PUSAT PENDIDIKAN DAN LATIHAN BAGI TENAGA DIPERBAHARUI DAN KECEKAPAN TENAGA

BUKU

AKTIVITI Tenaga Diperbaharui Dan Kecekapan Tenaga

PENYUNTING Kamarulazizi Ibrahim Fauziah Sulaiman Ahmad Nurulazam Md. Zain Abdul Malik Abdul Shukor

PUSAT PENDIDIKAN DAN LATIHAN BAGI TENAGA DIPERBAHARUI DAN KECEKAPAN TENAGA

Cetakan Pertama Julai 2001

 Hak cipta Pusat Pendidikan Dan Latihan Bagi Tenaga Diperbaharui Dan Kecekapan Tenaga (CETREE)

Hak cipta terpelihara. Tidak dibenarkan mengeluar ulang mana-mana bahagian artikel, ilustrasi, dan isi kandungan buku ini dalam apa juga bentuk dan dengan cara apa jua sama ada secara fotokopi, elektronik, rakaman, mekanik, atau cara lain sebelum mendapat izin bertulis daripada penerbit.

Perpustakaan Negara Malaysia

Data Mengkatalog-dalam-Penerbitan

Buku Aktiviti Tenaga Diperbaharui Dan Kecekapan Tenaga Kamarulazizi Ibrahim, Fauziah Sulaiman Ahmad Nurulazam Md. Zain, Abdul Malik Abdul Shukor

ISBN 983-9501-12-7

Dicetak Oleh : Dayagraph Printing & Advertising Sdn. Bhd. (AS0146164-T)

PRAKATA Siri buku Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga ini disediakan dan ditulis khas untuk kegunaan para guru sains Tingkatan 1 hingga Tingkatan 5 sejajar dengan Kurikulum Bersepadu Sekolah Menengah (KBSM). Siri buku ini yang berjudul seperti di bawah, terdiri daripada empat jilid yang disediakan untuk mencetuskan idea serta memenuhi minat guru dan pelajar dalam topik-topik tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga yang banyak diperkatakan sekarang ini:    

Buku Sumber Guru Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga Buku Panduan Guru Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga Buku Aktiviti Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga Koleksi Projek Ko-kurikulum Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga

Struktur dan kandungan siri buku teks ini disusun mengikut sukatan yang ditetapkan oleh Kementerian Pendidikan Malaysia. Tujuan buku-buku ini diterbitkan adalah untuk membekalkan terutamanya para guru dengan pengetahuan komprehensif, panduan mengajar dan idea-idea untuk menjalankan eksperimen serta aktiviti ko-kurikulum yang melibatkan topik-topik tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga. Hal ini membolehkan para pelajar dapat mengembangkan daya pemikiran saintifik serta memupuk nilai-nilai murni yang melibatkan kehidupan seharian dan alam sekitar. Dalam Rancangan Malaysia Kelapan banyak usahasama dirancang untuk memastikan pembangunan sumber tenaga yang mampan termasuk tenaga diperbaharui untuk memenuhi keperluan tenaga dalam pembangunan ekonomi negara. Penggunaan tenaga diperbaharui sebagai bahan api kelima negara akan diperluaskan dalam tempoh rancangan ini dilaksanakan. Usaha akan dipergiatkan untuk memastikan kecukupan, kualiti dan jaminan bekalan tenaga serta menggalakkan lebih banyak penggunaan sumber gas dan tenaga diperbaharui dan seterusnya, membekalkan kapasiti penjanaan elektrik yang mencukupi. Buku Sumber Guru Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga mengandungi tujuh bab yang membincangkan topik-topik Tinjauan terhadap Tenaga dan Kecekapan Tenaga; Terma Suria; Fotovolta; Biojisim; Tenaga-tenaga Diperbaharui Lain (Hidro, Geoterma, Ombak dan Angin); Kecekapan Tenaga; dan Bahan dan Maklumat tentang Tenaga dalam Pendidikan. Topik-topik yang dibincangkan menerangkan aspek-aspek sumber tenaga serta gambarajah yang mudah difahami berkaitan dengan kehidupan seharian. Buku Panduan Guru Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga mengandungi lapan bab yang melibatkan perbincangan topik-topik berkaitan dengan tenaga diperbaharui dan yang tidak boleh diperbaharui, kesan penggunaan tenaga kepada persekitaran, amalan-amalan penggunaan tenaga yang cekap, dan penggunaan tenaga nuklear dan kesannya. Buku ini yang mengandungi

