bab 5 pepejal cecair & gas

7/17/2019 Bab 5 Pepejal Cecair & Gas

http://slidepdf.com/reader/full/bab-5-pepejal-cecair-gas 1/22

SAINSSAINSKEJURUTERAANKEJURUTERAAN

BAB 5BAB 5

PEPEJAL, CECAIR &PEPEJAL, CECAIR &GASGAS



OBJEKTIFOBJEKTIF

• Ciri-ciri pepejal, cecair dan gasCiri-ciri pepejal, cecair dan gas

• Tentukan ketumpatan bahan danTentukan ketumpatan bahan dan specific density specific density • Terang pengukuran dan sistem kawalan tekananTerang pengukuran dan sistem kawalan tekanan

cecair cecair

– ukum !ascalukum !ascal

– ukum "rchimedesukum "rchimedes• #elesai masalah berkaitan pepejal dan cecair#elesai masalah berkaitan pepejal dan cecair

!E$""$"% $E%&E%"I !E!EJ"',!E$""$"% $E%&E%"I !E!EJ"',

CEC"I( ) &"#CEC"I( ) &"#



!ET" KO%#E!!ET" KO%#E!

TekananTekananTekananTekanan

Tekanan *cecair+Tekanan *cecair+

Tekanan *cecair+Tekanan *cecair+

rmularmula

! . h! . h gg! . h! . h gg

&enerali/ed in&enerali/ed in

ukumukum

!ascal!ascal

ukumukum

!ascal!ascal ukumukum

"rchimedes"rchimedes

ukumukum

"rchimedes"rchimedes

Tekanan *pepejal+Tekanan *pepejal+Tekanan *pepejal

+Tekanan *pepejal+

&eneral rmula&eneral rmula

! .! . FF

""

! .! . FF

""

di manadi mana

#I unit#I unit

!ascal

*!a+!ascal *!a+

#I unit#I unit

!ascal

*!a+!ascal *!a+

Keadaan jirimKeadaan jirimKeadaan jirimKeadaan jirim

KetumpatanKetumpatanKetumpatanKetumpatan

!epejal!epejal!epejal!epejal Cecair Cecair Cecair Cecair &as&as&as&as



#T(0KT0( "#"# JI(I$#T(0KT0( "#"# JI(I$

JirimJirim terdiri daripada zarah-zarah kecil yang berasingan

• Zarah ini terlalu kecil dan tidak dapat dilihat dengan mata

kasar. Ia dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop

elektron.

•Terdapat 3 jenis keadaan jirim:

a pepejalpepejal

b cecair cecair

cgasgas

KE"1""% JI(I$KE"1""% JI(I$

!"#I$ %&!#I'(I$



#IF"T-#IF"T !E!EJ"'#IF"T-#IF"T !E!EJ"'

• )epejal mempunyai bentuk dan isipadu yang tetap.

• Ia tidak boleh dimampatkan.

• Zarah dalam pepejal tersusun rapat dan teratur.

• Zarah dalam pepejal hanya bergetar dan bergerak pada kedudukan

tetap.

• Ia tidak bergerak bebas dan juga tidak boleh mengalir.

)*)*+&#



#IF"T-#IF"T CEC"I(#IF"T-#IF"T CEC"I(

• ,ecair mempunyai isipadu yang tetap tetapi bolehberubah bentuk.

,ontoh air mengikut bentuk bekas.

• Tidak boleh dimampatkan.

• Zarah dalam cecair boleh bergerak bebas dan boleh

mengalir.

• Zarah berlanggaran diantara satu sama lain.

#I'(I$



• %as tidak mempunyai bentuk dan isipadu yang tetap .Ia bolehberubah bentuk.

• Ia boleh dimampatkan.

• +arak antara zarah adalah yang terbesar. &pabila gas

dimampatkan jarak ini menjadi lebih kecil.

• Zarah bererak bebas di dalam kelajuan yang tinggi dan kerapberlanggar sesama ia.

• %as boleh mengalir.

#IF"T-#IF"T &"##IF"T-#IF"T &"#

%&!



