it phy f4 topical test 4 (bl)

Lekat logo sekolah di sini

PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________

TOPICAL TEST 4: HEATUJIAN TOPIKAL 4: HABA

1 Two objects with different

temperature are in contact. Both objects are said to be achieve thermal equilibrium when Dua objek yang mempunyai suhu yang berbeza bersentuhan. Kedua-dua objek dikatakan mencapai keseimbangan terma apabila

A no heat was transferred between two objects. tiada pemindahan haba antara dua objek.

B the temperatures of both objects are identical. suhu bagi kedua-dua objek adalah sama .

C the total amount of heat stored in both objects are equal. jumlah tenaga haba yang disimpan dalam kedua-dua objek adalah sama.

D heat flow from the object with higher temperature to another object with lower temperature.haba mengalir dari objek yang bersuhu tinggi ke objek yang bersuhu rendah.

2 Which of the following does not show a thermometric property?Antara yang berikut, manakah tidak menunjukkan ciri-ciri termometri?

A Volume of mercuryIsi padu merkuri

B Phase of water Fasa air

C Pressure of gasTekanan gas

D Electrical resistance of platinum Rintangan elektrik bagi platinum

3 Diagram 1 shows a mercury thermometer which is not calibrated.Rajah 1 menunjukkan sebuah termometer yang tidak ditentukurkan.

Diagram 1 Rajah 1

Determine the temperature of the thermometer showed.Tentukan suhu yang ditunjukkan dalam termometer.

A 12.0 °C C 40.0 °CB 24.0 °C D 66.7 °C

4 A resistance thermometer shows the reading of 20 Ω at freezing point of water and 100 Ω at boiling point of water. What is the value of resistance for 60 °C of water?Sebuah termometer rintangan menunjukkan bacaan 20 Ω pada takat beku air dan 100 Ω pada takat didih air. Berapakah nilai rintangan bagi air yang bersuhu 60 °C?

A 40.0 Ω C 60.0 Ω

B 48.0 Ω D 68.0 Ω

5 A 50 W electrical heater used to heat an object. What is the time taken by the heater to produce 20 kJ to the object if no heat was loss to surrounding?Sebuah pemanas elektrik 50 W digunakan untuk memanaskan sesuatu objek. Berapakah masa yang diambil oleh pemanas untuk menghasilkan 20 kJ kepada objek tersebut sekiranya tiada haba hilang ke sekitar?

A 0.4 s C 400 sB 2.5 s D 1000 s

6 Table 1 shows a set of values of specific heat capacities of aluminium, iron and copper.Jadual 1 menunjukkan satu set nilai muatan haba tentu bagi aluminium, besi, dan kuprum.

SubstanceBahan

Special heat capacity/ J kg–1 °C–1

Muatan haba tentu/ J kg–1 °C–1

AluminiumAluminium

900

IronBesi

500

CopperKuprum

400

Table 1 Jadual 1

Which of the following statements is true about the thermal properties of aluminium, iron and copper based on Table 1?Antara pernyataan yang berikut, manakah benar tentang ciri-ciri terma bagi aluminium, besi, dan kuprum berdasarkan Jadual 1?

A Aluminium has higher melting point than iron and copper.Aluminium mempunyai takat lebur yang lebih tinggi daripada besi dan kuprum.

B Copper has lower latent heat of fusion than aluminium and iron.Kuprum mempunyai haba pendam pelakuran yang lebih rendah daripada aluminium dan besi.

C The rate of heat transfer of aluminium is higher than iron and copper.Kadar pemindahan haba bagi aluminium adalah lebih tinggi daripada besi dan kuprum.

D The heat capacity of 1 kg of aluminium is higher than iron and copper of same mass at 100 °C.Muatan haba bagi 1 kg aluminium adalah lebih tinggi daripada besi dan kuprum bagi jisim yang sama pada suhu 100 °C.

E The energy required to melt 1 kg of aluminium is more than energy

required to melt iron and copper of same mass.Tenaga yang diperlukan untuk meleburkan 1 kg aluminium adalah lebih daripada tenaga yang diperlukan untuk meleburkan besi dan kuprum bagi jisim yang sama.

7 The heat required to rise 50 °C of a 250 g glass is 8 750 J. What is the heat capacity of glass?Tenaga yang diperlukan untuk meningkatkan 50 °C bagi 250 g kaca adalah 8750 J. Berapakah muatan haba kaca?

A 43.75 J °C–1 C 700 J kg–1 °C–1

B 175 J °C–1 D 109 J kg °C

8 A heater is used to heat 2 kg of olive oil. The olive oil container is covered by felt cloth. The temperature of olive oil raised by 20 °C after 15 minutes of heating.Given the specific heat capacity of olive oil is 1 890 J kg–1 °C–1. What is the power supply of the heater used?Sebuah pemanas digunakan untuk memanaskan 2 kg minyak zaitun. Bekas minyak zaitun disalut dengan baldu. Suhu minyak zaitun meningkat sebanyak 20 °C selepas 15 minit pemanasan. Diberi muatan haba tentu minyak zaitun adalah 1890 J kg–1 °C–1. Berapakah kuasa yang dibekalkan oleh pemanas?

