BUKU
AKTIVITI
Tenaga Diperbaharui Dan Kecekapan Tenaga
PENYUNTING
Kamarulazizi Ibrahim Fauziah Sulaiman
Ahmad Nurulazam Md. Zain Abdul Malik Abdul Shukor
PUSAT PENDIDIKAN DAN LATIHAN BAGI
TENAGA DIPERBAHARUI DAN KECEKAPAN TENAGA
Cetakan Pertama Julai 2001
Hak ciptaPusat Pendidikan Dan Latihan Bagi Tenaga Diperbaharui Dan Kecekapan Tenaga (CETREE)
Hak cipta terpelihara. Tidak dibenarkan mengeluar ulang mana-mana bahagian artikel, ilustrasi, dan isi kandungan buku ini dalam apa juga bentuk dan dengan cara apa jua sama ada secara fotokopi, elektronik, rakaman, mekanik, atau cara lain sebelum mendapat izin bertulis daripada penerbit.
Perpustakaan Negara Malaysia Data Mengkatalog-dalam-Penerbitan Buku Aktiviti Tenaga Diperbaharui Dan Kecekapan Tenaga
Kamarulazizi Ibrahim, Fauziah Sulaiman
Ahmad Nurulazam Md. Zain, Abdul Malik Abdul Shukor
ISBN 983-9501-12-7
Dicetak Oleh :
Dayagraph Printing & Advertising Sdn. Bhd. (AS0146164-T)
P P R R A A K K A A T T A A
Siri buku Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga ini disediakan dan ditulis khas untuk kegunaan para guru sains Tingkatan 1 hingga Tingkatan 5 sejajar dengan Kurikulum Bersepadu Sekolah Menengah (KBSM). Siri buku ini yang berjudul seperti di bawah, terdiri daripada empat jilid yang disediakan untuk mencetuskan idea serta memenuhi minat guru dan pelajar dalam topik-topik tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga yang banyak diperkatakan sekarang ini:
Buku Sumber Guru Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga
Buku Panduan Guru Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga
Buku Aktiviti Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga
Koleksi Projek Ko-kurikulum Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga
Struktur dan kandungan siri buku teks ini disusun mengikut sukatan yang ditetapkan oleh Kementerian Pendidikan Malaysia. Tujuan buku-buku ini diterbitkan adalah untuk membekalkan terutamanya para guru dengan pengetahuan komprehensif, panduan mengajar dan idea-idea untuk menjalankan eksperimen serta aktiviti ko-kurikulum yang melibatkan topik-topik tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga. Hal ini membolehkan para pelajar dapat mengembangkan daya pemikiran saintifik serta memupuk nilai-nilai murni yang melibatkan kehidupan seharian dan alam sekitar.
Dalam Rancangan Malaysia Kelapan banyak usahasama dirancang untuk memastikan pembangunan sumber tenaga yang mampan termasuk tenaga diperbaharui untuk memenuhi keperluan tenaga dalam pembangunan ekonomi negara. Penggunaan tenaga diperbaharui sebagai bahan api kelima negara akan diperluaskan dalam tempoh rancangan ini dilaksanakan.
Usaha akan dipergiatkan untuk memastikan kecukupan, kualiti dan jaminan bekalan tenaga serta menggalakkan lebih banyak penggunaan sumber gas dan tenaga diperbaharui dan seterusnya, membekalkan kapasiti penjanaan elektrik yang mencukupi.
Buku Sumber Guru Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga mengandungi tujuh bab yang membincangkan topik-topik Tinjauan terhadap Tenaga dan Kecekapan Tenaga; Terma Suria;
Fotovolta; Biojisim; Tenaga-tenaga Diperbaharui Lain (Hidro, Geoterma, Ombak dan Angin);
Kecekapan Tenaga; dan Bahan dan Maklumat tentang Tenaga dalam Pendidikan. Topik-topik yang dibincangkan menerangkan aspek-aspek sumber tenaga serta gambarajah yang mudah difahami berkaitan dengan kehidupan seharian.
Buku Panduan Guru Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga mengandungi lapan bab yang
melibatkan perbincangan topik-topik berkaitan dengan tenaga diperbaharui dan yang tidak boleh
diperbaharui, kesan penggunaan tenaga kepada persekitaran, amalan-amalan penggunaan
tenaga yang cekap, dan penggunaan tenaga nuklear dan kesannya. Buku ini yang mengandungi
Sains Teras dalam tingkatan 1, 3 dan 5; Sains Tambahan dalam tingkatan 4; Kimia dalam tingkatan 4 dan 5; Kajihayat dalam tingkatan 4 dan Fizik dalam tingkatan 5 boleh digunakan sebagai panduan bagi para guru. Setiap topik dimulakan dengan Gambaran Keseluruhan Topik yang dibincangkan dengan jelas. Objektif Pengajaran, Konsep Utama, Aktiviti dan Prosedur Aktiviti Pelajar, dan Implikasi Sosial juga disertakan dalam setiap topik supaya dapat memudahkan guru untuk memulakan aktiviti di dalam kelas dan membuat rancangan pengajaran yang dapat merangsangkan minat pelajar terhadap tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga.
Buku Aktiviti Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga berserta kit-kit demostrasi mengandungi empat topik termasuk Terma Suria, Fotovolta, Biojisim dan Kecekapan Tenaga yang disediakan sebagai satu pakej untuk menerangkan konsep tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga dengan lebih berkesan. Setiap topik mengandungi sekurang-kurangnya sepuluh eksperimen yang boleh dilakukan secara berasingan dengan prosedur-prosedur lengkap beserta panduan penyelesaian dan ia sejajar dengan maklumat yang disediakan dalam Buku Sumber Guru.
Koleksi Projek Kokurikulum Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga yang juga melibatkan empat topik yang sama iaitu Terma Suria, Fotovolta, Biojisim dan Kecekapan Tenaga serta satu topik mengenai aktiviti lain telah disediakan sebagai pencetus idea bagi aktiviti kokurikulum yang boleh dijalankan di sekolah-sekolah. Perancangan aktiviti dilengkapi dengan butir-butir tempoh masa dan perbelanjaan yang diperlukan. Penglibatan ramai pelajar dapat menyemarakkan kesedaran dalam tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga.
Diharapkan siri buku ini dapat membantu para guru dan pelajar secara tidak langsung, dalam memahami aspek-aspek tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga. Dalam usaha mempromosikan penggunaan teknologi tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga, pastinya ia dapat menjanjikan pembangunan masa hadapan yang lebih terjamin untuk kehidupan manusia keseluruhannya.
Akhir sekali, dipanjatkan kesyukuran he hadrat Allah S.W.T. yang dengan izin Nya jua, usaha- usaha ini terhasil.
Kamarulazizi Ibrahim Fauziah Sulaiman
Ahmad Nurulazam Md. Zain Abdul Malik Abdul Shukor
CETREE
Pusat Pendidikan dan Latihan
Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga Universiti Sains Malaysia
Julai 2001
P P E E N N G G H H A A R R G G A A A A N N
Kami mengucapkan terima kasih kepada Kementerian Tenaga, Komunikasi dan Multimedia Malaysia; Kementerian Pendidikan Malaysia, Universiti Sains Malaysia dan Kerajaan Denmark melalui DANCED (Danish Cooperation for Environment and Development) kerana telah banyak memberi sokongan dalam menjayakan penulisan buku ini yang boleh membantu pemahaman tentang tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga diperingkat sekolah menengah.
