Sinopsis
Tenaga haba merupakan suatu bentuk tenaga yang amat diperlukan dalam kehidupan manusia. Ia membekalkan tenaga untuk membuat badan kita panas, memasak makanan serta membolehkan pengeluaran benda-benda yang berguna kepada manusia. Dalam topik ini, anda akan didedahkan kepada konsep suhu dan tenaga haba, skala suhu dan termometer serta pindahan tenaga haba dan keseimbangan terma.
Hasil Pembelajaran
1. Menerangkan sifat-sifat haba terma.
2. Menakrif suhu dan menyatakan perbezaannya daripada haba terma
3. Menggunakan skala suhu celsius dan kelvin serta menukar dari satu ke yang lain 4. Dapat menakrif haba tentu dan mengira tenaga haba yang dipindah.
Gambaran Keseluruhan
Isi Kandungan
10.1 Tenaga haba dan Suhu
Teori molekular – jirim terdiri daripada zarah-zarah halus yang sentiasa bergerak.
Tenaga kinetik zarah itu mempengaruhi suhu jasad. Lebih lajunya gerakan zarah lebih tinggi suhu jasad.
Suhu suatu objek menunjukkan darjah kepanasan objek itu.
Haba ialah tenaga yang mengalir dari objek yang lebih panas ke objek yang lebih sejuk.
Buat Nota
Untuk lebih memahami teori kinetik zarah dan keterangan tenaga haba berdasarkan teori itu, sila baca nota-nota dalam laman web berikut: http://www.saburchill.com/physics/chapters/0098.html Sila baca juga Physics: Principles and Problems
Terbitan Glencoe Bab 12 Thermal Energy
Buat nota ringkas mengenai teori kinetic zarah dan tenaga haba.
10.2 Keseimbangan Terma
Kadar pindahan tenaga terma dari satu jasad yang lebih panas ke jasad yang lebih sejuk akan berterusan sehingga kadar pindahan haba menjadi sama rata. Maka kedua-dua jasad akan mempunyai suhu yang sama. Kedua-dua jasad tersebut dikatakan telah mencapai keseimbangan terma.
Buat Nota
Untuk lebih memahami keseimbangan terma, sila baca nota-nota dalam laman web berikut:
http://physics.about.com/od/thermodynamics/p/thermodynamics.htm Sila baca juga Physics: Principles and Problems
Terbitan Glencoe Bab 12 Thermal Energy
Buat nota ringkas mengenai keseimbangan terma.
10.3 Jenis Termometer
Sifat fizikal bahan yang berubah dengan suhu dikenali sebagai sifat termometri bahan itu. Termometer adalah suatu alat pengukur suhu yang dibina dengan berdasarkan sifat termometri yang tertentu misalnya isipadu cecair, tekanan gas, daya gerak elektrik dan rintangan dawai logam.
Termometer merkuri merupakan suatu termometer yang dibina dengan berdasarkan sifat isipadu merkuri yang boleh berkembang dengan banyak apabila suhu berubah.
Sesuatu termometer yang dibina akan ditentukur dengan berdasarkan takat suhu yang tertentu. Termometer merkuri adalah ditentukur berdasakan takat suhu didih air(100 C) dan takat beku air (0 C). Antara dua takat suhu itu, julat antara dua
takat itu telah dibahagi kepada 100 bahagian dengan sebahagian bersamaan dengan 1C. Tahukah anda apakah skala suhu SI dan hubungan antara suhu SI itu dengan skala suhu Celsius?
Buat Nota
Untuk lebih memahami tentang jenis termometer, skala dan ukuran suhu, sila baca maklumat terkandung dalam laman web berikut:
http://www.saburchill.com/physics/chapters/0097.html http://physics.about.com/od/glossary/g/temperature.htm Sila baca juga Physics: Principles and Problems
Terbitan Glencoe Bab 12 Thermal Energy
Buat nota ringkas mengenai jenistermometer, skala dan ukuran suhu.
