Nota Sains Tambahan Tingkatan 4 Bab 8 : Haba
Sains Tambahan: Tingkatan 4
BAB 8: Haba
🔥8.1 Keseimbangan Terma
Keadaan di mana pemindahan haba bersih (net heat transfer) antara dua objek yang bersentuhan adalah SIFAR.
Bagaimana Keseimbangan Terma Dicapai?
100°C
Objek A (Panas)
Membebaskan haba
20°C
Objek B (Sejuk)
Menyerap haba
60°C = 60°C
Keseimbangan Terma
Suhu objek A = Suhu objek B. Tiada lagi pemindahan haba bersih.
Aplikasi dalam Kehidupan Harian
Termometer Klinik
Termometer diletakkan di bawah lidah sehingga keseimbangan terma dicapai antara badan dan merkuri termometer.
Menyejukkan Minuman
Ketulan ais menyerap haba dari air panas sehingga keseimbangan terma dicapai, menjadikan air sejuk.
Ketuhar (Oven)
Udara panas dalam ketuhar memindahkan haba kepada makanan sehingga suhu makanan sama dengan ketuhar (masak).
8.2 Muatan Haba Tentu (c)
Kuantiti haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg suatu bahan sebanyak 1°C.
FORMULA HABA
Q: Kuantiti Haba (Joule, J)
m: Jisim bahan (kg)
c: Muatan haba tentu (J kg-1 °C-1)
Δθ: Perubahan suhu (°C)
Muatan Haba Tentu TINGGI
Contoh: Air (c = 4200 J kg-1 °C-1)
- Memerlukan banyak haba untuk naikkan suhu.
- Lambat panas dan lambat sejuk.
- Sesuai sebagai agen penyejuk (Radiator kereta).
Muatan Haba Tentu RENDAH
Contoh: Logam/Kuprum (c = 400 J kg-1 °C-1)
- Memerlukan sedikit haba untuk naikkan suhu.
- Cepat panas dan cepat sejuk.
- Sesuai untuk periuk dan kuali memasak.
Fenomena Semula Jadi (Bayu Laut & Darat)
☀️ Bayu Laut (Siang)
Darat (c rendah) lebih cepat panas berbanding laut (c tinggi). Udara panas di darat naik ke atas, udara sejuk dari laut bergerak ke darat.
🌙 Bayu Darat (Malam)
Darat lebih cepat sejuk berbanding laut. Udara panas di laut naik ke atas, udara sejuk dari darat bergerak ke laut.
8.3 Haba Pendam Tentu (l)
Haba yang diserap atau dibebaskan semasa perubahan keadaan jirim bagi 1 kg bahan tanpa perubahan suhu.
🧊→💧 Pelakuran (Fusion)
Haba pendam tentu pelakuran ialah haba yang diserap untuk menukar 1kg bahan dari Pepejal kepada Cecair (atau dibebaskan dari Cecair ke Pepejal) pada takat lebur.
Cth: Ais mencair menjadi air.
💧→☁️ Pengewapan (Vaporization)
Haba pendam tentu pengewapan ialah haba yang diserap untuk menukar 1kg bahan dari Cecair kepada Gas (atau dibebaskan dari Gas ke Cecair) pada takat didih.
Cth: Air mendidih menjadi wap.
Lengkung Pemanasan (Suhu vs Masa)
Semasa peleburan atau pendidihan, suhu tidak berubah (mendatar pada graf) kerana haba yang diserap (Haba Pendam) digunakan sepenuhnya untuk memutuskan ikatan antara molekul, bukannya meningkatkan tenaga kinetik (suhu).
Sains Tambahan Tingkatan 4 © Modul Termodinamik Digital
GLOSARI: FIZIK HABA
| Istilah | Definisi |
|---|---|
| Bayu darat | Angin dari darat ke laut pada waktu malam. Darat lebih cepat sejuk berbanding laut. |
| Bayu laut | Angin dari laut ke darat pada waktu siang. Darat lebih cepat panas berbanding laut. |
| Haba Pendam | Tenaga yang diserap atau dibebaskan semasa perubahan fasa jirim pada suhu yang malar (tetap). |
| Haba Pendam Tentu Pelakuran | Haba diperlukan untuk mengubah 1 kg pepejal kepada cecair tanpa perubahan suhu. |
| Haba Pendam Tentu Pengewapan | Haba diperlukan untuk mengubah 1 kg cecair kepada gas tanpa perubahan suhu. |
| Jirim | Bahan yang terdiri daripada zarah-zarah halus yang sentiasa bergerak secara rawak. |
| Keseimbangan Terma | Keadaan di mana kadar pemindahan haba bersih adalah sifar kerana kedua-dua objek mempunyai suhu yang sama. |
| Konduktor Haba | Bahan yang mengalirkan haba dengan cepat (muatan haba tentu rendah). Contoh: Logam. |
| Lengkung Pemanasan | Graf hubungan suhu-masa apabila haba diserap untuk meningkatkan suhu atau mengubah fasa bahan. |
| Lengkung Penyejukan | Graf hubungan suhu-masa apabila haba dibebaskan untuk menurunkan suhu atau mengubah fasa bahan. |
| Muatan Haba | Kuantiti haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu sesuatu objek sebanyak 1°C. |
| Muatan Haba Tentu | Haba diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg bahan sebanyak 1°C atau 1 K. |
| Penebat Haba | Bahan yang melambatkan pemindahan haba (muatan haba tentu tinggi). Contoh: Kayu, air. |
| Sentuhan Terma | Keadaan fizikal yang membolehkan tenaga haba berpindah antara dua objek. |
| Teori Kinetik Jirim | Penyataan bahawa zarah-zarah jirim sentiasa bergerak dan mempunyai tenaga kinetik yang bergantung pada suhu. |
| Termometer | Alat pengukur suhu yang berfungsi berdasarkan pengembangan cecair atau prinsip keseimbangan terma. |
| Termostat | Peranti mekanikal atau elektronik yang mengawal suhu sistem secara automatik. |