A 42 W C 5040 WB 84 W D 75600 W

9 A policeman uses his pistol to shoot a thief. A bullet moving with speed 250 m s–1 hits the thief’s leg. The specific heat capacity of the bullet is 600 J kg–1 °C–1. Assuming that all kinetic energy of the bullet loss are equivalent to the heat energy gained by the bullet. What is the final temperature of the bullet?Seorang polis menggunakan pistol untuk menembak seorang pencuri. Sebiji peluru bergerak dengan kelajuan 250 m s–1 terkena kaki pencuri tersebut. Muatan haba tentu peluru itu adalah 600 J kg–1 °C–1. Dengan menganggap bahawa semua tenaga kinetik peluru yang hilang setara dengan tenaga haba yang diperoleh oleh peluru, berapakah suhu akhir peluru tersebut?

A 48 °C C 64 °CB 52 °C D 104 °C

10 150 g of hot tea at 80 °C is mixed with 50 g of cold milk at 5 °C to an empty cup. The specific heat capacity of the tea and the milk is 4200 J kg–1 °C–1. Assume that no heat loss to the surroundings and the cup, what is the temperature of the tea in the cup after few minutes?

© Navision (M) Sdn. Bhd. (690640-P) 48 SULIT


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


150 g teh panas pada suhu 80 °C dicampur dengan 50 g susu sejuk pada suhu 5 °C ke dalam sebuah cawan kosong. Muatan haba tentu bagi teh dan susu adalah 4200 J kg–1

°C–1. Dengan mangandaikan tiada haba hilang ke persekitaran dan cawan, berapakah suhu bagi teh dalam cawan tersebut selepas beberapa minit?

A 48 °C C 61 °CB 52 °C D 65 °C

11 Diagram 2 shows the temperature of aluminium versus time graph.Rajah 2 menunjukkan graf suhu aluminium melawan masa.

Diagram 2 Rajah 2

250 g of aluminium block is heated by an electrical heater with 50 W. What is the specific heat capacity of aluminium in J kg–1 °C–1?250 g bongkah aluminium dipanaskan oleh sebuah pemanas elektrik 50 W. Berapakah muatan haba tentu aluminium dalam J kg–1°C–

1?

A125 C 1091 B 750 D 3750

12 Diagram 3 shows that two ceramic cups of hot water are left to cool. One of the cup is covered by a lid.Rajah 3 menunjukkan dua biji cawan seramik yang berisi air panas dibiarkan sejuk. Salah satu cawan ditutup dengan penutup.

Diagram 3 Rajah 3

Why the temperature of the water inside the ceramic cup with lid is higher than the ceramic cup without lid?Mengapakah suhu air dalam cawan seramik dengan penutup lebih tinggi daripada cawan seramik tanpa penutup?

A The amount of water inside the ceramic cup without lid is lesser.Jumlah air dalam cawan seramik tanpa penutup adalah kurang.

B The pressure inside the ceramic cup with lid is less than atmospheric pressure.Tekanan dalam cawan seramik dengan penutup adalah kurang daripada tekanan atmosfera.

C Heat capacity of the ceramic cup and the lid is higher.Muatan haba bagi cawan seramik dan penutup adalah tinggi.

D Latent heat of vaporization does not lose to surrounding for ceramic cup with lid. Haba pendam pengewapan tidak hilang ke persekitaran bagi cawan seramik dengan penutup.

13 Which of the following statements is true about latent heat of fusion?Antara pernyataan yang berikut, manakah benar tentang haba pendam pelakuran?

A Amount of heat absorbed to rise 1 kg of a material to 1 °C.Kuantiti tenaga yang diserap bagi meningkat 1 kg bahan ke 1 °C.

B Amount of heat absorbed to rise 1 °C of a material.Kuantiti tenaga yang diserap bagi meningkatkan 1 °C bagi satu bahan.

C Amount of heat absorbed to change phase of a material at constant temperature.Kuantiti tenaga yang diserap untuk menukarkan fasa bahan pada suhu malar.

D Amount of heat absorbed by a solid material to liquid state per unit mass at constant temperature.Kuantiti tenaga yang diserap bagi bahan pepejal kepada keadaan cecair per unit jisim pada suhu malar.

14 Diagram 4 shows the temperature of a material heated by electrical heater.Rajah 4 menunjukkan suhu bahan yang dipanaskan dengan pemanas elektrik.

Diagram 4 Rajah 4

Which section of graph shows the heat energy supply is used to melt the material?Antara sektor graf yang berikut, manakah menunjukkan tenaga yang dibekal adalah digunakan untuk mencairkan bahan tersebut?

A PQB QRC RSD ST

15 Diagram 5 shows the temperature of a 500 g material is heated by 100 W of electrical heater.Rajah 5 menunjukkan suhu bagi 500 g bahan yang dipanaskan oleh 100 W pemanas elektrik.

Diagram 5 Rajah 5

The material start to melt at 16th

minute. What is the specific latent heat of fusion of the material?Bahan tersebut mula melebur pada minit ke-16. Berapakah haba pendam tentu pelakuran bagi bahan tersebut?

A 4.80 × 104 J kg–1

B 9.60 × 104 J kg–1

C 1.92 × 105 J kg–1

D 3.84 × 105 J kg–1

16 Diagram 6 shows a glass capillary tube with diameter 2.0 mm. A drop of mercury trapped inside the tube.Rajah 6 menunjukkan satu tiub kapilari kaca dengan diameter 2.0 mm. Setitik merkuri terperangkap dalam tiub tersebut.

Diagram 6 Rajah 6



PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


Given the atmospheric pressure is equivalent to 76.0 cm Hg. What is the value of of the air trapped inside the tube if it is in vertically?Diberi tekanan atmosfera adalah setara dengan 76.0 cm Hg. Berapakah nilai bagi udara yang terperangkap dalam tiub sekiranya ia dalam keadaan menegak?

