Unit 9 gas theory
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Like this? Share it with your network

Share
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
2,347
On Slideshare
2,347
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
120
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. PHY 2012 – Fundamental of Physics UNIT 9 : GAS THEORY9.1 : Sifat – sifat Gas (Properties of Gas)9.2 : Tekanan Atmosfera (Atmospheric Pressure)9.3 : Hukum Gas (Gas Law) 1 Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar
  • 2. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 2
  • 3. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 3
  • 4.  Gas terbina baripada zarah-zarah jirim yang tersusun berjauhan antara satu sama lain. Zarah-zarah gas di panggil molekul. Molekul-molekul gas ini sentiasa bergerak secara rawak dan berlanggar antara satu sama lain. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 4
  • 5. SIFAT FIZIK GASSifat fizik merujuk kepada : Bentuk Ketermampatan Pengembangan Resapan Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 5
  • 6.  Bentuk Apabila sebiji durian dibawa masuk ke dalam makmal dan diletakkan di satu penjuru, baunya dapat dihidu di seluruh makmal dan mungkin di luar makmal itu. Bau dibawa oleh molekul-molekul gas. Ini menunjukkan gas tidak mempunyai bentuk. Gas akan mengisi penuh bekas yang mengandunginya Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 6
  • 7.  Ketermampatan Satu picagari dipenuhkan dengan udara dan hujungnya ditutup. Apabila ombohnya ditekan ke bawah, didapati omboh dapat ditolak melalui suatu jarak. Ini menunjukkan gas mempunyai ketermampatan yang tinggi. Pengembangan Pengembangan ialah pertambahan saiz atau isipadu sesuatu objek apabila objek itu dipanaskan. Perhatikan uji kaji dan pemerhatian di bawah Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 7
  • 8. Keadaan jirim Pemerhatian Inferens Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 8
  • 9.  Resapan Resapan ialah pergerakan zarah-zarah dari kawasan berkepekatan tinggi ke kawasan berkepekatan rendah. Berikut adalah uji kaji menunjukan kadar resapan dalam gas. Aktiviti Pemerhatian Inferens Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 9
  • 10. Uji Minda 9.1-1Ringkaskan kesemua sifat-sifat fizik gas Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 10
  • 11.  Atmosfera adalah satu lapisan udara tebal yang mengelilingi Bumi Oleh sebab udara dapat dimampatkan, atmosfera adalah lebih tumpat pada paras laut. Semakin tinggi dari paras laut, semakin kurang tumpat udara. Ini adalah kerana semakin tinggi, semakin nipis udara. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 11
  • 12. Lapisan atmosfera Bumi Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 12
  • 13. Tekanan atmosfera ialah tekanan yang dikenakan oleh atmosfera ke atas permukaan bumi dan semua jasad di Bumi. Kita tidak merasai tekanan atmosfera kerana tekanan di dalam badan kita adalah sama dengan tekanan luar. Namun, badan kita sangat peka terhadap perubahan tekanan atmosfera. Umpamanya telinga kita akan berdesing apabila kita mendaki gunung atau berada di dalam kapal terbang yang sedang berlepas. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 13
  • 14. Tahukah anda…Mengapa pendaki Gunung Everest membawa bersamamereka bekalan oksigen semasa mendaki gunungberkenaan ?Ini kerana, seseorang akanmengalami kesesakan nafasjika berada pada altitudmelebihi 3 000 m dariparas laut Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 14
  • 15. Fenomena Menunjukkan Kewujudan Tekanan Atmosfera Sedikit air panas di isi ke dalam botol plastik yang kosong. Mulut botol plastik itu ditutup dan di biarkan sejuk Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 15
  • 16.  Suatu gelas diisi penuh dengan air dan ditutup dengan sekeping kadbod. Gelas itu ditelangkup seperti dalam rajah di bawah Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 16
