Base d'épreuves orales scientifiques de concours aux grandes écoles

Énoncé(s) donné(s)

On considère deux dipôles électrostatiques $ \overrightarrow{p_{1}} $ en $ O_{1} $ et $ \overrightarrow{p_{2}} $ en $ O_{2} $.
On note $d$ la distance entre les deux dipôles.
L'énergie d'interaction des dipôles est :
$ \varepsilon_{dip}=-\frac{1}{4\pi\varepsilon_{0}d^{5}}\left ( 3(\overrightarrow{p_{2}}.\overrightarrow{O_{2}O_{1}})(\overrightarrow{p_{1}}.\overrightarrow{O_{2}O_{1}})-d^{2}\overrightarrow{p_{1}}.\overrightarrow{p_{2}} \right )$
1) Pourquoi y a t-il un dipôle électrostatique dans la molécule d'eau?
2)Justifier la formule de l'énergie d'interaction entre deux dipôles.
3)Calculer $\varepsilon_{min}$ (les dipôles sont colinéaires et de même sens) et $\varepsilon_{max} $ (les dipôles sont colinéaires et de sens opposés).
4)Les comparer à l'énergie d'agitation thermique $ k_{B}T $ à température ambiante.


Indication(s) fournie(s) par l'examinateur pendant l'épreuve

Commentaires divers