Tuesday, December 9, 2014

BAB 8: DUNIA MELALUI DERIA KITA

8.1 ORGAN DERIA DAN FUNGSINYA

1 Organ deria membolehkan organisma mengesan den bergerak balas ter­hadap perubahan alam sekeliling.

2 Deria-deria manusia, organ-organ deria den jenis rangsangan disena­raikan dalam Jadual 8.1.

Deria

Organ deria

Jenis Rangsangan

Sentuh

Kulit

Sentuhan,tekanan, sakit,panas

Bau

Hidung

Bahan kimia

Rasa

Lidah

Bahan kimia

Pendengaran

Telinga

Bunyi

Penglihatan

Mata

Cahaya

Jadual 8.1 Deria-deria manusia, organ­-organ deria dan jenis rangsangan

Gerak Balas terhadap Rangsangan

1 Apabila organ deria menerima rangsangan, maklumat dalam bentuk impuls saraf akan dihantar ke otak.

2 Otak akan mentafsirkan makumat yang diterima den suatu gerak balas yang wajar akan diputuskan melalui otot den organ.

3 Laluan impuls saraf daripada rangsangan kepada gerak balas ditunjukkan dalam Rajah 1.1.

4 Efektor merupakan organ atau tisu yang melaksanakan gerak balas terhadap rangsangan.

clip_image002

8.2 DERIA SENTUH

1 Kulit ialah organ deria sentuh. Kulit mempunyai reseptor-reseptor yang boleh mengesan den bergerak balas terhadap panas, sejuk, sakit den tekanan.

2 Rajah 8.2 menunjukkan keratan rentas kulit manusia.

clip_image004

3. Epidermis merupakan lapisan perlindungan kulit yang terluar. Lapisan ini menghalang mikroorgan­isma daripada memasuki badan dan bersifat kalis air.

4 Dermis merupakan lapisan kulit yang terdalam. Kelenjar peluh, kapilari darah dan kebanyakan hujung saraf (reseptor sentuh) boleh dijumpai di sini.

5 Lapisan lemak merupakan lapisan tisu lemak yang terletak di bahagian bawah kulit. Lapisan ini berfungsi sebagai lapisan penebat untuk menjaga kepanasan badan.

6 Kulit bahagian badan yang berlainan mempunyai darjah kepekaan yang berlainan.

7 Kepekaan kulit bergantung kepada:

(a) Ketebalan lapisan epidermis

(b) Bilangan reseptor yang hadir

8 Kulit pada bahagian hujung jari tangan, muka dan leher lebih peka berbanding dengan kulit pada baha­gian tangan, kaki dan punggung.

8.3 DERIA BAU

1 Hidung ialah organ deria bau.

2 Rajah 8.3 menunjukkan keratan rentas hidung manusia dan kedudukan reseptor-reseptor bau.

clip_image006

3 Rajah 8.4 menunjukkan cirri-­ciri penyesuaian khas hidung manusia.

4 Laluan pengesanan bau ditunjuk­kan dalam Rajah 8.5.

5 Kepekaan hidung bergantung kepada kuantiti mukus dalam rongga hidung.

clip_image008

6 Sekiranya terlalu banyak mukus dihasilkan, contohnya apabila seseorang menghidap selesema, hidung menjadi kurang peka kepada bau. Lapisan mukus yang tebal menghalang bahan kimia melarut dan merang­sang reseptor.

7 Sekiranya rongga hidung terlalu kering, hidung juga menjadi kurang peka.

8 Bebulu halus di dalam rongga hidung memerangkap habuk dan kotoran dalam udara untuk memastikan bahawa udara yang bersih sahaja memasuki peparu.

8.4 DERIA RASA

1 Lidah merupakan organ deria rasa.

2 Rajah 8.6 menunjukkan kawasan lidah manusia yang peka kepada rasa.

clip_image010

3 Lidah mempunyai reseptor untuk mengesan rasa manis, masin, masam dan pahit.

4 Bonggol halus pada permukaan lidah dikenali sebagai tunas rasa.

5 Setiap tunas rasa mengandungi reseptor rasa yang peka kepada satu jenis rasa sahaja.

air liur.

7 Makanan yang terlarut merangsang reseptor rasa.

8 Laluan pengesanan rasa ditunjuk­kan dalam Rajah 8.7.

9 Deria rasa dipengaruhi oleh deria bau dan deria penglihatan.

8.5 DERIA PENDENGARAN

1 Telinga ialah organ deria pendengaran.

2 Telinga manusia terbahagi kepada tiga bahagian:

(a) Telinga luar - mengandungi udara

(b) Telinga tengah - mengandungi udara

(c) Telinga dalam - mengandungi cecair

3 Rajah 8.8 menunjukkan keratan rentas telinga manusia.

clip_image012

4 Jadual 1.3 menyenaraikan bahagian­bahagian tehnga dan fungsi-fungsinya.

5 Laluan bunyi dalam mekanisme pendengaran ditunjukkan dalam Rajah 8.7.

clip_image014

Bahagian

Fungsi

Telinga luar

Cuping telinga

Mengumpul dan mengarahkan gelombang bunyi ke dalam salur telinga

Salur telinga

Menyalurkan gelombang bunyi ke gegendang telinga

Telinga

tengah

Gegendang

telinga-

Bergetar apabila gelombang bunyi diterima dan memindahkan getaran getaran kepada osikel

telinga

Osikel telinga

Menguatkan getaran dan memindahkannya

kepada jendela bujur

Jendela bujur

Menghantar getaran-getaran dari osikel telinga ke telinga dalam

Tiub Eustachio

Mengimbangkan tekanan udara di kedua-dua belah gegendang telinga

Telinga dalam

Koklea

Menukarkan getaran bunyi kepada impuls saraf

Saraf auditori

Menghantar impuls ke otak untuk ditafsir

Salur separuh

bulat

Membantu mengawal keseimbangan badan

clip_image016

6 Salur separuh bulat dan tiub Eustachio tidak terlibat dalam mekanisme pendengaran. Kedua­dua bahagian ini penting untuk mengekalkan imbangan badan.

8.6 DERIA PENGLIHATAN

1 Mata ialah organ deria penglihatan dan sangat peka kepada rangsangan cahaya.

2 Mata terdiri daripada tiga lapisan utama, iaitu sklera (lapisan luar), koroid (lapisan tengah) dan retina (lapisan dalam).