  • 17.  Dua pam sink ditekan terhadap satu dengan yang lain dengan bibirnya bertemu supaya udara di dalamnya disesarkan seperti dalam rajah di bawah Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 17
  • 18. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 18
  • 19. Kegunaan Tekanan Atmosfera dalam Kehidupan Prinsip Kerja Picagari Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 19
  • 20.  Prinsip Kerja Sifon Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 20
  • 21.  Prinsip Kerja Pelekap Getah Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 21
  • 22.  Prinsip Kerja Penyedut Minuman Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 22
  • 23.  Tin Susu Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 23
  • 24.  Pembersih Vakum Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 24
  • 25. Salah Tanggapan…Apabila minum dengan menggunakan penyedutminuman, air ditarik ke dalam mulut melaluipenyedut minumanSebenarnya…Air tidak ditarik ke mulut,tetapi air ditolak oleh tekananatmosfera melalui turus penyedut minuman Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 25
  • 26. Alat untuk Mengukur Tekanan Atmosfera Barometer merkuri Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 26
  • 27. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 27
  • 28. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 28
  • 29.  Barometer FortiN Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 29
  • 30.  Barometer aNeroiD Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 30
  • 31. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 31
  • 32. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 32
  • 33. Aplikasi Dalam Kehidupan Harian…. Kita dapat merasai tekanan udara di dalam sebiji belon apabila kita memicit belon itu. Bola ping pong yang kemik dapat dipulihkan ke bentuk bulat dengan merendamkan bola itu di dalam air panas. Tudung bekas air minuman di dalam sebuah kereta didapati terbuka apabila kereta itu diletakkan di bawah matahari yang panas terik. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 33
  • 34. Daripada situasi di Daripada situasi di atas, apakah yang atas, apakah yang dapat anda kaitkan dapat anda kaitkan dengan udara di dengan udara disekeliling kita…????sekeliling kita…???? Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 34
  • 35. Idea Kewujudan Tekanan Gas Bola ping pong yang kemik dapat dipulihkan ke bentuk bulat dengan merendamkan bola itu di dalam air panas. Tekanan udara yang bertambah di dalam bola ping pong menolak dinding bola sehingga kembali ke bentuk asal. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 35
  • 36. Idea Kewujudan Tekanan Gas Tudung bekas air minuman di dalam sebuah kereta didapati terbuka apabila kereta itu diletakkan di bawah matahari yang panas terik. Tekanan udara di dalam bekas telah menolak tudung itu sehingga tercabut daripada bekasnya Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 36
  • 37.  Tekanan gas boleh diterangkan derdasarkan teori kinetik jirim : a) Molekul gas sentiasa bergerak bebas secara rawak dengan hadlaju yang tinggi b) Gerakan molekul rawak menyebabkan dinding bekas dilanggar oleh sebilangan molekul c) Molekul yang berlanggar dinding bekas akan melantun balik dan mengalami perubahan momentum d) Perubahan momentum ini menyebabkan satu daya dikenakan Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 37
  • 38. Ringkasnya,Menurut Teori Kinetik Jirim, Molekul-molekul gas sentiasa bergerak secara rawak, bebas, laju dan berlanggar antara satu sama lain serta melanggar dinding bekas secara kenyalApabila molekul gas melanggar dindingbekas, momentum gas berubah. Tindakbalas ini menghasilkan satu daya yangdikenakan ke atas dinding. Oleh itu, tekanan gas terhasil. PHY 2012 : Fundamental of Physics - by Maslinda Mohatar 38
  • 39.  Bagi satu bekas tertutup dan mengandungi gas :a) Bilangan molekul dalam gas adalah tetapb) Jisim gas itu adalah tetapc)Kelakuan gas itu bergantung pada tiga pemboleh ubah Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 39
