phy3.001

اختبار الفصل الثالث في الفزيياء
4102/4102
سبحان هللا و بحمده سبحان هللا العظيم
الترمين األول : )12
نقاط(‏
بهدف تتبع التحول الكيميائي التام بني حمض كلور الماء )H - CL+ + ) و كربونات الكالسيوم الصلب .
V=100ml
ندخل عند اللحظة 0=t كتلة مقدارها 0m من كربونات الكالسيوم )s(3CaCO
من حمض كلور الماء تركزيه C
ينمذج التفاعل الكيميائي الحاصل بالمعادلة:‏
داخل حجم
CaCO 3 + 2H 3 O + + = Ca 2+ + CO 2 + 3H 2 O
لمتابعة الزمنية لتطور الجملة الكيميائية مكنت من حساب كتلة كربونات الكالسيوم m المتبقية
في كل لحظة حيث يوضح البيان تغريات m بداللة
t
-
أنجز جدوال لتقدم التفاعل
- بني أن عبارة )t) m في أي لحظة
تعطى بالعالقة
m(t) = m 0 – 10[Ca 2+ ]
-
-
أوجد مقدار التقدم األعظمي
أحسب الرتكزي المولي
اإلبتدائي لمحلول حمض كلور
الماء C
-
عرف رسعة التفاعل واكتب
عبارتها بداللة
الكتلة المولية ل
m
،M
M حيث
CaCO 33

أ(‏ أحسب قيمتها عند اللحظة = 00 t
ب(‏ إستنتج رسعة تشكل الشاردة
- عرف زمن نصف التفاعل t1/2
t=640 s عند Ca 2+
بني أنه -
m (t = t 1 2 ) = m 0+m f
2
-
ثم استنتج قيمة زمن نصف التفاعل بيانيا
O =16g /mol ،C =12g/mol
،H = 1g/mol
،Ca = 40g/mol
المعطيات :
الترمين الثاني : )12
-
نقاط(‏
البولونيوم عنرص مشع و نادر الوجود في الطبيعة . اكتشف عام ‎9881‎م في احد الخامات ، النظري
210
الوحيد الموجود في الطبيعة هو 84PO
206 مع انبعاث إشعاعات.‏
210 معطيا نواة الرصاص 82Pb
يتفكك البولونيوم 84PO
210
أ(‏ حدد تركيب النواة 84PO
-4
ب(‏ اكتب معادلة التفكك النووي الحادث مع توضيح كل اإلشعاعات .
A
تحوي عينة من عنرص مشع ZX عند اللحظة = 0 t كتلة m، 0 عند اللحظة t تتفكك الكتلة m d
و تبقى الكتلة m دون تفكك
أ(‏ أوجد عبارة قانون التناقص اإلشعاعي للكتلة m
ب(‏ أوجد عبارة
،mo بداللة و t
بداللة m d
ج(‏ أوجد العالقة اليت تربط
،m 0 و t
,
dm d
dt
وm
-3
بواسطة وسيط معلوماتي تمكنا من رسم المنحىن الممثل جانبا f(m) =
أ(‏ باإلعتماد على العالقة البيانية و العالقة النظرية في
السؤال ‎2‎‏-ج :
dm d
dt
-
أوجد قيمة ثابت الزمن
-
- عرف زمن نصف العرم وحدد قيمته
-2
A
تعرف على النواة المشعة ZX
نعترب كتلة هذه العينة معدومة عندما تصبح
مساوية ل 9% من قيمتها اإلبتدائية
أحسب بداللة ثابت الزمن المدة الزمنية الالزمة
إلنعدام كتلة العينة .
-

- هل يمكن تعميم هذه النتيجة لكل نواة مشعة ‏.علل ؟
المعطيات : الجدول مستخرج من الجدول الدوري للعنارص النواة
PO 84
I 53
Bi 83
النواة
138.9 jours
8 jours
60 min
t 1/2 الزمن
الترمين الثالث : )12
نقاط(‏
نعترب الرتكيب التجرييب الممثل جانبا والمتكون من مولد مثالي للتوتر قوته المحركة E و ناقلني
أوميني R1 و R2 حيث R2 = 2R1 = 1K ومكثفة سعتها C و بادلة .
بعد شحن المكثفة كليا نؤرجح البادلة للموضع اآلخر إلنجاز عملية تفريغ المكثفة . عند لحظة
نعتربها مبدءا للزمن = 0
0- في أي الموضعني
t
تم وضع البادلة عند اللحظة = 0 t
-4 أحسب 0) = (t u c و 0) = (t u R2
-3
بني أن المعادلة التفاضلية اليت يحققها التوتر (t) u R2 بني طرفي الناقل األومي R2 هي :
du R2
dt
+ u R2 = 0
محددا عبارة بداللة ممزيات الدارة
بني أن 2-
A حل للمعادلة التفاضلية محددا عبارة الثابت u R2 (t) = Ae −t/
-5 استنتج عبارة التوتر (t) u c