3 Rajah 8.10 menunjukkan keratan rentas mata manusia.

4 Jadual 8.3 menyenaraikan bahagian-­bahagian mata manusia dan fungsi-fungsinya.

5 Laluan yang dilalui cahaya dalam mata ditunjukkan dalam Rajah 8.11.

clip_image018

Bahagian

Fungsi

Sklera

Melindungi bola mata dan mengekalkan bentuk bulatbola mata

Koroid

Mengandungi kapilari darah yang membekalkan makanan dan

kepada oksigen mata. Juga mengandungi pigmen hitam yang mengelakkan

pantulan cahaya

Retina

Lapisan bersel-sel peka cahaya (fotoreseptor) yang menerima cahaya dan rangsangan membentuk imej. Menukarkan rangsangan impuls cahaya kepada saraf

Bintik kuning

(fovea)

Bahagian retina yang paling peka kepada cahaya. Menukarkan rangsangan cahaya kepada impuls saraf

Bintik buta

Bahagian retina letaknya saraf optik. Bahagian ini tidak peka kepada cahaya

Konjuktiva

Membran lutsinaryang melindungi kornea

Kornea

Lapisan luar sklera yang lutsinar. Membenarkan cahaya memasuki mata

Iris

Bahagian koroid berwarna yang mengawal saiz pupil dan jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata

Pupil

(anak mata)

Bukaan kecil mata tempat cahaya memasuki mata

Kanta mata

Membengkok dan memfokuskan cahaya untuk membentuk imej pada Retina

Ligamen penggantung

Menyokong dan memegang kanta mata pada tempatnya

Jasad silium

Mengecut dan mengendur untuk mengawal ketebalan kanta dan

seterusnya panjang fokus kanta. Membolehkan kanta memfokuskan

secaradekatdanjauh imej

Gelemai

Cecair dalam mata yang membantu mengekalkan bentuk bola mata dan

juga membantu memfokuskan imej pada retina

Gelemaca

Bendalir pekat berupa jell yang membantu mengekalkan bentuk bola mata.

Juga membantu memfokuskan imej pada retina

Saraf optik

Menghantar impuls saraf dari retina ke otak

clip_image020

6 Imej yang dibentukkan pada retina adalah nyata, lebih kecil daripada objek clan berkedudukan songsang.

Otak mentafsirkan imej seperti sebagaimana kita `melihat' objek itu secara tegak (Rajah 8.12).

clip_image022

8.7 CAHAYA DAN PENGLIHATAN

Pantulan Cahaya

1 Apabila sinar cahaya mengenai sesuatu permukaan, sinar cahaya akan menukar arah pergerakan dan terpantul (Rajah 8.13).

clip_image024

2 Sinar tuju ialah sinar cahaya yang jatuh ke atas suatu permukaan.

3 Sinar pantulan ialah sinar cahaya Yang melantun dari suatu permukaan.

4 Hukum pantulan menyatakan bahawa sudut tuju adalah sama dengan sudut pantulan.

5 Normal ialah garis khayalan yang tegak lurus dengan permukaan tempat sinar cahaya mengenainya.

6 Pantulan sekata berlaku apabila sinar cahaya selari mengenai suatu permukaan yang licin dan seragam (Rajah 8.14(a)).

clip_image026

sinar cahaya selari mengenai suatu per mukaan Yang kasar (Rajah 8.14(b)).

clip_image028

8 Objek yang menggunakan prinsip pantulan cahaya adalah seperti kaleidoskop, cermin dan periskop.

Pembiasan Cahaya

1 Apabila cahaya merambat dari sate medium ke medium lain yang berlainan ketumpatan, cahaya melentur dan dibiaskan.

2 Hal ini berlaku kerana kelajuan cahaya bergantung kepada ketum­patan medium. Cahaya bergerak dengan lebih pantas dalam medium yang kurang tumpat. Cahaya her­gerak dengan lebih perlahan dalam medium yang lebih tumpat.

3 Apabila cahaya bergerak dari medium yang lebih tumpat ke medium yang kurang tumpat, cahaya terbias menjauhi normal (Rajah 8.15 (a)).

clip_image030

Yang Kurang tumpat ke medium yang lebih tumpat, cahaya terbias mendekatinormal (Rajah 8.15 (b)).

5 Beberapa fenomena hasil daripada pembiasan cahaya adalah seperti:

(a) Sudu kelihatan bengkok di

dalam segelas air.

(b) Bintang-bintang kelihatan lebih tinggi daripada kedudukan sebenarnya di langit.

(c) Kolam renang kelihatan lebih cetek daripada kedalaman sebenarnya.

Kecacatan Penglihatan

1 Untuk penglihatan normal, imej yang jelas dan tajam terbentuk pada retina.

2 Keadaan seseorang itu tidak dapat melihat dinamakan kebutaan.

3 Kmacatan Pen$lihatan yang biasa ber­laku seperti rabun jauh, rabun dekat dan astigmatisme menyebabkan imej yang kabur terbentuk pada retina.

4 Jadual 8.4 menyenaraikan punca, gejala dan cara pembetulan untuk rabun jauh, rabun dekat dan astigmatisme.

clip_image032

Ilusi optik

I Ilusi optik berlaku apabila otak tersalah mentafsir sesuatu imej.

2 Imej yang dilihat berbeza daripada objek yang sebenarnya.

3 Dalam ilusi optik, impuls yang di­hantar ke otak terganggu. Gangguan tersebut boleh disebabkan oleh objek itu sendiri atau keadaan di sekeliling objek.

4 Kedua-dua anak panah dalam Rajah 8.16 sama panjang. Namun begitu, Anak panah A kelihatan lebih pendek.

clip_image034

Bintik buta

1. Bintik buta merupakan satu kawasan pada retina yang tidak dapat mengesan imej kerana ketiadaan fotoreseptor di situ.

2 Bintik buta hanya boleh dikesan oleh sebelah mata sahaja pada sesuatu masa.

3 Untuk mengesahkan kewujudan bintik buta, pegang sekeping kad yang ditandai satu bulatan dan satu segi tiga berjarak 5 cm di antaranya. Tutup, mata kiri anda dan lihat pada bulatim dengan mata kanan sementara anda halakan kad ke arah muka anda. Segi tiga akan lenyap pada sesuatu jarak. Hal ini terjadi kerana imej segi tiga terbentuk pada bintik buta.

clip_image036

Penglihatan Stereoskopik dan Monokular

Jadual 8.5 membandingkan penglihatan stereoskopik dan monokular.

clip_image038

Alat yang Membantu Mengatasi Had Penglihatan

Jadual 8.6 menyenaraikan alat-alat yang membantu mengatasi had penglihatan.