Sains Teras dalam tingkatan 1, 3 dan 5; Sains Tambahan dalam tingkatan 4; Kimia dalam tingkatan 4 dan 5; Kajihayat dalam tingkatan 4 dan Fizik dalam tingkatan 5 boleh digunakan sebagai panduan bagi para guru. Setiap topik dimulakan dengan Gambaran Keseluruhan Topik yang dibincangkan dengan jelas. Objektif Pengajaran, Konsep Utama, Aktiviti dan Prosedur Aktiviti Pelajar, dan Implikasi Sosial juga disertakan dalam setiap topik supaya dapat memudahkan guru untuk memulakan aktiviti di dalam kelas dan membuat rancangan pengajaran yang dapat merangsangkan minat pelajar terhadap tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga. Buku Aktiviti Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga berserta kit-kit demostrasi mengandungi empat topik termasuk Terma Suria, Fotovolta, Biojisim dan Kecekapan Tenaga yang disediakan sebagai satu pakej untuk menerangkan konsep tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga dengan lebih berkesan. Setiap topik mengandungi sekurang-kurangnya sepuluh eksperimen yang boleh dilakukan secara berasingan dengan prosedur-prosedur lengkap beserta panduan penyelesaian dan ia sejajar dengan maklumat yang disediakan dalam Buku Sumber Guru. Koleksi Projek Kokurikulum Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga yang juga melibatkan empat topik yang sama iaitu Terma Suria, Fotovolta, Biojisim dan Kecekapan Tenaga serta satu topik mengenai aktiviti lain telah disediakan sebagai pencetus idea bagi aktiviti kokurikulum yang boleh dijalankan di sekolah-sekolah. Perancangan aktiviti dilengkapi dengan butir-butir tempoh masa dan perbelanjaan yang diperlukan. Penglibatan ramai pelajar dapat menyemarakkan kesedaran dalam tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga. Diharapkan siri buku ini dapat membantu para guru dan pelajar secara tidak langsung, dalam memahami aspek-aspek tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga. Dalam usaha mempromosikan penggunaan teknologi tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga, pastinya ia dapat menjanjikan pembangunan masa hadapan yang lebih terjamin untuk kehidupan manusia keseluruhannya. Akhir sekali, dipanjatkan kesyukuran he hadrat Allah S.W.T. yang dengan izin Nya jua, usahausaha ini terhasil. Kamarulazizi Ibrahim Fauziah Sulaiman Ahmad Nurulazam Md. Zain Abdul Malik Abdul Shukor CETREE Pusat Pendidikan dan Latihan Tenaga Diperbaharui dan Kecekapan Tenaga Universiti Sains Malaysia Julai 2001

PENGHARGAAN Kami mengucapkan terima kasih kepada Kementerian Tenaga, Komunikasi dan Multimedia Malaysia; Kementerian Pendidikan Malaysia, Universiti Sains Malaysia dan Kerajaan Denmark melalui DANCED (Danish Cooperation for Environment and Development) kerana telah banyak memberi sokongan dalam menjayakan penulisan buku ini yang boleh membantu pemahaman tentang tenaga diperbaharui dan kecekapan tenaga diperingkat sekolah menengah. Kami juga mengucapkan setinggi-tinggi penghargaan kepada semua yang disenaraikan di bawah ini kerana telah memberi banyak idea, pendapat, sokongan padu dan dorongan dalam menjayakan usaha murni ini: Dr. Sharifah Maimunah bt. Syed Zin, Pengarah Pusat Perkembangan Kurikulum; Encik Rusli b. Rashikin, Pengarah Jabatan Pendidikan Negeri Selangor; Encik Rosli b. Suleiman, Pegawai Pendidikan Pusat Perkembangan Kurikulum; Encik Morten Sondergaard, Ketua Penasihat Teknikal CETREE; Encik Janus Hendrichsen, Encik Akram b. Hj. Mohamad, Encik Jesper Vauvert, Encik Saifol Bahri b. Abd. Jamil, Encik Mohd. Jamil b Kassim, Puan Siti Ajar bt. Hj. Ikhsan, Encik Suandi b. Md. Kamari, Encik Abd. Rahman b. Khalid, Encik Abd. Razak b. Ismail, Cik Siti Rozlina bt. Mohamed Ali, dan Encik Kamal Ariffin b. Baharuddin.

KANDUNGAN PRAKATA PENGHARGAAN

1.

TERMA SURIA 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 1.20 1.21 1.22

2.

Sang Suria Pembekal Tenaga Terma Mari Mengumpul Tenaga Terma Suria Dengan Kanta Mari Mengumpul Tenaga Terma Suria Dengan Cermin Mari Mengumpul Tenaga Suria Dengan Corong Perangkap Bahan Apakah Pengumpul Tenaga Suria Yang Baik ? Warna Apakah Pengumpul Tenaga Suria Yang Baik ? Mari Meninjau Pemanasan Bumi Oleh Suria Mari Memerangkap Tenaga Terma Suria – Kesan Rumah Hijau Mari Membuat Termometer Air Suria Ayuh Kita Bina Pancutan Air Panas Mari Mengimbangi Neraca Suria Ayuh Kita Bersihkan Air – Terima Kasih Sang Suria Mari Menakung Tenaga Terma Suria – Kolam Suria Ayuh Kita Masak Di Dapur Jalanraya Suria Ayuh Kita Memasak Dengan Ketuhar Suria Ayuh Kita Panaskan Air Dengan Pemanas Air Suria Plat Datar Ayuh Kita Keringkan Bahan Dengan Pengering Suria Ayuh Kita Sulingkan Air Masin dengan Penyuling Air Suria Ayuh Kita Memasak Dengan Dapur Panel Suria Ayuh Kita Memasak Dengan Dapur Suria Parabolik Ayuh Kita Panaskan Bahan dengan Pemanas Suria Berpaksi Ayuh Kita Keringkan Bahan Dengan Pengering Khemah Suria

FOTOVOLTA 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10

Perubahan Tenaga Cahaya Kepada Tenaga Elektrik Kuasa Sel Suria Kesan Perubahan Keamatan Cahaya Terhadap Kuasa Sel Suria Kesan Perubahan Sudut Sinaran Terhadap Sel Suria Mengukur Jumlah Voltan Dan Arus Dalam Sambungan Selari Mengukur Jumlah Voltan Dan Arus Dalam Sambungan Bersiri Penyambungan Sel Suria Kepada LED Dalam Litar Penyambungan Sel Suria Kepada Radio Transistor Penyambungan Sel Suria Pada Kipas (2V) Pengumpulan Cahaya Bagi Mengecas Bateri 6V

3.

