32.muatan haba tentu

Click here to load reader

  • date post

    11-Aug-2015
  • Category

    Education

  • view

    251
  • download

    5

Embed Size (px)

Transcript of 32.muatan haba tentu

  1. 1. Author : Khairi MUATAN HABA TENTU MUATAN HABA TENTU Jumlah haba yang diperlukan bagi menaikkan suhu 1 kg bahan sebanyak 1 o C Muatan haba tentu = Muatan haba jisim c = Q/m Unit = J/kg o C = J kg-1 o C-1
  2. 2. Author : Khairi Q = m c Q = tenaga haba diserap atau dibebaskan,J m = jisim bahan,kg c = muatan haba tentu = perubahan suhu,o C = f - i MUATAN HABA TENTU
  3. 3. Author : Khairi MUATAN HABA TENTU Bahan Muatan haba tentu,c/ J kg-1 o C-1 Kuprum 387 Air 4200 Wap 2010 1 kg kuprum memerlukan 387 J tenaga haba bagi menaikkan suhunya setiap 1 o C MUATAN HABA TENTU
  4. 4. Author : Khairi MUATAN HABA TENTU Bahan Muatan haba tentu,c/ J kg-1 o C-1 Kuprum 387 Air 4200 Wap 2010 1 kg air memerlukan 4200 J tenaga haba bagi menaikkan suhunya setiap 1 o C MUATAN HABA TENTU
  5. 5. Author : Khairi MUATAN HABA TENTU Bahan Muatan haba tentu,c/ J kg-1 o C-1 Kuprum 387 Air 4200 Wap 2010 1 kg wap memerlukan 2010 J tenaga haba bagi menaikkan suhunya setiap 1 o C MUATAN HABA TENTU
  6. 6. Author : Khairi MUATAN HABA TENTU Bahan Muatan haba tentu,c/ J kg-1 o C-1 Kuprum 387 Air 4200 Wap 2010 MUATAN HABA TENTU Objek yang mempunyai muatan haba tentu yang rendah mudah panas atau sejuk Objek yang mempunyai muatan haba tentu yang tinggi sukar panas atau sejuk
  7. 7. Author : Khairi Bandingkan bacaan termometer T1 dan T2 selepas 2 minit dan terangkan mengapa T1 T2 500 g kuprum 500 g air T1 lebih tinggi daripada T2 kerana kuprum mempunyai muatan haba tentu yang lebih rendah berbanding air MUATAN HABA TENTU
  8. 8. Author : Khairi Bandingkan bacaan termometer T1 dan T2 selepas 2 minit dan terangkan mengapa T1 = 60 o C T2 = 60 o C 500 g kuprum 500 g air T1 lebih rendah daripada T2 kerana kuprum mempunyai muatan haba tentu lebih rendah berbanding air MUATAN HABA TENTU
  9. 9. Author : Khairi MENENTUKAN MUATAN HABA TENTU AIR Jisim air = 200 g Suhu awal,i = 37 o C Selepas 3 minit Suhu akhir,f = 50 o C Q = mc Pt = 0.2 x c x 13 900 x 3 x 60 = 0.2 x c x 13 c = 62307 J kg-1 o C-1 Bacaan teori = 4200 J kg-1 o C-1 Mengapa bacaan dari ujikaji lebih besar ? Sebahagian haba hilang ke persekitaran 900 W MUATAN HABA TENTU
  10. 10. Author : Khairi MENENTUKAN MUATAN HABA TENTU AIR Jisim air = 200 g Suhu awal,i = 37 o C Selepas 3 minit Suhu akhir,f = 50 o C Q = mc Pt = 0.2 x c x 13 900 x 3 x 60 = 0.2 x c x 13 c = 62307 J kg-1 o C-1 Bacaan teori = 4200 J kg-1 o C-1 Mengapa cawan polisterin digunakan ? Bagi mengurangkan haba hilang ke persekitaran 900 W MUATAN HABA TENTU
  11. 11. Author : Khairi 900 W Jisim aluminium = 200 g Suhu awal,i = 37 o C Kertas tisu 37 o C 0 minit MENENTUKAN MUATAN HABA TENTU PEPEJAL MUATAN HABA TENTU
  12. 12. Author : Khairi 900 W Jisim aluminium = 200 g Suhu awal,i = 37 o C Kertas tisu 52 o C 0 2 Suhu akhir,f = 52 o C Q = mc Pt = 0.2 x c x 15 900 x 2 x 60 = 0.2 x c x 15 c = 36000 J kg-1 o C-1 Bacaan teori = 900 J kg-1 o C-1 Apakah anggapan yang dibuat dalam eksperimen ? Tiada haba hilang ke persekitaran MENENTUKAN MUATAN HABA TENTU PEPEJAL MUATAN HABA TENTU minit
  13. 13. Author : Khairi LATIHAN Berapakah jumlah haba yang diperlukan bagi menaikkan suhu 600 g emas dari suhu bilik ke 60 o C. [ muatan haba tentu emas = 129 J kg-1 o C-1 ] Q = mc = 0.6 x 129 x [60 27] = 0.6 x 129 x 33 = 2554.2 J Suhu bilik MUATAN HABA TENTU