1. kanta pembesar

2.teleskop

3. mikroskop

8.8 BUNYI DAN PENDENGARAN

1 Bunyi ialah suatu bentuk tenaga yang dihasilkan melalui getaran sesuatu objek.

2 Apabila sesuatu objek bergetar, tenaga kinetik akan ditukar kepada tenaga bunyi.

3 Bunyi wujud dalam bentuk gelombang yang memerlukan sesuatu medium untuk bergerak melaluinya

4 Bunyi bergerak paling cepat melalui pepejal, diikuti oleh cecair dan paling lambat melalui udara.

5 Objek yang keras dan licin memantulkan bunyi.

6 Bunyi yang terpantul dinamakan gema.

7 Gema berlaku di dalam gua, terowong dan dewan tertutup yang tiada langsir atau permaidani (atau apa-apa permukaan lembut).

8 Pengesanan gema berguna dalam:

(a) Menentukan lokasi kumpulan ikan di laut

(b) Menentukan kedalaman laut

(c) Memeriksa fetus wanita hamil melalui imbasan ultrabunyi

(d) Menerokai petroleum laut dalam

(e) Mengesan halangan dan menen­tukan lokasi mangsa bagi kelawar dan ikan lumba-lumba

9 Permukaan lembut menyerap bunyi. Kecacatan Pendengaran

1 Ketidakmampuan seseorang itu untuk mendengar dipanggf kepekakan.

2 Antara punca umum kepekakan ialah:

(a) Pelakuran osikel

(b) Osikel tidak dapat bergetar

(c) Kecederaan pada gegendang telinga (seperti koyakan pada gegendang telinga)

(d) Bunyi kuat yang mencederakan bahagian telinga

(e) Kerosakan koklea akibat penyakit atau perubatan tertentu

3 Sesetengah jenis kepekakan boleh dibetulkan dengan pembedahan.

4 Alat bantu Pendengaran membantu orang yang menghadapi masalah pendengaran dengan menguatkan bunyi.

Had Pendengaran

1 Manusia hanya dapat mengesan bunyi dalam lingkungan frekuensi 20 Hz sehingga 20 000 Hz.

2. Semakin tua seseorang, pendengaran­nya menjadi semakin kurang peka. Hal ini disebabkan gegendang telinga sudah kehilangan sifat keanjalannya dan tidak dapat bergetar sebaik dulu.

Had pendengaran Alat

Tidak dapat mendengar bunyi yang lembut Stateskop

Tidak dapat mendengar bunyi yang jauh Mikrofon, pembesar suara

Tidak dapat mendengar bunyi yang normal Alat bantu pendengaran

 

3 Jadual 8.7 menyenaraikan alat-alas yang membantu mengatasi had pendengaran.

Pendengaran Stereofonik .

1 Pendengaran stereofonik ialah kemampuan untuk mendengar dengan kedua-dua belah telinga.

2 Pendengaran stereofonik penting untuk menentukan arah dan sumber bunyi.

3 Telinga yang lebih dekat dengan sumber bunyi akan menerima bunyi terdahulu. Bunyi yang diterima juga lebih kuat.

4 Otak akan mentafsirkan perbezaannya dan mengenal pasti sumber bunyi.

5 Pendengaran stereofonik memboleh­kan mangsa dan pemangsa untuk mengesan lokasi masing-masing.

8.9 RANGSANGAN DAN GERAK BALAS DALAM TUMBUHAN

1 Gerak balas tumbuhan terhadap rangsangan biasanya lambat dan kurang ketara jika dibandingkan dengan gerak balas haiwan.

2 Tumbuhan menunjukkan dua jenis gerak balas terhadap rangsangan, iaitu gerakan tropisme dan nasti.

3 Tropisme ialah gerak balas tum­buhan terhadap rangsangan dengan tumbuh ke arch atau menjauhi rangsangan.

4 Apabila tumbuhan tumbuh ke arch rangsangan, gerak balas ini dikenali sebagai tropisme positif.

5 Apabila tumbuhan tumbuh men­jauhi rangsangan, gerak balas ini dikenali sebagai tropisme negatif.

6 Fototropisme ialah gerak balas tumbuhan terhadap cahaya. Pucuk tumbuhan menunjukkan fototro­pisme positif. Akar tumbuhan menunjukkan fototropisme negatif.

7 Geotropisme ialah gerak balas tumbuhan terhadap graviti. Akar menunjukkan geotropisme positif. Pucuk menunjukkan geotropisme negatif.

8 Hydrotropisme ialah gerak balas tumbuhan terhadap air. Akar menunjukkan hydrotropisme positif. Pucuk menunjukkan hydrotropisme negatif.

Eksperimen :

8.1 Tujuan : Gerak balas pucuk terhadap cahaya

Pemyataan masalah

Untuk mengkaji gerak balas pucuk

Bagaimanakah pucuk bergerak balas terhadap cahaya terhadap cahaya?

Pucuk bertumbuh ke arah cahaya.

Pemboleh ubah

(a) Yang dimanipulasikan:Arah cahaya

(b) Yang bergerak balas: Arah per­tumbuhan Pucuk

(c) Yang dimalarkan: Kehadiran air dan cahaya, jenis kacang hijau yang bercambah

Radas

Bikar, mentol, kotak dengan satu lubang disatu sisinya

Bahan

Kacang hijau yang bercambah, kapas, air

Prosedur

clip_image040

'"NCI u I,ri i urbeuidredn sepersi yang ditunjukkan dalam Rajah 8.18;

2 Pucuk d'iperhatikan selepas empat hari.

Pemerhatian

clip_image042

Perbincangan

1 Pucuk dalam Set K tumbuh tegak ke atas.

2 Pucuk dalam Set L membengkok ke arah lubang di sisikotak.

3 Dalam kedua-dua situasi ini, Pucuk bertumbuh ke arah cahaya. Kesimpulan

Pucuk menunjukkan fototropisme positif.