BIOJISIM 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

Menyiasat Sumber Tenaga Di Sekeliling Kita Membandingkan Pembakaran Bahan Api Biojisim Dengan Bahan Api Fosil Penyediaan Etanol Melalui Kaedah Penapaian Air Tebu Penyulingan Etanol Menguji Sifat Keterbakaran Etanol Penghasilan Minyak Daripada Santan Kelapa Minyak Sayuran Sebagai Bahan Bakar

3.8

Perbandingan Kuasa Pemanasan Kerosin, Minyak Kelapa Dan Minyak Kelapa Sawit

3.9 Penghasilan Biogas Dari Najis Lembu

4.

KECEKAPAN TENAGA 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10

Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Berlainan Bahan Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Berlainan Warna Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Berlainan Tekstura Kesan Pancaran Kepanasan Pada Kaca Biasa Dan Bersalut Filem Kesan Pancaran Kepanasan Pada Kaca Bertirai Dan Tidak Bertirai Kesan Pancaran Kepanasan Pada Ketebalan Bahan Yang Berlainan Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Bertutup Dan Bertingkap Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Dan Penyejukan Dalaman Mengkaji Kecerahan Lampu

TERMA SURIA  Faridah bt. Ibrahim Pakar Perunding

 Zulkifli b. Ahmad Guru Penyemak

 Badrol Hisham b. Mohd. Nowani Pembina Kit

_____________________________________________________________________________ CETREE – Buku Aktiviti

Bab 1

Tenaga Terma daripada Sang Suria

Terma Suria

Aktiviti 1: Sang Suria Pembekal Tenaga Terma

Maklumat latarbelakang : Matahari membekalkan tenaga terma. Di dalam aktiviti ini anda akan menunjukkan bahawa matahari berfungsi sebagai pembekal tenaga terma dengan memanaskan air.

Anda akan memerlukan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Bikar A

2 bikar 100 ml 50 ml air 2 kanta penumpu 6 cm 2 kaki retot dan pengapit 2 termometer 2 jam randik

Bikar B

Rajah 1. Kanta bagi menumpu tenaga terma suria pembekal tenaga terma

Mari mencuba:

Mari merangsang minda:

1.

1.

2. 3.

2. 3.

4. 5.

Daripada rekod suhu, air dalam bikar manakah yang lebih panas? Terangkan kesimpulan anda. Ramalkan suhu air yang terjemur sekiranya a. 80 ml air digunakan bagi menggantikan 50 ml air tersebut. b. beberapa batang paku dimasukkan ke dalam 50 ml air tersebut. c. 50 ml air garam digunakan bagi menggantikan 50 ml air tersebut. d. 50 ml air diwarnakan hitam. Cuba anda kenalpasti kegunaan aktiviti inii dalam kehidupan seharian. Bagaimanakah satelit mendapatkan tenaga bagi pengoperasiannya.

Bab 1 mukasurat 1

4. 5.

Isikan 50 ml air ke dalam setiap bikar. Labelkan bikar, A dan B. Susun radas seperti di rajah 1. Ambil suhu awal air bikar A dan B serta rekodkan. Letak A bikar dalam makmal dan jemurkan bikar B. Selepas 20 min daripada menjemur bikar B, ambil dan rekodkan suhu akhir air bikar A dan B.

CETREE – Kit Demonstrasi Dan Eksperimen


Terma Suria

Aktiviti 2: Mari Mengumpul Tenaga Terma Suria Dengan Kanta Maklumat latarbelakang : Kanta penumpu akan menumpukan kesemua tenaga suria yang mengenai permukaannya ke satu titik. Titik ini di panggil titik fokus kanta. Penumpuan tenaga suria ini akan meningkatkan suhu di titik fokus kanta. Di dalam aktiviti ini, anda akan mengenalpasti titik penumpuan tenaga suria berasaskan suhu maksimum bahan di titik fokus kanta.

Anda akan memerlukan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Rajah 1. Menumpukan tenaga suria dengan kanta

Mari merangsang minda: 1. Daripada graf, di manakah nilai suhu maksimum? 2. Daripada bahagian 2, berapakah nilai titik fokus kanta? 3. Adakah nilai suhu maksimum bahagian 1 bersamaan dengan titik fokus kanta ? 4. Apakah yang berlaku kepada roti, kertas, lilin dan air apabila di letakkan di titik fokus selama 5 min? 5. Ketika air mendidih, berapakah suhu air tersebut? 6. Ketika lilin mencair, berapakah suhu lilin tersebut? 7. Apakah yang anda boleh simpulkan daripada ujikaji ini? 8. Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian.

