Physique-Chimie Terminale Spécialité

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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 14
Exercice corrigé

Siphon

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Énoncé
REA : Appliquer une formule
COM : Rédiger correctement une résolution d'exercice
Compétence(s)
Schéma d'un verre d'eau avec une paille
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : lelivrescolaire.fr

On veut vider un verre d'eau de section avec une paille de section comme sur le schéma.

1. En écrivant la conservation du débit volumique, puis la relation de Bernoulli, exprimer le débit volumique sortant de la paille.

2. Donner une condition sur pour que le verre puisse se vider.

3. Déterminer la condition sur les hauteurs et pour que la pression en soit nulle.
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Données
  • Masse volumique de l'eau : kg·m-3
  • Intensité de pesanteur : N·kg-1
  • Pression atmosphérique : hPa
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Protocole de réponse
Pour les liquides ayant une interface libre avec un gaz, la pression au niveau de l'interface est toujours la pression dans le gaz en contact avec l'interface.
Pour tous les exercices sur Bernoulli, la méthode est semblable : on utilise la relation de Bernoulli et la conservation du débit volumique pour éliminer les inconnues.

1. Utiliser la relation de Bernoulli et la conservation du débit volumique pour éliminer les inconnues.

2. Étudier la réponse obtenue à la question précédente.

3. Tenir compte du fait que la section est la même en et en .
Isoler pour obtenir la condition.
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Solution rédigée
1. On écrit tout d'abord la conservation du débit volumique :

D'après la relation de Bernoulli :

Comme la surface de l'eau touche l'air en et en ,  :
, soit

En remplaçant et  :



2. Pour vider le verre en entier, il faut que m et que la paille au point soit placée au fond du verre.

3. En appliquant la loi de Bernoulli aux points et , on a :

Ici, , car les surfaces traversées sont égales :

On conclut que la pression au point D est nulle si :
, soit

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Doc.
Siphon

Les siphons sont omniprésents dans les systèmes de gestion des eaux. Ils permettent de faire parcourir à l'eau des chemins complexes qu'un écoulement soumis à la seule gravitation ne pourrait pas suivre. Les égouts de Paris passent par exemple sous la Seine par une conduite forcée.
Des siphons naturels existent dans les rivières souterraines.

Siphon naturel
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Crédits : A.Savin/Wikimedia
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Mise en application

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