6- خالل عملية تفريغ المكثفة ، أكتب عبارة (t) E c الطاقة المخزنة في المكثفة عند اللحظة t
بداللة الزمن
E c (0) و ثابت الزمن ،t
الطاقة المخزنة في المكثفة عند اللحظة = 0 t
أ(‏ بواسطة وسيط معلوماتي نعاين تغريات ((t) ln E) c بداللة الزمن t فنحصل على المنحىن
التالى :
إعتمادا على المنحىن والعالقة النظرية اليت يطلب إيجادها أوجد قيمة كل من : (0) c E و
استنتج قيمة كل من :
- القوة المحركة للمولد E وسعة المكثفة C
-7
نريد تركيب مكثفة أخري سعتها 'C في دارة
التفريغ لتقليص مدة التفريغ إلى نصف مدة الشحن
دون تغيريها .
بني أن :
C ′ = C 3
-
الترمين الرابع : )12
نقاط(‏
جميع القياسات تمت عند الدرجة
25C °
K = 90 -14
، الجداء الشاردي للماء : e
المعطيات : الحجم المولي 24L/mol: V M =
pK a2
= 4.8
ثابت الحموضة للثنائية CH3C00-/CH3COOH
= 0.12 L
-9
نذيب حجما
في الماء المقطر فنحصل على محلول مائي S 1 من غاز النشادر NH3 V 0
C
حجمه
و تركزيه المولى C
عرب عن الرتكزي المولى C
المحلول S 1 فنجد = 10.6 pH
و V M
، نقيس pH
أكتب معادلة التفاعل الحاصل
أنئش جدوال لتقدم التفاعل
للمحلول S 1 بداللة Vo، V
. أحسب قيمة
-9-9
-2-9
-3-9
و pH
عرب عن نسبة التقدم النهائي
تستنتج ؟
1
للتفاعل بداللة C
. أحسب قيمة
1 ماذا
أوجد عبارة ثابت التوازن K بداللة C و
Ke،
K أحسب . 1
-0-9
-5-9
استنتج أن قيمة ثابت الحموضة pKa1 للثنائية
pK هي = 2 ,1 NH + a1
4 /NH 3
-6-9
-2
نزمج حجما
V 2 = V 1
V 1 من المحلول S 1 مع حجما من محلول مائي لحمض اإليثانويك
2
CH 3 COOH
له نفس الرتكزي المولى C فيحدث تفاعل ينمذج بالمعادلة :

CH 3 COOH + NH 3 = NH 4 + + CH 3 COO −
-9-2
باإلعتماد على جدول التقدم لهذا التفاعل ، أثبت أن نسبة التقدم النهائي للتحول
تحقق العالقة :
=
V 1
V 2 (1 + 10 pH−pK a1 )
-2-2
أحسب علما أن pH الزميج هو ، pKa1=pH ماذا تستنتج ؟
-3-2 أوجد K
ثابت التوازن المقرون بمعادلة تفاعل النشادر مع حمض اإليثانويك بداللة
أحسب قيمة . K هل تتوافق هذه القيمة مع نتيجة السؤال السابق .
pK و a2 pK a1
الترمين التجرييب : )12
نقاط(‏
تعترب حركة السقوط الشاقولي أكرث الحركات المستقيمة
المعاينة في الحياة اليومية ، ندرس في هذا الترمين
السقوط الشاقولي لكرية من الفوالذ في الهواء وفي
سائل لزج شفاف يوجد داخل أنبوب شاقولي شفاف و مدرج
نحرر عند اللحظة = 0 t كرية من فوالذ متجانسة كتلتها m و
نصف قطرها r ومركز عطالتها G بدون رسعة إبتدائية من
الموضع O
يوجد على إرتفاع H من السطح الحر
للسائل (
الشكل 9( فتسقط في الهواء ثم في سائل )L( كتلته
الحجمية L
g = 9.8 m/s 2
،
معطيات : نصف قطر الكرية m
r = 5.10 -3
H = 0.46 m
الكتلة الحجمية للفوالذ ، a = 7800 Kg/m 3
-1
ندرس حركة الكرية في معلم ) K⃗ .O) مرتبط بسطح األرض نعتربه غاليليا ، نختار المستوى
األفقي الذي يشمل السطح الحر للسائل مرجعا لقياس الطاقة الكامنة الثقالية.‏
أوجد تغري الطاقة الكامنة الثقالية للكرية بني لحظة إنطالقها و لحظة وصولها إلى
السطح الحر للسائل
أوجد بطريقتني مختلفتني تحريكية و طاقوية قيمة v 1 رسعة الكرية عند وصولها إلى
السطح الحر للسائل
-9-9
-2-9

حدد قيمة الطاقة الميكانيكية للجملة ( كرية -
أرض )
-3-9
-2
ننمذج تأثري السائل على الكرية أثناء الحركة في السائل بقوة إحتكاك
رسعة G عند اللحظة
v حيث f = −6πηrvK⃗
η و t
لزوجة السائل،‏ ونعترب أن دافعة أرخميدس غري مهملة بالنسبة لباقي
القوى المطبقة على الكرية نختار لحظة وصول الكرية إلى السطح الحر للسائل مبدءا جديدا
للزمن 0( = )t
-9-2
بني أن المعادلة التفاضلية اليت تحققها الرسعة v تكتب على الشكل :
dv
+ v = B dt τ
2-2- حدد عبارة τ و B بداللة المعطيات ، ما هو مدلولهما الفزييائي
-3-2
بني أن :
حل للمعادلة التفاضلية السابقة
v(t) = (v 1 − τB)e −t τ + τB
-0-2
أكتب عبارة v(t) بداللة
v 1 و τ و الرسعة الحدية v lim لرمكز عطالة الكرية.‏
-3
تم بواسطة وسيط معلوماتي الحصول على منحىن الشكل 2 و الممثل لتغريات الرسعة v
بداللة الزمن
: t
أوجد كل من الرسعة الحدية v lim
و معامل اللزوجة η و الكتلة الحجمية L للسائل .