4.2 MUATAN HABA TENTU

FIZIK T4

BAB 4
HABA

4.2 MUATAN HABA TENTU

DISEDIAKAN OLEH : PN. SUHANA ROSELI

Author : Khairi

MUATAN HABA
MUATAN HABA, C

Jumlah haba yang diperlukan bagi
menaikkan suhu objek sebanyak 1 oC

Q Unit C = J / oC
Muatan haba, C = ΔꝊ = J oC-1

Di mana :

Q = Kuantiti haba yang dibekalkan
ΔꝊ = Perubahan suhu

Muatan haba suatu objek bergantung kepada :
1. Jisim objek
2. Jenis bahan objek

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA

P Q

38 oC 38 oC

Bikar P memerlukan lebih banyak haba berbanding Q
kerana P mempunyai jisim yang lebih besar daripada Q

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA
Maka,muatan haba P lebih besar daripada Q

P Q

38 oC 38 oC

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA
Air mempunyai muatan haba yang lebih besar daripada
minyak masak

PQ

38 oC 38 oC

air Minyak
masak

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA

Kuprum Emas

38 oC 38 oC

1 kg 1 kg

Kuprum memerlukan haba yang lebih besar berbanding emas
kerana kuprum mempunyai muatan haba yang lebih besar
berbanding emas

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA

Bagaimana jumlah haba dibekalkan
kepada objek ditentukan ?

800 W Q = Pt

P = kuasa pemanas rendam
( unit watt,W)

t = masa
( unit s)

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA

CONTOH

Tentukan jumlah haba yang diserap oleh cecair
jika pemanas rendam 1000 W digunakan selama 2 minit.

Jumlah haba, Q = Pt
= 1000 x 2 x 60
= 120000 J
= 120 kJ

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA

LATIHAN

1 kg cecair dipanaskan menggunakan pemanas rendam 800 W.
Jika suhu cecair bertambah 4 oC dalam masa 3 minit, tentukan
muatan haba cecair

Jumlah haba, Q = Pt
= 800 x 3 x 60
= 144000 J

Muatan haba = Q/q
= 144 000/4
= 36000 J oC-1

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA

LATIHAN

1 kg cecair dipanas menggunakan pemanas rendam 800 W.
Jika suhu cecair berubah dari 40 oC ke 50 oC

dalam masa 5 saat.Tentukan muatan haba cecair

50 oC Jumlah haba, Q = Pt
40 oC = 800 x 5
= 4000 J

Muatan haba = Q/q
= 4000/10
= 400 J oC-1

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

LATIHAN MUATAN HABA

1000 W Tentukan muatan haba objek dibawah

37 oC 42 oC Jumlah haba, Q = Pt
= 1000 x 20
Selepas 20 s = 20000 J

Muatan haba = Q/q
= 20000/5
= 4000 J oC-1

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

LATIHAN PENGAYAAN

Apakah yang dimaksudkan dengan muatan haba ?

Haba yang diperlukan bagi menaikkan suhu objek
sebanyak 1 oC

Apakah faktor yang mempengaruhi muatan haba suatu bahan ?

Jisim bahan
Jenis bahan

Apakah yang dimaksudkan dengan muatan haba air ialah 4200 J oC-1 ?

4200 Joule tenaga haba diperlukan bagi menaikkan
suhu air sebanyak 1 oC

Bandingkan muatan haba 100 g dan 1 kg air.

Muatan haba 1 kg air lebih besar daripada 100 g air

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

LATIHAN PENGAYAAN

1 kg air 2 kg air

Rajah X Rajah Y

Rajah menunjukkan kuantiti air dipanaskan menggunakan

pemanas rendam 100 W pada suhu awal yang sama.

a. Bandingkan bacaan termometer dalam Rajah X dan Rajah Y selepas
2 minit.

Bacaan termometer dalam Rajah X lebih tinggi

daripada Rajah Y

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

LATIHAN PENGAYAAN

1 kg air 2 kg air

Rajah X Rajah Y

Rajah menunjukkan kuantiti air dipanaskan menggunakan

pemanas rendam 100 W pada suhu awal yang sama.

b. Berikan sebab bagi jawapan anda.

