Sebelas soalan ini meliputi muatan haba tentu, kecerunan graf, lengkung pemanasan, tenaga pendam dan kehilangan tenaga daripada pengiraan haba. Semua data direka untuk latihan dan tidak diambil daripada mana-mana kertas peperiksaan. Soalan disusun dari yang lebih mudah kepada yang lebih sukar.
Tulis jawapan dengan unitnya di atas kertas dahulu, kemudian buka jawapan. Guna c (air) = 4200 J/kg °C, haba pendam tentu pelakuran ais = 3.3 × 10⁵ J/kg dan haba pendam tentu pengewapan air = 2.3 × 10⁶ J/kg. Sama ada haba pendam diperlukan bergantung pada tahun sukatan pelajaran anda, jadi semak laman Cambridge untuk tahun peperiksaan anda.
Soalan
1. Berapakah tenaga yang diperlukan untuk memanaskan 1.5 kg air dari 20 °C ke 30 °C?
Lihat jawapan
Δθ = 10 °C. Q = 1.5 × 4200 × 10 = 63 000 J.
2. Berapakah tenaga yang diperlukan untuk memanaskan 250 g air dari 20 °C ke 80 °C?
Lihat jawapan
m = 0.25 kg dan Δθ = 60 °C. Q = 0.25 × 4200 × 60 = 1050 × 60 = 63 000 J.
3. Jisim air 3.0 kg menyerap 252 kJ. Cari kenaikan suhunya.
Lihat jawapan
252 kJ = 252 000 J. m × c = 3.0 × 4200 = 12 600 J/°C. Δθ = 252 000 ÷ 12 600 = 20 °C.
4. Blok logam 0.80 kg menjadi panas dari 40 °C ke 65 °C apabila menyerap 16 kJ. Hitung muatan haba tentunya.
Lihat jawapan
Δθ = 25 °C dan Q = 16 000 J. c = 16 000 ÷ (0.80 × 25) = 16 000 ÷ 20 = 800 J/kg °C.
5. Graf tenaga (menegak) melawan suhu (mengufuk) bagi sampel 0.50 kg ialah garis lurus melalui (20 °C, 0 J) dan (60 °C, 30 000 J). Cari muatan haba tentu.
Lihat jawapan
Kecerunan = 30 000 ÷ 40 = 750 J/°C = m × c. c = 750 ÷ 0.50 = 1500 J/kg °C.
6. Pemanas 600 W memanaskan 0.60 kg pepejal sehingga takat leburnya dan terus memanaskan secara tetap. Suhu kekal mendatar selama 6.0 minit semasa ia melebur. Cari haba pendam tentu pelakuran.
Lihat jawapan
t = 6.0 × 60 = 360 s. E = 600 × 360 = 216 000 J. l = 216 000 ÷ 0.60 = 360 000 J/kg (3.6 × 10⁵ J/kg).
7. Berapakah tenaga yang meleburkan 0.25 kg ais pada 0 °C?
Lihat jawapan
Q = m × l = 0.25 × 330 000 = 82 500 J.
8. 0.25 kg ais pada 0 °C dileburkan dan air dipanaskan ke 20 °C. Cari jumlah tenaga.
Lihat jawapan
Peleburan: 82 500 J. Pemanasan: 0.25 × 4200 × 20 = 21 000 J. Jumlah = 82 500 + 21 000 = 103 500 J.
9. Pemanas 1500 W memanaskan 2.0 kg air dari 20 °C ke 70 °C. Jika tiada tenaga hilang, berapa lama masa yang diambil?
Lihat jawapan
Q = 2.0 × 4200 × 50 = 420 000 J. t = 420 000 ÷ 1500 = 280 s, iaitu 4 minit 40 saat.
10. Dalam soalan 9 pemanas sebenarnya mengambil 350 s. Cari tenaga yang dibekalkan, tenaga yang hilang dan kecekapan pemanasan itu.
Lihat jawapan
Dibekalkan = 1500 × 350 = 525 000 J. Hilang = 525 000 − 420 000 = 105 000 J. Kecekapan = 420 000 ÷ 525 000 = 0.80, jadi 80%.
11. (a) Berapakah tenaga yang menukar 0.10 kg air pada 100 °C kepada stim pada 100 °C? (b) Berapa lama pemanas 2000 W mengambil masa jika semua tenaganya digunakan? (c) Terangkan mengapa suhu kekal pada 100 °C sepanjang masa ini.
Lihat jawapan
(a) Q = 0.10 × 2 300 000 = 230 000 J.
(b) t = 230 000 ÷ 2000 = 115 s.
(c) Tenaga digunakan untuk memisahkan zarah melawan daya antara mereka, yang menambah tenaga keupayaan. Purata tenaga kinetik tidak berubah, maka suhu kekal tetap semasa air mendidih.
Jika anda tersilap
Padankan jenis kesilapan dengan pelajaran yang membetulkannya.
- Jawapan seribu kali terlalu besar atau kecil, atau unit salah: kembali ke menggunakan muatan haba tentu dengan unit yang serasi. Tukar gram dan kilojoule dahulu.
- Soalan kecerunan (5) atau salingan: kembali ke mentafsir kecerunan tenaga-suhu. Semak paksi mana memegang tenaga.
- Penerangan bahagian mendatar (6, 11c): kembali ke membezakan perubahan suhu daripada perubahan fasa.
- Haba pendam dan peringkat gabungan (6, 7, 8, 11): kembali ke mengira tenaga pendam jika dalam skop.
- Kehilangan, masa dan kecekapan (9, 10): kembali ke kehilangan tenaga sebagai had sesuatu model.
Catat kesilapan yang berulang dalam log kesilapan dan baris ujian semula dan cuba versi baharu beberapa hari kemudian. Jika kesilapan yang sama terus kembali, tuisyen Physics dalam talian satu dengan satu membolehkan guru memerhati langkah tempat ia berlaku.