10.4 Pindahan Haba
Muatan haba tentu suatu bahan ditakrifkan sebagai haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebanyak satu darjah Celsius bagi satu kilogram bahan itu, dan unitnya ialah Jkg-1C-1 .
Persamaan untuk pengiraan kuantiti haba Q adalah
Q = jisim bahan(m) X muatan haba tentu (c) X perubahan suhu (∆T)
Unit untuk Q adalah Joule(J), m adalah kg, c adalah Jkg-1 C-1 dan ∆T adalah
C.
Tenaga haba dipindah melalui tiga cara iaitu konduksi, perolakan dan sinaran.
Konduksi melibatkan pengaliran haba dari satu tempat yang lebih panas ke tempat yang lebih sejuk melalui media antara dua lokasi.
Perolakan melibatkan zarah-zarah yang tidak bersentuhan antara satu sama lain.
Sinaran melibatkan pindaan tenaga tanpa bergantung kepada wujudnya jirim antara punca tenaga haba dan sasaran. Pindaan tenaga adalah melalui sinaran elektromagnet tanpa sebarang bahan perantaraan.
Buat Nota
Untuk lebih memahami tentang pindahan haba, sila baca maklumat terkandung dalam laman web berikut:
http://physics.about.com/od/thermodynamics/p/thermodynamics.htm http://physics.about.com/od/thermodynamics/f/heattransfer.htm Sila baca juga Physics: Principles and Problems
Terbitan Glencoe Bab 12 Thermal Energy Buat nota ringkas mengenai pindahan haba.
Fikir
Layari internet untuk mencuba soalan berkaitan dengan tenaga haba. Berikut adalah suatu sumber web yang anda boleh
membuat latihan secara interaktif dalam topik tenaga haba
http://glencoe.mcgraw-hill.com/sites/0078807220/student_view0/chapter12/interactive_tuto r.html
Rujukan:
http://www.saburchill.com/physics/chapters/0097.html
(Skala Suhu Celsius)
http://www.saburchill.com/physics/chapters/0098.html
(Teori Kinetik Jirim)
http://physics.about.com/od/thermodynamics/p/thermodynamics.htm
(Takrifan keseimbangan terma, pindahan haba)
http://physics.about.com/od/glossary/g/temperature.htm
(Takrifan suhu, skala suhu dan termometri)
http://physics.about.com/od/thermodynamics/f/heattransfer.htm
(Kaedah pindahan haba)
Zitzewitz,P.W.(2002) Physics: Principles and Problems. Ohio: Glencoe/McGraw-Hill. (Chapter 12 Thermal Energy)
TOPIK 11 CAHAYA
Sinopsis:
Kita dapat melihat objek kerana cahaya dipantulkan atau dikeluarkan olehnya. Cahaya dikeluarkan oleh objek bersinar, lampu kalimantang, televisyen atau LED. Namun sumber utama cahaya adalah matahari. Cahaya dari matahari bukan sahaja dipantulkan oleh cermin atau kertas putih, tetapi oleh bulan, pokok dan mungkin juga oleh kain yang gelap. Kita melihat objek kerana cahaya bergerak dari objek ke mata kita. Lintasan lurus cahaya yang dipanggil sinar cahaya mewakili lintasan sempit cahaya. Kajian sinar-sinar cahaya ini membolehkan kita mengkaji pantulan dan pembiasan cahaya.
Hasil Pembelajaran:
1. Membincangkan pantulan dan cermin 2. Membincangkan pembiasan dan kanta
3. Membincangkan struktur dan prinsip kerja mikroskop dan teleskop
Gambaran Keseluruhan
11.1 Pantulan dan Cermin
Hukum Pantulan :
Pantulan cahaya pada permukaan yang licin adalah seragam, sementara permukaan kasar dan tidak seragam akan mencapah dan berselerak.
Dua asas hukum pantulan:
- Sinar tuju, sinar pantulan dan garis normal berada pada satah yang sama.
