Annale corrigée Exercice

Surveillance de la qualité de l'air par LIDAR

1. Les deux principaux constituants de l'air sont le dioxygène de formule O2 et le diazote de formule N2.

2. Les correspondances entre les numéros et les énergies sont :

1 : Énergie chimique

2 : Énergie cinétique

3 : Énergie thermique

3. Test du CO2 libéré lors de la combustion d'une bougie :

Tableau de 2 lignes, 2 colonnes ;Corps du tableau de 2 lignes ;Ligne 1 : ; ; Ligne 2 : – verser l'eau de chaux dans un bécher ;– allumer la bougie ;– relier l'entonnoir à la seringue à l'aide du tuyau souple ;– aspirer le gaz qui se forme lors de la combustion au-dessus de la bougie.; – enlever l'entonnoir et vider le gaz à l'intérieur de la seringue dans le bécher contenant l'eau de chaux à l'aide du tuyau ;– l'eau de chaux se trouble en présence du dioxyde de carbone.;

4. a) Le dioxygène est composé de deux atomes d'oxygène tandis que l'ozone est composé de trois atomes d'oxygène.

b) Pour montrer la conservation des atomes lors d'une transformation chimique, il faut vérifier qu'il y a le même nombre de chaque atome avant et après la transformation.

On constate, d'après l'équation de la réaction, qu'il y a un atome d'azote N dans NO2 avant la réaction et autant dans NO après.

Il y a aussi 4 atomes d'oxygène dans NO2 et O2 réunis, que l'on retrouve après la réaction dans NO et O3.

Les éléments sont donc conservés lors de cette transformation.

5. On appelle d la distance entre le LIDAR et l'ozone. D'après l'énoncé, le temps t = 3 µs correspond à un aller-retour et la vitesse du signal est C = 300 000 km/s.

info +

Le schéma montre bien la distance parcourue, utilise-le pour écrire ta formule.

On utilise la relation suivante pour calcul de d :

C=2dt.

D'où 2d = C × t.

Et d = C × t2 = 300 000 × × 1062 = 0,45 km = 450 m.

La distance entre le LIDAR et la zone analysée est de 450 mètres.

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