Soutenance mémoire
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La pile de Volta
On peut réaliser un élément de pile Volta en plongeant dans une solution d’acide sulfurique, une lame de zinc amalgamé (c’est-à-dire le zinc est allié aumercure, pour éviter son attaque par l’acide sulfurique) et une lame de cuivre .Le zinc est le pôle négatif, le cuivre est le pôle positif ; le cou rant passe, dans la pile, de l’électrode positive (Cu) vers l’électrode négative (Zn) à l’extérieur de la pile. La force électromotrice de la pile Volta est alors de1 volt, comme on le constate en branchant un voltmètre aux bornes.
Relions la pile à un circuit extérieur ; elle débite un courant qui produit à l’intérieur de la pile des phénomènes d’électrolyse (voir ANNEXE 3). De l’hydrogène se dégage à l’anode : 2H+ + 2 e- H2. Les électrons nécessaires à cette réaction sont fournis par l’électrode de zinc et amenés vers l’électrode de cuivre dans le circuit extérieur l’électrode de zinc donne : Zn Zn2+ + 2 e- 2-.
Les ions sulfates SO4 se dirigent vers l’anode au voisinage de laquelle ils s’accumulent ainsi que les 2+ ions Zn ; il y a « formation » de sulfate de zinc près du pôle négatif.
La pile Leclanché
Le dépolarisant est une substance capable de brûlerl’hydrogène qui apparaît au pôle positif ; dans le cas de la pile Leclanché. Cet oxydant est du bioxyde de manganèse.
L’électrolyte est une solution saturée de chlorured’ammonium NH 4Cl ; le pôle négatif est une lame de zinc ; le pôle positif est une baguette de charbon de cornue entourée de bioxyde de manganèse MnO, contenu dans un vase ou un sac poreux. La force électromotrice de la pile Leclanché est de 1,5 volt.
Etudions les phénomènes chimiques : Sens du courant (intérieur) (-) Zn NH4Cl C(+) Au pôle négatif, nous avons toujours : Zn 2 e- + Zn+.
Au pôle positif, les ions NH 4 + reçoivent des électrons : 2NH4 + + 2 e- 2NH3 + H2.
L’hydrogène est oxydé par le bioxyde de manganèseLes. ions chlorures Cl- s’accumulent autour du zinc, avec les ions Zn2+ , formant ainsi une solution de chlorure de zinc .
Si la dépolarisation (oxydation de l’hydrogène parle bioxyde de manganèse) est lente, la pile ne pourra débiter que des courants de faible intensité; sa résistance intérieure est de l’ordre de quelques dixièmes d’ohm.
Piles électriques et accumulateurs
Ces dispositifs fournissent de l’énergie électriqueà partir d’énergie chimique. Ce sont des générateurs électrochimiques. Ils sont constitués’und électrolyte dans lequel baignent deux électrodes : une électrode positive (anode) et une électrode négative(cathode). L’électrolyte est un conducteur ionique. Sur la cathode, un oxydant est réduit en captant des électrons ; sur l’anode, un réducteur est oxydé en libérant des électronsvoir( Fiches pédagogiques). Si l’on relie les électrodespar un fil conducteur électrique, il y passe un courant électrique.
Les piles électriques, que l’on appelle également «piles », ou générateurs primaires, déchargent leur énergie électrique sans pouvoir reconstituer el produit chimique sous sa forme originale. La réaction chimique qui se déroule au sein de tellespiles est donc irréversible. Les accumulateurs, ou générateurs secondaires, sont rechargeables : ils euventp reconstituer le composé chimique si on leur apporte de l’énergie électrique extérieure, avec uncourant de sens opposé au courant de charge (Pile à combustible).
PILE ELECTRIQUES OU GENERATEURS PRIMAIRES
La forme la plus commune des générateurs primairesest la pile Leclanché, ou pile au bioxyde de manganèse-zinc, inventée par le chimiste français Georges Leclanché dans les années 1870. L’électrolyte est un mélange à base de chlorure d’ammonium et de chlorure de zinc. L’électrode négative soluble est constituée de zinc ; l’électrode positive est une plaque de charbon de cornue entourée d’un mélange de bioxyde de manganèse. Cettpile a une force électromotrice de 1,5 V et débite du courant de faible intensité. Elle existe sous quatre formes commerciales : trois piles cylindriques de diamètre différent et une pile plate de 4,5 V. La pile Leclanché a été améliorée, en particulier par Féry. Leclanché a ensuite construitdes piles à liquide immobilisé par une substance absorbante, ou piles sèches, que l’on utilise beaucoup actuellement.