Takat lebur Lilin 54 C Air 100 C

Bab 1 mukasurat 2

1 kanta penumpu 6 cm 2 bikar 100 ml 2 kaki retot dan pengapit pembaris kertas berwarna hitam sedikit roti lilin sedikit air

Ketika berada di bawah matahari Pakai cermin mata hitam Tutup kepala dengan topi lebar

Mari mencuba: Bahagian 1: 1. Sediakan radas seperti di rajah 1 2. Isikan 30 ml air sejuk ke dalam bikar yang sejuk. 3. Mulakan dengan 3 cm jarak kanta daripada permukaan air. 4. Jemur radas selama 1 min, ambil dan rekodkan suhu termometer. 5. Ulangi langkah 2 dan 4 dengan menambahkan jarak kanta dari termometer sehingga melebihi 15 cm 6. Lakar graf suhu lawan jarak kanta dari termometer. Bahagian 2: 1. Dapatkan titik fokus kanta dengan menumpukan sinar suria sehingga menjadi satu titik terkecil di atas kertas. Ukur jarak antara kanta dengan kertas. 2. Letakkan di titik fokus kanta: roti, kertas, lilin, setitik air. 3. Jemur selama 5 min setiap satu. 4. Perhatikan apa yang berlaku.



Terma Suria

Aktiviti 3: Mari Mengumpul Tenaga Terma Suria Dengan Cermin Maklumat latarbelakang : Tenaga terma sinar suria boleh dipantulkan. Tenaga terma sinar suria ini boleh di pantulkan ke satu titik fokus dengan menggunakan beberapa cermin yang disusun secara parabolik. Di dalam aktiviti ini kita akan menggunakan beberapa cermin bagi menumpukan tenaga terma sinar suria ke satu titik fokus.

Anda akan memerlukan: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

2 termometer 6 cermin muka 6 kaki retort pengapit kertas keras putih kertas hitam pita selofan

dan

Rajah 1. Tenaga terma suria boleh dipantulkan Rajah 2. Menumpukan tenaga suria

Mari mencuba: Mari merangsang minda: 1.

2. 3.

4. 5.

6. 7.

8.

Daripada rekod suhu, adakah suhu termometer A dan B berbeza? Dari manakah termometer A mendapat tenaga terma? Adakah suhu di titik penumpuan cermin-cermin di bahagian 2 melebihi suhu termometer B di bahagian 1? Apakah bentuk susunan cermin di bahagian 2. Tunjukkan penumpuan tenaga sinar suria dengan melakar susunan cermin berserta rajah sinar. Di manakah suhu paling maksimum di bahagian 2 ? Mengapakah suhu maksimum di kedudukan titik penumpuan cermin-cermin tersebut? Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan anda.

Bab 1 mukasurat 3

Bahagian 1: 1. Label termometer A dan B. 2. Lekatkan termometer A pada kertas keras putih. 3. Letakkan termometer A dan B di tepi tingkap. Termometer A membelakangi matahari. Termometer B menghadap matahari 4. Ambil dan rekodkan suhu awal termometer A dan B. 5. Gunakan cermin muka bagi menghalakan sinar suria ke arah termometer A selama 1 min, seperti di rajah 1. 6. Ambil dan rekodkan suhu akhir termometer A dan B. Bahagian 2: 1. Susun 6 cermin sehingga sinar suria terpantul ditumpukan ke satu titik fokus di atas kertas hitam seperti di rajah 2. Tandakan titik penumpuan sinar ini. Perhatikan susunan cermin. 2. Ambil dan rekodkan suhu selepas 1 min di titik penumpuan dan di tempat lain selain titik penumpuan.



Terma Suria

Aktiviti 4: Mari Mengumpul Tenaga Suria Dengan Corong Perangkap

Maklumat latarbelakang : Tenaga terma suria boleh kita perangkap dengan menggunakan corong pemantul. Di dalam aktiviti ini kita akan membuat pelbagai corong pelbagai saiz dan menentukan ciri corong yang boleh memaksimumkan suhu di sudut puncak.

Anda akan memerlukan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

3 keping kad manila 3 keping foil aluminium 1 termometer gam gunting alat lukis bulatan pembaris

Mari mencuba: 1. Rajah 1. Corong perangkap tenaga terma suria

2.

penyulingan air

3.

Mari merangsang minda: 1. 2.

3.

4.

Di manakah suhu maksimum pada corong pemantul ? Apakah hubungan keluasan permukaan pemantul corong dengan suhu di puncak corong? Ramalkan apa yang akan berlaku sekiranya bulu ayam di letakkan di puncak corong yang di halakan pada matahari selama 30 min. Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian.

Bab 1 mukasurat 4

4. 5. 6. 7.

Lukis pada kertas manila tiga bulatan berasingan berdiameter 40 cm, 30 cm dan 15 cm. Gunting bulatan-bulatan tersebut dan lekatkan foil aluminium padanya. Bentukkan menjadi corong yang sama sudut puncaknya seperti di rajah 1. Bahagian beraluminium di bahagian dalam corong. Potong sedikit hujung di puncak corong. Labelkan corong A, B, dan C mengikut saiz semakin besar. Halakan corong A dan B dan C ke arah matahari. Ambil dan rekodkan suhu di beberapa kedudukan pada corong A,B dan C termasuk di puncak corong setiap 5 min.



