BAB 7 HABA 7 1 HABA SEBAGAI SUATU

BAB 7 HABA

7. 1 HABA SEBAGAI SUATU BENTUK TENAGA

Pengenalan haba Tenaga yang menjadikan objek panas Sumber utama haba ialah matahari Pengenalan Kepada Haba boleh bergerak melalui vakum SI unit : Joule (J). Juga dikenali sebagai tenaga terma Haba bergerak dari tempat panas ke tempat sejuk

Sumber Haba ü Tenaga kinetik Contoh mengosok kedua Belah tangan ü Tenaga kimia Contoh pembakarang ü Tenaga elektrik Contoh mentol menyala, Pembakar roti ü Tenaga suria Contoh alat pemanas air ü Tenaga nuklear Contoh letupan bom atom

Seterika Elektrik Memasak makanan Contoh Kegunaan Haba Dalam Kehidupan Harian Memperolehi garam daripada proses penyejatan air laut Mengeringkan pakaian Mensteril pembedahan Memanaskan badan alatan

Perbezaan Antara Haba Dan Suhu Haba Perbezaan Suhu Ø Jumlah tenaga untuk melakukan kerja Definisi Ø Pengukuran darjah kepanasan atau kesejukan objek Ø Joule (J) Unit SI Ø Celsius (o. C) / Kelvin (K) Ø Mengalir dari kawasan panas ke kawasan sejuk Ciri-ciri Ø Bertambah apabila haba dibekalkan dan berkurang apabila haba dibebaskan Ø Bertambah dengan jisim, suhu dan kapasiti untuk menyimpan haba Hubungan dengan jisim Ø Tidak berkaitan dengan jisim

Eksperimen Untuk Menunjukkan Haba dan Suhu Adalah Berbeza Termometer 100 ml air Beaker Bikar A A Beaker Bikar BB 25 ml air 50 ml air panas (60°C) Bikar A Bikar B menunjukkan pertambahan suhu yang lebih tinggi Pemerhatian berbanding bikar A. : Perbincangan : 50 ml air panas pada suhu 60ºC mempunyai lebih banyak haba berbanding 25 ml air pada suhu yang sama Kesimpulan : Suhu dan haba adalah berlainan

7. 2 KESAN ALIRAN HABA PADA JIRIM

Kesan Aliran Haba Terhadap Jirim Zarah-Zarah Pada Suhu Bilik Mendapat haba Kehilangan haba ü Isi padu betambah ü Isi padu berkurang ü Objek mengembang ü Objek mengecut Pepejal, cecair dan gas mengembang apabila dipanaskan dan mengecut apabila disejukkan

PENGEMBANGAN DAN PENGECUTAN 1. Jirim terdiri daripada zarah-zarah 2. Apabila suatu jirim dipanaskan, zarah-zarahnya menerima tenaga dan bergerak lebih cepat. Ini menyebabkan jarak antara zarah-zarah bertambah. 3. Isipadu jirim akan bertambah dan jirim tersebut akan mengembang. 4. Apabila jirim tadi disejukkan, zarah-zarah akan kehilangan tenaga dan bergerak lebih perlahan. Zarah -zarah menjadi lebih rapat antara satu sama lain. Isipadu berkurang dan jirim mengecut

Dipanaskan Zarah mengembang Disejukkan Zarah mengecut

Jirim Dipanaskan Zarah-zarah menyerap haba Disejukkan Zarah-zarah membebaskan haba Ini menyebabkan Zarah menerima tenaga Dan bergerak lebih pantas Zarah-zarah kehilangan Tenaga dan bergerak Lebih perlahan Jarak antara zarah Bertambah Jarak antara zarah berkurang Isipadu bertambah Isipadu berkurang Jirim mengembang Jirim mengecut

5. Semua jirim mengembang dan mengecut apabila dipanaskan disejukkan 6. Gas mengembang paling banyak manakala pepejal mengembang paling kurang apabila dipanaskan. Pepejal Cecair Gas Pengembangan jirim bertambah apabila dipanaskan

