Latihan Formatif 4.2 – Fizik Tingkatan 4 (KSSM) Bab 4

Soalan 1:
Apakah perbezaan antara muatan haba dengan muatan haba tentu?

Jawapan:

Soalan 2:
Berapakah tenaga haba yang diperlukan untuk meningkatkan suhu sebanyak 10°C bagi jisim 0.2 kg emas?
[Diberi nilai muatan haba tentu emas ialah 300 J kg^–1 °C^–1]

Jawapan:
$$\begin{aligned} Q & =m c \theta \\ & =(0.2)(300)(10) \\ & =600 \mathrm{~J} \end{aligned}$$

Soalan 3:
Sebuah bekas mengandungi 200 g air pada suhu awal 30°C. Paku besi berjisim 200 g pada suhu 50°C direndam ke dalam air itu. Berapakah suhu akhir air itu? Nyatakan andaian yang anda perlu buat dalam penghitungan anda.
[Diberi nilai muatan haba tentu air ialah 4 200 J kg^–1 °C^–1 dan besi ialah 450 J kg^–1 °C^–1]

Jawapan:
Jisim, m_a = 200 g, θ_a = 30^oC
Jisim, m_p = 200 g, c_a = 4 200 J kg^–1 °C^–1
Muatan haba tentu air, c_a = 4 200 J kg^–1 °C^–1
Muatan haba tentu paku besi, c_p = 450 J kg^–1 °C^–1
Suhu akhir air, θ_ak = ??? °C

$$\begin{aligned} Q_a & =Q_p \\ m_a c_a \Delta \theta_a & =m_p c_p \Delta \theta_p \\ m_a c_a\left(\theta_{a k}-\theta_a\right) & =m_p c_p\left(\theta_p-\theta_{a k}\right) \\ (200)(4200)\left(\theta_{a k}-30\right) & =(200)(450)\left(50-\theta_{a k}\right) \end{aligned}$$

$$\begin{aligned} \left(4200 \theta_{a k}-126000\right) & =\left(22500-450 \theta_{a k}\right) \\ 4200 \theta_{a k}+450 \theta_{a k} & =22500+126000 \\ 4650 \theta_{a k} & =148500 \\ \theta_{a k} & =31.94^{\circ} \mathrm{C} \end{aligned}$$

Andaian :
Kehilangan haba oleh paku = haba yang diserap oleh air pada suhu bilik.
Tiada haba diserap atau dibebaskan ke persekitaran.