Kami juga mengucapkan setinggi-tinggi penghargaan kepada semua yang disenaraikan di bawah ini kerana telah memberi banyak idea, pendapat, sokongan padu dan dorongan dalam menjayakan usaha murni ini:
Dr. Sharifah Maimunah bt. Syed Zin, Pengarah Pusat Perkembangan Kurikulum;
Encik Rusli b. Rashikin, Pengarah Jabatan Pendidikan Negeri Selangor;
Encik Rosli b. Suleiman, Pegawai Pendidikan Pusat Perkembangan Kurikulum;
Encik Morten Sondergaard, Ketua Penasihat Teknikal CETREE;
Encik Janus Hendrichsen, Encik Akram b. Hj. Mohamad, Encik Jesper Vauvert,
Encik Saifol Bahri b. Abd. Jamil, Encik Mohd. Jamil b Kassim, Puan Siti Ajar bt. Hj. Ikhsan, Encik Suandi b. Md. Kamari, Encik Abd. Rahman b. Khalid, Encik Abd. Razak b. Ismail,
Cik Siti Rozlina bt. Mohamed Ali, dan
Encik Kamal Ariffin b. Baharuddin.
K K A A N N D D U U N N G G A A N N
PRAKATA
PENGHARGAAN
1. TERMA SURIA
1.1 Sang Suria Pembekal Tenaga Terma
1.2 Mari Mengumpul Tenaga Terma Suria Dengan Kanta 1.3 Mari Mengumpul Tenaga Terma Suria Dengan Cermin 1.4 Mari Mengumpul Tenaga Suria Dengan Corong Perangkap 1.5 Bahan Apakah Pengumpul Tenaga Suria Yang Baik ? 1.6 Warna Apakah Pengumpul Tenaga Suria Yang Baik ? 1.7 Mari Meninjau Pemanasan Bumi Oleh Suria
1.8 Mari Memerangkap Tenaga Terma Suria – Kesan Rumah Hijau 1.9 Mari Membuat Termometer Air Suria
1.10 Ayuh Kita Bina Pancutan Air Panas 1.11 Mari Mengimbangi Neraca Suria
1.12 Ayuh Kita Bersihkan Air – Terima Kasih Sang Suria 1.13 Mari Menakung Tenaga Terma Suria – Kolam Suria 1.14 Ayuh Kita Masak Di Dapur Jalanraya Suria
1.15 Ayuh Kita Memasak Dengan Ketuhar Suria
1.16 Ayuh Kita Panaskan Air Dengan Pemanas Air Suria Plat Datar 1.17 Ayuh Kita Keringkan Bahan Dengan Pengering Suria
1.18 Ayuh Kita Sulingkan Air Masin dengan Penyuling Air Suria 1.19 Ayuh Kita Memasak Dengan Dapur Panel Suria
1.20 Ayuh Kita Memasak Dengan Dapur Suria Parabolik
1.21 Ayuh Kita Panaskan Bahan dengan Pemanas Suria Berpaksi 1.22 Ayuh Kita Keringkan Bahan Dengan Pengering Khemah Suria
2. FOTOVOLTA
2.1 Perubahan Tenaga Cahaya Kepada Tenaga Elektrik 2.2 Kuasa Sel Suria
2.3 Kesan Perubahan Keamatan Cahaya Terhadap Kuasa Sel Suria 2.4 Kesan Perubahan Sudut Sinaran Terhadap Sel Suria
2.5 Mengukur Jumlah Voltan Dan Arus Dalam Sambungan Selari 2.6 Mengukur Jumlah Voltan Dan Arus Dalam Sambungan Bersiri 2.7 Penyambungan Sel Suria Kepada LED Dalam Litar
2.8 Penyambungan Sel Suria Kepada Radio Transistor 2.9 Penyambungan Sel Suria Pada Kipas (2V)
2.10 Pengumpulan Cahaya Bagi Mengecas Bateri 6V
3. BIOJISIM
3.1 Menyiasat Sumber Tenaga Di Sekeliling Kita
3.2 Membandingkan Pembakaran Bahan Api Biojisim Dengan Bahan Api Fosil 3.3 Penyediaan Etanol Melalui Kaedah Penapaian Air Tebu
3.4 Penyulingan Etanol
3.5 Menguji Sifat Keterbakaran Etanol
3.6 Penghasilan Minyak Daripada Santan Kelapa 3.7 Minyak Sayuran Sebagai Bahan Bakar
3.8 Perbandingan Kuasa Pemanasan Kerosin, Minyak Kelapa Dan Minyak Kelapa Sawit
3.9 Penghasilan Biogas Dari Najis Lembu
4. KECEKAPAN TENAGA
4.1 Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding
4.2 Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Berlainan Bahan
4.3 Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Berlainan Warna
4.4 Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Berlainan Tekstura
4.5 Kesan Pancaran Kepanasan Pada Kaca Biasa Dan Bersalut Filem
4.6 Kesan Pancaran Kepanasan Pada Kaca Bertirai Dan Tidak Bertirai
4.7 Kesan Pancaran Kepanasan Pada Ketebalan Bahan Yang Berlainan
4.8 Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Bertutup Dan Bertingkap
4.9 Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Dan Penyejukan Dalaman
4.10 Mengkaji Kecerahan Lampu
_____________________________________________________________________________
TERMA SURIA
Faridah bt. Ibrahim
Pakar Perunding
Zulkifli b. Ahmad
Guru Penyemak
Badrol Hisham b. Mohd. Nowani
Pembina Kit
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Matahari membekalkan tenaga terma. Di dalam aktiviti ini anda akan menunjukkan bahawa matahari berfungsi sebagai pembekal tenaga terma dengan memanaskan air.
Anda akan memerlukan:
1. 2 bikar 100 ml 2. 50 ml air
3. 2 kanta penumpu 6 cm 4. 2 kaki retot dan pengapit 5. 2 termometer
6. 2 jam randik
Mari mencuba:
1. Isikan 50 ml air ke dalam setiap bikar. Labelkan bikar, A dan B.
2. Susun radas seperti di rajah 1.
3. Ambil suhu awal air bikar A dan B serta rekodkan.
4. Letak A bikar dalam makmal dan jemurkan bikar B.
5. Selepas 20 min daripada menjemur bikar B, ambil dan rekodkan suhu akhir air bikar A dan B.
Mari merangsang minda:
1. Daripada rekod suhu, air dalam bikar manakah yang lebih panas?
2. Terangkan kesimpulan anda.
3. Ramalkan suhu air yang terjemur sekiranya a. 80 ml air digunakan bagi menggantikan
50 ml air tersebut.
b. beberapa batang paku dimasukkan ke dalam 50 ml air tersebut.
c. 50 ml air garam digunakan bagi menggantikan 50 ml air tersebut.
d. 50 ml air diwarnakan hitam.
4. Cuba anda kenalpasti kegunaan aktiviti inii dalam kehidupan seharian.
5. Bagaimanakah satelit mendapatkan tenaga bagi pengoperasiannya.
Rajah 1. Kanta bagi menumpu tenaga terma suria pembekal tenaga terma
Aktiviti 1: Sang Suria Pembekal Tenaga Terma
Bikar A Bikar B
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Rajah 1. Menumpukan tenaga suria dengan kanta
Maklumat latarbelakang :
Kanta penumpu akan menumpukan kesemua tenaga suria yang mengenai permukaannya ke satu titik. Titik ini di panggil titik fokus kanta. Penumpuan tenaga suria ini akan meningkatkan suhu di titik fokus kanta. Di dalam aktiviti ini, anda akan mengenalpasti titik penumpuan tenaga suria berasaskan suhu maksimum bahan di titik fokus kanta.
Anda akan memerlukan:
1. 1 kanta penumpu 6 cm 2. 2 bikar 100 ml
3. 2 kaki retot dan pengapit 4. pembaris
5. kertas berwarna hitam 6. sedikit roti
7. lilin 8. sedikit air
Mari mencuba:
Bahagian 1:
1. Sediakan radas seperti di rajah 1 2. Isikan 30 ml air sejuk ke dalam bikar
yang sejuk.