Jisim yang lebih besar memerlukan haba yang lebih
besar bagi menaikkan suhunya

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

LATIHAN PENGAYAAN

1 kg air 2 kg air

Rajah X Rajah Y

Rajah menunjukkan kuantiti air dipanaskan menggunakan

pemanas rendam 100 W pada suhu awal yang sama.

c. Bandingkan muatan haba air dalam rajah X dan Y.

Muatan haba air dalam rajah X lebih kecil daripada
rajah Y

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

2 kg air

a. Hitungkan muatan haba air jika kuasa pemanas rendam ialah 100 W
dan suhu meningkat sebanyak 2 oC selepas 5 s dipanaskan.

Muatan haba = Q/q
= Pt/q
= 100 x 5/2
= 250 J oC-1

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU
MUATAN HABA TENTU

Jumlah haba yang diperlukan bagi menaikkan
suhu 1 kg bahan sebanyak 1 oC

Muatan haba
Muatan haba tentu =

jisim
c = Q/mq
Unit = J/kg oC

= J kg-1 oC-1

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

Q=mcq

Q = tenaga haba diserap atau dibebaskan,J
m = jisim bahan,kg
c = muatan haba tentu
q = perubahan suhu,oC

= qf - qi

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU
MUATAN HABA TENTU

Bahan Muatan haba tentu,c/
Kuprum J kg-1 oC-1

Air 387
Wap
4200

2010

1 kg kuprum memerlukan 387 J tenaga haba bagi menaikkan
suhunya setiap 1 oC

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU
MUATAN HABA TENTU

Bahan Muatan haba tentu,c/
Kuprum J kg-1 oC-1

Air 387
Wap
4200

2010

1 kg air memerlukan 4200 J tenaga haba bagi menaikkan
suhunya setiap 1 oC

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU
MUATAN HABA TENTU

Bahan Muatan haba tentu,c/
Kuprum J kg-1 oC-1

Air 387
Wap
4200

2010

1 kg wap memerlukan 2010 J tenaga haba bagi menaikkan
suhunya setiap 1 oC

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU
MUATAN HABA TENTU

Bahan Muatan haba tentu,c/
Kuprum J kg-1 oC-1

387

Air 4200

Wap 2010

Objek yang mempunyai muatan haba tentu yang rendah
mudah/cepat panas atau sejuk

Objek yang mempunyai muatan haba tentu yang tinggi
sukar/lambat panas atau sejuk

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU T2
T1

500 g kuprum 500 g air

Bandingkan bacaan termometer T1 dan T2 selepas 2 minit dan
terangkan mengapa

T1 lebih tinggi daripada T2 kerana kuprum mempunyai
muatan haba tentu yang lebih rendah berbanding air

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

T1 = 60 oC T2 = 60 oC

500 g kuprum 500 g air

Bandingkan bacaan termometer T1 dan T2 selepas 2 minit dan
terangkan mengapa

T1 lebih rendah daripada T2 kerana kuprum mempunyai
muatan haba tentu lebih rendah berbanding air

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

MENENTUKAN MUATAN HABA TENTU AIR

900 W Jisim air = 200 g
Suhu awal,qi = 37 oC
Selepas 3 minit
Suhu akhir,qf = 50 oC

Q = mcq

Pt = 0.2 x c x 13

900 x 3 x 60 = 0.2 x c x 13

c = 62307 J kg-1 oC-1

Bacaan teori = 4200 J kg-1 oC-1
Mengapa bacaan dari ujikaji lebih besar ?

Sebahagian haba hilang ke persekitaran

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

MENENTUKAN MUATAN HABA TENTU AIR

900 W Jisim air = 200 g
Suhu awal,qi = 37 oC
Selepas 3 minit
Suhu akhir,qf = 50 oC

Q = mcq

Pt = 0.2 x c x 13

900 x 3 x 60 = 0.2 x c x 13

c = 62307 J kg-1 oC-1

Bacaan teori = 4200 J kg-1 oC-1
Mengapa cawan polisterin digunakan ?
Bagi mengurangkan haba hilang ke persekitaran

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

MENENTUKAN MUATAN HABA TENTU PEPEJAL

0 Jisim aluminium = 200 g
minit Suhu awal,qi = 37 oC

37 oC 900 W

Kertas
tisu

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

MENENTUKAN MUATAN HABA TENTU PEPEJAL

0 Jisim aluminium = 200 g
2 Suhu awal,qi = 37 oC
Suhu akhir,qf = 52 oC
minit
Q = mcq
52 oC Pt = 0.2 x c x 15
900 x 2 x 60 = 0.2 x c x 15
900 W c = 36000 J kg-1 oC-1

Kertas Bacaan teori = 900 J kg-1 oC-1
tisu

Apakah anggapan yang dibuat dalam eksperimen ?