Pengembangan dan Pengecutan Pepejal 1) Pepejal mengembang apabila dipanaskan, pepejal akan mengecut apabila disejukkan 2) Logam yang berlainan mengembang pada kadar yang berbeza seperti yang ditunjukkan dibawah : Aluminium Loyang Kuprum Besi Invar Pengembangan bertambah

Pengembangan dan Pengecutan Cecair 1. Cecair mengembang apabila dipanaskan, cecair akan mengecut apabila disejukkan 2. Isipadu suatu cecair bertukar apabila suhu cecair diubah 3. Cecair yang berlainan mengembang pada kadar yang berbeza seperti yang ditunjukkan dibawah : Benzena Alkohol Air Merkuri Semakin mengembang

Pengembangan dan Pengecutan Gas 1. Gas mengembang apabila dipanaskan, gas akan mengecut apabila disejukkan 2. Gas yang berlainan akan mengembang pada kadar yang sama

Kesan Aliran Haba Pada Pepejal Bola logam yang dipanaskan Pemerhatian Bola logam yang disejukkan Bola logam yang dipanaskan tidak boleh melalui galang besi Bola logam yang disejukkan boleh melalui galang besi Penerangan Zarah pepejal mengembang apabila dipanaskan dan mengecut apabila sejuk

Kesan Aliran Haba Pada Cecair Apabila Dipanaskan Tiub kaca Aras air meningkat Kelalang Air berwarna Apabila cecair dipanaskan Besen plastik Pemerhatian Aras air dalam tiub kaca meningkat Penerangan Zarah cecair mengembang apabila dipanaskan Air panas

Kesan Aliran Haba Pada Cecair Apabila Disejukkan Tiub kaca Aras air Kelalang Air berwarna Apabila disejukkan dengan ais Besen plastik Pemerhatian Aras air dalam tiub kaca menurun Penerangan Zarah cecair mengecut apabila disejukkan Aras menurun air

Kesan Aliran Haba Pada Gas Apabila Dipanaskan Kelalang Udara Apabila dipanaskan Penunu Bunsen Gelembung udara keluar dari tiub Air Pemerhatian Gelembung udara dibebaskan melalui tiub kaca Penerangan Zarah-zarah gas mengembang apabila dipanaskan Air

Kesan Aliran Haba Pada Gas Apabila Disejukkan Kelalang Udara Air Apabila kelalang dibalut dengan tuala yang mengandungi ais Tuala yang mengandungi ais Aras air Pemerhatian Aras air naik ke dalam tiub kaca Penerangan Zarah cecair mengecut apabila haba disingkirkan

Berlaku apabila terdapat perbezaan suhu di antara dua titik Aliran Haba Kadar aliran haba bergantung kepada perbezaan suhu antara dua titik 3 kaedah pengaliran haba a) Perolakan b) Konduksi c) Sinaran

Perolakan Haba dipindahkan daripada satu tempat ke satu tempat lain melalui zarah bergerak yang dipanaskan Berlaku pada cecair dan gas sahaja kerana zarah-zarah dalam cecair dan gas boleh bergerak bebas. Apabila cecair dipanaskan, ia mengembang dan menjadi kurang tumpat Cecair yang panas bergerak ke atas manakala cecair yang sejuk mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi akan bergerak ke bawah Cecair yang sejuk dipanaskan dan naik ke atas menjadikan kitaran berulang

Haba mengalir daripada hujung yang panas ke hujung yang sejuk suatu bahan pepejal Konduksi Apabila zarah-zarah pepejal dalam kedudukan yang sangat rapat mendapat haba, ia mendapat tenaga untuk bergetar dengan lebih cepat menyebabkan zarah disebelahnya juga bergetar. Logam Atom Haba

Kesan Aliran Haba Pada Jirim Eksperimen Untuk Menunjukkan Haba Dipindahkan Melalui Pepejal Secara Konduksi Rod logam A B C D X Paku tekan Penunu Bunsen Paku tekan A akan jatuh dahulu diikuti paku tekan B, C dan kemudian D. Haba dipindahkan daripada hujung rod yang panas ke hujung rod yang sejuk.