  • 40. Pemboleh Simbol Unit SI ubah Tekanan P Pascal (Pa) Isipadu V m3 Suhu T Kelvin (K) Hubung kait antara dua pemboleh ubah dikaji dengan memalarkan pemboleh ubah yang ketiga. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 40
  • 41. Gelembung udara tu Gelembung udara tu semakin besar bila semakin besar bila naik ke atas… naik ke atas… Kenapa ye…??? Kenapa ye…??? Tekanan…? Tekanan…? Isipadu… ?? Isipadu… Suhu…??? Suhu…??? Errmm.. Apa Errmm.. Apakaitannya…?? kaitannya…?? Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 41
  • 42.  Hukum Boyle memberikan hubungan antara tekanan dengan isipadu suatu gas yang jisim dan suhunya tetap Apabila gas dimampatkan, molekulnya bergerak dalam ruang yang mempunyai isipadu yang lebih kecil. Ini bermakna, kepadatan molekul bertambah. Walaupun suhu gas itu malar, molekul gas berlanggar dinding bekas dengan lebih kerap. Ini menyebabkan tekanan pada dinding bekas bertambah. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 42
  • 43. Hukum Boyle menyatakan bahawa bagi satu jisim gas yangtetap, tekanan gas itu adalah berkadar songsang denganisipadunya jika suhu gas itu tetap Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 43
  • 44.  Secara matematiknya, P = tekanan V = isipaduAtau PV = pemalar, apabila suhu tetap Graf di sebelah menunjukkan isipadu berkadar sonsang tekanan Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 44
  • 45.  Menurut Hukum Boyle, P1 = tekanan awal gas V1 = isipadu awal gas P2 = tekanan akhir gas V2 = isipadu akhir gasPerhatikan rajah dan graf di bwah : Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 45
  • 46. Contoh 9.3.1-1 : Sebuah pam tangan mengandungi 1 200 cm3 udara pada tekanan 100 kPa . Muncung pam itu ditutup dan ombohnya ditolak supaya isipadu udara dikurangkan ke 750 cm3. Hitungkan tekanan baru udara itu. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 46
  • 47. Jawapan : Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 47
  • 48. Contoh 9.3.1-2 : Sebiji gelembung udara dengan isipadu 4.0 cm3 dilepaskan dari sebuah kapal selam yang berada pada kedalaman 40 m di bawah permukaan air. Berapakah isipadu gelembung udara itu apabila berada pada kedalaman 6 m ? [ Tekanan atmosfera = 10 m air ] Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 48
  • 49. Jawapan : Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 49
  • 50.  Hukum Charles memberikan hubungan antara isipadu, V , dengan suhu mutlak, T , suatu gas yang jisim dan tekanannya tetap. Suhu mutlak, T disukat dalam unit kelvin (K), iaitu unit bagi kuantiti asas suhu dalam sistem SI. Suhu Ѳ°C dihubungkan dengan suhu T K oleh ungkapan Ѳ°C = ( 273 + Ѳ ) K. Suhu sifar kelvin, 0 K, dikenali sebagai sifar mutlak kerana pada suhu ini, tenaga kinetik molekul – molekul gas dan tekanan gas adalah sifar. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 50
  • 51. Graf di bawah menunjukkan isipadu gas melawansuhu. Suhu mutlak gas pada -273 ° C atau 0 Kmenunjukkan tenaga kinetik molekul gas adalahsifar . Suhu dalam unit K dikenali sebagai suhumutlak. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 51
  • 52. Hukum Charles menyatakan bahawa bagi satu jisim gas yang tetap, isipadu gas itu berubah secara langsung dengan suhu mutlaknya jika tekanan gas itu adalah tetap.Secara matematiknya,atau, Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 52
  • 53.  Katakan pada awalnya, suhu mutlak satu gas adalah T1 dan isipadunya ialah V1. Apabila suhu gas itu berubah ke T2, didapati isipadu gas berubah ke V2. Menurut Hukum Charles, V1 = isipadu awal gas V2 = isipadu akhir gas T1 = suhu awal gas T2 = suhu akhir gas Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 53
  • 54.  Graf di bawah menunjukkan isipadu melawan suhu dalam unit K dan °C Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 54
  • 55. Contoh 9.3.2-1 :Sebuah picagari mengandungi 5 ml udara padasuhu bilik 27°C. Picagari itu kemudiannya disimpan di dalam peti sejuk dan suhunya turun ke3°C. Berapakah isipadu udara di dalam picagariitu ? Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 55