A 9.8 cm C 10.3 cmB 10.0 cm D 12.0 cm

17 The phenomena of sea breeze and land breeze is due to Fenomena bayu laut dan bayu darat adalah disebabkan oleh

A the specific heat capacity of the sea is higher than the land.muatan haba tentu bagi laut lebih tinggi daripada darat.

B specific latent heat of vaporization absorbed by the sea.haba pendam tentu penyejatan diserap oleh laut.

C the heat capacity of the air is higher than the land.muatan haba udara lebih tinggi daripada darat.

D the heat capacity of the air is higher than the sea.muatan haba udara lebih tinggi daripada laut.

18 A material of mass 750 g is heated from 25 °C to 60 °C. The specific heat capacity of the material is 450J kg–1 °C–1. Calculate the heat energy absorbed by the material.Sesuatu bahan yang berjisim 750 g dipanaskan dari suhu 25 °C kepada 60 °C. Muatan haba tentu bahan tersebut adalah 450 J kg–1 °C–1. Kirakan tenaga haba yang diserap oleh bahan tersebut.

A 8.44 × 103 J C 2.03 × 104 JB 1.18 × 104 J D 2.10 × 104 J

19 A piece of ice with a mass 2 kg is heated from –5 °C to 100 °C of boiling gas.Sebongkah ais yang berjisim 2 kg dipanaskan dari suhu –5 °C kepada 100 °C gas didih.

Specific heat capacity of ice Muatan haba tentu ais

= 2100 J kg °C–1

Specific heat capacity of water Muatan haba tentu air

= 4200 J kg °C–1

Latent heat of fusion of iceHaba pendam pelakuran ais

= 3.36 × 105 J kg–1

Latent heat of vaporization of waterHaba pendam pengewapan air

= 2.26 × 106 J kg–1

Calculate the energy required, in J.Kirakan tenaga yang diperlukan, dalam unit J.

A 2.60 × 106 J C 5.20 × 106 J

B 3.03 × 106 J D 6.05 × 106 J

20 The pressure of a fixed mass of gas is inversely proportional to the volume of the gas at constant temperature. This statement is stated byTekanan bagi jisim gas yang tetap adalah berkadar songsang dengan isi padu gas pada suhu malar. Pernyataan ini dinyatakan dalam

A Charles’ law Hukum Charles

B Boyle’s lawHukum Boyle

C Pressure lawHukum Tekanan

D Avogadro lawHukum Avogadro

21 Which of the following laws states the relationship between pressure and temperature at constant volume of gas?Antara hukum yang berikut, manakah menyatakan hubungan antara tekanan dan suhu pada isi padu gas malar?

A Boyle’s law C Pressure lawHukum Boyle Hukum Tekanan

B Charles’ law D Avogadro law Hukum Charles Hukum Avogadro

22 The value of –273 °C is called absolute zero because at this temperatureNilai –273 °C dipanggil sebagai sifar mutlak kerana pada suhu ini

A ice meltsais melebur

B mass of gas becomes zerojisim gas menjadi sifar

C volume of gas becomes zeroisi padu gas menjadi sifar

D pressure of gas undefinedtekanan gas tidak dapat ditentukan

23

1

1

VT

=

2

2

VT

Which of the following statements is not true about the equation above?Antara pernyataan yang berikut, manakah tidak benar tentang persamaan di atas?

A It is only stated in Charles’law.Ia dinyatakan dalam Hukum Charles.

B It is only applicable to constant gas pressure.Ia hanya boleh digunakan pada tekanan gas malar.

C It can apply in constant pressure of fluid.Ia boleh diaplikasikan dalam tekanan bendalir malar.

D Volume is directly proportional to temperature of gas at constant pressure.

Isi padu adalah berkadar terus dengan suhu gas pada tekanan malar.

24 A closed container contains gas at temperature 25 °C and a pressure of 100 kPa. If the gas is heated to 40 °C, what is the pressure of the gas? Sebuah bekas tertutup berisi udara pada suhu 25 °C dan tekanan 100 kPa. Sekiranya gas tersebut dipanaskan kepada 40 °C, berapakah tekanan gas tersebut?

A 62.5 kPa C 105 kPaB 95.0 kPa D 160 kPa

25 A balloon containing air of volume 100 cm3 and temperature 28 °C. What is the volume of the balloon if the temperature is raised to 58 °C?Sebiji belon mengandungi udara berisi padu 100 cm3 dan suhu 28 °C. Berapakah isi padu belon tersebut sekiranya suhunya ditingkatkan kepada 58 °C?

A 193 cm3 C 105 cm3

B 207 cm3 D 110 cm3

26 Which of the following graphs shows the relationship of volume of gas with temperature at constant pressure?Antara graf yang berikut, manakah menunjukkan hubungan antara isi padu gas dengan suhu pada tekanan malar?

A

B

C



PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


D

27 The operation of a bicycle pump is based onOperasi bagi pam basikal adalah berdasarkan

A Boyle’s lawHukum Boyle

B Charles’ law Hukum Charles

C Pressure lawHukum Tekanan

D Hooke’s lawHokum Hooke

28 A tyre of fixed volume containing gas of pressure 200 kPa at 30 °C. If the car travelled to certain distance, the temperature of type rises to 45 °C. Calculate the pressure of gas inside the tyre.Satu tayar yang isi padunya tetap mengandungi udara bertekanan 200 kPa pada suhu 30 °C. Sekiranya kereta tersebut bergerak ke jarak tertentu, suhu tayar meningkat kepada 45 °C. Kirakan tekanan gas dalam tayar tersebut.

