Base d'épreuves orales scientifiques de concours aux grandes écoles

Énoncé(s) donné(s)

Exercice 1 CCINP : chimie

Synthèse de l'éthanol :
C₂H₄(g) + H₂O(g) = C₂H₅OH(g)

La pression totale des gaz était P = 70 bar, la température était T = ... K (de l'ordre de quelques centaines de degrés Celsius).

Q1. Calcul de l'enthalpie standard de réaction et de l'entropie standard de réaction.

Q2. Calcul de l'enthalpie libre de réaction à T. Type de réaction ?

Q3. Calcul de K standard pour une quantité de matière initiale de C₂H₄ : n_0 = ... (je ne m'en rappelle plus), et pour une quantité de matière initiale de H₂O : 2n_0. Type de réaction ?

Q4. Trouver une fonction f(x) = ... (l'expression de la fonction était donnée) telle que f(x) = 0 à l'équilibre.

Q5. Calculer l'avancement à l'état final et donner les quantités de matière de chaque espèce chimique à l'état final, pour une température donnée. (Le tracé de la fonction f était donné.)

Q6. Influence de la température sur l'équilibre en travaillant à une température plus élevée.

Q7. Influence de la pression sur l'équilibre.

 

Exercice 2 CCINP : problème ouvert portant sur la mécanique des fluides

Un jeu pour enfant est composé de deux tubes cylindriques et de deux billes en acier parfaitement sphériques. Les tubes et les billes sont identiques. Le tube 1 est rempli de glycérine et le tube 2 d'eau. On cherche à savoir quelle bille arrivera en premier au fond de son tube.

Pour cela, on connaît :

• les masses volumiques de l'acier, de la glycérine et de l'eau ;

• la viscosité dynamique de l'eau et de la glycérine ;

• la hauteur des tubes H = 30 cm ;

• la formule de la force de frottement visqueux pour des frottements linéaires et pour des frottements quadratiques ;

• la valeur de la pesanteur g.

 

 

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

Commentaires divers

Pour l'exercice 2, il y avait à disposition un graphique de Cx en fonction de Re, ainsi qu'un autre graphique représentant la pipe roughness en fonction de Re, et beaucoup d'autres tracés (mais ces deux graphiques ne sont pas utiles).

 

Fichiers joints

• exercice2.png
• Exercice1.png