©Hachette Livre, H-Prépa Exercices et problèmes, Physique, MPSI-PCSI-PTSI
La photocopie non autorisée est un délit.
Identifier comment évolue, en fonction du temps, le
rapport des quantités de particules ρ =
dans (E); on supposera l’isotope 2plus lourd que le 1.
c. Citer une application de ce travail.
N (isotope 1)
N (isotope 2)
EXERCICES
Équation d’étatd’unfluide
1
208
3 • En déduire l’alluredes courbes N(t)e tN ( t ).
4•La cloison est percée de 1000 trous d’aire 10 –10 m 2 ,
le volume de l’enceinte est V =1dm 3 et u =1400 ms –1 .
Donner l’expression du temps caractéristique du phénomène, τ C .
Commenter la variation de ce temps en fonction des
paramètresd up roblème (S, V, T, u,m asse des particules, etc.).
5 • On considère maintenant
le dispositif représenté cicontre :( E )e st ouverte sur
le vide grâce àu nt rou identique au précédent. Àl ’instant initialtoutes les particules sont dans (E)e tonmet
(E)e t( E )e ncommunication.
a. Donner,enutilisant des justifications qualitatives, l’allure des fonctions N et N .
b. Le gaz est un mélange de deux isotopes (on supposera
pour simplifierque ces deuxi sotopessont présents en
proportions identiques à t =0).
(E) S(E)
S
Conseils
•Laq uestion 1a ttend une réponse purement qualitative. Il faut comparer les dimensionsdutrou
àune autre longueur caractéristique du système.
•Pour la question 2, il faut reprendre le dénombrement du nombre de particules de E dont la
trajectoire passe par le trou pendant une durée
donnée. Il est usuel de raisonner sur le modèle
simplifiéo ùl es molécules ont toutes la même
vitesse, et où ces vitesses sont orientées selon
3axes orthogonaux.
•Enquoi les deux isotopes diffèrent-ils ?Pourquoi
est-ce ici important ?
La photocopie non autorisée est un délit.
Identifier comment évolue, en fonction du temps, le
rapport des quantités de particules ρ =
dans (E); on supposera l’isotope 2plus lourd que le 1.
c. Citer une application de ce travail.
N (isotope 1)
N (isotope 2)
EXERCICES
Équation d’étatd’unfluide
1
208
3 • En déduire l’alluredes courbes N(t)e tN ( t ).
4•La cloison est percée de 1000 trous d’aire 10 –10 m 2 ,
le volume de l’enceinte est V =1dm 3 et u =1400 ms –1 .
Donner l’expression du temps caractéristique du phénomène, τ C .
Commenter la variation de ce temps en fonction des
paramètresd up roblème (S, V, T, u,m asse des particules, etc.).
5 • On considère maintenant
le dispositif représenté cicontre :( E )e st ouverte sur
le vide grâce àu nt rou identique au précédent. Àl ’instant initialtoutes les particules sont dans (E)e tonmet
(E)e t( E )e ncommunication.
a. Donner,enutilisant des justifications qualitatives, l’allure des fonctions N et N .
b. Le gaz est un mélange de deux isotopes (on supposera
pour simplifierque ces deuxi sotopessont présents en
proportions identiques à t =0).
(E) S(E)
S
Conseils
•Laq uestion 1a ttend une réponse purement qualitative. Il faut comparer les dimensionsdutrou
àune autre longueur caractéristique du système.
•Pour la question 2, il faut reprendre le dénombrement du nombre de particules de E dont la
trajectoire passe par le trou pendant une durée
donnée. Il est usuel de raisonner sur le modèle
simplifiéo ùl es molécules ont toutes la même
vitesse, et où ces vitesses sont orientées selon
3axes orthogonaux.
•Enquoi les deux isotopes diffèrent-ils ?Pourquoi
est-ce ici important ?