BAB 3 : JIRIM

Definisi/Maksud :

• Segala-galanya, sama ada benda yang hidup atau bukan hidup, yang mempunyai jisim dan mempunyai / memenuhi ruang dipanggil jirim.

• Contoh-contoh jirim adalah seperti air, udara, bumi, haiwan, tumbuh-tumbuhan dan manusia.

Bagaimana untuk membuktikan bahawa sesuatu benda itu mempunyai jisim dan memenuhi ruang.

1. Merujuk kepada rajah di atas, dua biji belon diisi dengan udara (udara memberikan isipadu kepada belon kerana ia memenuhi ruang didalam belon).

2. Salah satu belon dicucuk dengan jarum. Didapati bahawa rod akan cenderung ke arah belon yang masih berisi udara (udara mempunyai jisim kerana ia memberi berat kepada belon).

3. Ini menunjukkan bahawa udara adalah jirim yang mempunyai jisim dan memenuhi ruang.

Binaan Asas Jirim

1. Menurut teori asas terbina perkara, perkara itu terdiri daripada zarah halus yang berasingan.

2. Zarah-zarah ini boleh terdiri daripada atom atau molekul.

3. Atom adalah zarah terkecil bagi jirim dan tidak boleh dibahagikan lagi.

• Molekul terdiri daripada dua atau lebih atom.• Molekul adalah lebih besar daripada atom.• Molekul boleh terbina dari atom daripada jenis yang

sama atau jenis yang berbeza.

3.2 Keadaan Jirim

Keadaan jirim

1. pepejal

2. cecair

3.gas

Ciri-ciri Pepejal Cecair GasSusunan Zarah

- susunan rapat dan tetap

- susunan tidak teratur dan tidak tetap

- susunan tidak teratur dan tidak tetap

Daya tarikan Sangat kuat Lemah Sangat lemah

Ruang Sangat kecil Ada ruang Ruang besar

Kebolehmampatan Tidak boleh dimampatkan

Tidak boleh dimampatkan

Boleh dimampatkan

Isipadu Tetap Mengikut bekas

Contoh Pensil, kaca, meja dan lain-lain.

Minyak, kicap, dan lain-lain.

Helium, oksigen hidrogen.

Pergerakan Zarah Dalam Jirim• Zarah-zarah dalam jirim (dalam sebarang bentuk fizikal)

adalah sentiasa bergerak.• Walaupun demikian, kadar dan jenis pergerakan zarah dalam

setiap bentuk fizikal adalah berbeza.

Pepejal Cecair Gas • Zarah tidak bergerak

bebas kerana daya tarikan antara zarah adalah sangat kuat.

• Zarah-zarah hanya boleh bergetar dan berputar di sekitar kedudukan tetap mereka.

• Zarah bergerak bebas kerana daya tarikan antara zarah kurang kuat.

• Zarah-zarah berlanggar (collide) antara satu sama lain.

• Zarah bergerak dengan bebas dan secara rawak kerana daya tarikan antara zarah sangat lemah.

• Zarah-zarah juga bergerak pada kelajuan yang sangat tinggi.

• Gerakan bebas atau gerakan Brown adalah gerakan zarah dalam semua arah pada kelajuan yang tinggi.

• Gerakan bebas adalah disebabkan oleh perlanggaran antara zarah-zarah, atau antara zarah-zarah dan bekas mereka.

• Pergerakan bebas berlaku secara berterusan kerana zarah-zarah melantun (particles rebound), iaitu zarah bergerak melantun dan berterusan berikutan perlanggaran.

3.3 KONSEP KETUMPATAN• Ketumpatan dan keapungan

Ketumpatan sesuatu bahan adalah jisim per unit isipadu bahan tersebut. 

• Unit SI bagi ketumpatan kg/m3 atau kgm-3

• Ketumpatan sesuatu bahan bergantung kepada dua faktor:Jisim.

Lebih besar jisim, semakin besar ketumpatannya.Isipadu.

Lebih besar isipadu, semakin kecil ketumpatannya.

Contoh 1: Jisim bagi 7 cm3 emas ialah 135.1g.Hitungkan ketumpatan emas..

Penyelesaian:

= 135.1g 7cm3

= 19.3g/cm3

Contoh 2: Tembaga mempunyai ketumpatan 8.9 g/cm3. berapakah

jisim seketul tembaga yang berukuran 3cmx 3cm x 3cm?

Penyelesaian:

Jisim = ketumpatan x isipaduJisim tembaga = 3cmx 3cm x 3cm x 8.9g/cm3

= 240.3g

Jadual berikut menunjukkan ketumpatan pelbagai jenis bahan-bahan:

• Keapungan sesuatu objek adalah bergantung kepada ketumpatannya.

• Pepejal yang mempunyai ketumpatan yang lebih rendah daripada ketumpatan sesuatu cecair akan terapung pada permukaan cecair tersebut.

• Pepejal yang mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi daripada ketumpatan sesuatu cecair akan tenggelam di dalam cecair tersebut.

Bagaimana untuk membandingkan ketumpatan dua jasad:

• Jika gabus terapung di atas permukaan air, maka gabus adalah kurang tumpat daripada air.

• Jika zink tenggelam di dalam air, maka zink adalah lebih tumpat daripada air.

Perbandingan ketumpatan antara dua pepejal

Bagaimana untuk membandingkan ketumpatan dua cecair yang tidak bercampur:

• Jika petrol terapung di atas air, maka petrol adalah kurang tumpat daripada air.

• Jika merkuri tenggelam di dalam air, maka merkuri adalah lebih tumpat daripada air.

Perbandingan ketumpatan antara tiga cecair.

3.4 Sifat-sifat jirim dan Aplikasinya dalam Kehidupan Harian

• Jirim dalam tiga keadaan yang berlainan, banyak memberi manfaat kepada manusia dalam pelbagai cara.

• Sebagai contoh, pepejal yang keras dan kuat, mempunyai banyak kegunaannya:

Besi boleh digunakan untuk membuat badan kenderaan.

Kayu digunakan untuk membina rumah dan perabot.

Contoh-contoh aplikasi yang menggunakan konsep ketumpatan:

1. Pelampung/Boya

• Pelampung/boya mempunyai silinder yang berisi dengan udara untuk membolehkan ia terapung di atas air.

• Lampu (mengeluarkan cahaya) diletakkan pada peranti/peralatan ini, dan ditinggalkan terapung di laut sebagai rujukan kepada pelayar-pelayar untuk ke lokasi yang lebih selamat.

Boya Pelampung

2. Kapal selam

• Kapal selam dilengkapi dengan tangki 'ballast' bertindak untuk mengawal kedudukan kapal selam.

• Untuk menyelam, injap di tangki 'ballast' dibuka bagi membolehkan air laut masuk ke dalam tangki tersebut.

• Untuk menimbulkan kapal selam ke permukaan laut, udara dari pemampatdipam ke dalam tangki 'ballast' bagi mengeluarkan air laut daripada tangki.

Kapal selam

3. Belon udara panas

• Sesebuah belon udara panas beroperasi dengan cara mengawal ketumpatan udara di dalam belon.

• Ketumpatan udara menurun apabila suhu udara adalah meningkat. Ini disebabkan oleh isipadu udara bertambah (jisim udara tidak berubah).

• Oleh itu, untuk membolehkan belon terapung dengan lebih tinggi di udara, suhu udara di dalam belon perlu dinaikkan.

• Ketumpatan udara akan bertambah apabila suhu udara menyejuk.• Untuk menurunkan belon, suhu udara di dalam belon perlu diturunkan.

Belon udara panas.