3. Mulakan dengan 3 cm jarak kanta daripada permukaan air.
4. Jemur radas selama 1 min, ambil dan rekodkan suhu termometer.
5. Ulangi langkah 2 dan 4 dengan menambahkan jarak kanta dari termometer sehingga melebihi 15 cm 6. Lakar graf suhu lawan jarak kanta dari
termometer.
Bahagian 2:
1. Dapatkan titik fokus kanta dengan menumpukan sinar suria sehingga menjadi satu titik terkecil di atas kertas.
Ukur jarak antara kanta dengan kertas.
2. Letakkan di titik fokus kanta: roti, kertas, lilin, setitik air.
3. Jemur selama 5 min setiap satu.
4. Perhatikan apa yang berlaku.
Mari merangsang minda:
1. Daripada graf, di manakah nilai suhu maksimum?
2. Daripada bahagian 2, berapakah nilai titik fokus kanta?
3. Adakah nilai suhu maksimum bahagian 1 bersamaan dengan titik fokus kanta ? 4. Apakah yang berlaku kepada roti, kertas,
lilin dan air apabila di letakkan di titik fokus selama 5 min?
5. Ketika air mendidih, berapakah suhu air tersebut?
6. Ketika lilin mencair, berapakah suhu lilin tersebut?
7. Apakah yang anda boleh simpulkan daripada ujikaji ini?
8. Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian.
Aktiviti 2: Mari Mengumpul Tenaga Terma Suria Dengan Kanta
Ketika berada di bawah matahari Pakai cermin mata hitam
Tutup kepala dengan topi lebar
Takat lebur
Lilin 54 C Air 100 C
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Rajah 1. Tenaga terma suria boleh dipantulkan
Maklumat latarbelakang :
Tenaga terma sinar suria boleh dipantulkan. Tenaga terma sinar suria ini boleh di pantulkan ke satu titik fokus dengan menggunakan beberapa cermin yang disusun secara parabolik. Di dalam aktiviti ini kita akan menggunakan beberapa cermin bagi menumpukan tenaga terma sinar suria ke satu titik fokus.
Anda akan memerlukan:
1. 2 termometer 2. 6 cermin muka
3. 6 kaki retort dan pengapit
4. kertas keras putih 5. kertas hitam 6. pita selofan
Mari mencuba:
Bahagian 1:
1. Label termometer A dan B.
2. Lekatkan termometer A pada kertas keras putih.
3. Letakkan termometer A dan B di tepi tingkap.
Termometer A membelakangi matahari.
Termometer B menghadap matahari
4. Ambil dan rekodkan suhu awal termometer A dan B.
5. Gunakan cermin muka bagi menghalakan sinar suria ke arah termometer A selama 1 min, seperti di rajah 1.
6. Ambil dan rekodkan suhu akhir termometer A dan B.
Bahagian 2:
1. Susun 6 cermin sehingga sinar suria terpantul ditumpukan ke satu titik fokus di atas kertas hitam seperti di rajah 2. Tandakan titik penumpuan sinar ini. Perhatikan susunan cermin.
2. Ambil dan rekodkan suhu selepas 1 min di titik penumpuan dan di tempat lain selain titik penumpuan.
Mari merangsang minda:
1. Daripada rekod suhu, adakah suhu termometer A dan B berbeza?
2. Dari manakah termometer A mendapat tenaga terma?
3. Adakah suhu di titik penumpuan cermin-cermin di bahagian 2 melebihi suhu termometer B di bahagian 1?
4. Apakah bentuk susunan cermin di bahagian 2.
5. Tunjukkan penumpuan tenaga sinar suria dengan melakar susunan cermin berserta rajah sinar.
6. Di manakah suhu paling maksimum di bahagian 2 ? 7. Mengapakah suhu maksimum di
kedudukan titik penumpuan cermin-cermin tersebut?
8. Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan anda.
Aktiviti 3: Mari Mengumpul Tenaga Terma Suria Dengan Cermin
Rajah 2. Menumpukan tenaga suria
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Aktiviti 4: Mari Mengumpul Tenaga Suria Dengan Corong Perangkap
Anda akan memerlukan:
1. 3 keping kad manila 2. 3 keping foil aluminium 3. 1 termometer
4. gam 5. gunting
6. alat lukis bulatan 7. pembaris
Mari mencuba:
1. Lukis pada kertas manila tiga bulatan berasingan berdiameter 40 cm, 30 cm dan 15 cm.
2. Gunting bulatan-bulatan tersebut dan lekatkan foil aluminium padanya.
3. Bentukkan menjadi corong yang sama sudut puncaknya seperti di rajah 1. Bahagian beraluminium di bahagian dalam corong.
4. Potong sedikit hujung di puncak corong.
5. Labelkan corong A, B, dan C mengikut saiz semakin besar.
6. Halakan corong A dan B dan C ke arah matahari.
7. Ambil dan rekodkan suhu di beberapa kedudukan pada corong A,B dan C termasuk di puncak corong setiap 5 min.
Rajah 1. Corong perangkap tenaga terma suria penyulingan air
Tenaga terma suria boleh kita perangkap dengan menggunakan corong pemantul. Di dalam aktiviti ini kita akan membuat pelbagai corong pelbagai saiz dan menentukan ciri corong yang boleh memaksimumkan suhu di sudut puncak.
Mari merangsang minda:
1. Di manakah suhu maksimum pada corong pemantul ?
2. Apakah hubungan keluasan permukaan pemantul corong dengan suhu di puncak corong?
3. Ramalkan apa yang akan berlaku sekiranya bulu ayam di letakkan di puncak corong yang di halakan pada matahari selama 30 min.
4. Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian.
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Kadar penyerapan dan pengaliran tenaga terma suria bergantung kepada bahan penyerap. Di dalam aktiviti ini, kita akan mengenalpasti bahan yang sesuai digunakan sebagai pengumpul tenaga terma suria yang baik.
Anda akan memerlukan:
1. 1 plat polisterin 2. 1 plat keluli 3. 1 plat kuprum 4. 3 jangkasuhu 5. 1 jam randik 6. pita selofan
Mari mencuba:
1. Sediakan radas seperti yang di tunjukkan di rajah 1.
2. Ambil dan rekodkan suhu awal setiap plat tersebut.
3. Jemur ketiga-tiganya selama 10 min.
4. Ambil dan rekodkan suhu akhir plat-plat tersebut.
Mari merangsang minda:
1. Daripada rekod suhu, bahan manakah yang mengumpul lebih banyak tenaga terma suria ?
2. Cuba anda fikirkan kegunaan bahan pengumpul tenaga terma suria yang baik ini ?
3. Cuba anda fikirkan kegunaan pengumpul tenaga suria yang tidak bagus ini.
4. Periok yang berkualiti tinggi kebiasaannya bersisikan keluli berkilat dan bahagian bawahnya bersalut kuprum. Mengapakah rekaan ini lebih baik daripada periok keluli berkilat ataupun periok kuprum ?
5. Setelah terjemur, kereta mainan manakah yang akan leih panas: kereta logam ataupun polisterin?
6. Dua cawan teh panas yang seiras terletak di atas meja. Sebatang sudu separuh terbenam dalam salah satu daripada cawan teh tersebut. Selepas lima minit, cawan yang manakah yang lebih sejuk?
Rajah 1. Bahan manakah pengumpul tenaga suria yang baik?
Aktiviti 5: Bahan Apakah Pengumpul Tenaga Suria Yang Baik ?
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Rajah 1. Warna yang lebih hangat ?
Maklumat latarbelakang :
Kadar penyerapan dan pemancaran tenaga suria bergantung kepada warna bahan penyerap. Di dalam aktiviti ini, kita akan mengenalpasti warna permukaan yang sesuai digunakan sebagai pengumpul tenaga suria yang baik.