4;EKSKRIMEN 82 , Gerak balas Pucuk dan akar terhadap graviti

Tujuan

Untuk mengkaji gerak balas Pucuk dan akar terhadap graviti Pernyataan masalah Bagaimanakah Pucuk dan akar bergerak balas terhadap graviti? Hipotesis

Pucuk tumbuh ke arah yang bertentangan dengan arah tarikan graviti manakala akar bertumbuh ke arah tarikan graviti.

Pemboleh ubah

(a) Yang dimanipulasikan: Orientasi anak benih

(b) Yang bergerak balas: Arah pertum­buhan Pucuk dan akar anak benih (c) Yang dimalarkan: Kehadiran air, ketiadaan cahaya, jenis kacang

Radas Piring petri Bahan Kacang hijau yang bercambah, kapas, pita selofan, plastisin, kotak, air Prosedur

1 Tiga anak benih yang mempunyai radikel dan plumul lurus diletakkan di dalam Airing petri seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.21.

clip_image044

2 Pining petri dan anak-anak benih disimpan di dalam almaa yang gelap selama empat had. Kemudian, pemerhatian dicatatkan.

clip_image046

Perbincangan

1 Semua pucuk tumbuh tegak ke atas manakala semua akar ber­tumbuh ke bawah.

2 Pucuk tumbuh dalam arah yang bertentangan dengan arah tarikan graviti.

3 Akar tumbuh ke arah tarikan graviti.

Kesimpulan

Akar menunjukkan geotropisme positif manakala pucuk menunjuk­kan geotropisme negatif.

clip_image048

1 Akar dalam Set P tumbuh melengkung ke atas ke arah kapas lembab.

2 Akar dalam Set Q tumbuh ke bawah ke arah air.

9 Tigmotropisme ialah gerak balas tumbuhan terhadap sentuhan atau apabila bersentuh dengan objek: pejal.

10 Tumbuhan yang mempunyai batang lembut (seperti timun, kacang panjang, bunga kembang pagi, dsb) bergantung kepada tigmotropisme untuk mendapatkan cahaya mata­hari yang secukupnya (Rajah 8.24).

clip_image050

11 Batang atau sulur paut pokok tersebut melingkari objek lain untuk mendapatkan sokongan.

12 Semua gerak balas tropisme kekal dan tidak boleh berpatah balik.

13 Gerakan nasti ialah gerak balas sebahagian tumbuhan terhadap rangsangan, gerakan tumbuhan tidak bergantung kepada arah rangsangan.

14 Gerakan nasti berlaku lebih cepat daripada tropisme dan gerak balas ini tidak kekal.

15 Tumbuhan mimosa clan perangkap lalat Venus menunjukkan gerakan nasti.

ncarmPUIan

1 Akar menunjukkan hidrotropisme positif.

2 Gerak balas akar terhadap air lebih kuat daripada gerak balas akar terhadap graviti.

16 Daun-daun mimosa tertutup dengan serta-merta apabila disentuh. Selepas beberapa ketika, daun-daunnya akan terbuka semula.

clip_image052

17 Perangkap lalat Venus mempunyai struktur khas yang menutup dan memerangkap serangga yang menghinggapinya.

clip_image054

18 Gerak balas tumbuhan terhadap rangsangan penting untuk mem­bantu tumbuhan mendapatkan keperluan asasnya.

19 Gerakan nasti mimosa membantu melindungi dirinya.

20 Gerakan nasti perangkap lalat Venus membantunya mendapat­kan nutrien tambahan.

BAB 7 HABA SEBAGAI SUATU BENTUK TENAGA

7.1 Apakah Haba?

1 Haba ialah suatu bentuk tenaga.

2 Tenaga haba juga dipanggil tenaga termal.

3 Unit untuk mengukur haba ialah joule (J).

4 Haba mengalir dari kawasan bersuhu tinggi ke kawasan yang bersuhu rendah.

Sumber Haba

1 Matahari ialah sumber tenaga utama di Bumi. Matahari meman­carkan haba dan cahaya ke angkasa dan sebahagian daripadanya sampai ke Bumi.

2 Haba juga boleh diperoleh melalui perubahan tenaga daripada sumber (bentuk tenaga) yang lain seperti:

  • (a) Geseran atau gosokan (tenaga kinetik)
  • (b) Tindak balas kimia (tenaga kimia)
  • (c) Pembakaran (tenaga kimia)
  • (d) Tenaga elektrik
  • (e) Tindak balas nuklear (tenaga nuklear)

Kegunaan Haba Seharian

1 Untuk memasak, mendidih air, menjemur pakaian dan menyeterika pakaian di rumah.

2 Untuk mensterilkan peralatan perubatan di klinik dan hospital.

3 Untuk menghasilkan stim di stesen kuasa untuk memutarkan turbin penjana bagi menjana tenaga elektrik.

4 Untuk meleburkan plastik dan logam (supaya boleh digunakan semula), memproses dan mengetin makanan dalam industri.

Suhu

1 Haba ialah suatu bentuk tenaga manakala suhu ialah sukatan bagi tahap kepanasan objek.

2 Apabila haba dibekalkan kepada sesuatu objek, objek itu menjadi lebih panas dan suhunya akan meningkat. Apabila haba dialihkan, objek itu menjadi sejuk dan suhunya akan menurun.

3 Unit SI untuk suhu ialah Kelvin (K). Suhu diukur dengan menggunakan termometer dan unit ukuran yang biasa digunakan ialah darjah Celcius atau Fahrenheit.

4 Haba dan suhu adalah berkaitan tetapi tidaklah sama:

  • (a) Semakin tinggi suhu sesuatu objek, semakin banyak kandungan habanya.
  • (b) Objek dengan jisim yang besar mempunyai kandungan haba yang lebih banyak daripada objek dengan jisim yang lebih kecil pada suhu yang sama.

7.2 ALIRAN HABA DAN KESAN-KESANNYA

Pengembangan dan Pengecutan Jirim

1 Apabila jirim dipanaskan, jirim mengembang. Isi padunya bertambah.

2 Apabila jirim disejukkan, jirim mengecut. Isi padunya berkurang.

3 Walaupun ketiga-tiga keadaan jirim (pepejal, cecair dan gas) mengembang apabila dipanaskan, gas mengembang dengan paling banyak dan pepejal mengembang dengan paling sedikit.

