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Epreuve Orale 3780

Informations de classement de l'épreuve

Année : 2017

Filière : PT

Concours : Banque PT

Matière(s) concernée(s) : Physique

Type(s) de sujet(s) : Exercice

Mots-clés relatifs au contenu de l'épreuve : Chimie - Electrostatique - Lois de Le Chatelier et Van't Hoff - Théorème de Gauss

Détails sur l'épreuve Sources

Énoncé(s) donné(s)

Exercice 1 :
On considère la distribution de charges suivante :
Le champ électrique est supposé nul à l'extérieur des plaques, et la distribution, supposée infinie dans toutes les directions excepté selon x. 
Rappel : Les composantes du champ $\overrightarrow{E}$ sont continues
1) Trouver $\rho_2$ pour assurer la neutralité électrique
2) Déterminer $\overrightarrow{E}$ à l'intérieur de la distribution
3) Déterminer le potentiel V. Tracer les fonctions f(x)=norme de $\overrightarrow{E}$, et g(x)=V(x)

Exercice 2 :

On s'intéresse à la synthèse de l'éthanol dans l'industrie : $ C_2H_4 (g) +H_2O(g) = CH_3CH_2OH(g)$
Petite mise en contexte, dans laquelle on donne notamment différents paramètres physiques :
P=70bar ; T=570°C ; on note $\alpha=\frac{nb de moles d'éthanol créées}{nb de moles d'éthylène initial}$
Tous les $\Delta_fH°$ et S° sont fournis

1) Faire un tableau d'avancement pour 1 mole de $C_2H_4$ et n moles de $H_2O$ ; Trouver K° en fonction de $\alpha$, n, P et P°
2) Comment choisir n pour maximiser $\alpha$ ? Trouver $\alpha_{max}$
3) Influence de T sur $\alpha_{max}$
4) Influence de P sur $\alpha_{max}$
5) Discutez des choix de P et de T

Indication(s) fournie(s) par l'examinateur pendant l'épreuve
SPOILER : Exo 1 : la surface de Gauss que j'ai proposé n'était pas complètement satisfaisante (du moins pour pouvoir réussir l'exercice) : j'avais pris un parallélépipède rectangle dont les deux cotés étaient "variables". Comme j'étais bloqué avec cette surface au moment de simplifier le théorème de Gauss (il me restait du E(x) et du E(-x) qu'on ne pouvait pas simplifier), il m'a donné la bonne : l'astuce consistait à faire coïncider un des cotés de mon parallélépipède rectangle avec une des parois de la distribution de charges. On utilise alors la nullité du champ à cet endroit (en invoquant la continuité des composantes de $\overrightarrow{E}$) pour faire disparaitre le terme associé.
Commentaires divers
L'examinateur laissait faire en silence jusqu'à ce que je bloque, puis aidait. Il était plus intéressé par des déductions orales que par les raisonnement mathématiques écrits ("Comment vous interprétez la formule ?"). Les questions 2),3),4),5) ont ainsi été traitées à l'oral (par manque de temps aussi)
Niveau temps, c'était 20min sur l'ex1, 10min sur l'ex2 : j'ai jamais fait de chimie aussi vite de ma vie !
Fichiers joints

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