Anda akan memerlukan:
1. 3 bikar 100 ml 2. 3 termometer 3. 1 jam randik 4. 60 ml air
5. 2 kertas hitam legap 6. 1 kertas putih berkilat 7. Pemantul penal suria
Mari mencuba:
1. Isikan 50 ml air ke dalam setiap bikar.
2. Label bikar: A, B dan C.
3. Ambil dan rekodkan suhu awal air dalam setiap bikar.
4. Balut bikar A dan B dengan kertas hitam dan bikar C dengan kertas putih
5. Letakkan bikar A di fokus pemantul panel suria.
6. Jemurkan bikar A, B dan C selama 20 min.
7. Ambil dan rekodkan suhu akhir air dalam setiap bikar.
Bahagian 2:
1. Letakkan bikar C
Mari merangsang minda:
1. Senaraikan bikar mengikut darjah menaik suhu kepanasan air.
2. Mengapakah suhu air bikar B melebihi bikar C ?
3. Mengapakah suhu air bikar A melebihi bikar B?
4. Cuba anda kenalpasti kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian.
5. Mengapakah kita di Malaysia digalakkan memakai baju berwarna cerah sedangkan orang badwi di padang pasir gemar memakai baju berwarna hitam?
6. Mengapakah bahagian dalam termos diwarnakan putih berkilat?
7. Mengapakah satelit disalut dengan foil yang berkilat?
Aktiviti 6: Warna apakah pengumpul tenaga suria yang baik?
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Permukaan bumi mengalami pemanasan suria yang tidak sama rata. Pemanasan yang tidak sama rata ini menghasilkan peredaran angin dan air. Dengan itu, matahari merupakan sumber tenaga yang menentukan cuaca bumi. Di dalam aktiviti ini anda akan menunjukkan bahawa elemen bumi iaitu tanah dan air mengalami pemanasan dan penyejukan secara tidak sama rata.
Anda akan memerlukan:
1. 3 bikar 100 ml 2. sedikit tanah hitam 3. sedikit pasir putih 4. air 50 ml
5. 3 termometer
Mari mencuba:
1. Isikan setiap satu bikar dengan air, tanah dan pasir sehingga takat 50 ml.
2. Ambil dan rekodkan suhu awal elemen dalam setiap bikar.
3. Jemurkan ketiga-tiga bikar selama 30 min seperti di rajah 1.
4. Ambil dan rekodkan suhu akhir elemen dalam setiap bikar.
5. Bawa ketiga-tiga bikar ke dalam makmal.
6. Selepas 30 min, ambil dan rekodkan suhu akhir elemen dalam setiap bikar.
Mari merangsang minda:
1. Elemen bumi apakah yang panas tercepat?
2. Elemen bumi manakah yang menyejuk terpantas?
3. Mengapakah elemen tersebut panas tercepat?
4. Mengapakah elemen tersebut menyejuk tercepat?
5. Mengapakah elemen berkenaan menyejuk paling lambat?
6. Berdasarkan pemerhatian anda, cuba anda terangkan pembentukan bayu laut ke daratan pada waktu siang dan pembentukan bayu darat ke laut pada waktu malam.
7. Bagaimanakah ketidak sama rataan
pemanasan dan penyejukkan elemen bumi ini boleh mempengaruhi cuaca bumi?
Rajah 1. Pemanasan elemen bumi oleh suria
Aktiviti 7: Mari Meninjau Pemanasan Bumi Oleh Suria
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Sinaran suria boleh menembusi bahan lutsinar. Sinar suria ini jika terperangkap akan bertukar menjadi tenaga terma. Udara sekeliling akan menyerap tenaga terma ini lalu menjadi panas.
Konsep ini di panggil ‘kesan rumah hijau’. Di dalam aktiviti ini, kita akan mengunakan konsep ini bagi memanaskan udara dalam sebuah kelalang lutsinar.
Anda akan memerlukan:
1.
2 kelalang kon 250 ml bercat hitam di bahagian bawahnya2.
2
gabus berlubangtengah 3. 2 termometer 4. 2 jam randik
Mari mencuba:
1. Susun radas seperti di rajah 1.
label kelalang A dan B.
2. Ambil dan rekodkan suhu awal udara dalam kelalang tersebut.
3. Letak kelalang A dalam
makmal dan jemurkan kelalang B.
4. Ambil dan rekodkan suhu udara kelalang A dan B setiap 5 min sehingga 30 min.
5. Lakarkan graf suhu udara lawan masa bagi udara dalam kelalang A dan B.
Mari merangsang minda:
1. Daripada lakaran graf, apakah yang boleh anda simpulkan?
2. Terangkan bagaimana suhu udara dalam kelalang yang terjemur boleh melebihi suhu yang dalam makmal.
3. Apakah fungsi permukaan hitam bahagian bawah kelalang tersebut?
4. Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian.
5. Cuba anda ramal keadaan udara yang dalam plastik terikat apabila terjemur lama.
6. Cuba anda fikirkan kesan buruk berasaskan konsep ‘kesan rumah hijau’ ini kepada alam sekeliling.
7. Mengapakah kita terasa bahang panas apabila memasuki kenderaan yang lama terjemur.
8. Mengapakah rumah di kawasan tropika tidak sesuai bertingkap lutsinar yang tertutup rapat.
Rajah 1. Cubaan memerangkap tenaga terma suria
Aktiviti 8: Mari Memerangkap Tenaga Terma Suria – Kesan Rumah Hijau
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Rajah 1. Termometer air suria
Maklumat latarbelakang :
Air yang dipanaskan akan mengembang. Pengembangan air inii boleh kita gunakan bagi mengesan perubahan isipadu air hasill penyerapan tenaga terma suria. Di dalam aktitivi ini kita akan menggunakan konsep ini dengan membuat termometer air suria.
Anda akan memerlukan:
1. 1 kelalang kon 250 ml 2. 1 gabus berlubang tengah 3. 1 salur kaca
4. air berwarna hitam 150 ml 5. kertas graf/pembaris 6. jam randik
Mari mencuba:
Bahagian 1:
1. Sediakan radas seperti di rajah 1.
2. Ambil bacaan awal pada pembaris dan rekodkan 3. Jemur selama 5 min.
4. Setiap 1 min ambil bacaan pada pembaris dan
rekodkan.
Bahagian 2:
1. Letakkan termometer air suria ini di fokus pemantul panel suria.
2. Ulangi langkah 2 hingga 4.
Mari merangsang minda:
1. Daripada rekod anda, apakah pemerhatian anda di bahagian 1?
2. Mengapakah isipadu air bertambah?
3. Mengapakah pertambahan isipadu air meningkat di bahagian 2
berbanding dengan di bahagian 1?
4. Nyatakan kesesuaian termometer air suria ini sebagai pengukur pertambahan tenaga terma dalam air yang di jemur.
Aktiviti 9: Mari Membuat Termometer Air Suria
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Rajah 2. Pancutan air panas.
Rajah 1. Tebuk dua lubang pada bekas plastik.
Maklumat latarbelakang :
Air yang dipanaskan akan mengembang dan menjadi ringan. Air panas ini akan naik ke atas air sejuk. Air yang sejuk lebih berat dan tenggelam ke bawah air panas. Di dalam aktiviti ini kita akan menggunakan konsep ini untuk membuat pancutan air panas.
Anda akan memerlukan:
1. 1 bekas plastik berwarna hitam yang ada tutup.
2. beberapa batu kecil 3. 1 bikar besar 4. sedikit pewarna 5. 1 pen bermata bola 6. sedikit plastisin 7. 1 termometer
8. Pemantul penal suria
Aktiviti 10: Ayuh Kita Bina Pancutan Air Panas
Berhati-hati!
Bekas plastik panas.
Mari mencuba:
1. Tebuk dua lubang pada bekas plastik.
Satu lubang pada penutup dan satu lagi di sisinya seperti di rajah 1.
2. Tutupkan lubang pada penutup dan sisi bekas dengan plastisin.
3. Isikan air kedalam bekas plastik
sehingga penuh. Titiskan beberapa titik pewarna kedalam air tersebut. Tutupkan bekas tersebut. Letakkan bekas plastik itu di fokus pemantul penal suria dan jemur selama 60 min.
