Set ini mencampurkan lima kemahiran daripada proses terma: pengembangan, tiga proses pemindahan, graf suhu-masa, suhu berbanding tenaga terma dan penebat. Semua soalan dan data adalah asli serta direka untuk latihan. Ia bukan daripada mana-mana kertas peperiksaan lepas.
Kerjakan setiap soalan di atas kertas dahulu, tulis unit dalam setiap jawapan dan tulis ayat penuh untuk penerangan. Kemudian buka jawapan berlangkah.
Catat soalan yang anda tersilap, dan log kesilapan dan baris gilir ujian semula boleh membantu menyusunnya mengikut jenis kesilapan. Penerang had dan pembundaran berguna apabila anda memutuskan berapa banyak digit untuk ditulis.
Soalan, mudah kepada lebih sukar
S1. Namakan proses yang membawa tenaga dari Matahari ke Bumi, dan nyatakan mengapa ia boleh merentasi angkasa.
Lihat jawapan
Sinaran. Ia dibawa oleh gelombang elektromagnet, yang tidak memerlukan zarah, jadi ia boleh bergerak melalui vakum angkasa.
S2. Sebatang rod logam dipanaskan. Lengkapkan ayat: zarah bergetar ______ dan jarak purata ______.
Lihat jawapan
Zarah bergetar dengan lebih kuat dan jarak purata bertambah. Zarah itu sendiri tidak menjadi lebih besar.
S3. Susun mengikut pengembangan paling banyak kepada paling sedikit untuk kenaikan suhu yang sama: bar besi, udara, air.
Lihat jawapan
Udara, air, besi. Gas mengembang paling banyak kerana zarahnya berjauhan dengan daya yang lemah. Cecair mengembang kurang dan pepejal paling sedikit.
S4. Proses manakah yang terutamanya bertanggungjawab bagi setiap satu? (a) Sudu logam dalam teh panas menjadi hangat. (b) Udara hangat naik di atas dapur. (c) Anda berasa hangat berhampiran unggun api tanpa menyentuhnya.
Lihat jawapan
(a) Pengaliran. (b) Perolakan. (c) Sinaran.
S5. Sebuah cecair dipanaskan pada kuasa seragam. Bacaan rekaan: 25 °C pada minit ke-0, 65 °C pada minit ke-4, 65 °C dari minit ke-4 hingga ke-10, kemudian 85 °C pada minit ke-12. Cari takat lebur atau takat didih, tempoh bahagian mendatar dan kadar kenaikan awal.
Lihat jawapan
Bahagian mendatar berada pada 65 °C. Ia berlangsung 10 − 4 = 6 min. Kadar awal = (65 − 25) ÷ 4 = 40 ÷ 4 = 10 °C/min. Bahagian mendatar bermaksud perubahan keadaan, dengan tenaga masuk untuk memutuskan ikatan.
S6. Seorang pelajar berkata “graf mendatar antara minit ke-4 dan ke-10, jadi pemanas dimatikan.” Betulkan pernyataan itu.
Lihat jawapan
Pemanas masih membekalkan tenaga. Tenaga itu digunakan untuk mengatasi daya antara zarah semasa perubahan keadaan, jadi suhu kekal malar.
S7. Mengapa bayu laut dirasai di pantai Malaysia pada waktu siang? Gunakan perolakan dalam jawapan anda.
Lihat jawapan
Pada waktu siang, daratan menjadi panas lebih cepat daripada laut. Udara di atas daratan dipanaskan, mengembang, menjadi kurang tumpat dan naik. Udara yang lebih sejuk dan lebih tumpat dari atas laut bergerak masuk menggantikannya, dan ini dirasai sebagai bayu dari laut.
S8. Dua sampel air: 2 kg pada 40 °C dan 0.5 kg pada 70 °C. Yang mana mempunyai suhu lebih tinggi, dan yang mana menyimpan lebih banyak tenaga terma di atas 0 °C? Gunakan 4200 J/(kg °C).
Lihat jawapan
Sampel 0.5 kg mempunyai suhu lebih tinggi, 70 °C. Tenaga untuk sampel 2 kg: 2 × 4200 × 40 = 8400 × 40 = 336 000 J. Tenaga untuk sampel 0.5 kg: 0.5 × 4200 × 70 = 2100 × 70 = 147 000 J. Sampel 2 kg menyimpan lebih banyak, walaupun lebih sejuk.
S9. Pemanas 250 W meleburkan pepejal selama tepat 6 minit pada suhu malar. Cari tenaga yang dibekalkan, dengan menganggap semuanya sampai kepada pepejal. Jika jisim sampel ialah 0.3 kg, cari tenaga bagi setiap kg.
Lihat jawapan
Masa = 6 × 60 = 360 s. Tenaga = 250 × 360 = 90 000 J. Tenaga bagi setiap kg = 90 000 ÷ 0.3 = 300 000 J/kg. Kuantiti ini diteroka dalam pengiraan haba.
S10. Dua tin serupa berisi air bermula pada 90 °C. Satu dicat hitam legap dan satu lagi perak berkilat. Yang mana menyejuk lebih cepat, dan mengapa?
Lihat jawapan
Tin hitam legap menyejuk lebih cepat. Permukaan gelap dan legap ialah pemancar sinaran inframerah yang baik, manakala perak berkilat ialah pemancar yang lemah dan memantulkan sinaran. Perbezaannya terletak pada sinaran, kerana air, tin dan persekitaran selebihnya sama.
S11. Sebuah termos mengekalkan teh panas. Selepas 20 min, termos P menyejuk daripada 85 °C kepada 73 °C. Termos Q menyejuk daripada 85 °C kepada 67 °C. Cari kadar penyejukan masing-masing dan nyatakan yang mana lebih baik ditebat. Kemudian namakan dua ciri termos yang baik.
Lihat jawapan
P: (85 − 73) ÷ 20 = 12 ÷ 20 = 0.6 °C/min. Q: (85 − 67) ÷ 20 = 18 ÷ 20 = 0.9 °C/min. P lebih baik ditebat kerana kehilangan tenaga dengan lebih perlahan. Dua ciri: vakum antara dinding berlapis dua (tiada pengaliran atau perolakan) dan permukaan berlapis perak (mengurangkan sinaran). Penyumbat mengurangkan perolakan dan penyejatan.
Jika anda tersilap soalan ini
| Kesilapan anda | Soalan | Pergi ke |
|---|---|---|
| Menyatakan zarah mengembang, atau susunan pengembangan salah | S2, S3 | terangkan pengembangan menggunakan model zarah |
| Menamakan proses pemindahan yang salah, atau “haba naik” | S1, S4, S7 | bandingkan pengaliran, perolakan dan sinaran |
| Tersalah baca bahagian mendatar atau kecerunan | S5, S6, S9 | tafsirkan graf suhu-masa |
| Mencampuradukkan suhu dan tenaga terma | S8 | bezakan suhu daripada tenaga terma |
| Penaakulan penebat atau kadar penyejukan salah | S10, S11 | terangkan penebat daripada struktur yang diberi |
Apa yang perlu dibuat seterusnya
Jika skor anda baik dalam kelima-lima kumpulan, teruskan ke pengiraan haba atau layari panduan pembelajaran Fizik. Jika satu kumpulan terus tersilap, ulang pelajaran itu dan cuba semula soalan tersebut dengan nombor yang berbeza.
Sesetengah pelajar boleh menjawab soalan ini dalam sejam yang tenang tetapi tidak apabila bercampur dalam kertas berjangka masa. Itu wajar dibincangkan dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu, di mana guru dapat melihat di mana penaakulan anda tersasar semasa anda menulis.