  14. 14. Author : Khairi 40 o C X o C Air 2 kg air pada suhu 40 o C dipanaskan menggunakan pemanas 900 W. Berapakah suhu X selepas 5 minit ? [muatan haba tentu air = 4200 J kg 1 o C-1 ] Q = mc Pt = mc[f i] 900 x 5 x 60 = 2 x 4200 x[f 40] 270000 = 8400 x[f 40] f 40 = 32.14 f = 72.14 o C LATIHAN MUATAN HABA TENTU
  15. 15. Author : Khairi Berapa lamakah masa yang diambil bagi mendidihkan 5.2 kg air pada suhu bilik menggunakan pemanas 3.2 kW ? [muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 o C-1 ] Q = mc Pt = mc 3200 x t = 5.2 x 4200 x [100 27] t = 498.2 s LATIHAN MUATAN HABA TENTU
  16. 16. Author : Khairi Suhu 500 g air berkurang dari 80 o C ke 32.4 o C. Hitungkan tenaga haba yang hilang dari air. [muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 o C-1 ] 80 o C 32.4 o C Q = mc = 0.5 x 4200[80 - 32.4] = 99960 J Nota : = perubahan suhu sentiasa positif = mc[i f] LATIHAN MUATAN HABA TENTU
  17. 17. Author : Khairi 500 g air pada suhu 80 o C diletakkan didalam peti sejuk.Jika 100 kJ tenaga haba hilang dari air.Berapakah suhu akhir air ? [muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 o C-1 ] Q = mc 100 000 = 0.5 x 4200 x [i f] 100 000 = 2100 x [80 f] 100 000 = 168000 - 2100f 2100f = 168 000 - 100 000 2100f = 68 000 f = 32.4 o C LATIHAN MUATAN HABA TENTU
  18. 18. Author : Khairi 100 g 120 o C 100 g dan 120 o C bebola kuprum direndamkan ke dalam 1 kg air pada suhu 15o C.Berapakah suhu air apabila bebola dan air mencapai keseimbangan terma ? [muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 o C-1 ] muatan haba tentu kuprum = 387 J kg-1 o C-1 Qw = Qc mwcw[f i] = mccc[i f] 1 x 4200[f 15] = 0.1 x 387[120 - f] 4200f 63000 = 38.7[120 - f] f = 16 o C 4200f 63000 = 4644 - 38.7f 4200f + 38.7f = 4644 + 63000 4238.7f = 67644 LATIHAN MUATAN HABA TENTU
  19. 19. Author : Khairi Minyak 90 o C Air 24 o C Berapakah suhu akhir campuran ? [muatan haba tentu minyak = 2410 J kg-1 o C-1 ] muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 o C-1 Qw = Qo mwcw[f i] = mOcO[i f] 4200[f 24] = 2410[90 - f] 4200f 100800 = 216900 - 2410f f = 48 o C 200 g 200 g 4200f + 2410f = 216900 + 100800 cw[f i] = cO[i f] 6610f = 317700 LATIHAN MUATAN HABA TENTU
  20. 20. Author : Khairi Bikar P mengandungi 100 g cecair X dan bikar Q mengandungi 250 g cecair X.Jika suhu cecair X dalam bikar P ialah 90 o C dan suhu cecair X dalam bikar Q ialah 20 o C.Berapakah suhu campuran cecair X jika mereka dicampurkan bersama ? QQ = QP mQcQ[f - i] = mpcp[i f] f = 40 o C mQcx[f - i] = mpcx[i f] mQ[f - i] = mp[i f] 0.25[f - 20] = 0.1[90 - f] 0.25f - 5 = 9 - 0.1f 0.25f + 0.1f = 9 + 5 0.35f = 14 LATIHAN MUATAN HABA TENTU
  21. 21. Author : Khairi Sebuah meteor jatuh dari angkasa lepas ke bumi.Anggarkan perubahan suhu meteor yang jatuh pada kelajuan 200 ms-1 . [muatan haba tentu meteor = 100 J kg-1 o C-1 ] Tenaga kinetik = tenaga haba mV2 = mc V2 = c (200)2 = 100 20000 = 100 = 200 o C LATIHAN MUATAN HABA TENTU
  22. 22. Author : Khairi Sebuah bola besi jatuh dari ketinggian 200 m. Anggarkan perubahan suhu bola besi. [muatan haba tentu bola besi = 150 J kg-1 o C-1 ] Tenaga keupayaan = tenaga haba mgh = mc gh = c 10 x 200 = 150 2000 = 150 = 13.3 o C LATIHAN MUATAN HABA TENTU
  23. 23. Author : Khairi APLIKASI Pemegang dibuat daripada kayu atau plastik Badan dibuat daripada kuprum atau aluminium Kayu atau plastik mempunyai muatan haba tentu yang tinggi, Maka ia tidak mudah menjadi panas Periuk memasak Kuprum atau aluminium mempunyai muatan haba tentu yang rendah, Maka ia mudah menjadi panas (menyerap haba dengan pantas) MUATAN HABA TENTU
  24. 24. Author : Khairi APLIKASI Air sebagai agen penyejuk dalam injin kenderaan Diisi dengan air Air mempunyai muatan haba tentu yang tinggi. Ia boleh menyerap jumlah haba yang besar tanpa kenaikkan suhu yang tinggi. (lambat menyerap haba) MUATAN HABA TENTU
  25. 25. Author : Khairi APLIKASI Bayu laut Daratan mempunyai muatan haba tentu yang rendah Laut mempunyai muatan haba tentu yang tinggi Cepat panas Udara dipanaskan dan naik Udara sejuk turun Udara sejuk bertiup ke darat MUATAN HABA TENTU
  26. 26. Author : Khairi APLIKASI Bayu darat Daratan mempunyai muatan haba tentu yang rendah Laut mempunyai muatan haba tentu yang tinggi Cepat sejuk Udara dipanaskan dan naik Udara sejuk turun Udara sejuk bertiup ke laut MUATAN HABA TENTU
  27. 27. Author : Khairi LATIHAN PENGAYAANLATIHAN PENGAYAAN Mengapa pisang lebih panas dari kerak dalam pisang goreng ? Pisang mengandungi lebih banyak air daripada keraknya Air mempunyai muatan haba tentu yang tinggi Muatan haba yang tinggi mampu menyimpan lebih banyak haba
  28. 28. Author : Khairi Rajah menunjukkan bikar A mengandungi 200 g air dan bikar B mengandungi 200 g minyak dipanaskan pada suhu awal yang sama selama 5 minit menggunakan pemanas 1000 W. a. Bandingkan suhu air dan minyak selepas 5 minit. Suhu minyak lebih tinggi daripada suhu air b. Berikan sebab bagi jawapan anda. Muatan haba tentu minyak lebih rendah daripada air LATIHAN PENGAYAANLATIHAN PENGAYAAN
  29. 29. Author : Khairi Suhu Masa Bahan S Bahan T a. Bandingkan muatan haba tentu pepejal S dan T. Muatan haba tentu pepejal T lebih tinggi daripada S b. Berikan sebab bagi jawapan anda. Pepejal T memerlukan lebih banyak haba bagi meningkatkan suhunya LATIHAN PENGAYAANLATIHAN PENGAYAAN
  30. 30. Author : Khairi Suhu/o C Masa/minit 2 4 5 8 Rajah menunjukkan lengkung pemanasan bagi 100 g pepejal bahan X menggunakan pemanas 1000 W. a. Hitungkan muatan haba tentu pepejal X. Pt = mc 1000 x 2 x 60 = 0.1 x c x 10 10 20 c = 1.2 x 105 J kg-1 o C-1 LATIHAN PENGAYAANLATIHAN PENGAYAAN
  31. 31. Author : Khairi Suhu/o C Masa/minit 2 4 5 8 Rajah menunjukkan lengkung pemanasan bagi 100 g pepejal bahan X menggunakan pemanas 1000 W. 10 20 LATIHAN PENGAYAANLATIHAN PENGAYAAN b. Hitungkan muatan haba tentu cecair X. Pt = mc 1000 x 1 x 60 = 0.1 x c x 10 c = 6.0 x 104 J kg-1 o C-1
  32. 32. Author : Khairi Suhu/o C Masa/minit 2 4 5 8 Rajah menunjukkan lengkung pemanasan bagi 100 g pepejal bahan X menggunakan pemanas 1000 W. 10 20 LATIHAN PENGAYAANLATIHAN PENGAYAAN c. Hitungkan jumlah tenaga yang diperlukan bagi menukar bahan X daripada pepejal kepada cecair. Q = Pt = 1000 x 5 x 60 = 3 x 105 J
  33. 33. Author : Khairi Selepas beberapa ketika M lebih panas daripada N.Jika mereka berjisim sama,perbezaan ini disebabkan oleh A. Takat lebur B. Ketumpatan C. Muatan haba tentu D. Haba pendam perlakuran Objek dengan muatan haba tentu yang rendah akan menjadi panas dan sejuk dengan lebih cepat SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  34. 34. Author : Khairi Di dalam makmal,air mendidih pada suhu 100o C.Apakah yang berlaku kepada takat didih jika gula ditambahkan kepada air ? A. Bertambah B. Berkurang C. Tidak berubah Bahan asing menyebabkan takat didih bahan menjadi lebih tinggi daripada bahan tulen SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  35. 35. Author : Khairi Pada tahap manakah bahan wujud dalam keadaan cecair dan gas pada masa yang sama ? A. PQ B. QR C. RS D. STPepejal pepejal + cecair Cecair Cecair + gas SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  36. 36. Author : Khairi Rajah manakah menunjukkan pertambahan suhu paling tinggi dalam masa 10 minit ? A. B. C. D. = Q/mc berkadar songsang dengan c SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  37. 37. Author : Khairi Pernyataan manakah benar mengenai suhu akhir campuran ? A. Lebih rendah daripada suhu sirap sejuk B. Lebih rendah daripada suhu air panas C. Lebih tinggi daripada suhu air panas D. Sama dengan suhu sirap sejuk SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  38. 38. Author : Khairi Mengapa air digunakan sebagai agen penyejuk dalam sistem penyejukan kereta ? A. Air menyejat dengan mudah B. Air tidak menghakis C. Ketumpatan air tinggi D. Air boleh menyerap banyak haba Air mempunyai muatan haba tentu yang tinggi,maka ia tidak mudah menjadi panas sebab ia boleh menyerap banyak haba SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  39. 39. Author : Khairi a. Namakan tenaga haba,Q2. Muatan haba tentu air b. Hitungkan tenaga haba,Q2. [muatan haba tentu air ialah 4200 J kg-1 o C-1 ] Q = mc = 1 x 4200 x 100 = 420 000 J SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  40. 40. Author : Khairi c. Lakarkan graf suhu melawan masa bagi perubahan fasa R ke S. Suhu/o C Masa/s 100 0 R S T U SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  41. 41. Author : Khairi 500 g air pada suhu 90o C di masukkan ke dalam sebiji gelas dan dibiarkan menyejuk di dalam bilik bersuhu 30o C. a. Lakarkan graf suhu-masa bagi proses penyejukkan tersebut. Gunakan graf bagi menerangkan proses tersebut. Suhu/o C Masa/s 90 30 Apabila air panas dimasukkan ke dalam gelas,haba hilang ke persekitaran sehingga mencapai keseimbangan terma dan suhu air menjadi sama dengan suhu di dalam bilik 30o C SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  42. 42. Author : Khairi b. Hitungkan kuantiti haba dari air panas yang hilang ke persekitaran. [muatan haba tentu air ialah 4200 Jkg-1 o C-1 ] Q = mc = 0.5 x 4200 x 60 = 126 000 J SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS 500 g air pada suhu 90o C di masukkan ke dalam sebiji gelas dan dibiarkan menyejuk di dalam bilik bersuhu 30o C.
  43. 43. Author : Khairi Cadangkan ubahsuaian yang diperlukan bagi alat pengeram supaya ia boleh digunakan untuk penesan 200 biji telur secara berkesan.Suhu dalam alat pengeram dikekalkan pada 30o C SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  44. 44. Author : Khairi Ubahsuaian Sebab Sambungan mentol secara selari Bekalan haba berterusan apabila ada mentol rosak Rak bertingkat-tingkat Berupaya memuatkan banyak telur Gunakan kipas Memastikan penyebaran haba secara seragam Gunakan banyak mentol Memastikan lebih banyak haba dibekalkan Gunakan litar pengawal suhu Memastikan suhu kekal pada 30o C SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  45. 45. Author : Khairi Jadual menunjukkan ciri-ciri bahan bagi membina periuk memasak nasi. a. Apakah yang dimaksudkan dengan takat lebur ? Takat suhu dimana pepejal mula bertukar kepada cecair SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  46. 46. Author : Khairi b. Apakah yang dimaksudkan dengan ketumpatan ? Jisim dalam seunit isipadu SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS Jadual menunjukkan ciri-ciri bahan bagi membina periuk memasak nasi.
  47. 47. Author : Khairi c. Apakah yang dimaksudkan dengan muatan haba tentu ? Tenaga haba yang diserap oleh 1 kg bahan bagi meningkatkan suhunya sebanyak 1o C SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS Jadual menunjukkan ciri-ciri bahan bagi membina periuk memasak nasi.
  48. 48. Author : Khairi d. Anda diminta untuk menyiasat kesesuaian bahan dalam jadual bagi membina periuk nasi.Terangkan kesesuaian setiap ciri dan tentukan bahan yang paling sesuai. SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS Jadual menunjukkan ciri-ciri bahan bagi membina periuk memasak nasi.
  49. 49. Author : Khairi Ciri-ciri Sebab Ketumpatan rendah Ringan Takat lebur tinggi Tidak mudah lebur dan mampu bertahan pada suhu tinggi Muatan haba tentu rendah Menyerap haba dengan cepat dan cepat panas Kekonduksian terma tinggi Perpindahan haba pantas Maka,bahan yang paling sesuai ialah P sebab ia mempunyai ketumpatan rendah,takat lebur tinggi,muatan haba tentu rendah dan kekonduksian terma tinggi. SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  50. 50. Author : Khairi Rajah menunjukkan graf suhu, melawan 1/m apabila bahan dipanaskan oleh pemanas. a. Nyatakan hubungan diantara dan m berkadar songsang dengan m b. Muatan haba tentu bahan diberi oleh c = 4.5 x 104 /k dimana k ialah kecerunan graf. Hitungkan kecerunan graf. k = 1.5/0.15 = 10 kg o C SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  51. 51. Author : Khairi c. Hitungkan nilai muatan haba tentu bahan. c = 4.5 x 104 /10 = 4.5 x 103 J kg-1 o C-1 d. Tentukan jisim,m bahan jika suhu akhir ialah 32o C. Tunjukkan pada graf bagaimana anda menentukan nilai m. 1/m = 0.45 m = 2.22 kg SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS Rajah menunjukkan graf suhu, melawan 1/m apabila bahan dipanaskan oleh pemanas.
  52. 52. Author : Khairi e. Nyatakan langkah berjaga-jaga yang harus diambil semasa ujikaji. Elakkan ralat paralaks SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS Rajah menunjukkan graf suhu, melawan 1/m apabila bahan dipanaskan oleh pemanas.
  53. 53. Author : Khairi Suhu awal setiap plat ialat 30o C.Plat sedia untuk digunakan apabila suhu mencapai 200o C. Hitungkan masa yang diambil bagi setiap plat bagi mencapai suhu 200o C. Plat Q Pt = mc 600 x t = 3 x 390 x (200 30) t = 331.50 s SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  54. 54. Author : Khairi Plat R Pt = mc 1200 x t = 2.5 x 900 x (200 30) t = 318.75 s SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS Suhu awal setiap plat ialat 30o C.Plat sedia untuk digunakan apabila suhu mencapai 200o C. Hitungkan masa yang diambil bagi setiap plat bagi mencapai suhu 200o C.
  55. 55. Author : Khairi Plat S Pt = mc 900 x t = 4 x 400 x (200 30) t = 302,22 s SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS Suhu awal setiap plat ialat 30o C.Plat sedia untuk digunakan apabila suhu mencapai 200o C. Hitungkan masa yang diambil bagi setiap plat bagi mencapai suhu 200o C.
  56. 56. Author : Khairi Plat S Plat manakah yang paling sesuai digunakan untuk memasak ? Nayatan satu sebab bagi jawapan anda. Ia mengambil masa yang paling singkat menjadi untuk panas. SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  57. 57. Author : Khairi 500 W electric heater Tenaga elektrik kepada tenaga haba Nyatakan perubahan haba yang terlibat apabila pemanas digunakan untuk memanas air. SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  58. 58. Author : Khairi 500 W electric heater Jisim air 0.5 kg dan muatan haba tentu air ialah 4200 Jkg-1o C-1 .Suhu awal air ialah 30 o C.Hitungkan tenaga haba yang diserap oleh air bagi mencapai takat didih. Q = mc = 0.5 x 4200 x (100 30) = 147 kJ SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS
  59. 59. Author : Khairi 500 W electric heater Apabila air mendidih,bacaan neraca mampatan berkurang 0.0125 kg dalam masa 60 s.Hitungkan muatan haba tentu pengewapan air. Q = ml Pt = ml 500 x 60 = 0.0125 x l l = 2.4 x 106 Jkg-1 SOALAN TAHUN LEPASSOALAN TAHUN LEPAS