Parmi les générateurs primaires les plus employés,on peut également citer la pile alcaline à l’oxyde de mercure-zinc, introduite pendant la Seconde Guerre mondiale. Elle peut être fabriquée sous la forme d’un petit disque, et est utilisée sous cette forme dans les prothèses auditives et en photographie. L’électrode négative est constituéee dzinc, l’électrode positive, d’oxyde de mercure, te l’électrolyte est une solution d’hydroxyde de potassium.
Accumulateurs au nickel-cadmium et au nickel-fer
Ils résultent des travaux de l’Américain Thomas Edison et de différents scientifiques français dans les années 1900. Le principe de fonctionnement de ces accumulateurs est analogue à celui de la batterie au plomb. Les seules différences : les électrodes sontdes plaques d’hydrate de nickel et de cadmium, ou d’hydrate de nickel et de fer ; l’électrolyte est neu solution d’hydroxyde de potassium (potasse), qui sert uniquement à assurer le transfert des ions. La tens ion aux bornes de ces accumulateurs est de 1,25 V. Ils débitent des courants de grande intensité, maisont une durée de vie assez courte.
Accumulateurs à l’argent-zinc
Ils ont été mis au point en 1941, par H. André. L’électrolyte est une solution de potasse dans laquelle plongent l’électrode positive, essentiellement en oxyde d’argent, et une électrode négative à base de zinc. Aux bornes de ces accumulateurs, on mesure une tension de 1,5 V. Ils ont une énergie massique de 120 Wh/kg, soit 3 fois celle des accumulateurs au nickel-cadmium. Cependant, en raison de leur coût élevé, on les utilise pour des applications spécifiques.
Applications des accumulateurs
Les accumulateurs se rencontrent dans les principales applications suivantes : ils servent à alimenter électriquement les voitures, les poids lourds, les avions (batteries au plomb) : éclairage, allumage, démarrage, etc. ; on les utilise comme batteries stationnaires, assurant l’éclairage et le fonctionnement des appareils embarqués.
ELABORATION DE L’OUTIL
Cette partie traite tout ce qui a un rapport étroit avec le programme d’oxydo-réduction des premières C et D, c’est-à-dire les moyens nécessaires servant à la réalisation et l’écriture du programme. En effet nous avons choisi Macromedia Studio 8 qui est composé de Macromedia Dreamweaver 8 et Macromedia Flash 8, tout simplement parce que ce sont des outils faciles à utiliser.
Par exemple, Dreamweaver nous offre une grande liberté de concevoir des pages Web sans avoir approfondi les codes ou les balises html. L’utilisation des calques, les éléments du menu insertion, ajout de comportement nous permettent d’avoir facilement des pages Web dynamiques, etc… De même, Flash nous offre une infinité de manières deréaliser des animations en utilisant les outils prédéfinis comme calques, les différentes composantes de l’interface utilisateur, etc… De plus, les éléments de contenu conçus avec Flash comme bouton flash, texte flash, les animations flash sont exploitables pour enrichir notre page Web.
Création d’un document Flash
Flash convient tout particulièrement à la création de contenu pour un affichage via Internet, ses fichiers étant très peu volumineux. Pour y parvenir, Flash utilise essentiellement des graphiques vectoriels, qui nécessitent considérablement moins de mémoiret d’espace disque que les graphiques bitmap puisqu’ils sont représentés par des formulesmathématiques et non des jeux de données volumineux. Les graphiques bitmap sont plus volumineux car une information distincte est requise pour représenter chaque pixel de l’image.
Pour construire une application dans Flash, nous devons créer des graphiques à l’aide des outils de dessin de Flash et importer d’autres éléments demédia dans notre document Flash. Nous devons ensuite définir la manière et le moment où nous voulons utiliser chacun de ces éléments afin de créer notre application. Lorsque nous créons du contenu dans Flash, nous travaillons dans un fichier de document Flash. Les documents Flash sont des fichiers possédant l’extension .fla (FLA).