  • 56. Jawapan : Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 56
  • 57. Contoh 9.3.2-2 :Panjang turus udara di dalam sebatang tiub kaca yangterperangkap oleh titisan asid sulfurik pekat pada suhu27° C ialah 10.0 cm.a) Berapakah panjang turus udara pada suhu (i) 100 ° C (ii) -67 ° Cb) Berapakah suhu, dalam ° C, apabila panjang turus udara ialah 8.0 cm ? Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 57
  • 58. Jawapan : Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 58
  • 59.  Hukum tekanan memberikan hubungan antara tekanan dengan suhu mutlak suatu gas yang jisim dan isipadunya tetap. Apabila suatu gas dipanaskan, molekulnya memperoleh tenaga kinetik dan bergerak pada laju yang lebih tinggi. Molekul ini berlanggar dinding bekas dengan kerap dan juga mengenakan daya yang lebih kuat pada dinding bekas. Ini menyebabkan tekanan pada dinding bekas itu bertambah. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 59
  • 60. Hukum tekanan menyatakan bahawa bagi satu jisim gas yang tetap, tekanan gas itu berubah secara langsung dengan suhu mutlaknya jika isipadu gas itu adalah tetap.Secara matematiknya, atau Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 60
  • 61.  Katakan pada awalnya, tekanan satu gas adalah P1 dan suhu mutlaknya adalah T1. Apabila suhu gas itu berubah ke T2, didapati tekanan gas turut berubah ke P2 . Menurut Hukum Tekanan P1 = tekanan awal P2 = tekanan akhir T1 = suhu awal T2 = suhu akhir Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 61
  • 62.  Graf di bawah menunjukkan tekanan, P melawan suhu mutlak,T. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 62
  • 63. Contoh 9.3.3-1 : Sebuah silinder besi yang mengandungi gas pada tekanan 280 kPa berada pada suhu 47 °C di dalam sebuah bengkel. Berapakah tekanan gas itu jika suhu bengkel turun ke 27 °C ? Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 63
  • 64. Jawapan : Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 64
  • 65.  Contoh 9.3.3-2 : Tekanan udara di dalam sebuah tayar kereta sebelum permulaan suatu perjalanan ialah 2.0 x 10 5 Pa dan suhu udara ialah 27 °C. Oleh sebab geseran antara tayar dengan permukaan jalan raya, suhu tayar meningkat kepada 67 °C selepas perjalanan tersebut. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 65
  • 66. a) Berapakah tekanan udara di dalam tayar pada suhu 67 °Cb) Jika tekanan maksimum yang selamat bagi udara di dalam tayar ialah 2.5 x 105 Pa, berapakah suhu tayar apabila tekanan di dalam tayar adalah maksimum ? Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 66
  • 67. Jawapan : Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 67
  • 68. Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 68
  • 69.  Tiga pemboleh ubah yang menentukan kelakuan suatu gas yang jisimnya tetap ialah tekanan, P, isipadu, V, dan suhu mutlak, T. Daripada tiga hukum gas di atas, hubungkait antara ketiga-tiga pemboleh ubah bagi suatu jisim gas yang tetap boleh dirumuskan seperti berikut : Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 69
  • 70.  Katakan tekanan, isipadu, dan suhu mutlak bagi satu jisim gas yang tetap adalah pada awalnya P1, V1, dan T1 masing-masing. Kemudian, nilai-nilai tersebut berubah kepada P2, V2, dan T2 Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 70
  • 71. Maka,denganP1 = tekanan awal P2 = tekanan akhirV1 = isipadu awal V2 = isipadu akhirT1 = suhu awal T2 = suhu akhir Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 71
  • 72. Contoh 9.3.4-1 : Satu gelembung udara dengan isipadu 2.5 x 10 -4 m3 dilepaskan daripada sebuah kapal selam yang berada pada kedalaman 60 m di dalam air yang suhunya 7°C. Berapakah isipadu gelembung udara itu apabila tiba ke permukaan laut yang suhunya 27°C [ Tekanan atmosfera = 10 m air ] Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 72
  • 73. Jawapan : Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 73
  • 74. … TAMAT … Unit 9 : Gas Theory – by Maslinda Mohatar 74