A 190 kPa C 212 kPaB 217 kPa D 320 kPa

1 A solid material P of mass 60 g is heated uniformly using

an electric heater of power 50 W. The initial temperature of the solid is –20 °C. There is no heat lost or absorbed from the surrounding. The heating curve for the solid is obtained as shown in Diagram 1.Satu bahan pepejal P yang berjisim 60 g dipanaskan seragam dengan menggunakan pemanas elektrik 50 W. Suhu awal bagi pepejal itu ialah –20 °C. Tiada haba hilang atau diserap oleh persekitaraan. Lengkungan pemanasan bagi pepejal yang diperoleh seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.

Diagram 1 Rajah 1 (a) Based on the heating curve in Diagram 1, state the

physical state of the material P at the following parts of the curve.Berdasarkan lengkungan pemanasan dalam Rajah 1, nyatakan keadaan fizik bahan P pada bahagian lengkung yang berikut:

WX :

[1 mark / 1 markah]

XY :

[1 mark / 1 markah]

YZ :

[1 mark / 1 markah]

(b) (i) Using kinetic theory of molecule, explain why the temperature of the material does not rise although heat is continuously supplied uniformly?

Dengan menggunakan teori kinetik molekul, terangkan mengapa suhu bahan tidak meningkat walaupun haba dibekalkan secara berterusan dan seragam?

__________________________________________________________________________________

[2 marks / 2 markah]

(ii) Explain why at section YZ the temperature rises uniformly. Terangkan mengapa suhu meningkat dengan seragam di bahagian YZ.__________________________________________________________________________________


(c) (i) What is the melting point of the material P?Apakah takat lebur bagi bahan P?

_________________________________________[1 marks / 1 markah]

(ii) Use the information obtained from the heating curve, calculate the specific latent heat of the material P in J kg–1.Dengan menggunakan maklumat yang diperoleh daripada lengkungan pemanasan, hitungkan haba pendam tentu bagi bahan P dalam J kg–1.


2 Diagram 2 shows an arrangement that can be used to determine the specific heat capacity, c of a cylindrical block of aluminium, M, where it is embedded with a immersion heater with specification of 12 V, 50 W. Rajah 2 menunjukkan satu susunan yang boleh digunakan untuk menentukan muatan haba tentu, c bagi satu bongkah silinder aluminium, M di mana, satu pemanas rendam dengan spesifikasi 12 V, 50 W terbenam dalamnya.


PAPER 2 KERTAS 2 Section A Bahagian A


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


Diagram 2 Rajah 2

(a) Name a suitable material that can be used as a heating element in the immersion heater.Namakan satu bahan yang boleh digunakan sebagai elemen pemanas dalam pemanas rendam.____________________________________________________________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(b) The immersion heater is connected to a 12 V power supply. Calculate Pemanas rendam itu dihubungkan dengan sebuah bekalan kuasa 12 V. Hitungkan

(i) the current that flows through the immersion heater.arus yang mengalir melalui pemanas rendam.


(ii) the resistance of the immersion heater.rintangan bagi pemanas rendam itu.


(c) Based on the experiment conducted in Diagram 2, explain Berdasarkan eksperimen yang dijalankan dalam Rajah 2, terangkan

(i) the purpose of the felt.tujuan menggunakan baldu.

_________________________________________[1 mark / 1 markah]

(ii) the purpose of using the rheostat.tujuan menggunakan reostat.

__________________________________________________________________________________


(iii) why oil is placed in the holes for immersion heater and thermometer.mengapa minyak diletakkan dalam lubang pemanas rendam dan termometer._________________________________________

[1 mark / 1 markah]

3 A metal block of mass 500 g is heated in a boiling water of temperature 100°C. The metal is then quickly transferred into 250 g of water at 13°C in a polystyrene cup as shown in Diagram 3.1. The moment the metal is in the water, time and temperature are recorded at 20 seconds interval. The

temperature-time graph of the water is plotted as shown in Diagram 3.2. (Given specific heat capacity of water = 4200 J kg–1 °C–1.)Satu bongkah logam berjisim 500 g dipanaskan dalam air didih yang mempunyai suhu 100°C. Bongkah logam itu kemudian dipindahkan dengan cepat ke dalam 250 g air pada 13°C dalam satu cawan polistirena seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.1. Pada ketika bongkah logam di dalam air, masa dan suhu direkodkan pada selang 20 saat. Graf suhu-masa bagi air itu diplotkan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.2. (Diberi muatan haba tentu bagi air = 4200 J kg–1 °C–1)

Diagram 3.1 Rajah 3.1


(a) (i) What is meant by thermal equilibrium? Apakah yang dimaksudkan dengan keseimbangan terma?__________________________________________________________________________________


(ii) From the graph in Diagram 3.2, what is the temperature when thermal equilibrium is achieved?Daripada graf dalam Rajah 3.2, berapakah suhu apabila keseimbangan terma dicapai?

_________________________________________[1 mark / 1 markah]

(b) Calculate the heat absorbed by the water in the cup when the thermal equilibrium is achieved.

Hitungkan haba yang diserapkan oleh air dalam cawan apabila keseimbangan terma telah dicapai.


