Penilaian Prestasi 4 (Soalan 4 – 6) – Fizik Tingkatan 4 (KSSM) Bab 4

Soalan 4:
(a) Definisikan haba pendam tentu.

(b) Jisim seketul ais yang sedang melebur berkurang sebanyak 0.68 kg. Berapakah kuantiti haba yang telah diserap daripada persekitaran oleh ketulan ais itu?

[Haba pendam tentu pelakuran ais = 3.34 × 10⁵ J kg^–1]

Jawapan:
(a) Haba pendam tentu ialah kuantiti haba yang diserap atau dibebaskan semasa perubahan fasa bagi 1 kg bahan tanpa perubahan suhu.

(b)
$$\begin{aligned} Q & =m l \\ & =0.68 \times\left(3.34 \times 10^5\right) \\ & =2.27 \times 10^5 \mathrm{~J} \end{aligned}$$

Soalan 5:
(a) Apakah maksud haba pendam tentu pengewapan?

(b) Rajah 1 menunjukkan graf jisim air, m melawan masa, t apabila air di dalam sebuah bikar dipanaskan oleh pemanas elektrik dengan kuasa 1 800 W. Pada masa, t = 360 s, air itu mula mendidih. Hitungkan:

(i) jisim air yang mendidih menjadi stim dari t = 360 s hingga t = 710 s.

(ii) haba pendam tentu pengewapan air.

Jawapan:
(a) Haba pendam tentu pengewapan, l_f suatu bahan ialah kuantiti haba yang diserap semasa pendidihan atau kuantiti haba yang dibebaskan semasa kondensasi bagi 1 kg bahan itu tanpa perubahan suhu.

(b)(i)
Daripada graf, jisim air, $$\begin{aligned} m & =480-200 \\ & =280 \mathrm{~g} \\ & =0.28 \mathrm{~kg}\end{aligned}$$

(b)(ii)
$$\begin{aligned} & Q=m l \\ & P t=m l \\ & 1800 \times(710-360)=0.28 \times l \\ & l=\frac{1800 \times 350}{0.28} \\ & l=2.25 \times 10^6 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1} \end{aligned}$$

Soalan 6:
Sebentuk cincin emas berjisim 5.5 g mengalami peningkatan suhu dari 36°C hingga 39°C. Berapakah tenaga haba yang telah diserap oleh cincin tersebut?
[Diberi nilai muatan haba tentu emas ialah 300 J kg^–1 °C^–1]

Jawapan:
$$\begin{aligned} m & =5.5 \mathrm{~g} \\ & =0.0055 \mathrm{~kg} \text { atau } 5.5 \times 10^{-3} \mathrm{~kg}\end{aligned}$$
$$\begin{aligned} Q & =m c \theta \\ & =\left(5.5 \times 10^{-3}\right)(300)(3) \\ & =4.95 \mathrm{~J}\end{aligned}$$