(0$0#"%(0$0#"%#iat i/ikal !epejal Cecair &as

Bentuk • entuk tetap • Tidak tetap • Tidak tetap

Isipadu • Isipadu tetap • Isipadu tetap • isipadu tidak tetap

Kemampatan • Tidak mudah untuk

dimampatkan

• Tidak mudah untuk

dimampatkan

• oleh

dimampatkan

#usunan/arah

• !angat rapat • /apat • )unyai ruang yanbbesar

!engaliran • Tidak bolehmengalir dengan

mudah (rigid

• oleh mengalir • oleh mengalir

!ergerakan • ergetar • ergerak bebas

.

• ergerak bebasdengan kelajuanyang tinggi



KO%#E! KET0$!"T"%KO%#E! KET0$!"T"%

• Ketumpatan bahan adalah jisim bahan seunitisipadunya.

• SI unit bagi ketumpatan ialah kg m-3.

• Ketumpatan adalah kuantiti skalar

• Terbahagi kepada 2 kategori:

1.1. Ketumpatan bahanKetumpatan bahan

2.2. Specific densitySpecific density

jisim * kg +isipadu * m2 +

Ketumpatan

.

m

3 ρ

.

kg 0 m3



SPECIFIC DENSITY SPECIFIC DENSITY

• Nisbah ketumpatan bahan dengan ketumpatan air.

• Tiada unit.

Specific density =Ketumpatan bahan

Ketumpatan air

• Rajah di bawah menunjukan ketumpatan bahan.

ahanKetumpatan

! kg " m# $

%ir &'''

%is (&)

%lkohol )('

*ksigen &.+#

,dara &.2(



CO%TO 4CO%TO 4

1 2 cm3 kuprum digunakan untuk menghasilkan sesuatuobjek. +ika ketumpatan kuprum ialah 4 gcm-3. 5ira jisim

kuprum tersebut6

722g

2 5etumpatan emas padu adalah14.3 gcm-3. arang kemas

yang diperbuat dari emas mempunyai jisim g. erapaisipadu barang kemas

78.2 cm3

3 +isim botol 1. l yang mengandungi cecair 9 ialah 2 kg.

&pabila botol kosongberat adalah 8. kg. 5ira ketumpatan

cecair 9. 7&ssume 1m3 1888#



TEK"%"%TEK"%"%

• TekananTekanan dita;sirkan sebagai da5a serenjang per unit luas 5ang

bertindak pada permukaan.

1a5a serenjang * % +

'uas * m6 + Tekanan .

F

" !

.

% 7 m6

!I unit untuk tekanan adalah Pascal (Pa)Pascal (Pa)

atau Newton per sqare meter (NmNewton per sqare meter (Nm!" !" ) )



• ukum !ascalukum !ascal menyatakan baha<a tekanan yang dikenakan padamenyatakan baha<a tekanan yang dikenakan pada

cecair dalam sistem tertutup dipindah secara seragam ke setiap bahagiancecair dalam sistem tertutup dipindah secara seragam ke setiap bahagiancecair dan dinding bekas.cecair dan dinding bekas.• !ecara matematik ukum !ascalukum !ascal ditulis dalam bentuk yang• persamaan berikut.

•Force mltiplier rce mltiplier di dalam sistem #idrali$ di<akili oleh persamaan:

1a5a utput

1a5a input

1a5a utput mbh

1a5a input mbh..

0K0$ !"#C"'0K0$ !"#C"'

1a5a * % +

'uas * m6 +Tekanan .

F

" !

.

= 0 m2



>ormula:

1a5a, F4

'uas, "4

1a5a, F6

'uas, "6

Tekanan !

0K0$ !"#C"'0K0$ !"#C"'

>>11 $aya input $aya input

& &11 #uas permukaan silinder 7input #uas permukaan silinder 7input

>>22 $aya output $aya output

& &22 #uas permukaan silinder 7output #uas permukaan silinder 7output

F4

"4

F6

"6

..

