HABA TINGKATAN 4 9 (fizik)

Fizik

Tingkatan empat(bab empat : haba)

Nama : Nurul Najihah Binti Bahrin

Kelas : 4 Ibnu Khaldun

4.1 KESEIMBANGAN TERMA

KONSEP SUHU DAN HABA1) SUHU

Darjah kepanasan suatu jasad Darjah Celsius (°C) Diukur menggunakan termometer

2) HABA

Suatu bentuk tenaga yang boleh dipindahkan dari objek atau jasad panas kepada objek atau jasad sejuk atau sebaliknya

Joule (J) Tiada alat pengukuran tertentu

NAJIHAH BAHRIN 2014 © MODUL FIZIK T4 BAB 4

HUBUNGAN DI ANTARA SUHU DAN HABA Semakin tinggi suhu objek , semakin besar kuantiti haba yang terkandung di dalam objek

tersebut

HUBUNGKAIT DI ANTARA CIRI CIRI OBJEK DENGAN SUHU DAN HABA

Objek bersuhu tinggi Mempunyai kuantiti haba yang besar Cenderung untuk membebaskan haba

Objek bersuhu rendah Mempunyai kuantiti haba yang kecil Cenderung untuk menyerap haba


PROSES UNTUK BERLAKUNYA KESEIMBANGAN TERMA DALAM OBJEK


- Objek berwarna merah ialah objek bersuhu tinggi manakala objek berwarna biru ialah objek bersuhu rendah

- Objek bersuhu tinggi mempunyai kuantiti haba yang besar

- Objek yang bersuhu rendah mempunyai kuantiti haba yang kecil

- Apabila kedua-dua objek itu disambungkan, berlaku pemindahan haba dari objek bersuhu tinggi kepada objek yang bersuhu rendah

- Pemindahan haba akan berterusan di antara dua objek tersebut sehinggalah kadar pemindahan haba bersihnya mencapai nilai sifar

- Pada masa yang sama, objek yang bersuhu tinggi akan berlaku penurunan suhu manakala objek bersuhu rendah akan berlaku kenaikan suhu

- Di akhir proses ini, kedua-dua objek akan mempunyai bacaan suhu yang sama

- Manakala kadar pemindahan haba bersih di antara dua objek pula akan bernilai sifar

- Maka, kedua-dua objek ini boleh dikatakan telah mengalami keseimbangan terma

KONSEP KESEIMBANGAN TERMADefinisi:Satu proses pemindahan haba di antara objek/jasad sehinggalah ia mencapai suhu yang sama dan kadar pemindahan haba bersihnya bernilai sifar

Aplikasi Keseimbangan Terma

1) Ketuhar Gelombang Mikro

2) Peti Sejuk


- Haba akan dipindahkan dari ketuhar kepada makanan

- Pemindahan haba akan berterusan sehinggalah kadar pemindahan haba bersihnya bernilai sifar

- Seterusnya suhu makanan akan sama dengan suhu ketuhar yang telah ditetapkan

- Makanan akan mula dimasak apabila ia telah mencapai keseimbangan terma

- Haba berpindah dari makanan kepada udara sejuk di dalam peti sejuk

- Pemindahan akan berterusan sehinggalah kadar pemindahan haba bersihnya bernilai sifar

- Seterusnya suhu makanan akan sama suhu udara di dalam peti sejuk

- Makanan akan kekal sejuk apabila ia telah mencapai keseimbangan terma

3) Termometer


- Digunakan untuk mengukur suhu jasad/objek

- Haba dipindahkan dari objek kepada bebuli termometer

- Pemindahan haba akan berterusan sehinggalah kadar pemindahan haba bersihnya bernilai sifar

- Cecair merkuri akan mengembang apabila keseimbangan terma telah dicapai

- Cecair merkuri akan berhenti mengembang apabila suhu objek sama dengan suhu merkuri

- Bacaan suhu objek dapat diambil pada skala termometer

TERMOMETER CECAIR DALAM KACAMenentu ukur termometer

1) Ukur alur panjang ketinggian merkuri bagi takat lebur ais dan ditandakan

2) Ukur alur panjang ketinggian merkuri bagi takat didih air dan ditandakan

3) Semasa pengukuran, pastikan keseimbangan terma telah dicapai iaitu panjang ketinggian alur tidak berubah

