Programme de colles - Sciences Physiques

Semaine du lundi 20 janvier 2025

Chapitre C1 : tous les exos (corrigés disponibles)

Chapitre EM1 : tous les exos (corrigés disponibles)

DL n°8 : phénomènes de corrosion

Chap C1 - Aspects thermodynamique et cinétique de l’électrochimie

• lien entre $\Delta_r G$, $\Delta_r G°$, $K°$ et les potentiels $E$, $E°$ ; enthalpie libre de demi-équation $\Delta_{1/2} G°$ ; s'appuyer pour l'explication sur l'exemple de la réaction entre Cu²⁺ et Zn
• vitesse surfacique de réaction ; établir le lien entre vitesse et intensité
• montage à 3 électrodes ; allure d'une courbe i-E pour un couple rapide ou lent ; palier de diffusion ; mur de solvant
• potentiel mixte : s'appuyer sur l'exemple du métal magnésium en milieu acide et comparer au plomb
• NON TRAITÉ à ce stade : piles, électrolyse, corrosion

Chap EM1 – Électrostatique

• équation de Maxwell-Faraday en statique et conséquences : potentiel électrostatique V (exemple du potentiel créé par une charge ponctuelle, circulation de E sur un chemin ouvert et sur un contour fermé (théorème de Stokes)
• énergie potentielle d'une charge ponctuelle dans un champ E extérieur, application à l'accélération d'une particule
• équation de Maxwell-Gauss et conséquences : théorème de Gauss (Ostrogradsky), flux conservatif dans une région vide de charge, équations de Poisson et Laplace
• Champ créé en tout point par une boule uniformément chargée en volume (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariance)
• Champ créé en tout point par un cylindre infini uniformément chargée en volume (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariance)
• Champ créé en tout point par un plan infini uniformément chargée en surface (à faire soigneusement, notamment l'étude des symétries et invariance)
• condensateur plan infini : modélisation, capacité, densité volumique d'énergie du champ
• établir l'analogie champs électrostatique / gravitationnel, et en déduire le théorème de Gauss gravitationnel

• réactions rédox : aspects thermodynamiques et cinétiques (pas encore au programme : piles, électrolyses, corrosion)
• électrostatique : calculs de champs et potentiels, analyse de cartes de champ, condensateurs