Terma Suria

Aktiviti 5: Bahan Apakah Pengumpul Tenaga Suria Yang Baik ? Maklumat latarbelakang : Kadar penyerapan dan pengaliran tenaga terma suria bergantung kepada bahan penyerap. Di dalam aktiviti ini, kita akan mengenalpasti bahan yang sesuai digunakan sebagai pengumpul tenaga terma suria yang baik.

Rajah 1. Bahan manakah pengumpul tenaga suria yang baik?

Mari merangsang minda: 1.

2.

3. 4.

5.

6.

Daripada rekod suhu, bahan manakah yang mengumpul lebih banyak tenaga terma suria ? Cuba anda fikirkan kegunaan bahan pengumpul tenaga terma suria yang baik ini ? Cuba anda fikirkan kegunaan pengumpul tenaga suria yang tidak bagus ini. Periok yang berkualiti tinggi kebiasaannya bersisikan keluli berkilat dan bahagian bawahnya bersalut kuprum. Mengapakah rekaan ini lebih baik daripada periok keluli berkilat ataupun periok kuprum ? Setelah terjemur, kereta mainan manakah yang akan leih panas: kereta logam ataupun polisterin? Dua cawan teh panas yang seiras terletak di atas meja. Sebatang sudu separuh terbenam dalam salah satu daripada cawan teh tersebut. Selepas lima minit, cawan yang manakah yang lebih sejuk?

Bab 1 mukasurat 5


1 plat polisterin 1 plat keluli 1 plat kuprum 3 jangkasuhu 1 jam randik pita selofan

Mari mencuba: 1. 2. 3. 4.

Sediakan radas seperti yang di tunjukkan di rajah 1. Ambil dan rekodkan suhu awal setiap plat tersebut. Jemur ketiga-tiganya selama 10 min. Ambil dan rekodkan suhu akhir plat-plat tersebut.



Terma Suria

Aktiviti 6: Warna apakah pengumpul tenaga suria yang baik? Maklumat latarbelakang : Kadar penyerapan dan pemancaran tenaga suria bergantung kepada warna bahan penyerap. Di dalam aktiviti ini, kita akan mengenalpasti warna permukaan yang sesuai digunakan sebagai pengumpul tenaga suria yang baik.


3 bikar 100 ml 3 termometer 1 jam randik 60 ml air 2 kertas hitam legap 1 kertas putih berkilat Pemantul penal suria

Rajah 1. Warna yang lebih hangat ?

Mari merangsang minda: 1. 2. 3. 4. 5.

6. 7.

Senaraikan bikar mengikut darjah menaik suhu kepanasan air. Mengapakah suhu air bikar B melebihi bikar C? Mengapakah suhu air bikar A melebihi bikar B? Cuba anda kenalpasti kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian. Mengapakah kita di Malaysia digalakkan memakai baju berwarna cerah sedangkan orang badwi di padang pasir gemar memakai baju berwarna hitam? Mengapakah bahagian dalam termos diwarnakan putih berkilat? Mengapakah satelit disalut dengan foil yang berkilat?

Bab 1 mukasurat 6


5. 6. 7.

Isikan 50 ml air ke dalam setiap bikar. Label bikar: A, B dan C. Ambil dan rekodkan suhu awal air dalam setiap bikar. Balut bikar A dan B dengan kertas hitam dan bikar C dengan kertas putih Letakkan bikar A di fokus pemantul panel suria. Jemurkan bikar A, B dan C selama 20 min. Ambil dan rekodkan suhu akhir air dalam setiap bikar.

Bahagian 2: 1. Letakkan bikar C



Terma Suria

Aktiviti 7: Mari Meninjau Pemanasan Bumi Oleh Suria Maklumat latarbelakang : Permukaan bumi mengalami pemanasan suria yang tidak sama rata. Pemanasan yang tidak sama rata ini menghasilkan peredaran angin dan air. Dengan itu, matahari merupakan sumber tenaga yang menentukan cuaca bumi. Di dalam aktiviti ini anda akan menunjukkan bahawa elemen bumi iaitu tanah dan air mengalami pemanasan dan penyejukan secara tidak sama rata.

Anda akan memerlukan: 1. 2. 3. 4. 5.

3 bikar 100 ml sedikit tanah hitam sedikit pasir putih air 50 ml 3 termometer

Rajah 1. Pemanasan elemen bumi oleh suria

Mari mencuba: Mari merangsang minda:

1.

1. 2.

2.

3. 4. 5. 6.

7.

Elemen bumi apakah yang panas tercepat? Elemen bumi manakah yang menyejuk terpantas? Mengapakah elemen tersebut panas tercepat? Mengapakah elemen tersebut menyejuk tercepat? Mengapakah elemen berkenaan menyejuk paling lambat? Berdasarkan pemerhatian anda, cuba anda terangkan pembentukan bayu laut ke daratan pada waktu siang dan pembentukan bayu darat ke laut pada waktu malam. Bagaimanakah ketidak sama rataan pemanasan dan penyejukkan elemen bumi ini boleh mempengaruhi cuaca bumi?

Bab 1 mukasurat 7

3. 4. 5. 6.