4. Ukur suhu dalam bekas plastik.
5. Bubuh bekas plastik ke dalam bikar.
Tindankannya dengan batu seperti di rajah 2.
6. Masukkan air ke dalam bikar sehingga melebihi bekas plastik.
7. Buka kedua-dua plastisin pada bekas plastik.
8. Perhatikan apa yang berlaku dalam bikar.
9. Ukur suhu air bahagian bawah dan atas bikar setiap 5 min sehingga pancutan air berhenti.
Mari merangsang minda:
1. Apakah yang anda perhatikan dalam bikar?
2. Mengapakah air berwarna terpancut?
3. Mengapakah tiada air keluar daripada lubang di sisi bekas plastik?
4. Daripada catitan suhu anda,
mengapakah pancutan air berwarna ini berhenti?
5. Mengapakah asap naik ke atas tidak turun ke bawah?
6. Bagaimanakah burung helang dapat meluncur naik ke atas tanpa
mengerakkan sayapnya?
7. Apakah yang menyebabkan
terperangkapnya bahan tercemar yang membentuk asbut?
8. Bagaimanakah matahari mempengaruhi cuaca sesuatu kawasan?
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Rajah 1. Neraca suria
Maklumat latarbelakang :
Udara panas adalah lebih ringan daripada udara sejuk. Udara yang dipanaskan akan mengembang dan menjadi ringan. Ciri ini membentuk perolakan udara. Di dalam aktiviti ini kita akan menunjukkan kesan pegembangan udara panas dengan membuat neraca suria.
Anda akan memerlukan:
1. 1 klip kertas
2. 1 penyedut minuman 3. benang
4. 2 beg kertas kecil 5. 1 jarum peniti 6. 1 kaki retot 7. plastisin
8. Pengumpul parabolik suria
Mari mencuba:
1. Labelkan beg A dan B.
2. Sediakan radas seperti di rajah 1.
3. Jemur radas selama 30 min.
4. Ubahkan kedudukan klip kertas untuk mengimbangkan neraca.
5. Tandakan kedudukan klip kertas selepas setiap pengsuaian keseimbangan.
Mari merangsang minda:
1. Apakah yang berlaku kepada beg A yang di atas pengumpul parabolik suria?
2. Adakah suhu beg B tinggi ataupun rendah daripada beg A?
3. Pada pencerapan anda, yang mana lebih ringan: sebeg udara panas ataupun sebeg udara sejuk?
4. Beg dalam aktiviti ini mempunyai isipadu yang sama. Beg yang manakah mempunyai lebih zarah udara?
5. Berasaskan pemerhatian anda ini, cuba anda terangkan pembentukan angin.
6. Apakah kesan ketiadaan angin dalam kehidupan anda?
7. Bagaimanakan kuasa angin ini boleh kita gunakan?
Aktiviti 11: Mari Mengimbangi Neraca Suria
Angin boleh menganggu keseimbangan neraca
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Air yang panas akan tersejat. Air yang tersejat ini apabila tersentuh objek yang sejuk, ia akan terpeluwap. Di dalam aktiviti ini, kita akan mendapatkan air bersih dengan menyejatkan air masin dan memeluwapkannya. Proses ini di panggil penyulingan air.
Anda akan memerlukan:
1. 1 bikar besar 250 ml 2. 1 bikar kecil 50 ml 3. 1 getah gelung 4. 3 camca besar garam 5. sedikit pewarna 6. 1 pemberat 10 g 7. plastik lutsinar 8. 1 jam randik
Mari mencuba:
1. Masukkan 100 ml air ke dalam bikar besar.
2. Larutkan 3 camca besar garam dan sedikit pewarna ke dalam air tersebut.
3. Seperti di rajah 1, letakkan bikar kecil di dalam bikar besar.
4. Tutupkan bahagian atas bikar besar dengan plastik. Kemaskan penutup plastik dengan
mengikatnya dengan getah.
5. Letakkan pemberat di tengah- tengah bahagian atas plastik.
6. Jemur seharian.
7. Perhatikan apa yang terbentuk dalam kedua-dua bikar.
8. Rasa air yang terbentuk dalam bikar kecil.
9. Catitkan masa bagi mendapatkan 10 ml air bersih.
Mari merangsang minda:
1. Apakah warna air di dalam bikar kecil?
2. Apakah rasa air di dalam bikar kecil?
3. Bagaimanakah air bersih ini terbentuk?
4. Adakah anda akan mendapat air bersih jika air gula digunakan?
5. Berapakah kadar pembentukan air bersih ini?
6. Adakah kadar pembentukan air bersih ini akan bertambah sekiranya
a. 200 ml air digunakan dalam bikar besar ? b. kepekatan air garam semakin masin?
c. bikar besar di balut dengan kertas hitam, kertas putih atau foil aluminium?
d. sinar suria di fokuskan pada bikar besar.
Berikan alasan anda.
7. Cuba anda kenalpasti kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian.
8. Bagaimanakah titisan air boleh terbentuk pada botol air minuman sejuk.
9. Cuba andaterangkan pembentukan hujan.
10. Apakah yang berlaku apabila badan kita berpeluh?
Rajah 1. Penyulingan air suria
Aktiviti 12: Ayuh Kita Bersihkan Air – Terima Kasih Sang Suria
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Rajah 1. Takungan tenaga suria Rajah 1. Takungan air suria
Rajah 2. Botol penuang
Maklumat latarbelakang :
Kita maklum bahawa tenaga suria boleh memanaskan air dan perolakan air berlaku disebabkan air yang panas lebih ringan daripada air yang sejuk. Apa pula yang akan terjadi pada suhu lapisan air tawar dan air masin yang bertindan seperti di rajah 1 apabila di jemur di bawah sinaran suria? Sama ataupun berbeza?
Anda akan memerlukan:
1. 2 termometer 2. 1 bikar 500 ml 3. 300 ml air
4. beberapa titik pewarna 5. 10 camca besar garam 6. pengumpul panel suria 7. botol plastik bercorong 8. kertas berwarna hitam
Mari mencuba:
1. Isikan 150ml air ke dalam bikar.
2. Larutkan 10 camca besar garam dan sedikit pewarna ke dalam air tersebut.
3. Isikan 150 ml air tawar ke dalam botol bercorong. Dengan cermat seperti di rajah 2, tuangkan 150 ml air tersebut ke atas air garam itu. (Pastikan air garam tidak bercampur dengan air tawar – gunakan perwarna dalam air garam sebagai penunjuk).
4. Balutkan bahagian luar bikar dengan kertas hitam
5. Letakkan bikar tersebut di fokus pengumpul panel suria.
6. Jemurkan takungan air ini selama 60 min.
7. Setiap 10 min, ukur suhu air tawar dan air garam.
8. Lakarkan graf suhu air tawar dan air garam lawan masa.
Mari merangsang minda:
1. Adakah air tawar lebih panas daripada air garam?
2. Apakah yang boleh anda infer daripada pemerhatian anda ?
3. Berasaskan pemerhatian anda, terangkan punca perbezaan suhu antara lapisan air tawar dan lapisan air garam. (Perjelaskan penerangan dengan bantuan lakaran)
4. Apakah yang akan berlaku jika
a. isipadu lapisan air tawar ditambah.
b. kemasinan air garam ditambah.
Berikan alasan anda.
5. Cuba anda bina idea tentang
pengunaan tenaga daripada takungan tenaga suria ini.
Aktiviti 13: Mari Menakung Tenaga Terma Suria – Kolam Suria
Berhati-hati!
Air garam panas ini boleh lecurkan kulit.
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Bahan yang berwarna hitam, contohnya jalanraya merupakan pengumpul tenaga terma yang baik. Di dalam aktiviti ini, anda akan menunjukkan bahawa pengumpulan tenaga suria oleh jalanraya ini boleh memasak telur.
