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Physique-Chimie 2de

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Problèmes et tâches complexes




34
Une histoire d’aquarium

VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques

MATH : Pratiquer le calcul numérique


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Aquarium

L’eau du robinet a une conductivité de 970 μ\muS/cm. On souhaite l’utiliser pour remplir un aquarium de 60 L qui contiendra des poissons rouges d’eau douce. On fait ensuite l'appoint d'eau toutes les semaines car un aquariophile indique sur son blog qu’il perd 2 % de l’eau par évaporation chaque semaine.

Indiquer le protocole nécessaire pour préparer l’eau de l’aquarium. Justifier les étapes du raisonnement.

Doc. 1
Dureté de l'eau en aquarium

Une dureté de 14 à 25 °fH convient pour une grande majorité des poissons d'eau douce d'aquarium.

On peut régler la dureté de l'eau d’un aquarium, TH\text{TH}, en mélangeant l’eau du robinet à de l'eau osmosée (de 0 °fH environ). Il est possible de fabriquer cette eau à l'aide d'un appareil ou de l'acheter.

Extrait de l’article « Dureté de l'eau », wikipedia.org.

Doc. 2
Dureté (TH) et conductivité de l'eau

Conductivité à 25 °C (μS/cm) 351 707 1 058 1 415
TH\bf{\text{TH}} estimatif (°fH) 20 40 60 80

35
Boire ou conduire...

VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques


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Campagne sécurité routière

Au repas chez ses amis, Camille prend un whisky-cola avec juste 1 cm de whisky et elle remplit le verre en cola jusqu’à 1 cm du bord supérieur. Trouvant que ce whisky-cola est trop fort à l’odeur, elle le verse dans une chope et ajoute du cola. Ainsi, elle pense qu'elle pourra conduire.

1. A-t-elle raison ? Justifier.


2. Combien de temps Camille devra-t-elle attendre pour prendre le volant ? Justifier et détailler le raisonnement.

La formule de Widmark détermine le taux TT d’alcool (éthanol, en g/Lsang) 1 h après le repas :

T=maKmpT=\dfrac{m_{a}}{K \cdot m_{\mathrm{p}}}


Avec mam_{a} la masse d’alcool ingérée (en g), mpm_{p} la masse en kg de la personne et KK un coefficient : K=K = 0,6 SI.

On élimine ensuite environ 0,15 gLsang1 \cdot \mathrm{L}_{\mathrm{sang}}^{-1} \cdotheure1^{-1}.

Données

  • Format du verre à whisky de forme cylindrique :
    hh = 10 cm, RR = 3,5 cm ;
  • Contenance d’une chope : VBV_{B} = 50 cL.
  • Le whisky est à 40° d’alcool : pour 100 cL de boisson, il y a 40 cL d’éthanol.
  • ρeˊthanol\rho_{éthanol} = 0,80 g/mL ;
  • mCamillem_{Camille} = 55 kg.

Retour sur la problématique du chapitre

36
Javel concentrée

VAL : Appliquer une relation entre des grandeurs physiques

MATH : Pratiquer le calcul numérique


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Le pourcentage indiqué sur un berlingot d’eau de Javel concentrée correspond à la masse de chlore actif.

On prépare un bidon de 3,5 L d’eau de Javel diluée à partir d’un berlingot concentré à 9,6 % en masse. Le volume du berlingot est de 250 mL.

1. Calculer la concentration en masse de chlore actif de la solution préparée.


2. Quel est l'intérêt de vendre des berlingots concentrés ?


3. Dresser la liste des précautions à prendre lors de la manipulation.

Bidons Javel

Doc. 1
Mentions de danger selon le règlement CPL

H314 Provoque des brûlures de la peau et des lésions oculaires graves.

EUH031 Au contact d’un acide, dégage un gaz toxique.
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