(c) Calculate the specific heat capacity of the metal block.Hitungkan muatan haba tentu bagi bongkah logam itu.



PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________



(d) State one assumption made in your calculation in 3(c).Nyatakan satu andaian yang dibuat dalam perhitungan anda dalam 3(c).______________________________________________

[1 mark / 1 markah]

4 Diagram 4 shows a mercury thermometer which is not yet calibrated.Rajah 4 menunjukkan satu termometer merkuri yang belum ditentukurkan.

Diagram 4 Rajah 4

(a) (i) State the physical change in the mercury when the temperature increases. Nyatakan satu perubahan fizikal dalam merkuri apabila suhu meningkat.________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(ii) Suggest two methods to increase the sensitivity of the thermometer.Cadangkan dua kaedah untuk meningkat kepekaan termometer.

1.________________________________________

2.________________________________________[2 marks / 2 markah]

(b) The length of the mercury column in the thermometer is 1.5 cm at 0 °C and 21.5 cm at 100 °C.Panjang turus merkuri dalam termometer itu ialah 1.5 cm pada 0 °C dan 21.5 cm pada 100 °C.

(i) What is the difference in the length of the mercury column at 0 °C and at 100 °C?Apakah perbezaan dalam panjang turus merkuri pada 0 °C dan 100 °C?

[1 mark / 1 markah]

(ii) When the thermometer is placed in warm water, the length of the mercury column is 10.8 cm. Calculate the temperature of the warm water.Apabila termometer diletakkan dalam air panas, panjang turus merkuri ialah 10.8 cm. Hitungkan suhu air panas itu.


5 Diagram 5 shows an electric heater of specification 240 V, 1000 W is used to heat a beaker of water on a mass balance.Rajah 5 menunjukkan satu pemanas elektrik yang berspesifikasi 240 V, 1000 W digunakan untuk memanas satu bikar air di atas penimbang jisim.

Diagram 5 Rajah 5

(a) State the energy change when heating the water.Nyatakan perubahan tenaga apabila memanaskan air.______________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(b) The water weighs 600 g and the specific heat capacity of water is 4200 J kg–1 °C–1. The initial temperature of the water is 25 °C. Calculate the energy absorbed by the water to reach its boiling point.Air itu mempunyai berat 600 g dan muatan haba tentu air ialah 4200 J kg–1°C–1. Suhu awal air itu ialah 25 ° C. Hitungkan tenaga yang diserapkan oleh air itu untuk mencapai takat didih.


(c) When the water is boiling, the reading of the mass balance decreased by 20 g in 50 s. Calculate the specific latent heat of vaporization of the water.

Apabila air mendidih, bacaan penimbang jisim itu menurun 20 g dalam 50 s. Hitungkan haba pendam tentu pengewapan air itu.


(d) P, Q and R are three different woks which are used to cook food. Table 1 shows the characteristics of each wok.P, Q, dan R adalah tiga kuali berbeza yang digunakan untuk memasak makanan. Jadual 1 menunjukkan ciri-ciri bagi setiap kuali.

WokKuali

Specific heat capacity, c /J kg–1 °C–1

Muatan haba tentu, c /J kg–1

°C–1

Mass, m /kg

Jisim, m /kg

Power, P /WKuasa, P /W

P 400 2.5 500

Q 500 1.0 1 000

R 900 3.0 1 300

Table 1 Jadual 1

The initial temperature of each wok is 20 °C. Calculate the time taken to reach 110 °C for each wok.Suhu awal bagi setiap kuali ialah 20 °C. Hitungkan masa yang diambil untuk mencapai 110 °C bagi setiap kuali.

(i) Wok PKuali P



PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


(ii) Wok QKuali Q

(iii) Wok RKuali R


(e) (i) Based on the answer in 5(d), which wok is the most suitable for cooking food?Berdasarkan jawapan dalam 5 (d), kuali yang manakah paling sesuai untuk memasak makanan?_________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(ii) Give reason for the answer in 5(e)(i).Berikan sebab untuk jawapan dalam 5(e)(i)._________________________________________


6 Diagram 6 shows a transparent plastic container which is fixed with cooling channel. The initial temperature of the water in the container is 26 °C. Cooling liquid of temperature –10 °C flows into the cooling channel. The thermometer A and thermometer B are placed at the same distance from the cooling channel.Rajah 6 menunjukkan satu bekas plastik lut sinar yang dipasangkan dengan salur penyejuk. Suhu awal air dalam bekas itu ialah 26 °C. Cecair penyejuk dengan suhu –10 °C mengalirkan ke dalam salur penyejuk. Termometer A dan termometer B diletakkan pada jarak yang sama daripada salur penyejuk itu.

Diagram 6 Rajah 6

(a) (i) Reading of which thermometer will drop faster? Termometer yang manakah akan mempunyai penurunan bacaan yang lebih cepat?

_________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(ii) Explain your answer in (a)(i).Terangkan jawapan anda dalam (a)(i).__________________________________________________________________________________


(b) The mass of cooling liquid that flows through the cooling channel is 1.0 kg per minute and the temperature of the cooling liquid which flows out from channel is 0°C.Jisim cecair penyejuk yang mengalirkan melalui salur penyejuk ialah 1.0 kg per minit dan suhu cecair penyejuk yang mengalir keluar dari saluran ialah 0°C.

(i) Determine the mass of cooling liquid flowed in every second.Tentukan jisim cecair penyejuk yang dialirkan dalam setiap saat itu.