Cermin satah
Cermin dapat membentuk imej kerana cahaya dari objek yang ditujukan kepadanya dipantulkan balik ke mata kita.
Rajah 11.1
Latihan
Cermin Melengkung:
Terdapat dua jenis cermin melengkung iaitu cermin cekung dan cermin cembung. Apabila sinar cahaya yang selari terkena permukaan cermin cekung, sinar-sinar cahaya akan difokuskan pada satu titik fokus (Rajah 11.2a).
(a) (b) Rajah 11.2
Uji kafahaman anda dengan mencuba tutorial interactive pada laman web berikut:
http://glencoe.com/olc_games/game_engine/content/gln_sci/ppp_09/ch1 7/ch17_1/index.html
Apabila sinar cahaya yang selari terkena cermin cembung, sinar-sinar cahaya akan dicapahkan (Rajah11.2b)
Pusat kelengkungan, C suatu cermin ialah pusat sfera dari mana cermin itu dihasilkan. Jejari kelengkungan, r adalah jarak antara pusat sfera dengan permukaan cermin.
Mengumpul Maklumat
11.2 Pembiasan dan Kanta
Pembiasan difinisikan sebagai pembengkokan cahaya bila ia melalui satu medium ke medium lain yang mempunyai ketumpatan berbeza.
Rajah 11.3 Indeks biasan, n bagi suatu bahan adalah:
n = laju cahaya dalam vakum atau udara, c laju cahaya dalam medium,v
n = sin i sin r
Nilai indeks biasan adalah berbeza-beza untuk bagi bahan berbeza seperti ditunjukkan dalam Jadual 11.1.
Bahan Indeks Biasan, n
Udara 1.00
Air 1.33
Perspeks 1.49
Cari maklumat bagaimana melukis rajah sinar untuk pelbagai kedudukan objek dari cermin cekung dan cermin cembung. Nyatakan ciri-ciri imej objek yang dipantulkan. Gunakan link di bawah untuk membantu anda. http://en.wikipedia.org/wiki/Convex_mirror
Kaca 1.48-1.96
Intan 2.42
Jadual 11.1 Kanta cembung dan kanta cekung
Sinar-sinar selari akan terbias dan bertumpu ke satu titik yang dipanggil titik fokus.
Rajah 11.4
Cahaya selari yang memasuki kanta cekung akan akan terbias dan mencapah keluar selepas melalui kanta cekung.
Rajah 11.5
Mengumpul Maklumat
11.3 Mikroskop dan Teleskop
Kanta-kanta boleh digunakan untuk menghasilkan alat-alat optik. Antaranya, mikroskop majmuk dan teleskop astronomi boleh dibina melalui susunan dua kanta cembung yang berlainan kuasa.
Cari maklumat tentang rajah sinar kanta cembung dan kanta cekung pada pelbagai kedudukan objek dan nyatakan ciri-ciri imej pada kedudukan-kedudukan tersebut. Laman web berikut boleh membantu:
Rajah sinar mikroskop majmuk
Rajah sinar teleskop astronomi
Memikir
Rujukan:
http://en.wikipedia.org/wiki/Convex_mirror (Rajah sinar)
http://www.glenbrook.k12.il.us/GBSSCI/PHYS/class/refrn/u14l5da.html(kanta) http://www.saburchill.com/physics/chapters3/0018.html
http://physics.bu.edu/~duffy/PY106/Instruments.html (Mikroskop dan teleskop) http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=16.0
(Pantulan dan Biasan melalui animasi Gelombang cahaya)
Zitzewitz,P.W.(2002) Physics: Principles and Problems. Ohio: Glencoe/McGraw-Hill. (Chapter 18 Mirrors and Lenses)
Fikirkan bagaimana susunan kanta-kanta cembung boleh menghasilkan satu kanta cembung dan kanta cekung. Laman web di bawah mungkin boleh membantu anda:
http://www.saburchill.com/physics/chapters3/0018.html http://physics.bu.edu/~duffy/PY106/Instruments.html