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BCPST 2.2 – Sciences physiques – COLLES  SEMAINE 10 du 01/12/25 au 05/12/25

 PHYSIQUE.   

Révisions de première année :

·               Diffusion de particules et transferts thermiques.

·               Cinématique et principe fondamental de la dynamique. Forces de frottement de glissement et force de frottement fluide.

  Deuxième année:   

Conduction thermique

I- Origine de la conduction thermique et flux de chaleur.

II- Bilan en régime permanent.

- sans création ni fuite ; savoir calculer les résistances thermiques en symétrie axiale, sphérique et cylindrique. Association de résistances thermiques en série et en parallèle.

- Bilan avec sources ou fuites de chaleur.

II-Bilan local de transfert thermique en régime non stationnaire.

Equation locale de la chaleur (en sym axiale sans perte ni création) en vue d’utiliser la diffusivité thermique et sa relation à la distance et au temps caractéristiques du phénomène de transport . Analogie avec la diffusivité de particules D.

Travail et puissance d’une force, théorème de l’énergie cinétique

I-                  Travail et puissance d’une force.

Définition et calcul ; cas des forces usuelles.

II-                Théorème de l’énergie cinétique.

Démonstration et intérêt. Exemple traité  : mouvement sur un plan incliné.

  CHIMIE.  

 Révisions de première année  :

·               Transformation chimique :  bilan de matière, réactif limitant, évolution et équilibre, constante d’équilibre , quotient de réaction en fonction des activités, état d’équilibre et loi d’action de masse.

Deuxième année: 

Application du premier principe à la réaction chimique.

I- Transfert thermique ; chaleur de réaction.

II- Evolution adiabatique d’un système.

 Température de flamme. Calorimétrie.

Application du second principe à la réaction chimique.

I-  Enthalpie libre de réaction.

Expression de D_rG en fonction des potentiels chimiques. Enthalpie libre standard de réaction D_rG° :définition et calcul à partir des grandeurs tabulées.

II- Application des deux principes ; évolution et équilibre.

Prévision du sens de l’évolution à T et P constantes (relation D_rG.dx < 0) . Relation D_rG= D_rG°+RTLnQ.

Etat d’équilibre et L.A.M.. Expression de K°(T) et écriture de D_rG en fonction de Q et K°. Prévision du sens d’évolution. Influence de la température ;  Loi de Van ‘ t Hoff.  Paramètres de composition : avancement, taux de dissociation, rendement, densité en phase gazeuse, fractions molaires. Cas de plusieurs équilibres (simultanés  ou successifs.)

Déplacement et rupture d’équilibre

I- Définition.

Distinction déplacement et rupture ; lien avec la variance.

II- Influence de la température.

loi de Van 't Hoff ; température d’inversion.

III- Influence de la pression .

Influence sur le quotient de réaction . Evolution justifiée par le signe de D_rG.

IV- Influence de l’ajout d’un constituant.

Analyse du quotient de réaction . Evolution justifiée par le signe de D_rG. Divers exemples : consituant actif ou inerte ajouté à T,P constantes ou T,V constants. Ajout d’un constituant seul dans sa phase.

V- Calculs de variance.

Cas d’un mélange initial quelconque ou stoéchiométrique ; relations particulières. Cas de réactions avec T ou P sans influence sur l’équilibre.

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Document de 105 ko, dans Mathématiques/Programme de colle

Document de 127 ko, dans Mathématiques/Programme de colle

BCPST 2.2 – Sciences physiques – COLLES  SEMAINE 9 du 24/11/25 au 28/11/25

 PHYSIQUE.   

Révisions de première année :

·               Diffusion de particules et transferts thermiques

  Deuxième année:   

Conduction thermique

I- Origine de la conduction thermique et flux de chaleur.

Flux thermique ; loi de Fourier 

II- Bilan en régime permanent.

- sans création ni fuite ; savoir calculer les résistances thermiques en symétrie axiale, sphérique et cylindrique. Association de résistances thermiques en série et en parallèle.

- Bilan avec sources ou fuites de chaleur.

II-Bilan local de transfert thermique en régime non stationnaire.

Equation locale de la chaleur (démontrée en sym axiale sans perte ni création) en vue de déterminer la diffusivité thermique et sa relation à la distance et au temps caractéristiques du phénomène de transport . Savoir utiliser la valeur de D_th pour estimer L ou T. Analogie avec la diffusivité de particules D.

  CHIMIE.  

 Révisions de première année  :

·               Transformation chimique :  bilan de matière, réactif limitant, évolution et équilibre, constante d’équilibre , quotient de réaction en fonction des activités, état d’équilibre et loi d’action de masse.

Deuxième année: 

Grandeurs de réaction

I- Définitions.

Système chimique ; réaction chimique ; avancement.

II- Grandeur de réaction et grandeur standard de réaction.

III- Enthalpie standard de réaction.

Loi de Hess . Utilisation des tables d’enthalpie de formation et d'autres enthalpies de réaction tabulées. Interprétation du signe de D_rH°. Connaître la signification de l’approximation d'Ellingham.

IV-Entropie standard de réaction.

Calcul à partir des entropies molaires standard. Approximation d’Ellingham. Interprétation du signe.

V- Enthalpie libre standard de réaction.

Expression en fonction de T, D_rH° et D_rS°

Application du premier principe à la réaction chimique.

I- Transfert thermique ; chaleur de réaction.

relation entre avancement et enthalpie de réaction

II- Evolution adiabatique d’un système.

 Température de flamme. Calorimétrie.

Application du second principe à la réaction chimique.

I-  Enthalpie libre de réaction.

Expression de D_rG en fonction des potentiels chimiques. Enthalpie libre standard de réaction D_rG° :définition et calcul à partir des grandeurs tabulées.

II- Application des deux principes ; évolution et équilibre.

-     Prévision du sens de l’évolution à T et P constantes à l’aide de la relation D_rG.dx < 0 . Relation D_rG= D_rG°+RTLnQ.

-     Etat d’équilibre et L.A.M.. Expression de K°(T) et écriture de D_rG en fonction de Q et K°.

-     Prévision du sens d’évolution par comparaison de Q et K°.

-     Influence de la température ;  Loi de Van ‘ t Hoff. 

-     Savoir utiliser les paramètres de composition : avancement, taux de dissociation, rendement, densité en phase gazeuse, fractions molaires.

-     Cas de plusieurs équilibres (distinction simultanés  ou successifs.)

TP : Détermination de l’enthalpie de la réaction H⁺+ HO^- à H₂O  par calorimétrie. Traitement des résultats à l’aide de scripts Python (régression linéaire avec « Polyfit » et méthode de Monte Carlo.)

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