(ii) What is the temperature change of the cooling liquid after it flows out of the cooling channel?Berapakah perubahan suhu bagi cecair penyejuk selepas ia mengalir keluar dari salur penyejuk itu?


(iii) Given the specific heat capacity of the cooling liquid is 2200 J kg–1 °C–1, calculate the quantity of heat absorbed by the cooling liquid from the water in one second. Diberi muatan haba tentu bagi cecair penyejuk ialah 2200 J kg–1 °C–1, hitungkan kuantiti haba yang diserapkan oleh cecair penyejuk daripada air dalam satu saat.


(d) Name two instruments that use the same cooling method as mention in this experiment.Namakan dua alat yang menggunakan kaedah penyejuk seperti yang disebutkan dalam eksperimen ini.

1.______________________________________________

2.______________________________________________


7 (a) Diagram 7.1 and Diagram 7.2 show a large and a

small beaker are both filled with cold water. The water in the beakers is then heated using two identical Bunsen burners. After five minutes, it is observed that two thermometer record different temperatures.Rajah 7.1 dan Rajah 7.2 mennjukkan satu bikar besar dan satu bikar kecil. Kedua-duanya diisikan dengan air sejuk. Kemudian, air dalam bikar itu dipanaskan dengan menggunakan dua penunu Bunsen yang serupa. Selepas lima minit, ia diperhatikan bahawa dua termometer itu merekodkan suhu yang berbeza.


Section B Bahagian B


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


Diagram 7.1 Rajah 7.1 Diagram 7.2 Rajah 7.2

(i) What is meant by temperature? Apakah yang dimaksudkan dengan suhu?

[1 mark / 1 markah]

(ii) Compare the temperature, energy supplied by the Bunsen burner and mass of water in Diagram 7.1 and Diagram 7.2, make a deduction regarding the relationship between the final temperature and the mass of water.Bandingkan suhu, tenaga dibekalkan oleh penunu Bunsen dan jisim air dalam Rajah 7.1 dan Rajah 7.2, membuatkan satu deduksi yang berkaitan dengan hubungan antara suhu akhir dan jisim air.

[4 mark / 4 markah]

(iii) State a relevant physics concept in (a)(ii)Nyatakan satu konsep fizik yang berkaitan dalam (a) (ii).

[1 mark / 1 markah]

(b) An immersion heater is placed in 250 g of water contained in a well insulated container to raised the temperature of the water from 28 °C to 43 °C.Satu pemanas rendam diletakkan dalam 250 g air di dalam satu bekas yang ditebat dengan baik, suhu airnya meningkat daripada 28 °C kepada 43 °C. [2 marks / 2 markah]

(i) How much heat was supplied to the water by the immersion heater? The specific heat capacity of water is 4 200 J kg–1 °C–1 .Berapakah haba yang dibekalkan kepada air oleh pemanas rendam? Muatan haba tentu air ialah 4 200 J kg–1 °C–1 .


(ii) The power of the immersion heater was rated 50 watts, calculate the time required to heat to water.Kuasa pemanas rendam adalah berkadar 50 watt, hitungkan masa yang diperlukan untuk memanas air.


(c) Diagram 7.3 and Diagram 7.4 show a fixed mass of gas of same volume is heated by two identical Bunsen burner as used in 1(a).Rajah 7.3 dan Rajah 7.4 menunjukkan satu jisim gas yang tetap dan juga isi padu yang sama dipanaskan oleh dua penunu Bunsen yang serupa seperti digunakan dalam 1(a).

Diagram 7.3 Rajah 7.3 Diagram 7.4 Rajah 7.4

The cylinders in Diagram 7.3 and Diagram 7.4 are heated by Bunsen burners.Silinder itu dalam Rajah 7.3 dan Rajah 7.4 adalah dipanaskan oleh penunu Bunsen.

(i) Compare the quantity of heat supplied by Bunsen burner to the cylinders in Diagram 7.3 and Diagram 7.4.Bandingkan kuantiti haba dibekalkan oleh penunun Bunsen kepada silinder dalam Rajah 7.3 dan Rajah 7.4 itu.


(ii) Compare the volume of gas in the cylinder.Bandingkan isi padu gas dalam silinder itu.


(iii) Compare the pressure of gas in Diagram 7.3 and Diagram 7.4.Bandingkan tekanan gas dalam Rajah 7.3 dan Rajah 7.4 itu.


(iv) Name the gas law which is illustrated by Diagram 7.3.Namakan hukum gas yang digambarkan oleh Rajah 7.3.


8 (a) What is meant by

Apakah yang dimaksud dengan

(i) specific heat capacity of water which is 4.2 × 103 J kg–1 °C–1?muatan haba tentu bagi air ialah 4.2 × 103 J kg–1 °C–1?

[1 mark / 1 markah] (ii) latent heat of vaporization of water which is 2.26

× 106 J kg–1?haba pendam tentu pengewapan bagi air ialah 2.26 × 106 J kg–

1? [1 mark / 1 markah]

(b) State three differences between temperature and heat.Nyatakan tiga perbezaan antara suhu dan haba.


(c) State the Principle of Conservation of Energy.Nyatakan prinsip keabadian tenaga.