Ajout de code ActionScript 2.0
Le code ActionScript nous permet d’ajouter de l’interactivité aux éléments média de notre document. Par exemple, nous pouvons ajouter du code provoquant l’affichage d’une nouvelle image lorsque l’utilisateur clique sur le bouton correspondant. Nous pouvons également utiliser ActionScript pour ajouter une logique à nos applications. La log ique permet à notre application de se comporter de différentes manières en fonction des actions de l’utilisateur ou d’autres conditions. Flash propose deux versions d’ActionScript, chacune d’elles répondantaux besoins spécifiques d’un auteur. Flash inclut de nombreuses fonctionnalités, comme les composants glisser-déposer de l’interface utilisateur, les comportements intégrés nous permettant d’ajouter facilement du code ActionScript dans nos documents et les effets spéciaux à ajouter aux objets, qui en font un outil à la fois puissant et faci le à utiliser.
Une fois la programmation de notre document Flash terminée, nous le publions en utilisant la commande Fichier > Publier. Nous créons ainsi une version compressée de notre fichier, avec l’extension .swf (SWF). Nous pouvons ensuite utiliser Flash Player pour lire le fichier SWF dans un navigateur Web ou sous la forme d’une application autonome.
Ce que nous pouvons accomplir avec Dreamweaver 8
Les fonctions d’édition visuelles de Dreamweaver nous permettent de créer rapidement des pages sans rédiger une seule ligne de code. Nous pouvons afficher tous les éléments ou actifs de notre site et les faire glisser directement d’un panneau convivial dans un document. Nous pouvons rationaliser les tâches de développement en créant et en modifiant des images dans Macromedia Fireworks ou toute autre application graphique, puis en les important directement dans Dreamweaver. Dreamweaver fournit également des outils pour faciliter l’adjonction d’actifs Flash aux pages web.
Outre les caractéristiques du glisser-déposer qui nous aident à construire des pages Web, Dreamweaver fournit un environnement complet de codage qui comprend des outils d’édition de code (tels que coloration de code, achèvement de balises, barre à outils de code et réduction de code) ainsi que de la documentation de référence portant sur les langages Cascading Style Sheets (CSS), JavaScript, ColdFusion Markup Language (CFML) et autres. La technologie Roundtrip HTML de Macromedia permet d’importer des documents HTML codés manuellement sans en modifier le code pour que nous puissions ensuite remettre en forme ce dernier avec le style de mise en forme de notre choix.
Intérêt de Dreamweaver
Dreamweaver est entièrement personnalisable. Nous pouvons créer nos propres objets et commandes, modifier les raccourcis clavier ou encore rédiger un code JavaScript pour intégrer de nouveaux comportements, inspecteurs de propriétés te rapports de site aux fonctionnalités de Dreamweaver.
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Table des matières
PREMIERE PARTIE : ETUDE THEORIQUE
Généralités sur la pile électrochimique
A-Historique
B- La pile électrochimique
I- Constitution d’une pile électrochimique
1- Définition
2- Description générale d’une pile et exemple
3- Différent types des piles
II- Fonctionnement de la pile
1- Polarité de pile
2- Les réactions dans chaque demi-pile et le bilan électrochimique de la pile
III- Un exemple de la pile usuelle
1- Coupe de la pile
2- Description
3- Les demi-équations rédox aux électrodes et bilan électrochimique
4- Remarques
C- PILE ELECTRIQUE ET ACCUMULATEUR
I- Présentation
II- Pile électriques ou générateurs primaires
III- Accumulateurs ou générateurs secondaires
1- Accumulateurs au plomb
2- Accumulateurs alcalins
3- Applications des accumulateurs
DEUXIEME PARTIE : ELABORATION DE L’OUTIL
I- PRESENTATION DES LOGICIELS D’APPLICATIONS ET DES LANGAGES NECESSAIRES A LA REALISATION DE CE DIDACTICIEL
1-Présentation de Macromedia Flash 8
2-Présentation de Macromedia Dremweaver 8
II- LES DIFFERENTES APPLICATIONS DANS L’OUTIL
1-Ecran de d’accueil et page d’accueil
2-Pile de volta
3-Pile Leclanché
4-Pile à combustible
5-Pile Daniell
6-Pile en fleur
7-Question à choix multiples
8-Exercices proposés
TROISIEME PARTIE : EXPLOITATION D’UNE FICHE PEDAGOGIQUE
I- Réactions d’oxydoréduction au sein d’une pile
1-Etude de la pile Daniell
2-Etudes et réalisation d’autres piles de types Daniell
II- Potentiels d’oxydoréduction
III- Applications des potentiels normaux
Evaluation
CONLUSION
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