Kesan baba pada Pepejal

1 Zarah-zarah dalam pepejal bergetar pada kedudukan tetap.

2 Apabila pepejal dipanaskan, zarah­-zarah bergetar dengan lebih cepat dan jarak antara zarah-zarah bertambah.

3 Hal ini menyebabkan isi padu pepejal bertambah, iaitu pepejal mengembang.

4 Apabila pepejal kehilangan tenaga haba, zarah-zarah bergetar dengan lebih perlahan dan jarak antara zarah-zarah berkurang.

5 Hal ini menyebabkan isi padu pepejal berkurang, iaitu pepejal mengecut.

expand

6 Rajah 7.1 menunjukkan bahawa pepejal mengembang apabila dipa­naskan dan mengecut apabila disejukkan.

  • (a) Bebola logam boleh bergerak melalui gelang sebelum dipanaskan.
  • (b) Bebola logam tidak boleh bergerak melalui gelang selepas dipanaskan kerana isi padunya telah bertambah. Bebola akan dapat bergerak melalui gelang semula apabila disejukkan.

Kesan haba pada cecair dan gas

1 Zarah-zarah cecair dan gas bergerak scara bebas.

2 Apabila cecair clan gas dipanaskan, zarah-zarah bergerak dengan lebih cepat dan rawak. Jarak antara zarah-zarah juga bertambah.

3 Oleh itu, isi padu cecair dan gas bertambah.

4 Apabila cecair atau gas disejukkan, pergerakan zarah-zarah menjadi lebih perlahan dan zarah-zarah semakin rapat antara satu lama lain.

clip_image004

5 Oleh itu, isi padu cecair atau gas berkurang.

6 Aktiviti dalam Rajah 7.3 menunjuk­kan bahawa cecair mengembang apabila dipanaskan dan

mengecut apabila disejukkan.

clip_image006

  • (a) Merkuri mengembang dan arasnya meningkat apabila berada di dalam air panas.
  • (b) Merkuri mengecut dan arasnya menurun apabila berada di dalam ais.

7 Aktiviti dalam Rajah 7.4 menunjuk­kan bahawa gas mengembang apabila dipanaskan dan mengecut apabila disejukkan.

clip_image008

  • (a) Titisan dakwat merah bergerak ke atas tiub kaca apabila udara dalam kelalang dipanaskan dan is padunya mengembang.
  • (b) Titisan dakwat merah bergerak ke bawah tiub kaca apabila udara dalam kelalang menjadi sejuk dan isi padunya mengecut.

Aliran Haba

1 Haba mengalir dari kawasan yang lebih panas (yang bersuhu tinggi)

ke kawasan yang lebih sejuk (yang bersuhu rendah).

2 Semakin besar perbezaan suhu di antaranya, semakin cepat kadar aliran haba.

3 Haba mengalir melalui tiga cara:

  • (a) Konduksi
  • (b) Perolakan
  • (c) Sinaran

Konduksi

clip_image010

1 Aliran haba melalui pepejal dipanggil konduksi.

2 Apabila satu hujung rod logam dipanaskan, zarah-zarah di hujung rod memperoleh haba dan bergetar dengan lebih cepat.

3 Zarah-zarah ini menghentam zarah-­zarah lain yang berdekatan dan haba dipindahkan. Oleh itu, haba dipin­dahkan dari hujung rod yang lebih panas ke hujung rod yang lebih seiuk.

4 Eksperimen dalam Rajah 7.6 menun­jukkan bahawa haba mengalir melalui pepeial secara konduksi.

clip_image012

  • (a) paku tekan A jatuh dahulu, di­ikuti oleh Paku tekan B dan akhirnya C apabila lilin melebur.
  • (b) Haba dipindahkan melalui rod besi secara konduksi.
  • (c) Haba mengalir dari hujung rod yang panas ke hujung rod yang sejuk.

Perolakan

1 Perolakan ialah aliran haba melalui bendalir (cecair dan gas) menerusi zarah-zarahnya yang bergerak.

2 Apabila bendalir dipanaskan, bendalir mengembang dan menjadi kurang tumpat daripada bendalir sejuk.

3 Bendalir panas naik ke atas sambil membawa haba bersamanya. Bendalir sejuk bergerak ke bawah untuk meng­gantikan tempat bendalir panas.

4 Aliran ini dipanggil arus perolakan. Arus perolakan bergerak dalam kitaran.

5 Perolakan tidak berlaku dalam pepejal kerana zarah-zarah dalam pepejal tidak boleh bebas bergerak.

6 Aktiviti dalam Rajah 7.7 menunjuk­kan bahawa haba mengalir melalui cecair secara verolakan.

clip_image014

  • (a) Apabila air dipanaskan, arus air yang berwarna ungu kelihatan bergerak ke atas dan ke bawah dalam kitaran.
  • (b) Air yang panas mengembang dan bergerak ke atas, air yang sejuk dari permukaan bergerak ke bawah.
  • (c) Pergerakan air ditunjukkan oleh zarah-zarah kalium permanganat yang dibawa oleh air.

7 Aktiviti dalam Rajah 7.8 menunjuk­kan bahawa haba mengalir melalui Pas secara perolakan.

clip_image016

  • (a) Lilin yang menyala memanas­kan udara di sebelah kadbod tempat lilin terletak.
  • (b) Udara panas mengembang dan bergerak ke atas.
  • (c) udara yang lebih sejuk di sebelah kadbod yang lain bergerak ke bawah dan melalui bawah kadbod untuk menggantikan udara panas. Udara yang lebih sejuk membawa zarah-zarah asap bersamanya.
  • (d) Apabila sampai di sebelah kadbod tempat lilin terletak, udara sejuk dipanaskan oleh lilin. Udara panas bergerak ke atas sambil membawa zarah­zarah asap bersamanya.