4) Beza panjang alur pada takat lebur dan takat didih dibahagikan dengan 100 bahagian

di mana T = suhu yang diukur

l (Θ) = panjang alur merkuri pada suhu tertentu

l (0)= panjang alur merkuri pada suhu 0 C

l (100)= panjang alur merkuri pada suhu 100 C

Contoh pengiraan


ATAU

Ciri-ciri termometer merkuri/alkohol yang terbaik

Bebuli (bulb) termometer nipis supaya pemindahan haba ke bebuli dapat berlaku dengan berkesan dan cepat

Dinding kaca termometer tebal supaya haba tidak mudah hilang ke persekitaranDiameter tiub kapilari kecil supaya termometer menjadi lebih pekaPenggunaan alkohol/merkuri mempunyai takat didih yang tinggiBentuk merkuri adalah melengkung supaya haba dapat dipindahkan ke bebuli secara seragam


4.2 MUATAN HABA TENTUKONSEP MUATAN HABA

- Dua bekas diisi dengan jisim air yang berbeza

- Bekas itu dipanaskan pada masa yang sama sehingga kedua-duanya mencapai suhu yang sama (contoh: 60 darjah Celcius)

- Didapati bahawa pada akhir pemanasan, bekas yang mempunyai jisim air besar adalah lebih panas berbanding bekas yang mempunyai jisim air kecil

- Ini adalah kerana kuantiti haba dalam bekas berisi dengan jisim air besar mempunyai kuantiti haba yang besar

- Sudu logam dan sudu kayu direndamkan pada masa yang sama ke dalam satu bekas berisi air mendidih

- Didapati bahawa sudu logam akan lebih cepat panas berbanding sudu kayu

- Ini adalah kerana kadar pemindahan haba dipengaruhi oleh jenis bahan

-Kiub kuprum dan kiub kaca yang sama jisim masing-masing dipanaskan dalam masa yang sama dengan kuantiti haba yang sama

- Didapati bahawa kiub kuprum mengalami peningkatan suhu paling besar berbanding kiub kaca

- Ini adalah kerana kadar pemindahan haba dipengaruhi oleh jenis bahan


MUATAN HABA Definisi: Kuantiti haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu objek sebanyak 1° C Dipengaruhi oleh:

1) jisim objek2) jenis objek3)jumlah haba yang dibekalkan/diserap

MUATAN HABA TENTUDefinisi: Kuantiti haba yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 kg objek/jasad sebanyak 1 C atau 1 K

Unit:

HUBUNGAN DI ANTARA MUATAN HABA DENGAN CIRI CIRI BAHANBahan yang mempunyai muatan haba tentu tinggi

mengambil masa yang lama untuk dipanaskan sukar untuk mengalami kehilangan haba dapat menyimpan haba dalam jangka masa yang

lama mengalami perubahan suhu yang kecil biasanya digunakan sebagai penebat haba

Bahan yang mempunyai muatan haba tentu rendah

mengambil masa yang singkat untuk dipanaskan mudah mengalami kehilangan haba mudah sejuk kerana senang menyingkirkan haba mengalami perubahan suhu yang besar sebagai pengalir haba yang baik


APLIKASI BAGI MUATAN HABA TENTU

PERALATAN MEMASAK-Logam biasanya digunakan sebagai peralatan untuk memasak

-kerana ia mempunyai muatan haba tentu yang rendah dan cepat panas

-contoh: permukaan kuali dan elemen pemanas pada cerek

-Pada pemegang kuali atau sudip, ia menggunakan bahan bermuatan haba tinggisupaya bertindak sebagai penebat

SISTEM PENYEJUKAN ENJIN KERETA

-Bilah kipas mestilah besarsupaya dapat menyejukkan bilah-bilah penyejuk pada radiator dengan cepat

-Bilah penyejuk pada radiator mestilah kecil dan bilangannya banyak

-supaya dapat meningkatkan luas permukaan bagi penyingkiran haba dari enjin

-supaya dapat meningkatkan kadar penyingkiran haba dari enjin

-Cecair penyejukan di dalam radiator menggunakan air

-kerana air mempunyai muatan haba yang tinggi-oleh itu, ia dapat menyerap haba dari enjin dalam kuantiti yang besar

-Salur pengaliran air dalam enjin mestilah bermuatan haba tentu tinggi

-supaya ia tidak mudah melebur

-Menggunakan termostat iaitu alat kawalan suhu pada enjin

-supaya dapat mengesan tahap kepanasan enjin

-seterusnya mengawal kelajuan kipas untuk penyejukan radiator


BAYU LAUT

-Pada waktu siang, kawasan laut dan kawasan darat akan menerima kuantiti haba yang sama dari matahari

-Kawasan darat akan lebih cepat panas kerana mempunyai muatan haba tentu yang rendah

