Formula Haba Perubahan keadaan Pemindahan haba

Contoh soalan dan formula untuk perubahan keadaan haba, pemindahan haba, prinsip Black

Haba pelakuran

1. Haba pelakuran air ialah 80 kal/gram. Ini bermakna….

A. Ia memerlukan 80 kalori untuk menaikkan suhu 1 gram air sebanyak 1 darjah
B. Ia memerlukan 80 kalori untuk menukarkan 1 gram air sepenuhnya kepada wap.
C. Ia memerlukan 80 kalori untuk mengekalkan suhu 1 gram air.
D. Ia memerlukan 80 kalori untuk menukarkan 1 gram ais kepada air sepenuhnya.

Perbincangan
Jawapan yang betul ialah D.

Perubahan bentuk

2.
Lihat graf keputusan eksperimen berikut!

2 kg air pada suhu 60 ^o C akan tersejat. Jika haba wap air ialah 2,27 x 106 ^J /kg, haba tentu air ialah 4200 J/(kg ^o C) dan tekanan udara ialah 76 cmHg, maka haba yang diperlukan untuk proses BC ialah….

A. 336 kilojoule
B. 4540 kilojoule
C. 4876 kilojoule
D. 5212 kilojoule

Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Jisim air (m) = 2 kg
Suhu air (T) = 60^oC
Haba wap air (L_V) = 2,27 x 10⁶ J/kg
Haba tentu air (c) = 4200 J/(kg ^oC)
Tekanan udara (P) = 76 cmHg
Soalan: Haba yang diperlukan untuk proses BC
Jawapan:
Proses AB = Air dipanaskan dari suhu 60^oC hingga 100^oC. Dalam proses ini, haba digunakan untuk meningkatkan suhu air. Haba dikira menggunakan formula: Q = mc ΔT
Proses BC = Air disejat. Dalam proses ini, haba tidak digunakan untuk menaikkan suhu tetapi digunakan untuk menyejatkan air. Haba dikira menggunakan formula: Q = m L_V
Proses C- = Wap dipanaskan. Dalam proses ini, haba digunakan untuk meningkatkan suhu wap. Haba dikira menggunakan formula: Q = mc ΔT.
Jadi jika suhu air berubah maka formula haba yang digunakan ialah Q = mc₂ΔT, jika bentuk air berubah maka formula haba yang digunakan ialah Q = mL₂._V.

Haba yang diperlukan untuk proses BC:
Q = mL_V
Q = (2 kg)(2,27 x 10⁶ J/kg)
Q = 4,54 x 10⁶ Joule
Q = 4.540.000 Joule
Q = 4.540 kilojoule
Jawapan yang betul ialah B.

3. Berikut adalah kumpulan perubahan keadaan yang membebaskan haba:
A. Pembekuan, pemeluwapan, pemejalwapan
B. Melebur, menyejat, menghablur
C. Melebur, menyejat, memeluwap
D. Pembekuan, penyejatan, pemejalwapan
Perbincangan
Secara amnya, terdapat dua jenis perubahan keadaan, iaitu perubahan keadaan yang menyerap haba dan perubahan keadaan yang membebaskan/melepaskan haba.
Dalam perubahan keadaan yang menyerap haba, objek menyerap haba sehingga haba dalam objek meningkat, kemudian keadaan objek berubah. Dalam perubahan keadaan yang membebaskan haba, objek membebaskan haba sehingga haba dalam objek berkurangan, kemudian keadaan objek berubah.
Jika sesuatu objek menyerap haba, keadaan objek tersebut berubah daripada pepejal kepada cecair kepada gas.
Jika sesuatu objek membebaskan haba maka keadaan objek berubah daripada gas kepada cecair kepada pepejal.

Beri perhatian kepada jawapan kepada soalan di atas.
Pembekuan = keadaan objek berubah daripada cecair kepada pepejal (melepaskan haba)
Kondensasi = keadaan objek berubah daripada gas kepada cecair (melepaskan haba)
Pemejalwapan = keadaan objek berubah daripada gas kepada pepejal (melepaskan haba)
Lebur = keadaan objek berubah daripada pepejal kepada cecair (menyerap haba)
Penyejatan = keadaan objek berubah daripada cecair kepada gas (menyerap haba)
Penghabluran = keadaan objek berubah daripada pepejal kepada gas (menyerap haba)
Jawapan yang betul ialah A.

Pemindahan Haba

4. Sebuah tingkap kaca mempunyai ketebalan 8 mm dan luas 1 m²Jika suhu udara di luar ialah 30^oC dan dalam 20^oC dan kekonduksian terma kaca ialah 0,8 W/m^oC, maka jumlah tenaga yang melalui kaca itu dalam 1 jam ialah…. mega joule
A. 360
B. 36
C. 6
D. 3,6
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Ketebalan kaca (l) = 8 mm = 8 / 1000 = 0,008 m
Luas kaca (A) = 1 m²
Perbezaan suhu (ΔT) = 30^oC–20^oC = 10^oC
Kekonduksian terma kaca (k) = 0,8 W/m^oC
Selang masa (t) = 1 jam = 60 (60 saat) = 3600 saat
Soalan: Jumlah tenaga yang melalui kaca dalam 1 jam
Jawapan:
Formula untuk kadar pemindahan haba melalui konduksi:

Jumlah tenaga yang melalui kaca dalam 1 jam:

Jawapan yang betul ialah D.

5. Sebatang rod logam sepanjang 1 m. Satu hujung dipanaskan pada suhu malar 150^oC manakala hujung yang satu lagi dikekalkan pada suhu bilik, iaitu 30^oC. Suhu bahagian rod yang berada 30 cm dari hujung yang dipanaskan ialah….
A. 36^oC
B. 84^oC
C. 114^oC
D. 125^oC
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Panjang rod logam (l) = 1 meter
Perbezaan suhu (ΔT) = 150^oC–30^oC = 120^oC
Soalan: Suhu bahagian rod yang berada 30 cm dari hujung yang dipanaskan
Jawapan:
Kira kadar pemindahan haba melalui pengaliran:

Kirakan suhu bahagian rod yang berada 30 cm dari hujung yang dipanaskan:
Panjang rod logam (l) = 30 cm = 0,3 meter
Perbezaan suhu (ΔT) = 150–T

Jawapan yang betul ialah C.

Sumber soalan:

Soalan Fizik SBMPTN