>igure &>igure &

F1d1=F2d2

d1 d2

A1d1=A2d2

@



• -ontoh:

Jack hidraulik

rek hidraulik

0K0$ !"#C"'0K0$ !"#C"'

http://images.search.yahoo.com/search/images/view?back=http%3A%2F%2Fimages.search.yahoo.com%2Fsearch%2Fimages%3Fp%3Dhydraulic%2Bjack%26fr%3Dyfp-t-482%26toggle%3D1%26cop%3Dmss%26ei%3DUTF-8%26vc%3D%26fp_ip%3DMY&w=122&h=150&imgurl=www.nulime.com%2Fimg%2Fp68026%2Fl%2FOTC-Stinger-10-Ton-Air-Hydraulic-Service-Jack.jpg&rurl=http%3A%2F%2Fwww.nulime.com%2Fp68026%2Fcat62%2FHome-Garden%2FOTC-Stinger-10-Ton-Air-Hydraulic-Service-Jack.html&size=2.3kB&name=OTC-Stinger-10-Ton-Air-Hydraulic-Service-Jack.jpg&p=hydraulic+jack&type=jpeg&no=3&tt=10,001&oid=d3744d2431c3cafc&ei=UTF-8

http://images.search.yahoo.com/search/images/view?back=http%3A%2F%2Fimages.search.yahoo.com%2Fsearch%2Fimages%3Fp%3Dhydraulic%2Bjack%26fr%3Dyfp-t-482%26toggle%3D1%26cop%3Dmss%26ei%3DUTF-8%26vc%3D%26fp_ip%3DMY&w=460&h=310&imgurl=www.sz-wholesale.com%2FuploadFiles%2FHydraulic%2520%2520jack_712.jpg&rurl=http%3A%2F%2Fwww.sz-wholesale.com%2Fpromotional-products%2F17184-Hydraulic%2520jack.html&size=23.1kB&name=Hydraulic++jack_712.jpg&p=hydraulic+jack&type=jpeg&no=17&tt=10,001&oid=e0abc7fbd565c800&ei=UTF-8



1. /ajah diba<ah menunjukan 18= pemberat diletakan di &1 manakala manakala

= diletakan di &2. 5ira daya di &2.48%

'uas,

"6

. 9:; cm6

=

luas,

"4 . 49:; cm6

2. /ajah menunjukan garaj li; hidraulikbeserta 2 omboh. #uas permukaan omboh

kecil adalah &1?.8 cm2 dengan daya =. 5ira daya di omboh besar sekiranya

luas permukaan omboh besar adalah &22?8cm2.

F4

"6

F6

"4

CO%TO 6CO%TO 6



!(I%#I! "(CI$E1E#!(I%#I! "(CI$E1E#

• !rinsip "rchimedes!rinsip "rchimedes menyatakan baha<a suatu objek

yang sebahagiannya atau keseluruhannya tenggelamdalam bendalir 7cecair atau gas yang bertindak olehdaya apung sama dengan berat bendalir yangtersesar.

• $aya keapungan dihasilkan oleh peningkatan tekananterhadap kedalaman..

• @enggunakan ;ormula tekanan pρg&h and p >

&

/e/air -e/air tersesar



$aya bertindak di atas permukaan>1 h1ρg&

$aya bertindak di atas permukaan >2 h2ρg&

$aya apung daya paduan yang bertindak di ataspermukaan

>2 – >1

7h2 – h1& ρg

7Acecair tersesar ρg <here Acecair tersesar 7h2 – h1

7mcecair tersesar g

1a5a keapungan . berat cecair 5ang tersesar leh

bjek:



0*R1,%:

p = ρ g Ah m-2

3here 4 < = ketumpatang = gra5iti

h = tinggi

*bjek terapung

6a7a keapungan

8ra5iti

Ketumpatan /e/airh

!(I%#I! "(CI$E1E#!(I%#I! "(CI$E1E#



• -ontoh:

Kapal selam

Kapal

elon udara panas

9idrometer

!(I%#I! "(CI$E1E#!(I%#I! "(CI$E1E#



CO%TO 9CO%TO 9

1. atu seberat 2. = apabila direndam dalam cecair berat batumenjadi 2.2 =. 5ira ketumpatan cecair jika isipadu yang

tersesar oleh batu itu ialah 2 cm3. B g4.C1 =kg-1 D

71223 kgm-3

2. !ekeping besi padu seberat C?8 kg terapung di sebuah tasik airta<ar.,ari isipadu air tasik jika ketumpatannya ialah 18C8 kgm-

36

78.ECm3



TAMAT

bab 5 pepejal cecair & gas

Documents