Sinaran

1 Sinaran ialah proses aliran haba yang tidak memerlukan medium.

2 Dengan itu, haba boleh dipindah­kan melalui vakum.

clip_image018

3 Sinaran boleh diserap atau dipantulkan.

4 Aktiviti dalam Rajah 7.9 menun­jukkan bahawa haba mengalir melalui vakum secara sinaran.

  • (a) Pam vakum mengepam keluar udara dari balang loceng untuk mewujudkan keadaan vakum di dalamnya.
  • (b) Haba dari mentol cahaya tidak boleh bergerak melalui vakum secara konduksi atau perolakan kerana kedua-dua proses ini memerlukan medium.
  • (c) Tangan terasa panas. Hal ini menunjukkan bahawa haba dari mentol cahaya telah bergerak melalui vakum secara sinaran.

Aliran Haba dalam Fenomena Semula ladi

1 Haba dari Matahari bergerak secara sinaran melalui angkasa yang berkeadaan hampir vakum dari Matahari ke Bumi.

2 Pemanasan Bumi oleh Matahari dengan tidak sekata mengakibatkan angin.

3 Bayu darat dan bayu laut ialah angin yang berlaku setiap hari di kawasan

berhampiran dengan laut. Fenomena tersebut disebabkan oleh perolakan.

Bayu Laut

clip_image020

1 Pada waktu siang, darat dipanas­kan lebih cepat daripada laut.

2 Udara panas di permukaan darat naik dan udara sejuk di permukaan laut bergerak ke aiah darat untuk mengambil tempat udara panas.

3 Pergerakan udara sejuk dari laut ke arah darat menghasilkan bayu laut.

Bayu darat

clip_image022

1 Pada waktu malam, darat kehilangan haba lebih cepat daripada laut.

2 Udara panas di permukaan laut naik ke atas dan udara sejuk di permukaan darat bergerak ke arah laut untuk mengambil tempt udara panas.

3 Pergerakan udara sejuk dari darat ke laut menghasilkan bayu darat.

Konduktor dan Penebat Haba

1 Konduktor haba ialah bahan yang membenarkan haba mengalir melaluinya dengan mudah dan cepat.

2 Logam ialah konduktor haba yang baik. Logam yang berlainan me­manas dan menyejuk pada kadar yang berbeza.

3 Penebat haba (atau konduktor haba yang lemah) hanya membenarkan sedikit haba mengalir melaluinya.

4 Bahan bukan logam dan gas biasanya ialah konduktor haba yang

lemah.

Kegunaan Konduktor dan Penebat Haba

Jadua17.1 Kegunaan konduktor haba

Konduktor haba

Kegunaan

Aluminium

Membuat peralatan memasak dan cerek

Keluli

• Membuat peralatan memasak dan cerek

• Membuat seterika elektrik

• Membuat sirip pada motosikal untuk memindahkan haba dari enjin

Kuprum

• Membuat muncung alat pemateri yang digunakan untuk mencairkan logam

• Membuat gegelung radiator dalam peti sejuk bagi menghilangkan haba melalui agen penyejuk yang mengalir melaluinya

• Membuat radiator kereta bagi memindahkan haba dari air yangmengalir melaluinya

Jadual 7.2 Kegunaan penebat haba

Penebat haba

Kegunaan

Bulu

• Membuat pakaian sejuk clan selimut

Kapas

• Membuat pakaian dan selimut

Bulu pelepah

•Mengisi selimut dan pakaian sejuk

Kayu/plastik

• Membuat pemegang alat memasak

Stirobusa

• Membuat pembungkus makanan kehangatan yang mengekalkan makanan

Kaca

• Digunakan di dalam makmal untuk cecair (rod mengacau kaca) panas

7.3 KESAN HABA PADA JIRIM

Perubahan Keadaan Jirim

1 Jirim boleh wujud sebagai pepejal, Cecair dan gas.

2 Jirim boleh berubah daripada satu keadaan kepada satu keadaan yang lain.

3 Perubahan keadaan jirim melibat­kan proses fizikal yang boleh diterbalikkan (Rajah 7.14).

4 Perubahan dalam susunan zarah­-zarah jirim berlaku semasa proses fizikal.

5 Tenaga haba dibebaskan atau diserap semasa proses fizikal.

clip_image024

Peleburan

1 Peleburan ialah proses pepejal menyerap haba dan berubah menjadi Cecair.

image

2 Suhu apabila pepejal melebur ialah takat leburnya.

3 Contoh pemerhatian peleburan dalam kehidupan harian ialah:

(a) Aiskrim yang dikeluarkan dari peti sejuk melebur

(b) Lilin yang bernyala melebur

(c) Bijih timah melebur di dalam relau

Pendidihan

1 Pendidihan ialah proses Cecair meny­erap haba dan berubah menjadi gas.

image

2 Suhu apabila Cecair mendidih ialah takat didihnya.

3 Contoh pemerhatian pendidihan dalam kehidupan harian ialah:

(a) Air mendidih dalam cerek.

(b) Proses penyulingan yang meng­gunakan proses pendidihan dan kondensasi dalam pena­pisan minyak dan pembuatan alkohol.

Penyejatan

1 Penyejatan ialah proses Cecair menyerap haba dan berubah men­jadi gas pada mana-mana suhu di bawah takat didihnya.

image

2 Contoh pemerhatian penyejatan dalam kehidupan harian ialah:

(a) Pakaian basah mengering di bawah cahaya matahari.

(b) jalan raya yang basah menger­ing dipanaskan oleh matahari selepas hujan.

Pembekuan

1 Pembekuan ialah proses cecair membebaskan haba dan berubah menjadi pepejal.

image

2 Suhu apabila cecair membeku ialah takat bekunya.

3 Takat beku sama dengan takat lebur. Sebagai Cntoh, ais melebur pada 0°C dan air membeku menjadi ais pada 0°C.

4 Contoh pemerhatian pembekuan dalam kehidupan harian ialah:

(a) Air pada permukaan kolam dan sungai membeku menjadi ais pada musim sejuk.

(b) Aiskrim mengeras dalam peti sejuk.

Kondensasi

1 Kondensasi ialah proses gas membebaskan haba dan berubah menjadi cecair.

Gas --> cecair

2 Contoh pemerhatian pembekuan dalam kehidupan harian ialah:

(a) Titisan air terbentuk pada dinding luar gelas yang berisi minuman sejuk.

(b) Pembentukan awan.

Pemejalwapan

1 Pemejalwapan ialah proses pepejal berubah terus menjadi gas atau gas berubah secara terus menjadi pepejal tanpa melalui keadaan cecair.