-Ini akan memanaskan lapisan udara di daratan dan naik ke atmosfera manakala udara sejuk di laut akan bergerak menuju ke daratan

-Pergerakan udara dari laut ke daratan akan menghasilkan bayu laut

BAYU DARAT

-Pada waktu malam, kawasan darat dan kawasan laut membebaskan haba ke atmosfera

-Kadar pembebasan haba di laut adalah lebih kecil berbanding di darat kerana air laut mempunyai muatan haba tentu yang tinggi

-Oleh itu, lapisan udara di daratan akan lebih cepat sejuk berbanding lapisan udara di laut

-Seterusnya, udara di laut akan naik ke atmosfera manakala udara sejuk di darat akan bergerak menuju ke laut

-Pergerakan udara dari darat ke laut akan menghasilkan bayu darat


DEMONSTRASI UNTUK MENENTUKAN MUATAN HABA TENTU CECAIR ATAU PEPEJAL


4.3 HABA PENDAM TENTU

KONSEP HABA PENDAM TENTU , L


HABA PENDAM TENTU PELAKURAN, Lf

Definisi : Kuantiti haba yang diperlukan untuk mengubah fasa bagi 1 kg pepejal kepada cecair pada takat leburnya tanpa berlaku sebarang perubahan suhu

HABA PENDAM TENTU PENGEWAPAN, Lv

Definisi : Kuantiti haba yang diperlukan untuk mengubah fasa bagi 1 kg cecair kepada gas pada takat didihnya tanpa berlaku sebarang perubahan suhu

APLIKASI BAGI HABA PENDAM TENTUPenyejukan minuman Ais digunakan untuk menyejukkan

minuman Haba dari minuman akan diserap oleh ais

yang mengalami haba pendam tentuPengawetan makanan di pasar Ais digunakan untuk mengawet makanan

seperti ikan dan sayuran Ais akan menyerap haba dari makanan

untuk mengekalkan kesegaran makanan itu

Pengukusan makanan Makanan akan lebih cepat dimasak apabila dikukus

Apabila makanan dikukus, wap air akan membebaskan sejumlah haba pendam kepada makanan tersebut

Haba itu akan mengalir ke dalam makanan


4.4 HUKUM-HUKUM GASSIFAT-SIFAT GAS DARI SEGI PERGERAKAN MOLEKUL GAS

Tekanan Gas

I. Molekul gas bergerak secara rawak dan saling berlanggar antara satu sama lain dan juga dengan dinding bekas yang diisinya

II. Perlanggaran kenyal molekul-molekul yang mempunyai jisim dan halaju ini akanmenghasilkan perubahan momentum

III. Perubahan momentum akibat dari perlanggaran ini akan menghasilkan daya impuls

IV. Daya impuls yang bertindak ke atas per unit luas permukaan dinding bekas itu akan menghasilkan tekanan gas

Isipadu Gas

I. Merujuk kepada ruang yang diisi oleh molekul-molekul gas dalam suatu bekas

II. Oleh itu, purata jarak di antara molekul-molekul gas yang menentukan isipadu gas itu

Suhu Gas

I. Merujuk kepada darjah kepanasan yang dialami oleh molekul-molekul gas

II. Apabila gas dipanaskan, molekul gas akan bergerak dengan laju yang tinggi kerana telah memiliki lebih tenaga kinetik


HUKUM BOYLEmenyatakan bahawa:

Tekanan gas adalah berkadar songsang terhadap isipadu gas apabila suhu dan jisim gas adalah malar


Rumus

Graf

HUKUM CHARLESmenyatakan bahawa:

Isipadu gas ideal adalah berkadar terus dengan suhu mutlaknya apabila tekanan dan jisim gas adalah malar

Sifar mutlak

Sifar mutlak:

bernilai 0 K atau -273 C suhu yang paling rendah boleh dicapai oleh skala pengukuran secara teorinya, isipadu gas dan

tekanan gas akan mencapai nilai sifar pada suhu ini

Suhu mutlak:

suhu pada skala Kelvin unit: Kelvin (K)


Rumus

Graf

HUKUM TEKANANmenyatakan bahawa:

Tekanan gas yang ideal berkadar terus dengan suhu mutlak gas apabila isipadu dan jisim gas adalah malar


Rumus

Graf

KELUK PEMANASAN BAGI PELEBURAN DAN PENDIDIHAN AIS /AIR


A

BC

D E

F

-10

0

100

Suhu, θ/°C

Masa

Documents

HABA TINGKATAN 4 9 (fizik)