Kesan Aliran Haba Pada Jirim Radiasi Haba dipindahkan melalui vakum Contoh : pemindahan haba dari Matahari ke Bumi i R as i ad Sifat-sifat haba yang dipindahkan melalui radiasi ü Mengalir dalam bentuk gelombang elektromagnetik ü Bergerak dalam garis lurus ü Bergerak melalui vakum ü Boleh diserap dan boleh dipantulkan

Eksperimen Untuk Menunjukkan Haba Mengalir Melalui Vakum Oleh Sinaran Balang kaca Tangan Mentol menyala Pemerhatian Ke pam vakum Tangan berasa panas apabila mentol dinyalakan dalam balang gas yang vakum Penerangan Haba dipindahkan melalui vakum secara radiasi

Perbandingan Antara Perolakan, Konduksi dan Radiasi Medium Perolakan Konduksi Radiasi Cecair dan gas Pepejal, cecair dan gas Tiada Melalui getaran zarah-zarah Gelombang elektromagnet Laju Paling laju Melalui Bagaimana haba pergerakan zarahdipindahkan zarah yang dipanaskan Kadar aliran haba Lebih perlahan daripada konduksi

Fenomena Alam Semula Jadi – Bayu Laut Udara sejuk dari laut bergerak ke arah darat untuk menggantikan udara yang naik ke atas Bayu Udara panas di darat naik ke udara Laut Tanah yang panas ü Pada hari siang, darat dipanaskan lebih cepat berbanding laut ü Udara di atas darat dipanaskan dan menjadi kurang tumpat lalu naik ke atas. ü Udara sejuk dan lebih tumpat di laut bergerak ke arah darat menggantikan ruang udara panas yang naik ke atas. ü Ini menyebabkan angir bergerak dari laut ke darat.

Fenomena Alam Semula Jadi – Bayu Darat Udara panas di atas laut naik rat a d ari darat d k eju arah ara s ke ud ara Ud gerak tikan as t t ra a ber ggan ke a n k u. D me g nai y Ba yan Laut yang panas ü Pada waktu malam, darat menyejuk lebih cepat berbanding laut. ü Udara panas di atas laut menjadi kurang tumpat dan bergerak ke atas ü Udara sejuk dan lebih tumpat dari darat bergerak ke laut menggantikan ruang udara panas yang naik ke atas. ü Ini menyebabkan angin bertiup dari darat ke laut.

Fenomena Alam Semula Jadi – Pemanasan Bumi Oleh Matahari Cahaya Matahari um k a V Bumi Haba daripada matahari bergerak melalui vakum untuk sampai ke Bumi

Konduktor Haba dan Penebat Haba Konduktor Haba Penebat Haba Sebarang objek atau bahan yang membenarkan haba melaluinya Sebarang objek atau bahan yang tidak membenarkan haba melaluinya Konduktor haba yang baik menjadi panas dengan cepat Contoh : udara, air, kaca, asbestos, plastik, kayu. Contoh : gangsa, merkuri, kuprum, besi

Aplikasi Konduktor Haba dan Penebat Haba Konduktor Haba Penebat haba Termometer Merkuri menyerap haba dengan cepat. Alat memasak Pemegang alatan memasak diperbuat daripada kayu untuk menebat haba Enjin dan radiator Diperbuat daripada logam untuk mengkonduksikan haba ke persekitaran. Selimut menebat haba daripada keluar dari badan Seterika elektrik Plat besi digunakan untuk mengkonduksikan haba dengan cepat Asbestos Jubin asbestos digunakan untuk mengelakkan meja di makmal daripada terbakar