(d) A piece of lead is released from a height of 15 m. Assume that all gravitational potential energy is converted to heat energy, calculate the increase of


Section C Bahagian C


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


temperature of the lead. (Given that the specific heat capacity of lead = 130 J kg–1 °C–1 .) Sekeping plumbum dilepaskan daripada ketinggian 15 m. Anggapkan semua tenaga keupayaan graviti berubah menjadi tenaga haba, hitungkan kenaikan suhu bagi plumbum. (Diberikan muatan haba tentu bagi plumbum = 130 J kg–1 °C–1 ).


(e) A student is asked to investigate the cooling features of a car engine radiator. Explain the suitability of each feature in Diagram 8 and determine the most suitable car engine radiator. Give reasons for your choice.Seorang pelajar diminta untuk mengkaji bahagian penyejukan bagi sebuah radiator enjin kereta. Jelaskan penyesuaian bagi setiap bahagian dalam Rajah 8 dan tentukan radiator enjin kereta yang paling sesuai. Berikan sebab-sebab untuk pilihan anda.


Diagram 8 Rajah 8

9 (a) Diagram 9 shows an ice container to keep the ice for a longer period. The container can be transported to another place.Rajah 9 menunjukkan satu bekas ais untuk menyimpan ais bagi tempoh yang lebih panjang. Bekas itu boleh diangkut ke tempat yang lain.

Diagram 9 Rajah 9

Table 2 shows the characteristics of the materials which can be used to make the ice container.Jadual 2 menunjukkan ciri-ciri bahan yang boleh digunakan untuk membuat bekas ais.

Type of material

Jenis bahan

Density/kg m–3

Ketumpatan/ kg m–3

Specific heat capacity/ J kg–1 °C–1

Muatan haba tentu / J kg–1 °C–1

Melting point/ °C

Takat lebur/ °C

Thermal conducitivityKekonduksian

terma

A 1 220 1 200 350 LowRendah

B 4 250 460 2 200 HighTinggi

C 1 400 2 500 78 HighTinggi

D 980 3 600 2 000 LowRendah

E 2 400 3 300 120 LowRendah

Table 2 Jadual 2

(i) What is meant by density? Apakah yang dimaksudkan dengan ketumpatan?

[1 mark / 1 markah]

(ii) You are asked to investigate the characteristics of the materials in Table 2 which could be used to construct the ice container. Explain the suitability of each characteristics in Table 2 and determine which material is most suitable to be used to construct the ice container. Justify your choice.Anda diminta untuk mengkaji ciri-ciri bahan dalam Jadual 2 yang boleh digunakan untuk membina bekas ais itu. Jelaskan penyesuaian bagi setiap ciri-ciri dalam Jadual 2 dan tentukan bahan yang manakah paling sesuai digunakan untuk membina bekas ais itu. Berikan sebab bagi jawapan anda.


(b) P: A piece of copper block of mass 1 kgSeketul bongkah kuprum yang berjisim 1 kg

Q: A piece of copper block of mass 5 kgSeketul bongkah kuprum yang berjisim 5 kg

R: A piece of iron block of mass 1 kgSeketul bongkah besi yang berjisim 1 kg

Metals P, Q and R is heated at a constant rate and at a constant time interval. Explain why there is a difference in temperature rise betweenLogam P, Q, dan R dipanaskan pada kadar yang tetap dan pada selang masa yang tetap. Terangkan mengapa terdapat perbezaan kenaikan suhu antara

(i) P and Q, P dan Q,

(ii) P and R. P dan R.


(c) 10 g of naphthalene in a boiling tube is heated till 90 °C in a water bath. The melting point of naphthalene is 78 °C.10 g naftalena dalam satu tabung didih untuk dipanaskan sehingga 90 °C dalam kukus air. Takat lebur naftalena ialah 78 °C.

(i) Explain why the temperature of naphthalene at melting point remains unchanged even though it is still being heated.



PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


Terangkan mengapa suhu naftalena pada takat lebur tidak berubah walaupun ia masih dipanaskan.


(ii) Naphthalene at 90 °C is cooled until 85 °C. Calculate the amount of heat energy released.

(Given specific heat capacity of naphthalene = 2.1 × 103 J kg–1 °C–1 .)Naftalena pada 90 °C disejukkan sehingga 85 °C. Hitungkan jumlah tenaga haba yang dibebaskan. (Diberi muatan haba tentu naftalena = 2.1 × 103 J kg–1 °C–1 .)


1 A student conducts an experiment to determine the specific

heat capacity, c of glass using glass marbles.Seorang pelajar menjalankan satu eksperimen untuk menentukan muatan haba tentu, c bagi kaca dengan menggunakan guli kaca.


A beaker of water containing glass marbles is heated until water reaches its boiling point at 100 °C and the water remains boiling until the end of the experiment.50.0 cm3 of water is measured and filled into a polystyrene container. The initial temperature of water is recorded, t0 = 29 °C. Using plastic spoon, one glass marble, N = 1, is taken out from the beaker of boiling water and is transferred quickly into the polystyrene container as shown in Diagram 1.1. The water in the polystyrene container is stirred until final temperature, tN is measured and recorded.Another 50.0 cm3 of water is measured and filled into a new polystyrene container. The experiment is repeated to determine readings of t0 and tN for the number of hot glass marbles, N = 2 , 3, 4 and 5.Each time ensure that new 50.0 cm3 of water is used.The corresponding thermometer readings are shown in Diagram 1.2, 1.3, 1.4, 1.5 and 1.6.Satu bikar air mengandungi guli kaca dipanaskan sehingga air mencapai takat didihnya pada 100 °C dan air masih dididih sehingga akhir eksperimen itu. 50.0 cm3 air disukat dan diisikan ke dalam satu bekas polistirena. Suhu awal air direkodkan, t0 = 29 °C. Dengan menggunakan sudu plastik, sebiji guli kaca, N = 1, diambil keluar daripada bikar air yang mendidih itu dan dipindahkan dengan cepat ke dalam bekas polistirena seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.1. Air dalam bikar itu dikacau sehingga suhu akhir, tN diukurkan dan direkodkan.50.0 cm3 air yang lain diukurkan dan diisikan ke dalam satu bekas polistirena yang baru. Eksperimen itu diulangi untuk menentukan bacaan bagi t0 dan tN untuk bilangan guli kaca yang panas, N = 2, 3, 4, dan 5. Setiap kali memastikan 50.0 cm3 air yang baru digunakan. Bacaan termometer yang berkenaan ditunjukkan dalam Rajah 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, dan 1.6.