Pepejal - gas atau Gas – pepejal

2 Haba diserap apabila pepejal berubah menjadi gas.

3 Haba dibebaskan apabila gas berubah menjadi pepejal.

4 lodin, ammonium klorida dan pepejal karbon dioksida ialah contoh bahan yang boleh memejalwap.

5 Contoh pemerhatian pemejalwapan dalam kehidupan harian ialah:

(a) Pembentukan kabus menggu­nakan pepejal karbon dioksida (ais kering).

(b) Ubat gegat menjadi semakin kecil lama-kelamaan.

7.4 APLIKASI PENGEMBANGAN DAN PENGECUTAN JIRIM

Pengembangan dan Pengecutan Jirim dalam Kehidupan Seharian

Termometer

1 Termometer mengandungi merkuri di dalam bebuh kaca dan tiub kapilari.

2 Merkuri ialah logam cecair yang mengembang dan mengecut dengan seragam dengan perubahan suhu.

clip_image026

Penggera kebakaran

1 Penggera kebakaran ialah alat yang mengesan dan memberi amaran kepada kita tentang api.

2 Alat ini mempunyai jalur dwilogam yang terdiri daripada dua jenis logam berlainan (loyang dan besi) yang mengembang pada kadar yang berbeza apabila dipanaskan (Rajah 7.16).

(a) Apabila tercetusnya api, suhu bilik meningkat.

(b) Loyang mengembang dengan lebih banyak daripada besi dan menyebabkan jalur membengkok ke arah dan menyentuh skru sentuh dan litar dilengkapkan.

(c) Arus mengalir melalui litar elektrik dan loceng elektrik berdering.

clip_image028

Termostat

1 Termostat ialah alat yang membantu mengawal suhu unsur pemanas di dalam peralatan elektrik seperti seterika, peti sejuk, periuk nasi elektrik dan cerek elektrik.

2 Alat ini mengandungi jalur dwilogam yang membengkok dari titik sentuh dan memutuskan litar apabila suhu terlalu tinggi.

3 Suhu diubah dengan menggunakan punat yang mengubah jarak antara jalur dwilogam dengan titik sentuh.

clip_image030

Landasan kereta api

1 Landasan kereta api mempunyai celah-celah antara landasan untuk membenarkan pengembangan landasan pada hari yang panas.

2 Tanpa celah-celah tersebut, landasan akan membengkok dan bertindih.

clip_image032

Jambatan keluli

1 Jambatan keluli dibina dengan sendi bergelongsor dan satu celah pada satu hujung. Ini membenar­kan pengembangan jambatan pada cuaca panas.

2 Pengguling menyokong hujung jambatan tersebut dan membenar­kan jambatan mengembang dengan mudah.

clip_image034

Menyelesaikan Masalah Ringkas dengan Prinsip Pengembangan dan Pengecutan jirim

Membuka penutup botol yang ketat

1 Sekiranya anda tidak dapat mem­buka penutup logam yang ketat pada botol kaca, anda boleh merendam­kan penutup botol dalam air panas.

2 Penutup logam akan mengembang lebih cepat daripada kaca dan melonggarkan penutup.

Pengembangan paip stim

clip_image036

1 Apabila stim melalui paip, paip akan memanas dan mengembang. Pengembangan dan pengecutan yang berulang akan merosakkan dan memecahkan paip.

2 Paip stim mempunyai bahagian yang melengkung yang dipanggil siku pengembangan yang mem­benarkan paip mengembang dan mengecut tanpa kerosakan.

Pengembangan dan pengecutan kaki lima konkrit dan jalan raya

1 Kaki lima konkrit diperbuat daripada bidur konkrit.

2 Celah antara bidur-bidur membo­lehkan pengembangan pada hari panas.

3 Jalan raya konkrit mempunyai siku pengembangan.

clip_image038

Kabel telefon dan elektrik

Kabel telefon dan elektrik dipasang secara kendur supaya mengelakkan kabel daripada terputus apabila kabel mengecut pada waktu malam atau semasa cuaca sejuk.

clip_image040

Tayar logam

1 Tayar logam kereta api adalah lebih kecil sedikit daripada rocfi logamnya.

2 Tayar dipanaskan sebeluin dipasangkan pada roda.

3 Selepas tayar menyejuk, tayar mengecut dan mencengkam rod dengan ketat.

Bekas kaca

1 Permukaan dalam suatu bekas kaca yang berdinding tebal mengembang lebih banyak daripada permukaan luar.

2 Hal ini mengakibatkan bekas meretak apabila air panas dituang ke dalamnya.

3 Masalah ini boleh diselesaikan dengan membuat bekas kaca yang berdinding nipis serta menuangkan air panas dengan perlahan.

7.5 PENYERAPAN DAN SINARAN HABA

Jenis Permukaan Mempengaruhi Penyerapan dan Sinaran Haba

1 Jenis dan warna permukaan objek mempengaruhi jumlah haba yang diserap atau dipancarkan oleh sesuatu objek.

2 Permukaan yang gelap menyerap dan membebaskan haba lebih baik daripada permukaan yang cerah.

3 Permukaan yang pudar menyerap dan membebaskan haba lebih baik daripada permukaan yang berkilat.

4 Jumlah haba yang diserap juga bergantung kepada suhu di sekeliling objek.

7.6 FAEDAH ALIRAN HABA

Aplikasi Aliran Haba

1 Aliran haba boleh digunakan untuk menjadikan kehidupan kita lebih selesa.

2 Contoh-contoh aplikasi konduksi haba ialah:

(a) Haba daripada air panas di dalam radiator kereta dikonduksikan kepada udara luar melalui tiub

kupnun di dalam radiator kereta.

(b) Konduksi haba daripada peralatan memasak dan cerek membenarkan kita memasak makanan dan mendidih air.

(c) Kita menggunakan muncung pemateri besi yang diperbuat daripada konduktor haba yang baik seperti kuprum untuk meleburkan logam lain.

(d) Haba daripada seterika elektrik digunakan untuk menyeterika pakaian yang comot.

3 Contoh-contoh aplikasi perolakan haba ialah:

(a) Salur ventilasi dalam bangunan membantu memperbaik per­edaran Udara

clip_image042

(i) Udara panas naik dan ter­lepas melalui salur ventilasi di bahagian atas bangunan.