Isikan setiap satu bikar dengan air, tanah dan pasir sehingga takat 50 ml. Ambil dan rekodkan suhu awal elemen dalam setiap bikar. Jemurkan ketiga-tiga bikar selama 30 min seperti di rajah 1. Ambil dan rekodkan suhu akhir elemen dalam setiap bikar. Bawa ketiga-tiga bikar ke dalam makmal. Selepas 30 min, ambil dan rekodkan suhu akhir elemen dalam setiap bikar.



Terma Suria

Aktiviti 8: Mari Memerangkap Tenaga Terma Suria – Kesan Rumah Hijau Maklumat latarbelakang : Sinaran suria boleh menembusi bahan lutsinar. Sinar suria ini jika terperangkap akan bertukar menjadi tenaga terma. Udara sekeliling akan menyerap tenaga terma ini lalu menjadi panas. Konsep ini di panggil ‘kesan rumah hijau’. Di dalam aktiviti ini, kita akan mengunakan konsep ini bagi memanaskan udara dalam sebuah kelalang lutsinar.

Anda akan memerlukan: 1. 2. 3. 4.

2 kelalang kon 250 ml bercat hitam di bahagian bawahnya 2 gabus berlubang tengah 2 termometer 2 jam randik

Rajah 1. Cubaan memerangkap tenaga terma suria

Mari merangsang minda:

Mari mencuba:

1.

1.

2.

3. 4. 5. 6.

7.

8.

Daripada lakaran graf, apakah yang boleh anda simpulkan? Terangkan bagaimana suhu udara dalam kelalang yang terjemur boleh melebihi suhu yang dalam makmal. Apakah fungsi permukaan hitam bahagian bawah kelalang tersebut? Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian. Cuba anda ramal keadaan udara yang dalam plastik terikat apabila terjemur lama. Cuba anda fikirkan kesan buruk berasaskan konsep ‘kesan rumah hijau’ ini kepada alam sekeliling. Mengapakah kita terasa bahang panas apabila memasuki kenderaan yang lama terjemur. Mengapakah rumah di kawasan tropika tidak sesuai bertingkap lutsinar yang tertutup rapat.

Bab 1 mukasurat 8

2. 3.

4.

5.

Susun radas seperti di rajah 1. label kelalang A dan B. Ambil dan rekodkan suhu awal udara dalam kelalang tersebut. Letak kelalang A dalam makmal dan jemurkan kelalang B. Ambil dan rekodkan suhu udara kelalang A dan B setiap 5 min sehingga 30 min. Lakarkan graf suhu udara lawan masa bagi udara dalam kelalang A dan B.



Terma Suria

Aktiviti 9: Mari Membuat Termometer Air Suria Maklumat latarbelakang : Air yang dipanaskan akan mengembang. Pengembangan air inii boleh kita gunakan bagi mengesan perubahan isipadu air hasill penyerapan tenaga terma suria. Di dalam aktitivi ini kita akan menggunakan konsep ini dengan membuat termometer air suria.


1 kelalang kon 250 ml 1 gabus berlubang tengah 1 salur kaca air berwarna hitam 150 ml kertas graf/pembaris jam randik

Mari mencuba: Rajah 1. Termometer air suria

Mari merangsang minda: 1. 2. 3.

4.

Daripada rekod anda, apakah pemerhatian anda di bahagian 1? Mengapakah isipadu air bertambah? Mengapakah pertambahan isipadu air meningkat di bahagian 2 berbanding dengan di bahagian 1? Nyatakan kesesuaian termometer air suria ini sebagai pengukur pertambahan tenaga terma dalam air yang di jemur.

Bab 1 mukasurat 9

Bahagian 1: 1. Sediakan radas seperti di rajah 1. 2. Ambil bacaan awal pada pembaris dan rekodkan 3. Jemur selama 5 min. 4. Setiap 1 min ambil bacaan pada pembaris dan rekodkan. Bahagian 2: 1. Letakkan termometer air suria ini di fokus pemantul panel suria. 2. Ulangi langkah 2 hingga 4.



Terma Suria

Aktiviti 10: Ayuh Kita Bina Pancutan Air Panas Maklumat latarbelakang : Air yang dipanaskan akan mengembang dan menjadi ringan. Air panas ini akan naik ke atas air sejuk. Air yang sejuk lebih berat dan tenggelam ke bawah air panas. Di dalam aktiviti ini kita akan menggunakan konsep ini untuk membuat pancutan air panas.

Anda akan memerlukan: 1.

2. 3. 4. 5. Rajah 1. Tebuk dua lubang pada bekas plastik.

Rajah 2. Pancutan air panas.

Berhati-hati! Bekas plastik panas.

6. 7. 8.

Mari mencuba: 1.

2.

Mari merangsang minda: 1. 2. 3. 4.

5. 6.

7.

8.

Apakah yang anda perhatikan dalam bikar? Mengapakah air berwarna terpancut? Mengapakah tiada air keluar daripada lubang di sisi bekas plastik? Daripada catitan suhu anda, mengapakah pancutan air berwarna ini berhenti? Mengapakah asap naik ke atas tidak turun ke bawah? Bagaimanakah burung helang dapat meluncur naik ke atas tanpa mengerakkan sayapnya? Apakah yang menyebabkan terperangkapnya bahan tercemar yang membentuk asbut? Bagaimanakah matahari mempengaruhi cuaca sesuatu kawasan?