Anda akan memerlukan:
1. 3 biji telor
2. 1 plastik tahan panas 3. 2 bekas keluli hitam 4. 1 jam randik
5. Jalanraya
Mari mencuba:
1. Sediakan radas seperti di rajah 1.
2. Ambil dan rekodkan masa untuk setiap telor masak.
Mari merangsang minda:
1. Bagaimanakah telor-telor ini boleh masak?
2. Telor manakah yang masak paling cepat?
3. Mengapa telor tersebut masak paling cepat?
4. Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian.
5. Cuba anda fikirkan punca pembentukan logamaya di jalanraya ketika hari panas.
Rajah 1. Dapur jalanraya suria
Aktiviti 14: Ayuh Kita Masak Di Dapur Jalanraya Suria
Berhati-hati!
Jalanraya sangat panas ketika hari panas.
Pakai topi lebar
Pakai cermin mata hitam UV
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Pengumpulan tenaga terma suria oleh kotak bersisi atas bahan lutsinar bersayap pemantul suria ini boleh kita gunakan bagi memasak makanan dan memanaskan air. Di dalam aktiviti ini, anda akan memasak nasi dan mengubahsuai ciri ketuhar bagi meningkatkan kepanasannya.
Anda akan memerlukan:
1. Ketuhar kotak suria 2. ½ cawan beras 3. 1 cawan air
4. bikar hitam bertutup 5. foil Aluminium 6. polisterin
Mari mencuba:
Bahagian 1:
1. Isikan beras dan air ke dalam bikar. Letakkan dalam ketuhar.
2. Jemur selama 60 min dengan menghalakan sayap pemantul suria ke arah matahari.
Bahagian 2:
1. Ambil dan rekodkan suhu awal ketuhar.
2. Jemur selama 30 min dengan menghalakan sayap pemantul suria ke arah matahari.
3. Rekod suhu dalam ketuhar setiap 5 min.
4. Tambahkan 2 lagi sayap pemantul. Rekod suhu dalam ketuhar setiap 5 min selama 30 min lagi.
5. Tutup lapisan hitam bahagian bawah ketuhar dengan foil Aluminium. Rekod suhu dalam ketuhar setiap 5 min selama 30 min lagi.
6. Kecilkan ruang dalam ketuhar dengan menambah polisterin.
Rekod suhu dalam ketuhar setiap 5 min selama 30 min lagi.
Mari merangsang minda:
1. Adakah nasi anda telah masak?
2. Jika ya, terangkan bagaimana nasi ini boleh masak?
3. Jika tidak, apakah yang patut anda lakukan bagi menambah kepanasan dalam ketuhar tersebut?
4. Daripada rekod suhu anda, lakarkan graf bagi mewakili hubungan suhu ketuhar dengan bilangan sayap, foil aluminium, ruang ketuhar.
5. Daripada lakaran graf, apakah hubungan suhu ketuhar dengan bilangan sayap, foil aluminium, ruang ketuhar.
6. Apakah ciri ketuhar yang akan memaksimumkan kepanasannya.
7. Terangkan cara ketuhar ini berfungsi dengan menyebut peranan setiap komponennya.
8. Selain daripada memasak nasi, cuba anda fikirkan kegunaan ketuhar kotak suria ini.
9. Bagaimanakah anda membina ketuhar kotak suria ini.
Rajah 1. Ketuhar kotak suria
Aktiviti 15: Ayuh Kita Memasak Dengan Ketuhar Suria
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Rajah 1. Pemanas air suria plat datar
Maklumat latarbelakang :
Pengumpulan tenaga terma suria oleh plat datar berpermukaan atas bahan lutsinar ini boleh kita gunakan bagi memanaskan air.
Di dalam aktiviti ini, anda akan memanaskan air dan mengubahsuai ciri pemanas air suria plat datar tersebut bagi meningkatkan kepanasan air. Di sini kita akan mengunakan konsep perolakan bagi pengaliran air.
Anda akan memerlukan:
1. 1 set pemanas air suria plat datar
2. 1 jam randik 3. 2 termometer 4. 1 jangka sudut 5. foil aluminium
Mari mencuba:
Bahagian 1:
1. Pasang radas seperti di rajah 1.
2. Penuhkan air ke dalam tangki dan juga hos.
3. Catitkan masa dan tarikh aktiviti ini.
4. Ambil dan rekodkan suhu awal air dalam tangki air di saluran masuk dan keluar tangki.
5. Jemurkan pemanas air selama 40 min semasa matahari terik.
6. Setiap 10 min ambil dan rekodkan suhu air dalam tangki air di
saluran masuk dan keluar tangki.
Bahagian 2:
1. Ulangi langkah 2-5 bahagian 1 dengan menukar
a. beberapa sudut dongak pemanas air.
b. mengantikan plat hitam penyerap dengan foil aluminium.
c. keluarkan plat kaca penutup.
d. keluarkan polisterin.
e. kedudukan tangki supaya lebih rendah daripada pemanas air kotak leper suria.
2. Ulangi 2-5 bahagian 1 dengan
Mari merangsang minda:
1. Daripada rekod suhu, adakah suhu awal air di saluran masuk berbeza dengan suhu akhir air tersebut ?
2. Mengapakah terdapat perbezaan suhu air di saluran masuk tangki dengan suhu air di saluran keluar tangki?
3. Daripada pemerhatian anda, mengapakah suhu air meningkat ?
4. Daripada rekod suhu, lakarkan graf suhu air keluar lawan masa bagi
a. bahagian 1.
b. kes sudut dongak bahagian 2 (1a).
c. kes foil aluminium bahagian 2 (1b).
d. kes tanpa plat kaca penutup bahagian 2 (1c).
e. kes tanpa polisterin bahagian 2 (1d).
f. kes hari mendung bahagian 2 (2) 5. Daripada graf suhu air lawan masa bagi kes
berlainan ini, apakah kesimpulan anda?
6. Apakah fungsi a. plat hitam
b. plat kaca penutup
c. kedudukan tangki tinggi daripada kedudukan pemanas air.
7. Cuba anda berikan idea bagi membina
Aktiviti 16: Ayuh Kita Panaskan Air Dengan Pemanas Air Suria Plat Datar
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Pengumpulan tenaga terma suria oleh kotak berpermukaan atas bahan lutsinar ini boleh kita gunakan bagi memanaskan udara. Di dalam aktiviti ini, anda akan mengeringkan bahan dan mengubahsuai ciri pengering tersebut bagi meningkatkan kepanasan udara. Di sini kita akan mengunakan konsep perolakan bagi pengaliran udara.
Anda akan memerlukan:
1. 1 set pengering suria 2. 1 jam randik
3. 2 termometer 4. foil aluminium 5. 2 tisu basah 6. 2 biji pisang
Mari mencuba:
Bahagian 1:
1. Pasang radas seperti di rajah 1.
2. Letakkan di atas dawai: pisang dan tisu basah.
3. Jemurkan pengering selama 40 min semasa matahari terik.
4. Perhatikan apa yang berlaku kepada tisu dan pisang.
5. Ulangi langkah 2-4 dengan
menutup lubang udara di hadapan dan di atas pengering.
Bahagian 2:
1. Catitkan masa dan tarikh aktiviti ini.
2. Ambil dan rekodkan suhu awal udara dalam pengering di bahagian bawah dan atasnya.
3. Jemurkan pengering selama 40 min semasa matahari terik.
4. Setiap 10 min ambil dan rekodkan suhu udara dalam pengering di bahagian bawah dan atasnya.
5. Ulangi kesemua langkah 1-4 dengan menambahkan pemantul suria ke arah pengering.
6. Ulangi kesemua langkah 1-4 dengan keadaan hari mendung.
Mari merangsang minda:
1. Apakah pemerhatian anda di bahagian 1?
2. Daripada rekod suhu, adakah suhu udara di bahagian hadapan pengering sama dengan suhu udara di bahagian atas pengering?