(ii) Udara sejuk memasuki rumah melalui tingkap, pintu dan bukaan lain.

(b) Penyaman udara membantu menyejukkan suhu sekeliling

clip_image044

(i) Udara panas naik dan disejukkan oleh alat penghawa dingin.

(ii) Udara sejuk bergerak ke bawah.

(c) Peti sejuk

(d) Radiator kereta

(e) Cerek elektrik

Contoh-contoh aplikasi sinaran haba ialah:

(a) Menjemur pakaian basah menggunakan haba daripada matahari.

(b) Pemanas suria yang digunakan untuk memanaskan air.

(c) Unggun api yang membekal­kan baba.

(d) Termos yang digunakan untuk menyimpan cecair pada suhu tertentu.

(i) Mempunyai dua lapisan dinding kaca yang kedap udara di ruang antara­nya untuk mengelakkan kehilangan haba secara konduksi atau perolakan.

(ii) Permukaan kedaa-dua dinding bersalut perak untuk mengurangkan kehilangan haba secara sinaran.

(iii) Mulut dan dasar biasanya diperbuat daripada gabus yang merupakan konduk­tor baba yang lemah.

clip_image046

Eksperimen dalam Rajah 7.12 menunjukkan logam mempunyai

kebolehan mengalirkan haba secara konduksi pada kadar yang; berhe7a

clip_image048

(a) Paku tekan yang terlekat pada rod kuprum jatuh dahulu, manakala paku tekan yang terlekat pada rod besi jatuh terakhir.

(b) Kuprum merupakan konduktor haba yang terbaik, diikuti oleh aluminium dan besi.

Eksperimen-Eksperimen

Tujuan

Untuk mengkaji kebolehan penebatan haba bagi pelbagai bahan

Radas

Kelalang bulat, termometer

Pernyataan masalah

Adakah 'bahan yang berlainan mempunyai kebolehan penebatan haba yang berlainan?

Hlpotesis

Bahan yang berlainan mempunyai kebolehan penebatan haba yang berainan.

Pemboleh ubah

(a) Yang dimanipulasikan:

Jenis bahan penebat yang digunakan untuk membalut kelalang

(b) Yang bergerak 'balas:

Suhu air dalam kelalang

(c) Yang dimalarkan:

Isi padu air, Suhu awal dalam kelalang

Bahan

Kertas, kapas, benang bulu biri-bid, air panas (95°C)

Prosedur

1 Radas disediakan seperti yang ditunjukkan dalam Raiah 7.13.

clip_image050

2 Suhu air dalam setiap kelalang direkod seiepas 20 minit.

Keputusan

Kelalang

Penebat

Suhu (selepas 20 minit)

P

Kertas

70

Q

Kapas

80

R

Benang bulu biri-biri

88

Perbincangan

1 Suhu jatuh paling perlahan dalam kelalang R, diikuti dengan kelalang Q dan kelalang P.

2 Bahan penebat yang terbaik ialah benang bulu biri-biri, diikuti oleh kapas dan kerets.

Kesimpulan

Bahan yang berlainan mempunyai kebolehan penebatan haba yang berlainan. Hipotesis diterima.


Tujuan

Untuk menunjukkan bahawa objek gelap dan pudar menyerap haba dengan lebih baik daripada objek putih dan berkilat

Pernyataan masalah

Adakah objek gelap dan pudar menyerap haba dengan lebih baik daripada objek putih dan berkilat?

Hipotesis

Objek gelap dan pudar menyerap haba dengan lebih baik daripada objek putih dan berkilat.

Pemboleh ubah

(a) Yang dimanipulasikan: Jenis permukaan

(b) Yang bergerak balas: Suhu udara

(c) Yang dimalarkan: Was permukaan tin yang terdedah kepada haba, jarak tin dari cumber haba

Radas

Tungku kaki tiga, termometer, penunu Bunsen, kasa dawai, tin logam, gabus, pembaris meter

Rahan

Kertas hitam yang kasar, kertas putih yang berkilat

clip_image052

1 Eksperimendisediakan'sepertiyang ditunjukkan dalam Rajah 7.23.

2 Suhu awal udara dalam setiap tin direkodkan.

3 Penunu Bunsen dihidupkan.

4 Suhu udara dalam setiap tin direkodkan selepas 15 minit.

Perbincangan

1 Suhu udara dalam tin P meningkat lebih daripada suhu udara dalam tin Q.

2 Hal ini menunjukkan bahawa tin P menyerap lebih banyak haba daripada tin Q.

 

Suhu

(°C)

Tin

Awal

Akhir

P

28

40

Q

28

36

Kesimpulan

Objek gelap dan pudar menyerap haba dengan lebih baik daripada objek putih dan berkilat. Hipotesis diterima.

Tujuan

Untuk menunjukkan bahawa objek gelap clan pudar membebaskan haba dengan lebih baik daripada objek putih dan berkilat

Pernyataan masalah

Adakah objek gelap dan pudar membebaskan haba dengan lebih baik daripada objek putih dan berkilat?

Hipotesis

Objek gelap dan pudar mem­bebaskan haba dengan lebih baik daripada objek putih dan berkilat.

Pemboleh ubah

(a) Yang dimanipulasikan: Jenis permukaan

(b) Yang bergerak balas: Suhu air

(c) Yang dimalarkan: Was permukaan objek, Suhu dan is! padu air

Radas

Termometer, tin logam, gabus

Bahan

Kertas h tam yang kasar, kertas putih yang berkilat, air didih

Prosedur

1 Eksperimen disediakan seperti ditunjukka dalam Rajah 7.24.

clip_image054

2 Suhu awal air dalam setiap tin direkodkan.

3 Suhu air dalam setiap tin direkodkan selepas 15 minit.

Tin

Suhu

(°C)

 

Awal

Akhir

P

100

78

Q

100

87

Perbincangan

1 Suhu air di dalam tin P menurun dengan lebih banyak daripada Suhu air di dalam tin Q.

2 Hal ini menunjukkan bahawa lebih banyak haba dibebaskan daripada tin P jika dibandingkan dengan tin Q.

Kesimpulan

Objek gelap dan pudar mem­bebaskan haba dengan lebih baik daripada objek putih clan berkilat. Hipotesis diterima.