Bab 1 mukasurat 10

1 bekas plastik berwarna hitam yang ada tutup. beberapa batu kecil 1 bikar besar sedikit pewarna 1 pen bermata bola sedikit plastisin 1 termometer Pemantul penal suria

3.

4. 5.

6. 7. 8. 9.

Tebuk dua lubang pada bekas plastik. Satu lubang pada penutup dan satu lagi di sisinya seperti di rajah 1. Tutupkan lubang pada penutup dan sisi bekas dengan plastisin. Isikan air kedalam bekas plastik sehingga penuh. Titiskan beberapa titik pewarna kedalam air tersebut. Tutupkan bekas tersebut. Letakkan bekas plastik itu di fokus pemantul penal suria dan jemur selama 60 min. Ukur suhu dalam bekas plastik. Bubuh bekas plastik ke dalam bikar. Tindankannya dengan batu seperti di rajah 2. Masukkan air ke dalam bikar sehingga melebihi bekas plastik. Buka kedua-dua plastisin pada bekas plastik. Perhatikan apa yang berlaku dalam bikar. Ukur suhu air bahagian bawah dan atas bikar setiap 5 min sehingga pancutan air berhenti.



Terma Suria

Aktiviti 11: Mari Mengimbangi Neraca Suria Maklumat latarbelakang : Udara panas adalah lebih ringan daripada udara sejuk. Udara yang dipanaskan akan mengembang dan menjadi ringan. Ciri ini membentuk perolakan udara. Di dalam aktiviti ini kita akan menunjukkan kesan pegembangan udara panas dengan membuat neraca suria.

Anda akan memerlukan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Rajah 1. Neraca suria

1 klip kertas 1 penyedut minuman benang 2 beg kertas kecil 1 jarum peniti 1 kaki retot plastisin Pengumpul parabolik suria

Angin boleh menganggu keseimbangan neraca


2. 3.

4.

5.

6. 7.

Apakah yang berlaku kepada beg A yang di atas pengumpul parabolik suria? Adakah suhu beg B tinggi ataupun rendah daripada beg A? Pada pencerapan anda, yang mana lebih ringan: sebeg udara panas ataupun sebeg udara sejuk? Beg dalam aktiviti ini mempunyai isipadu yang sama. Beg yang manakah mempunyai lebih zarah udara? Berasaskan pemerhatian anda ini, cuba anda terangkan pembentukan angin. Apakah kesan ketiadaan angin dalam kehidupan anda? Bagaimanakan kuasa angin ini boleh kita gunakan?

Bab 1 mukasurat 11


5.

Labelkan beg A dan B. Sediakan radas seperti di rajah 1. Jemur radas selama 30 min. Ubahkan kedudukan klip kertas untuk mengimbangkan neraca. Tandakan kedudukan klip kertas selepas setiap pengsuaian keseimbangan.



Terma Suria

Aktiviti 12: Ayuh Kita Bersihkan Air – Terima Kasih Sang Suria Maklumat latarbelakang : Air yang panas akan tersejat. Air yang tersejat ini apabila tersentuh objek yang sejuk, ia akan terpeluwap. Di dalam aktiviti ini, kita akan mendapatkan air bersih dengan menyejatkan air masin dan memeluwapkannya. Proses ini di panggil penyulingan air.


1 bikar besar 250 ml 1 bikar kecil 50 ml 1 getah gelung 3 camca besar garam sedikit pewarna 1 pemberat 10 g plastik lutsinar 1 jam randik

Rajah 1. Penyulingan air suria


Apakah warna air di dalam bikar kecil? Apakah rasa air di dalam bikar kecil? Bagaimanakah air bersih ini terbentuk? Adakah anda akan mendapat air bersih jika air gula digunakan? 5. Berapakah kadar pembentukan air bersih ini? 6. Adakah kadar pembentukan air bersih ini akan bertambah sekiranya a. 200 ml air digunakan dalam bikar besar ? b. kepekatan air garam semakin masin? c. bikar besar di balut dengan kertas hitam, kertas putih atau foil aluminium? d. sinar suria di fokuskan pada bikar besar. Berikan alasan anda. 7. Cuba anda kenalpasti kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian. 8. Bagaimanakah titisan air boleh terbentuk pada botol air minuman sejuk. 9. Cuba anda terangkan pembentukan hujan. 10. Apakah yang berlaku apabila badan kita berpeluh?

Bab 1 mukasurat 12

Mari mencuba: 1. 2.

3. 4.

5. 6. 7. 8. 9.

Masukkan 100 ml air ke dalam bikar besar. Larutkan 3 camca besar garam dan sedikit pewarna ke dalam air tersebut. Seperti di rajah 1, letakkan bikar kecil di dalam bikar besar. Tutupkan bahagian atas bikar besar dengan plastik. Kemaskan penutup plastik dengan mengikatnya dengan getah. Letakkan pemberat di tengahtengah bahagian atas plastik. Jemur seharian. Perhatikan apa yang terbentuk dalam kedua-dua bikar. Rasa air yang terbentuk dalam bikar kecil. Catitkan masa bagi mendapatkan 10 ml air bersih.