Tiada haba hilang ke persekitaran

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

LATIHAN

Berapakah jumlah haba yang diperlukan bagai menaikkan
suhu 600 g emas dari suhu bilik ke 60 oC.
[ muatan haba tentu emas = 129 J kg-1 oC-1]

Q = mcq Suhu bilik
= 0.6 x 129 x [60 – 27]
= 0.6 x 129 x 33
= 2554.2 J

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

LATIHAN X oC Q = mcq
40 oC
Pt = mc[qf – qi]
Air 900 x 5 x 60 = 2 x 4200 x[qf – 40]
270000 = 8400 x[qf – 40]
qf – 40 = 32.14

qf = 72.14 oC

2 kg air pada suhu 40 oC dipanaskan menggunakan pemanas
900 W.
Berapakah suhu X selepas 5 minit ?
[muatan haba tentu air = 4200 J kg –1 oC-1]

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

LATIHAN

Berapa lamakah masa yang diambil bagi mendidihkan
5.2 kg air pada suhu bilik menggunakan pemanas 3.2 kW ?
[muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 oC-1]

Q = mcq
Pt = mcq
3200 x t = 5.2 x 4200 x [100 – 27]

t = 498.2 s

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

LATIHAN

80 oC Nota :
q = perubahan suhu
q sentiasa positif

32.4 oC

Suhu 500 g air berkurang dari 80 oC ke 32.4 oC. CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi
Hitungkan tenaga haba yang hilang dari air.
[muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 oC-1]

Q = mcq
= mc[qi – qf]
= 0.5 x 4200[80 - 32.4]

= 99960 J

MUATAN HABA TENTU

LATIHAN

500 g air pada suhu 80 oC diletakkan didalam peti sejuk.Jika 100 kJ tenaga haba
hilang dari air.Berapakah suhu akhir air ?
[muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 oC-1]

Q = mcq
100 000 = 0.5 x 4200 x [qi – qf]
100 000 = 2100 x [80 – qf]
100 000 = 168000 - 2100qf
2100qf = 168 000 - 100 000
2100qf = 68 000

qf = 32.4 oC

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

LATIHAN MUATAN HABA TENTU

100 g Qw = Qc
120 oC mwcw[qf – qi] = mccc[qi – qf]
1 x 4200[qf – 15] = 0.1 x 387[120 - qf]
4200qf – 63000 = 38.7[120 - qf]
4200qf – 63000 = 4644 - 38.7qf
4200qf + 38.7qf = 4644 + 63000
4238.7qf = 67644

qf = 16 oC

100 g dan 120 oC bebola kuprum direndamkan ke dalam 1 kg air pada suhu
15oC.Berapakah suhu air apabila bebola dan air mencapai keseimbangan terma ?
[muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 oC-1]
muatan haba tentu kuprum = 387 J kg-1 oC-1

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

LATIHAN Air Qw = Qo
24 oC mwcw[qf – qi] = mOcO[qi – qf]
Minyak
90 oC 200 g cw[qf – qi] = cO[qi – qf]
4200[qf – 24] = 2410[90 - qf]
200 g 4200qf – 100800 = 216900 - 2410qf
4200qf + 2410qf = 216900 + 100800
6610qf = 317700

qf = 48 oC

Berapakah suhu akhir campuran ?
[muatan haba tentu minyak = 2410 J kg-1 oC-1]
muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 oC-1

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

LATIHAN

Bikar P mengandungi 100 g cecair X dan bikar Q mengandungi 250 g
cecair X.Jika suhu cecair X dalam bikar P ialah 90 oC dan suhu cecair X
dalam bikar Q ialah 20 oC.Berapakah suhu campuran cecair X jika mereka
dicampurkan bersama ?