(a) For the experiment described, identify:Bagi eksperimen yang dihuraikan, kenal pastikan

(i) The manipulated variable.Pemboleh ubah dimanipulasikan._________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(ii) The responding variable.Pemboleh ubah bergerak balas._________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(iii) The constant variable.Pemboleh ubah dimalarkan._________________________________________

[1 mark / 1 markah]

(b) Record the readings, tN, of the thermometer. Rekodkan bacaan, tN bagi termometer itu.

[1 mark / 1 markah]

(c) (i) For each value of tN, calculate ti = (tN – t0) .Bagi setiap nilai tN, hitungkan ti = (tN – t0).

[1 mark / 1 markah]

(ii) For each value of tN, calculate td = (100 – tN). Bagi setiap nilai tN, hitungkan td = (100 – tN).

[1 mark / 1 markah]

(iii) Using your values in (c)(i) and (c)(ii), calculate

i

d

tt .

Dengan menggunakan nilai dalam (c) (i) dan (c) (ii), hitungkan

i

d

tt

.


PAPER 3 KERTAS 3Section A Bahagian A


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


[1 mark / 1 markah]

(d) Tabulate your results for all values of N, ti, td and

i

d

tt in

the space below.

Jadualkan keputusan anda untuk semua nilai, N, t1, td, dan

i

d

tt

dalam ruang di bawah. [1 mark / 1 markah]

(e) Plot graph of

i

d

tt against N. Plotkan graf bagi

i

d

tt

melawan N.


(f) The specific heat capacity of glass in unit J kg–1 °C–1 is given by the formula: c = 3.5 × 104 × m,where m is the gradient of the graph.Muatan haba tentu bagi kaca dalam unit J kg–1 °C–1 diberikan oleh formula: c = 3.5 × 104 × m,di mana m ialah kecerunan graf.

Calculate the specific heat capasity of glass, c.Hitungkan muatan haba tentu bagi kaca, c.


(g) Give one reason why polystyrene container is better than a metal container.Berikan satu sebab mengapa bekas polistirena adalah lebih baik daripada bekas logam.______________________________________________

[1 mark / 1 markah]

2 Before commencing the journey to another town, a taxi

driver checks his car tyre and it reads 220 kPa on the pressure gauge. When he reaches the town, due to temperature rise, the taxi driver checks his tyre reading and it measures 240 kPa. Diagram 2 shows the conditions of the car tyre before and after the journey.Sebelum memulakan perjalanan ke bandar lain, seorang pemandu teksi memeriksakan tayar keretanya dan ia menunjukkan bacaan 220 kPa pada tolok tekanan. Apabila tiba di bandar, disebabkan oleh suhu menaik, pemandu teksi memeriksa bacaan tayar dan ukurannya ialah 240 kPa. Rajah 2 menunjukkan keadaan tayar kereta sebelum dan selepas perjalanan.

Diagram 2 Rajah 2

Based on the information and observation:Berdasarkan maklumat dan pemerhatian:

(a) State one suitable inference. Nyatakan satu inferens yang sesuai.

[1 mark / 1 markah]

(b) State one suitable hypothesis.Nyatakan satu hipotesis yang sesuai.


Section B Bahagian B


PAPER 1 KERTAS 1

SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________


[1 mark / 1 markah]

(c) With the use of apparatus such as round-bottomed flask, Bourdon-gauge, beaker containing water, thermometer, Bunsen burner and others, describe one experiment to investigate the hypothesis stated in 2(b). In your description, state clearly the following;Dengan menggunakan radas seperti kelalang berdasar bulat, tolok bacaan Bourdon, bikar yang mengandungi air, termometer, penunu Bunsen dan lain-lain, huraikan satu eksperimen untuk mengkaji hipotesis yang dinyatakan dalam 2 (b). Dalam huraian anda, nyatakan yang berikut dengan jelas:

(i) The aim of the experiment.Tujuan eksperimen.

(ii) The variable in the experiment.Pemboleh ubah eksperimen.

(iii) The list of apparatus and materials.Senarai radas dan bahan.

(iv) The arrangement of the apparatus.Susunan radas.

(v) Procedure of the experiment which should include one method of controlling the manipulated variable and one method of measuring the responding variable.Prosedur eksperimen yang patut mengandungi satu kaedah untuk mengawal pemboleh ubah dimanipulasikan dan satu kaedah untuk mengukur pemboleh ubah bergerak balas.

(vi) The way you tabulate the data.Cara anda menjadualkan data.

(vii) The way you analyse the data.Cara anda menganalisis data.



it phy f4 topical test 4 (bl)

Education