3. Lakarkan graf suhu udara di bahagian atas pengering dengan masa. Apakah
kesimpulan anda?
4. Terangkan bagaimana tisu boleh mengering.
5. Mengapakah tisu dan pisang tidak kering apabila ditutup lubang udara?
6. Mengapakan lubang satu di bawah dan satu di atas?
7. Apakah fungsi lubang udara?
8. Apakah yang berlaku kepada kepanasan pengering ketika hari mendung?
9. Apakah kesan pemantul suria kepada pengering?
10. Cuba anda perjelaskan bagaimana pengering suria ini berfungsi.
11. Cuba anda berikan idea bagi membina pengering suria yang cekap.
Rajah 1. Pengering suria
Aktiviti 17: Ayuh Kita Keringkan Bahan Dengan Pengering Suria
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Pengumpulan tenaga terma suria oleh kotak hitam berpermukaan atas bahan lutsinar ini boleh kita gunakan bagi mendapatkan air bersih daripada air garam. Di dalam aktiviti ini, anda akan menyejatkan air garam dan meperluwapkannya, disamping mengubahsuai ciri penyuling suria ini bagi meningkatkan kadar penyulingan air.
Anda akan memerlukan:
1. 1 set penyuling suria 2. 1 jam randik
3. 1 termometer 4. air
5. 1 bikar 50 ml garam
Mari mencuba:
Bahagian 1:
1. Pasang radas seperti di rajah 1.
2. Larutkan 10 sudu garam dalam 100 ml air. Isikan air garam dalam bekas lutsinar dalam penyuling.
3. Ambil dan rekodkan suhu awal udara dalam penyuling.
4. Jemurkan penyuling selama 40 min semasa matahari terik.
5. Perhatikan apa yang berlaku. Catit masa dan tarikh aktiviti ini.
6. Tadah air yang keluar dari penyuling dan catit isipadunya dan rasa air tersebut.
7. Ambil dan rekodkan suhu akhir udara dalam penyuling.
Bahagian 2:
1. Ulangi langkah 2-7 dengan a. menambah kemasinan air
garam.
b. menambah pemantul suria ke arah penyuling.
c. keadaan hari mendung.
d. mengecilkan ruang dalam penyuling.
Mari merangsang minda:
1. Apakah permerhatian anda di bahagian 1?
2. Bagaimanakah air bersih boleh terbentuk?
3. Bagaimanakah penyuling air ini berfungsi ?
4. Apakah hubungan kadar isipadu air bersih dengan
a. kemasinan air garam ? b. penambahan sayap
pemantul suria?
c. isipadu ruang dalam penyuling?
Anda cuba terangkan peranan setiap ciri tersebut.
5. Cuba anda berikan idea bagi membina penyuling yang cekap.
Rajah 1. Penyuling air suria
Aktiviti 18: Ayuh Kita Sulingkan Air Masin dengan Penyuling Air Suria
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Pengumpulan tenaga terma suria oleh pemantul suria panel parabolik ini boleh kita gunakan bagi memasak dan juga memanaskan air. Di dalam aktiviti ini, anda akan memasak bubur nasi dan membuat teh panas.
Anda akan memerlukan:
1. 1 pemantul panel suria 2. 1 uncang teh
3. sedikit gula 4. 100 ml air
5. kelengkapan untuk membuat bubur nasi
6. 1 plastik lutsinar 7. 1 plastik hitam 8. 1 getah 9. 1 bikar 150 ml 10. kertas hitam 11. 1 termometer
Mari mencuba:
Bahagian 1:
1. Isikan bikar dengan 100 ml air.
2. Letakkan termometer dalam bikar.
3. Ambil dan rekodkan suhu awal air.
4. Letakkan bikar di fokus pemantul panel suria.
5. Jemur selama 40 min.
6. Ambil dan rekodkan suhu akhir air.
7. Masukkan uncang teh dan gula ke dalam air.
8. Ulangi langkah 2-4 dan langkah 5-6 dengan a. membalut bikar dengan plastik hitam.
b. membalut bikar dengan plastik hitam dan balut sekali lagi dengan plastik lutsinar seperti di rajah 1.
c. meletakkan bikar bukan di fokus panel pemantul.
Bahagian 2:
1. Masukkan bahan bubur nasi ke dalam bikar.
2. Balutkan bikar dengan plastik hitam dan ikat kuat.
3. Masukkan bikar tadi ke dalam plastik lutsinar 4. Letakkan bikar di fokus pemantul panel suria.
5. Jemur selama 40 min.
6. Perhatikan apa yang berlaku kepada isi bikar.
Mari merangsang minda:
1. Daripada rekod suhu, cuba anda terangkan bagaimana air dalam bikar boleh dipanaskan?
2. Bagaimanakah bubur nasi anda boleh masak?
3. Cuba anda berikan idea untuk menambahbaikan konfigurasi dapur suria panel parabolik di bahagian 1 ini.
3. Apakah fungsi b. pemantul panel?
c. plastik hitam?
d. plastik lutsinar?
3. Cuba anda fikirkan cara untuk mendapatkan permukaan parabolik ini?
4. Cuba anda fikirkan kesesuaian pemantul panel berbanding dengan pemantul permukaan parabolik bagi memanaskan bahan dalam bekas berbentuk silinder.
Rajah 1. Dapur suria panel parabolik
Aktiviti 19: Ayuh Kita Memasak Dengan Dapur Panel Suria
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Rajah 1. Permukaan pemantul parabolik
Mari mencuba:
Rajah 2. Pemegang dawai
Maklumat latarbelakang :
Penumpuan tenaga suria terma ke satu titik fokus akan mengumpulkan tenaga terma ketakat yang membolehkan kita menggunakannya. Di dalam aktiviti ini, anda akan menunjukkan bahawa tenaga terma suria yang dipantulkan ini boleh ditumpukan untuk kegunaan anda.
Anda akan memerlukan:
1. 1 permukaan pemantul parabolik
2. 1 tabung uji
3. 1 pemegang tabung uji 4. 2 termometer
5. 1 jam randik 6. 1 dawai pendek 7. air 10 ml
8. 1 bulu ayam 9. 1 kertas 10. 1 cokelat
11. Beberapa cermin muka 12. lilin berpaku payung setiap
3 cm
1. Pasang radas seperti di rajah 1.
2. Halakan radas ke arah matahari.
3. Ambil satu dawai, letakkan di tengah- tengah kelengkungan pengumpul parabolik suria.
4. Tandakan titik terkecil cerah pada dawai.
5. Ukur panjang titik terkecil ini. Katakan jaraknya A dari tengah-tengah permukaan parabolik.
6. Letakkan bulu ayam di A selama 3 min.
Perhatikan apa yang berlaku.
7. Letakkan pula lilin pada pemegang dawai seperti di rajah 2. Perhatikan paku payung mana yang terjatuh dahulu.
8. Letakkan tabung uji di A dengan
menggunakan pemegang dawai. Isikannya dengan cokelat. Perhatikan apa yang berlaku.
9. Isikan tabung uji dengan 10 ml air. Catit masa di ambil untuk mencapai suhu 40 C.
10. Ulangi langkah 9 dengan meletakkan tabung uji di kedudukan selain A.
11. Ulangi langkah 9 dengan menghalakan sinar suria yang terpantul dari cermin ke
Mari merangsang minda:
1. Berapakah nilai titik fokus pengumpul parabolik suria tersebut?
2. Adakah nilai titik fokus ini bersamaan dengan kedudukan paku payung terjatuh paling cepat?
3. Apakah yang berlaku kepada a. bulu ayam tersebut?
b. cokelat ?
Mengapa berlaku demikian?
