Sebuah cerek elektrik diisi dengan 500 g air pada suhu 30°C. Kuasa elemen pemanas cerek ialah 0.8 kW. Anggap bahawa semua haba dari elemen pemanas dipindahkan ke air.
[Diberi nilai muatan haba tentu air ialah 4 200 J kg–1 °C–1.]
(a) Hitungkan:
(i) tenaga haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu air kepada 100°C.
(ii) masa yang diambil oleh cerek untuk memanaskan air kepada suhu 100°C.
(b) Mengapakah pemegang cerek diperbuat daripada plastik?
(c) Mengapakah elemen pemanas cerek diperbuat daripada logam?
(d) Elemen pemanas cerek diletakkan di dasar cerek. Terangkan sebab.
Jawapan:
\begin{aligned}
& m=500 \mathrm{~g}=0.5 \mathrm{~kg} \\
& P=0.8 \mathrm{~kW}=800 \mathrm{~W}
\end{aligned}
(a)(i)
\begin{aligned}
Q & =m c \theta \\
& =(0.5)(4200)(100-30) \\
& =147000 \mathrm{~J}
\end{aligned}
(a)(ii)
\begin{aligned}
P t & =Q \\
t & =\frac{Q}{P} \\
& =\frac{147000}{800} \\
& =183.75 \mathrm{~s}
\end{aligned}
(b)
Plastik mempunyai muatan haba tentu yang tinggi dan merupakan penebat haba.
(c)
Logam mempunyai muatan haba tentu yang rendah dan merupakan pengalir haba.
(d)
Air akan bergerak ke atas apabila dipanaskan dan air yang sejuk akan turun melalui perolakan. Maka, seluruh air dapat dipanaskan. Oleh itu, elemen pemanas cerek diletakkan di dasar cerek.
Satu bahan mempunyai jisim 250 g. Bahan tersebut kehilangan 5 625 J haba apabila disejukkan sehingga mencapai penurunan suhu sebanyak 25°C.
(a) Hitungkan muatan haba tentu bahan tersebut. Kenal pasti bahan tersebut berdasarkan Jadual 4.2 yang telah dilengkapkan di halaman 128.
(b) Jelaskan kegunaan bahan tersebut berdasarkan muatan haba tentunya.
Jawapan:
(a)
$$
\begin{aligned}
Q & =m c \theta \\
c & =\frac{Q}{m \theta} \\
& =\frac{5625}{(0.25)(25)} \\
& =900 \mathrm{~J} \mathrm{~kg}^{-1}{ }^{\circ} \mathrm{C}
\end{aligned}
$$
Merujuk kepada Jadual 4.2, bahan tersebut ialah aluminium.
(b)
Aluminium mempunyai muatan haba tentu yang rendah dan merupakan pengalir haba yang baik.
Oleh itu, aluminium sangat sesuai digunakan dalam peralatan memasak.