Terma Suria

Aktiviti 13: Mari Menakung Tenaga Terma Suria – Kolam Suria Maklumat latarbelakang : Kita maklum bahawa tenaga suria boleh memanaskan air dan perolakan air berlaku disebabkan air yang panas lebih ringan daripada air yang sejuk. Apa pula yang akan terjadi pada suhu lapisan air tawar dan air masin yang bertindan seperti di rajah 1 apabila di jemur di bawah sinaran suria? Sama ataupun berbeza?


Rajah 2. Botol penuang

Rajah 1. Takungan tenaga suria Rajah 1. Takungan air suria

Berhati-hati! Air garam panas ini boleh lecurkan kulit.


4.

5.

Adakah air tawar lebih panas daripada air garam? Apakah yang boleh anda infer daripada pemerhatian anda ? Berasaskan pemerhatian anda, terangkan punca perbezaan suhu antara lapisan air tawar dan lapisan air garam. (Perjelaskan penerangan dengan bantuan lakaran) Apakah yang akan berlaku jika a. isipadu lapisan air tawar ditambah. b. kemasinan air garam ditambah. Berikan alasan anda. Cuba anda bina idea tentang pengunaan tenaga daripada takungan tenaga suria ini.

Bab 1 mukasurat 13

2 termometer 1 bikar 500 ml 300 ml air beberapa titik pewarna 10 camca besar garam pengumpul panel suria botol plastik bercorong kertas berwarna hitam

Mari mencuba: 1. 2.

3.

4. 5. 6.

7. 8.

Isikan 150ml air ke dalam bikar. Larutkan 10 camca besar garam dan sedikit pewarna ke dalam air tersebut. Isikan 150 ml air tawar ke dalam botol bercorong. Dengan cermat seperti di rajah 2, tuangkan 150 ml air tersebut ke atas air garam itu. (Pastikan air garam tidak bercampur dengan air tawar – gunakan perwarna dalam air garam sebagai penunjuk). Balutkan bahagian luar bikar dengan kertas hitam Letakkan bikar tersebut di fokus pengumpul panel suria. Jemurkan takungan air ini selama 60 min. Setiap 10 min, ukur suhu air tawar dan air garam. Lakarkan graf suhu air tawar dan air garam lawan masa.



Terma Suria

Aktiviti 14: Ayuh Kita Masak Di Dapur Jalanraya Suria Maklumat latarbelakang : Bahan yang berwarna hitam, contohnya jalanraya merupakan pengumpul tenaga terma yang baik. Di dalam aktiviti ini, anda akan menunjukkan bahawa pengumpulan tenaga suria oleh jalanraya ini boleh memasak telur.


Rajah 1. Dapur jalanraya suria

3 biji telor 1 plastik tahan panas 2 bekas keluli hitam 1 jam randik Jalanraya

Berhati-hati! Jalanraya sangat panas ketika hari panas. Pakai topi lebar Pakai cermin mata hitam UV

Mari mencuba: Mari merangsang minda: 1. 2. 3. 4. 5.

Bagaimanakah telor-telor ini boleh masak? Telor manakah yang masak paling cepat? Mengapa telor tersebut masak paling cepat? Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian. Cuba anda fikirkan punca pembentukan logamaya di jalanraya ketika hari panas.

Bab 1 mukasurat 14

1. 2.

Sediakan radas seperti di rajah 1. Ambil dan rekodkan masa untuk setiap telor masak.



Terma Suria

Aktiviti 15: Ayuh Kita Memasak Dengan Ketuhar Suria Maklumat latarbelakang : Pengumpulan tenaga terma suria oleh kotak bersisi atas bahan lutsinar bersayap pemantul suria ini boleh kita gunakan bagi memasak makanan dan memanaskan air. Di dalam aktiviti ini, anda akan memasak nasi dan mengubahsuai ciri ketuhar bagi meningkatkan kepanasannya.


Ketuhar kotak suria ½ cawan beras 1 cawan air bikar hitam bertutup foil Aluminium polisterin

Mari mencuba: Rajah 1. Ketuhar kotak suria


4.

5.

6. 7.

8.

9.

Adakah nasi anda telah masak? Jika ya, terangkan bagaimana nasi ini boleh masak? Jika tidak, apakah yang patut anda lakukan bagi menambah kepanasan dalam ketuhar tersebut? Daripada rekod suhu anda, lakarkan graf bagi mewakili hubungan suhu ketuhar dengan bilangan sayap, foil aluminium, ruang ketuhar. Daripada lakaran graf, apakah hubungan suhu ketuhar dengan bilangan sayap, foil aluminium, ruang ketuhar. Apakah ciri ketuhar yang akan memaksimumkan kepanasannya. Terangkan cara ketuhar ini berfungsi dengan menyebut peranan setiap komponennya. Selain daripada memasak nasi, cuba anda fikirkan kegunaan ketuhar kotak suria ini. Bagaimanakah anda membina ketuhar kotak suria ini.

Bab 1 mukasurat 15

Bahagian 1: 1. Isikan beras dan air ke dalam bikar. Letakkan dalam ketuhar. 2. Jemur selama 60 min dengan menghalakan sayap pemantul suria ke arah matahari. Bahagian 2: 1. Ambil dan rekodkan suhu awal ketuhar. 2. Jemur selama 30 min dengan menghalakan sayap pemantul suria ke arah matahari. 3. