admin

Haba Pendam

by
Haba pendam ialah jumlah tenaga yang diserap atau dibebaskan oleh satu objek sewaktu pertukaran keadaan/fasa tanpa mengubah suhunya.
  1. Apabila satu pepejal melebur, tenaga haba diserap tetapi suhu pepejal adalah tetap.
  2. Apabila satu cecair mendidih, tenaga haba juga diserap tetapi suhunya kekal pada takat didih.
  3. Tenaga haba yang diserap/dibebaskan semasa perubahan keadaan dikenali sebagai haba pendam.
  4. Haba pendam ialah jumlah tenaga yang diserap atau dibebaskan oleh sesebuah bahan kimia sewaktu pertukaran keadaan/fasa tanpa mengubah suhunya.
  5. Tenaga haba yang diserap semasa peleburan atau dibebaskan semasa pembekuan dinamakan sebagai haba pendam pelakuran.
  6. Tenaga haba yang diserap semasa pengewapan atau dibebaskan semasa kondensasi dinamakan sebagai haba pendam pengewapan.

Fenomena Berhubung Kait Dengan Mutan Haba Tentu

by

Bayu Darat

  1. Pada waktu malam, suhu di permukaan darat menurun dengan cepat kerana muatan haba tentunya lebih kecil daripada air. 
  2. Akibatnya, suhu air laut lebih tinggi daripada tanah darat.
  3. Udara di atas permukaan laut dipanaskan dan ketumpatannya menurun.
  4. Udara itu bergerak ke atas dan udara sejuk di atas darat bergerak ke laut menggantikan tempatnya.
  5. Suatu perolakan berlaku dan angin bertiup dari darat ke laut pada waktu malam.

Video

Sea and Land Breeze

Land and Sea breezes

5 minutes science Land and sea Breezes

Bayu Laut

  1. Muatan haba tentu tanah darat lebih kecil daripada muatan haba tentu air. Oleh itu, suhu di darat berubah dengan lebih cepat berbanding dengan laut.
  2. Pada waktu siang, matahari memanaskan permukaan darat lebih cepat daripada air laut.
  3. Perolakan air yang berlaku dalam air laut juga menyebabkan air lebih sejuk daripada tanah. 
  4. Udara di atas permukaan darat dipanaskan dan menjadi kurang tumpat, seterusnya bergerak ke atas. Ini menyebabkan tekanan udara di darat menurun. 
  5. Udara sejuk di atas permukaan laut bergerak ke darat untuk membentuk suatu perolakan. 
  6. Akibatnya angin bertiup dari laut ke darat pada waktu siang dan membentuk bayu laut..

Iklim Sederhana

  1. Sesetengah tempat yang berdekatan dengan tasik dan laut mempunyai iklim yang sederhana.
  2. Ini adalah kerana air mempunyai muatan haba tentu yang tinggi.
  3. Pada siang hari di mana cuaca adalah panas, air tasik/laut menyerap haba dari sekeliling. Ini dapat membantu mengurangkan suhu sekeliling.
  4. Pada masa malam yang sejuk, air tasik/laut membebaskan haba ke persekitaran. Ini dapat mengelakan pengurang suhu yang terlalu tinggi.
  5. Akibatnya, tempat yang berhampiran dengan tasik/laut mengalami perubahan suhu harian yang rendah, iaitu iklim yang sederhana.

Aplikasi-aplikasi Muatan Haba Tentu

by

Peralatan Memasak


  1. Bahagian-bahagian periuk yang berlainan diperbuat daripada bahan yang berlainan.
  2. Dasar bagi periuk biasanya diperbuat daripada kuprum kerana
    1. kuprum mempunyai muatan haba tentu yang rendah. Oleh itu, suhunya akan meningkat dengan cepat apabila dipanaskan.
    2. kuprum ialah konduktor haba yang baik.
    3. kuprum mempunyai ketumpatan yang tinggi. Periuk yang lebih berat di dasarnya adalah lebih stabil.
  3. Pemegang periuk biasanya diperbuat daripada plastik atau kayu
    1. plastik dan kayu mempunyai muatan haba tentu yang tinggi. Oleh itu, suhunya tindak menjadi terlalu tinggi walaupun menyerap kauntiti haba yang banyak.
    2. plastik dan kayu merupakan penebat haba yang baik.
    3. plastik dan kayu mempunyai ketumpatan yang rendah. Oleh itu periuk itu tidak menjadi terlalu berat.
  4. Bahagian badan periuk biasanya diperbuat daripada keluli tahan karat kerana
    1. keluli mempunyai muatan haba tentu yang rendah. Oleh itu ia memerlukan kuantiti tenaga haba yang rendah untuk meningkatkan suhunya.
    2. Keluli tidak bertindak balas dengan bahan kimia di dalam makanan.

    Enjin Kereta

    1. Air digunakan sebagai agen penyejuk dalam radiator kereta untuk menyejukkan enjin kereta.
    2. Air digunakan sebagai cecair penyejuk kerana
      1. air adalah murah dan mudah didapati dalam kuantiti yang banyak,
      2. air mempunyai muatan haba tentu yang tinggi. Ia boleh menyerap kuantiti haba yang tinggi tetapi tidak menyebab peningkatan suhu yang tinggi.
    3. Air dipamkan mengalir melalui bahagian-bahagian enjin yang panas untuk menyerap tenaga haba dari enjin kereta.
    4. Air yang panas kemudian dialirkan ke radiator melalui paip.
    5. Air panas disejukkan di radiator oleh angin yang disedut masuk oleh kipas radiator.
    6. Air sejuk dialirkan semula ke bahagian-bahagian enjin yang panas.

      Radiator Terma

      1. Di negara sejuk, radiator terma digunakan untuk memanaskan ruang di dalam bangunan.
      2. Air digunakan sebagai agen pemanas dalam radiator terma kerana ia mempunyai muatan haba tentu yang tinggi.
      3. Proses pemanasan adalah seperti berikut:
        1. Air panas dipamkan melalui paip logam ke radiator yang dipasang dalam bilik.
        2. Tenaga haba yang dibebaskan oleh paip radiator boleh memanaskan udara di rumah.
        3. Air sejuk dialirkan semula ke tangki air panas.

      Bumbung Kilang yang Rendah

      1. Sesetengah kilang yang tiada mesin besar mempunyai bumbung yang rendah. Ini adalah untuk mengurangkan isi padu udara di dalam bangunan.
      2. Jika isi padu udara adalah lebih rendah, maka jisim udara juga rendah. Ini dapat mengurangkan muatan haba bagi udara di dalam bangunan.
      3. Hakikatnya, kuantiti haba yang perlu disingkirkan untuk mengurangkan suhu di dalam bangunan adalah lebih rendah.
      4. Ini dapat mengurangkan kos elektrik penghawa dingin dalam kilang.

      Muatan Haba Tentu – Soalan-soalan Pengiraan

      by

      Apabila 2 objek/bahan bersentuhan, akan terjadinya pengaliran tenaga haba bersih  dari objek/bahan bersuhu lebih tinggi ke objek/bahan bersuhu lebih rendah.

      Jika kita membuat anggapan bahawa tidak ada kehilangan tenaga haba ke sekitarnya, maka

      Kehilangan tenaga haba= Keuntungan tenaga haba

      Contoh

      Satu bongkah aluminium berjisim 0.5kg dengan suhu 100°C diletakkan ke dalam air berjisim 1.0kg dengan suhu 20°C. Dengan mengandaikan bahawa tiada tenaga haba yang hilang ke persekitaran, berapakah suhu terakhir aluminium dan air ketika mereka mencapai suhu yang sama? [Muatan haba tertentu air adalah 4200Jkg-1K-1 dan muatan haba tertentu aluminium ialah 900 Jkg-1K-1]

      Jawapan:
      Katakan suhu akhir bagi bongkah aluminium dan air = θ

      Bagi aluminium,
      m1 = 0.5 kg
      c1 = 900 Jkg-1K-1
      ∆θ1 = 100 °C – θ

      Bagi air,
      m2 = 1.0kg
      c2 = 4200 Jkg-1K-1
      ∆θ2 = θ – 20 °C

      Contoh

      Berapakah suhu air yang akan dicapai jika 50g air dengan 0°C ditambah ke dalam 250 g air dengan 90°C?

      [Muatan haba tertentu air ialah 4200Jkg-1K-1]

      Jawapan:
      Bagi air pada suhu 90 °C,
      m1 = 250g
      c1 = c2 = c
      ∆θ1 = 90 °C – θ

      Bagi air pada suhu 0 °C,
      m2 = 50g
      ∆θ2 = θ – 0 °C = θ

      Contoh
      Berapa banyak air pada suhu 10°C diperlukan untuk menyejukkan 500g air pada suhu 90 ° C kepada suhu 30°C?

      Jawapan:
      Bagi air pada suhu 90 °C,
      m1 = 500g
      c1 = c2 = c
      ∆θ1 = 90 – 30 = 60 °C

      Bagi air pada suhu 10 °C,
      m2 = ?
      ∆θ2 = 30 – 10 = 20 °C

      Perubahan Tenaga

      Tenaga Keupayaan ↔ Tenaga Haba

      Apabila satu objek jatuh daripada kedudukan tinggi, tenaga keupayaan yang dimiliki oleh objek itu boleh berubah kepada tenaga haba.

      Jika kita membuat anggapan bahawa tidak ada kehilangan tenaga haba ke sekitarnya, maka

      Tenaga Keupayaan = Tenaga Haba
      mgh = mcθ

      Contoh Air terjun Victoria di Afrika mempunyai ketinggian 122 m. Hitung kenaikan suhu air jika semua tenaga keupayaan air yang hilang di air terjun ini ditukar kepada haba [Kekuatan medan graviti, g = 10Nkg-1; Muatan haba tertentu air = 4200Jkg-1K-1]. Jawapan: Tenaga keupayaan yang hilang = mgh Tenaga haba yang diperolehi= mcθ Kami menganggap bahawa semua kehilangan tenaga keupayaan air ditukar menjadi haba, maka
      Contoh Butiran plumbum berjisim m ditempatkan di bahagian bawah satu silinder kadbod menegak yang panjangnya 1.0 m dan ditutup pada kedua-dua hujungnya. Silinder terbalik supaya butiran plumbum jatuh daripada satu hujung ke hujung yang lain. Berapa banyak suhu butiran plumbum akan meningkat jika proses ini diulang 200 kali? Andaikan tiada kehilangan haba ke persekitaran. [Muatan haba tentu plumbum ialah 130Jkg-1K-1] Jawapan: Jarak jatuh, h = 200 x 1m = 200m Kekuatan medan graviti, g = 10 m / s²

      Tenaga Kinetik ↔ Tenaga Haba

      Apabila satu objek bergerak mengurangkan lajunya, tenaga kinetik yang dimiliki oleh objek itu boleh berubah kepada tenaga haba.

      Jika kita membuat anggapan bahawa tidak ada kehilangan tenaga haba ke sekitarnya, maka

      Tenaga Kinetik= Tenaga Haba

      Contoh

      Sebutir peluru plumbum berjisim 2.2g bergerak pada 200 m/s dibawa berehat apabila ia mengena satu beg pasir. Sekiranya semua kerja geseran dipindahkan ke tenaga haba dalam peluru, berapahkah kenaikan suhu peluru apabila ia dibawa berhenti? [Muatan haba tentu plumbum ialah 130Jkg-1K-1]
      Jawapan

      Tenaga Elektrik ↔ Tenaga Haba

      Tenaga elektrik, E = Pt

      Sekiranya kita menganggap bahawa semua tenaga elektrik berubah menjadi tenaga terma, maka

      Pt = mcΔθ

      Contoh
      Satu pemanas elektrik membekalkan kuasa 2.5 kW dalam bentuk haba ke satu tangki air. Berapa lama yang diperlukan untuk memanaskan 20 kg air dalam satu tangki dari 25 °C hingga 70 °C?

      [kehilangan haba ke persekitaran boleh diabaikan. Muatan haba tertentu air adalah 4200Jkg-1K-1 ]

      Jawapan:
      P = 2500W
      m = 20kg
      c = 4200Jkg-1K-1

      Muatan Haba Tentu

      by
      Muatan haba tentu, c suatu bahan ialah tenaga haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg bahan itu sebanyak  1°C.
      1. Muatan haba tentu ialah kuantiti fizik yang digunakan untuk membanding muatan haba bagi suatu bahan jika jisimnya adalah sama.
      2. Ia adalah satu pengukuran tentang berapa banyak tenaga haba boleh disimpan dalam 1kg bahan tertentu untuk mengubah suhunya sebanyak 1°C.
      3. Muatan haba tentu (c), ditakrifkan sebagai tenaga haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg bahan itu sebanyak  1°C.
      4. Dalam bentuk matematik, ini ditulis sebagai 
        c= Q/ mθ

        [Q = tenaga haba, c = muatan haba tentu, m = jisim, θ = perubahan suhu]

      5. Unit SI bagi muatan haba tentu ialah J/kg/°C.
      6. Contohnya, muatan haba tentu bagi air ialah 4200 J/kg/°C. Ini bermakna 4200J tenaga haba diperlukan untuk mengubah suhu 1kg air sebanyak 1°C.
      7. Pemindahan tenaga haba di dalam satu objek apabila suhunya berubah dapat dihitungkan dengan menggunakan persamaan berikut:

      Muatan Haba

      by
      1. Muatan haba ialah satu pengukuran tentang kebolehan sesuatu objek menyimpan tenaga haba apabila suhunya berubah.
      2. Ia adalah kuantiti haba yang diperlukan untuk mengubah suhu satu objek sebanyak 1°C.
      3. Objek yang mempunyai muatan haba yang tinggi memerlukan lebih banyak tenaga untuk mengubah suhunya sebanyak 1 unit (iaitu 1K, 1°C atau 1°F).
      4. Contohnya, jika muatan haba satu objek ialah 800J/°C , maka 800J tenaga haba deperlukan untuk mengubah suhu objek itu sebanyak 1°C.
      5. Dalam bentuk matematik, muatan haba diwakili oleh persamaan
      6. Unit SI bagi muatan haba ialah Joules per Kelvin (J/K).
      7. Muatan haba suatu objek bergantung kepada jenis bahan dan juga jisim objek. Muatan haba bagi objek yang mempunyai jisim yang besar adalah tinggi.

        Menentu Ukur Termometer

        by
        1. Menentukur suatu termometer bermakna meletakkan tanda yang betul dan tepat pada termometer supaya suhu dapat dididuksikan daripada tanda ini.
        2. Untuk mencapai tujuan ini, dua titik pada suhu tertentu ditandakan pada termometer.
        3. Bagi skala Celcius, dua titik yang dipilih ialah takat stim dan takat ais bagi air tulen.
        4. Takat stim air tulen dianggap sebagai 100°C manakala takat ais dianggap sebagai 0°C.
        5. Rajah di bawah menunjukkan bagaimana takat ais dan takat stim ditentukur pada satu termometer.
        Untuk mennetukur satu termometer, biasanya takat ais diambil sebagai takat bawah termometer dan dianggap mempunyai nilai 0°C  
        Untuk menentukur satu termometer, takat stim pula diambil sebagai takat atas dan dianggap mempunyai nilai 100°C
        1. Selepas menentukan kedudukan takat ais dan takat stim pada termometer, suhu suatu objek dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut: 

          Contoh 1:
          Panjang tulus merkuri dalam satu termometer yang belum ditentukur ialah 2cm apabila bebuli termometer itu direndam di dalam ais yang sedang melebur dan 20cm apabila bebulinya berada di dalam stim di atas satu air mendidih. Apakah suhu yang diukur jika panjang tulus merkuri ialah 11cm?

          Jawapan:
          l0°C = 2cm
          l100°C = 20cm
          lθ = 11cm


          Contoh 2:
          Panjang tulus alkohol dalam satu termometer masing-masing ialah 2.5cm dan 17.5cm apabila termomer itu dimasukkan ke dalam ais yang sedang melebur dan air yang sedang mendidih. Cari jarak bagi setiap 10°C di atas skala termometer itu.

          Jawapan:

          Jarak bagi 100oC = 17.5cm – 2.5 cm = 15.0cm
          Jarak bagi 10oC = 17.5cm – 2.5 cm

          = 15.0cm ÷ 10 = 1.50 cm

          Contoh 3:

          Rajah di atas menunjukkan panjang tulus merkuri pada takat lebur dan takat didih air tulen. Apakah panjang merkuri apabila bebuli termomter ini dimasukkan ke dalam satu cecair panas yang bersuhu 70°C?

          Answer:

            Skala Kelvin dan Sifar Mutlak

            1. Skala Kelvin juga dikenal sebagai skala suhu mutlak.
            2. Suhu suhu pada skala Kelvin dikenal sebagai suhu mutlak.
            3. Unit bagi suhu mutlak ialah kelvin (K).
            4. Sifar mutlak ialah suhu di mana tenaga termanya adalah minimum. Ia ialah titik sifar bagi skala Kelvin, atau –273° C bagi skala Celcius.
            5. Jika suhu pada skala Celsius adalah θ° C, maka suhu T pada skala Kelvin adalah: T = (θ + 273) K
              Contoh:
              25°C = 273 + 25 = 298 K
              100°C = 273 + 100 = 373 K

            Penyediaan Garam Tak Terlarut

            by

            Penyediaan Garam Tak Terlarut

            1. Insoluble salts can be made by ionic precipitation (is also called double decomposition/double displacement).
            2. This involves mixing a solution that contains its positive ions with another solution that contains its negative ions.

            Example:
            Write the equation of the reaction that can be used to prepare the following salt:

            1. Calcium sulphate
            2. Lead chloride
            3. Copper carbonate

            Answer:
            a. Calcium sulphate

            CaCl2 + NaSO4 → CaSO4 + 2NaCl
            Ca(NO3)2 + ZnSO4 → CaSO4 + Zn(NO3)2

            b. Lead chloride

            Pb(NO3)2 + 2NaCl → PbCl2 + 2NaNO3

            c. Copper carbonate

            CuSO4 + Na2CO3 → CuCO3 + Na2SO4

            CuCl2 + K2CO3 → CuCO3 + 2KCl
            Cu(NO3)2 + Na2CO3 → CuCO3 + 2NaNO3

            Termometer Cecair Dalam Kaca

            by
            1. Termometer cecair-dalam-kaca berfungsi mengikut prinsip di mana cecair mengembang apabila suhu meningkat.
            2. Cecair yang biasa digunakan ialah
              1. Merkuri
              2. Alkohol

            Soal Jawab

            S: Nyatakan kebaikan dan kelemahan penggunaan merkuri di dalam termometer cecair dalm kaca.

            J:
            Kebaikan:

            1. mudah dilihat.
            2. mengembang (atau mengecut) dengan cepat pada sebarang suhu.
            3. tidak melekat pada dinding tiub kapilari.
            4. konduktor haba yang baik
            5. mengembang dengan seragam apabila dipanaskan
            6. tidak mengewap
            7. mempunyai takat didih yang tinggi

            Kelemahan:

            1. Takat beku = -39°C. Tidak sesuai untuk mengukur suhu yang lebih rendah daripada -39°C.
            2. Beracun
            3. Mahal

            Soal Jawab

            S: Nyatakan kebaikan dan kelemahan penggunaan alkohol di dalam termometer cecair dalm kaca.

            J:
            Kebaikan:

            1. Mempunyai takat beku yang rendah, iaitu -115 °C. Dapat digunakan untuk mengukur suhu lebih rendah daripada -40 °C.
            2. Lebih mudah mengembang berbanding dengan merkuri.

            Kelemahan:

            1. Bersifat lutsinar. Susah dilihat. Oleh itu mesti diwarnakan.
            2. Cenderung melekat pada dinding tiub termometer.
            3. Mempunyai takat didih yang rendah, iaitu 78 °C.
            4. Mudah mengewap.

            Soal Jawab

            S: Nyatakan ciri-ciri bagi cecair yang sesuai digunakan dalam termometer cecair dalam kaca.

            J:

            1. Mudah dilihat
            2. Konduktor haba yang baik
            3. Mengembang (atau mengecut) dengan cepat pada sebarang suhu.
            4. Tidak melekat pada dinding tiub kapilari.

            Soal Jawab

            S: Nyatakan bagaimana kepekaan suatu termometer cecair dalam kaca dapat ditingkatkan.

            J:

            1. Menggunakan bebuli kaca yang berdinding nipis.
            2. Menggunakan tiub kapilari yang berdiameter lebih kecil
            3. Menggunakan bebuli yang lebih kecil