4. Daripada rekod masa pencapaian suhu 40 C, di manakah kedudukan masa tersingkat ?
5. Mengapakah masa tersingkat di capai di kedudukan tersebut?
6. Adakah masa pencapaian suhu 40
C semakin meningkat dengan penambahan cermin?
7. Apakah peranan cermin tambahan tersebut?
8. Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian anda?
Aktiviti 20: Ayuh Kita Memasak Dengan Dapur Suria Parabolik
Berhati-hati!
Pakai cermin mata hitam UV
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Maklumat latarbelakang :
Penumpuan tenaga suria terma sepanjang satu paksi boleh kita gunakan untuk memanaskan bahan sepanjang paksi tersebut. Di dalam aktiviti ini, anda akan memanaskan air dalam rod dan memanggang roti. Di sini juga anda akan mengubah ciri pemanas bagi mengkaji kesannya terhadap darjah kepanasan bahan.
Anda akan memerlukan:
1. 1 set pemanas suria berpaksi 2. 1 jam randik
3. 1 termometer 4. sedikit air
5. sedikit minyak kelapa 6. sedikit plastisin 7. 1 jangka ukur 8. 1 kertas hitam 9. 1 ‘hot-dog’
Mari mencuba:
Bahagian 1:
1. Sediakan radas seperti di rajah 1.
2. Isikan rod dengan air sehingga penuh. Bubuh termometer ke dalam rod. Tutup hujung rod dengan plastisin.
3. Masukkan rod melalui lubang alur paling jauh daripada permukaan pemantul.
4. Jemur selama 40 min semasa matahari terik.
Catit masa dan tarikh aktiviti.
5. Ambil dan rekodkan suhu akhir air.
Bahagian 2:
1. Ulangi langkah 2, 4 dan 5 dengan
a. memasukkan rod melalui lubang alur paling dekat dengan permukaan pemantul.
b. mengubah sudut dongak permukaan pemantul.
c. menutup permukaan pemantul dengan kertas hitam.
d. mengantikan air dengan minyak kelapa. (ambil suhu awal dan akhir minyak tersebut)
e. keadaan mendung.
Bahagian 3:
1. Cucukkan ‘hot dog’ sepanjang paksinya dengan rod pemanas.
2. Jemur pemanas selama 40 min.
Mari merangsang minda:
1. Daripada rekod suhu di bahagian 1, apakah pemerhatian anda?
2. Dimanakah fokus permukaan pemantul berpaksi ini?
3. Bagaimanakah anda menentukan nilai fokus permukaan pemantul berpaksi ini?
4. Apakah peranan a. sudut dongak
pemantul?
b. permukaan pemantul berkilat?
5. Adakah perbezaan peningkatan suhu air dengan minyak kelapa?
Mengapa?
6. Cuba anda berikan idea pengunaan cecair panas daripada pemanas berpaksi ini.
7. Apakah yang telah berlaku kepada ‘hot Rajah 1. Pemanas suria berpaksi
Aktiviti 21: Ayuh Kita Panaskan Bahan dengan Pemanas Suria Berpaksi
SuriaBerpaksiria
Tenaga Terma daripada Sang Suria Terma Suria
Mari merangsang minda:
Maklumat latarbelakang :
Pengumpulan tenaga suria terma melalui bahan lutsinar berjejarian boleh kita gunakan untuk mengeringkan bahan secara seragam. Di dalam aktiviti ini, anda akan mengeringkan bahan dalam khemah lutsinar.
Anda akan memerlukan:
1. 1 set pengering khemah suria 2. 2 termometer
3. 1 plastik lutsinar 4. 1 jam randik 5. 2 keping roti 6. 2 biji pisang 7. 2 tisu basah
Mari mencuba:
Bahagian 1:
1. Pasang radas seperti di rajah 1.
2. Letakkan di atas dawai: roti, pisang dan tisu basah.
3. Jemurkan pengering selama 40 min semasa matahari terik.
4. Perhatikan apa yang berlaku kepada roti, tisu dan pisang.
5. Ulangi langkah 2-4 dengan penutup lubang udara di hadapan dan di atas pengering.
Bahagian 2:
1. Catitkan masa dan tarikh aktiviti ini.
2. Ambil dan rekodkan suhu awal udara dalam pengering di bahagian bawah dan atasnya.
3. Jemurkan pengering selama 40 min semasa matahari terik.
4. Setiap 10 min ambil dan rekodkan suhu udara dalam pengering di bahagian bawah dan atasnya.
5. Ulangi kesemua langkah 1-4 dengan menambahkan pemantul suria ke arah pengering.
6. Ulangi kesemua langkah 1-4 dengan keadaan hari mendung.
1. Apakah pemerhatian anda di bahagian 1?
2. Daripada rekod suhu, adakah suhu udara di bahagian bawah
pengering sama dengan suhu udara di bahagian atas pengering?
Apakah kesimpulan anda?
3. Terangkan bagaimana bahan boleh mengering.
4. Apakah fungsi lubang udara?
5. Apakah yang berlaku kepada kepanasan pengering ketika hari mendung?
12. Apakah kesan pemantul suria kepada pengering?
13. Cuba anda perjelaskan
bagaimana pengering khemah suria ini berfungsi.
14. Cuba anda berikan idea bagi membina pengering khemah suria yang cekap.
Rajah 1. Pengering khemah suria
Aktiviti 22: Ayuh Kita Keringkan Bahan Dengan Pengering Khemah Suria
Mari mencuba:
Mari merangsang minda:
_____________________________________________________________________________
TERMA SURIA
Dr. Faridah bt. Ibrahim ialah seorang Profesor Madya di Pusat Pendidikan Jarak Jauh, Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang.
E-mail beliau ialah [email protected]
Zulkifli b. Ahmad ialah seorang guru sains di Sekolah Menengah Kebangsaan Penanti, Seberang Prai, Pulau Pinang.
Badrol Hisham b. Mohd. Nowani ialah seorang pembantu makmal di Makmal Keadaan Pepejal (Solid State Lab) di Pusat Pengajian Sains Fizik, Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang.
E-mail beliau ialah [email protected]
_____________________________________________________________________________
FOTOVOLTA
Kamarulazizi b. Ibrahim
Pakar Perunding
Azura bt. Ishak
Guru Penyemak
Mohtar b. Sabdin
Pembina Kit
Latarbelakang Eksperimen
Peranti pepejal yang digunakan untuk menukar cahaya matahari kepada kuasa elektrik dipanggil sel suria. Sel suria akan membekal kuasa elektrik jika didedahkan kepada cahaya. Sel suria juga dinamakan sel fotovolta atau sel PV. Kita boleh menentukan berapakah voltan dan arus yang boleh dihasilkan oleh satu sel suria di dalam eksperimen ini
Perubahan Tenaga Cahaya Kepada Tenaga Elektrik
Eksperimen 1 - Eksperimen Tenaga
Alat Radas
1. 1 keping sel suria.
2. 1 ammeter 3. 1 voltmeter
4. Wayar penyambung dan klip buaya
5. Mentol 120 watt 6. Kaki retort 7. 1 suis
Kaedah Eksperimen
1. Pasangkan radas seperti dalam Rajah 1 .
2. Laraskan mentol pada kedudukan 20 cm daripada sel suria . 3. Nyalakan mentol sebagai satu sumber cahaya untuk sel suria . 4. Ambil bacaan voltmeter di dalam litar terbuka tersebut.
Rekodkan voltan yang terhasil .
5. Tutupkan suis litar Rajah 1( litar pintas ) .
6. Ambil bacaan ammeter. Rekodkan arus yang terhasil . 7. Rekodkan keputusan dalam satu jadual .
Voltan litar terbuka ( V ) Arus litar pintas ( A )
Soalan
1. Apakah nama proses perubahan yang berlaku kepada sel suria ?
2. Apakah yang berlaku kepada bacaan voltan dan arus sekiranya mentol dipadamkan ?