QQ = QP CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi
mQcQ[qf - qi] = mpcp[qi – qf]
mQcx[qf - qi] = mpcx[qi – qf]
mQ[qf - qi] = mp[qi – qf]

0.25[qf - 20] = 0.1[90 - qf]

0.25qf - 5 = 9 - 0.1qf
0.25qf + 0.1qf = 9 + 5
0.35qf = 14
qf = 40 oC

MUATAN HABA TENTU

LATIHAN

Sebuah meteor jatuh dari angkasa lepas ke bumi.Anggarkan
perubahan suhu meteor yang jatuh pada kelajuan 200 ms-1.
[muatan haba tentu meteor = 100 J kg-1 oC-1]

Tenaga kinetik = tenaga haba
½ mV2 = mcq
½ V2 = cq

½ (200)2 = 100q
20000 = 100q

q = 200 oC

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

LATIHAN

Sebuah bola besi jatuh dari ketinggian 200 m.
Anggarkan perubahan suhu bola besi.
[muatan haba tentu bola besi = 150 J kg-1 oC-1]

Tenaga keupayaan = tenaga haba
mgh = mcq
gh = cq

10 x 200 = 150q
2000 = 150q

q = 13.3 oC

CICKIGKUGUSAUuSthHUorAH:NKAhANaiAri

APLIKASI MUATAN HABA TENTU

Pemilihan bahan binaan rumah
tradisional di pelbagai zon iklim

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

APLIKASI MUATAN HABA TENTU
Peralatan memasak

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

APLIKASI MUATAN HABA TENTU

Air sebagai agen penyejuk
dalam enjin kenderaan

Diisi dengan air
Air mempunyai muatan haba
tentu yang tinggi.
Ia boleh menyerap jumlah haba
yang besar tanpa kenaikkan
suhu yang tinggi

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

APLIKASI MUATAN HABA TENTU
Lapisan luar kapsul angkasa

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

APLIKASI MUATAN HABA TENTU

Penghasilan bahan-bahan terkini
dalam pembinaan bangunan hijau

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

APLIKASI MUATAN HABA TENTU
Peralatan memasak

Pemegang dibuat Badan dibuat daripada
daripada kayu atau plastik kuprum atau aluminium

Kayu atau plastik mempunyai Kuprum atau aluminium
muatan haba tentu yang tinggi, mempunyai muatan haba tentu
Maka ia tidak mudah menjadi yang rendah,
panas Maka ia mudah menjadi panas

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

APLIKASI MUATAN HABA TENTU
Bayu laut

Udara dipanaskan Udara sejuk
dan naik turun

Udara sejuk
bertiup ke darat

Daratan mempunyai
muatan haba tentu
yang rendah

Cepat panas

Laut mempunyai
muatan haba tentu
yang tinggi

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

MUATAN HABA TENTU

APLIKASI

Udara sejuk Bayu darat
turun
Udara dipanaskan
dan naik

Udara sejuk
bertiup ke laut

Daratan mempunyai
muatan haba tentu
yang rendah

Cepat sejuk

Laut mempunyai
muatan haba tentu
yang tinggi

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

LATIHAN PENGAYAAN

Mengapa pisang lebih panas dari kerak dalam pisang goreng ?

Pisang mengandungi lebih banyak air daripada
keraknya
Air mempunyai muatan haba tentu yang tinggi
Muatan haba yang tinggi mampu menyimpan
lebih banyak haba

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

LATIHAN PENGAYAAN

Rajah menunjukkan bikar A mengandungi 200 g air dan bikar B
mengandungi 200 g minyak dipanaskan pada suhu awal yang sama

selama 5 minit menggunakan pemanas 1000 W.
a. Bandingkan suhu air dan minyak selepas 5 minit.

Suhu minyak lebih tinggi daripada suhu air

b. Berikan sebab bagi jawapan anda.

Muatan haba tentu minyak lebih rendah
daripada air

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi

LATIHAN PENGAYAAN

Suhu Bahan S

Bahan T

Masa

a. Bandingkan muatan haba tentu pepejal S dan T.

Muatan haba tentu pepejal T lebih tinggi daripada S

b. Berikan sebab bagi jawapan anda.

Pepejal T memerlukan lebih banyak haba bagi
meningkatkan suhunya

CIKGU SAUuthHorA:NKhAairi