.η.N a..m.π.ρ.na = A Avec A = M R.T 6.π.η.N a..π.ρ.na Donc ; D ribonucl éase = D virus = A M ribonucl éase A M virus D ribonucl éase D virus = M virus M ribonucl éase M virus = D ribonucl éase D virus. M ribonucl éase D ribonucl éase =,68. 7 c. s D virus =,7. 7 c. s M ribonucl éase = 7g. ole M virus =,68. 7, =,9. 7 g. ole Exercice. L accélération de la particule et la force centrifuge : 6tr / n tr / S a x,5 c,5. a w x a w x c c *,* *,5. a,5. S / c c

4 Université Abderrahane Mira-Bejaia Janvier Départeent du Tronc Coun-èe Année LMD Durée : heures La force centrifuge a c,5. 5 Kg. / S V /*.*(8,8. 8 FC ). La constante de Svedberg : Par définition de la constante de Svedberg : F C =. a C =. w. x = ρ. V. w. x = ρ. V. a C S = *,*(8,8. v W. x S = ln x x 8 W. t t W =. π. υ ) *,5. F S = C,76. ln x x. π. υ. t t N,75 x =,5 + =,5c =,5. x =,5c =,5. υ = 6tr. in = tr. s S = t = in = s t = s. Le rayon de la particule : En régie stationnaire : F F A f,5. ln,5.,. =,9. s =,9. Sv Avec : F est la force centrifugeuse (=w x), f est la force des frotteents (=6πrηv), A est la poussée d Archiède (= w x) Apres projection : F A f (. w. x) (. w. x) (6... r. v) r,. Pl x,5 c,5. x,5 c,5.,5. 9*,. *ln w *,*rd / S 68rd / S,5. r,5. Kg / *(68) * Kg / t ns t S. La asse olaire de la particule et le coefficient de diffusion : 6rvNa f. Sv. Na M M w x v Avec : f le coefficient des frotteents (=6πrη) ; Sv la constante de Svedberg (= ) w x x 9..ln ( ) x. w.( ).( t t,5. * ) r 8,. 8,75

5 Université Abderrahane Mira-Bejaia Janvier Départeent du Tronc Coun-èe Année LMD Durée : heures r 8,.,. v Na 6,. w dx dt Pl *,*rd / S 68rd / S 68 x,5 c,5.,5. 8 x x t t Kg / Kg /.,5. *6 olecules Le coefficient de diffusion : 5 Par définition du coefficient de diffusion : / S M D M KT f 6*,*8,.,. KT 6r Avec K constante de Boltzann (=R/Na=,8. - kg s - K - ) R 8, Joule. ole T (7 5) K Sv 5,5. M,.,5. S Kg. ole Kg / Kg / Exercice 5 6. K La pression osotique exercée : 8,* * 5,5. D,.6*,5. 6 Kg / ole 8 *,. *,5. D,6. *,5. 5 *,5. / s *6,. La pression osotique résultante : π = π π On a : π = π glucose + π NaCl π = π = π glucose + π NaCl Par définition de la pression osotique exercée par une solution : π = β. C. R. T et β = + α γ tel que : α est taux de dissociation et γ est le nobre d'ions libérés par une olécule totaleent dissociée Le glucose est coplèteent dissocié : β = ; Les olécules de NaCl sont coplèteent dissociées NaCl Na + + Cl β = + = 5

6 Université Abderrahane Mira-Bejaia Janvier Départeent du Tronc Coun-èe Année LMD Durée : heures Finaleent : π = β glucose. C glucose. R. T + β NaCl. C NaCl. R. T π = R. T. β glucose. C glucose + β NaCl. C NaCl Puisque C = n V n = M C = M V C = M.V glucose NaCl π = R. T. β glucose. + β M glucose. V NaCl. solvant M NaCl. V solvant M glucose R = 8, J. K. ol T = 7 C = K β glucose = β NaCl = = 8g. ol = 8. Kg. ol M NaCl = 58,5g. ol = 58,5. Kg. ol glucose = 9g = 9. Kg NaCl =,95g =,95. Kg V solvant = L = 9. π = 8, 8. +,95. 58,5. π =,7. 5 Pa 6

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