7. 3 KESAN HABA PADA JIRIM

Jirim mengalami perubahan keadaan apabila ia menyerap atau membebaskan haba Kesan Haba Pada Jirim Apabila bahan dipanaskan, ia menyerap haba. Apabila bahan disejukkan, ia membebaskan haba. Haba diserap Haba dibebaskan

Pembekuan – haba dibebaskan Cecair Pepejal ü Suatu proses perubahan keadaan jirim daripada cecair kepada pepejal yang berlaku pada takat beku. ü Apabila cecair disejukkan, tenaga haba dibebaskan. ü Zarah-zarah kehilangan tenaga dan semakin rapat antara satu sama lain. ü Apabila suhu jatuh di bawah takat beku, cecair menjadi pepejal sepenuhnya.

Kondensasi – haba dibebaskan Gas Cecair ü Suatu proses perubahan keadaan jirim daripada gas kepada cecair. ü Apabila gas disejukkan, haba dibebaskan ke persekitaran. ü Zarah-zarah gas kehilangan tenaga dan menjadi semakin rapat antara satu sama lain. ü Gas bertukar kepada cecair apabila suhu jatuh di bawah takat didih.

Pemejalwapan Pepejal Gas ü Suatu proses di mana gas bertukar kepada pepejal secara terus atau pepejal bertukar kepada gas secara terus. ü Tiada pembentukan cecair ü Contoh : Gas iodin bertukar secara terus kepada hablur iodin ü Contoh : Hablur iodin bertukar secara terus kepada gas iodin.

Proses di mana cecair berubah kepada gas. Tenaga haba diserap. Penyejatan Berlaku hanya pada permukaan cecair pada suhu di bawah takat didih. Contoh : Air pada permukaan Bumi tersejat menjadi wap air.

Proses di mana bahan pepejal bertukar kepada cecair pada takat lebur. Tenaga haba diserap Peleburan Zarah-zarah pepejal mendapat tenaga dan bergerak dengan pantas menjauhi antara satu sama lain. Contoh : Kiub ais lebur pada suhu 0 o. C

Proses di mana bahan cecair bertukar kepada gas pada takat didih. Tenaga haba diserap Pendidihan Zarah-zarah cecair mendapat tenaga dan bergerak dengan pantas menjauhi antara satu sama lain. Apabila suhu mencapai takat didih, cecair menjadi gas dengan lengkap.

7. 4 APLIKASI PENGEMBANGAN DAN PENGECUTAN JIRIM

Aplikasi Pengembangan dan Pengecutan Jirim • Termometer Merkuri dalam termometer berubah dengan suhu persekitaran. • Penggera kebakaran Jalur dwilogam digunakan untuk mematikan atau menghidupkan penggera. • Ruang antara landasan kereta api dan jambatan keluli Ruang diwujudkan untuk pengembangan besi. • Kabel dipasang longgar supaya kabel boleh mengembang pada hari panas dan mengecut pada waktu malam.

7. 5 PENYERAPAN DAN PANCARAN HABA

Penyerapan dan Pembebasan Haba Kadar penyerapan dan pembebasan haba bergantung kepada Keadaan permukaan objek Suhu persekitaran Objek yang gelap dan pudar menyerap haba lebih baik daripada objek yang berwarna putih dan berkilat. Objek yang gelap dan pudar membebaskan haba lebih baik daripada objek yang berwarna putih dan berkilat. Suhu persekitaran yang tinggi membolehkan lebih banyak haba diserap.

7. 6 KEBAIKAN ALIRAN HABA

Faedah Aliran Haba Perolakan Memperbaiki peredaran udara. Radiasi Haba dari Matahari memanaskan Bumi dan memberi kesan pada keadaan cuaca. Konduksi Contoh : Mengekalkan kepanasan makanan dengan menggunakan bekas stirobusa.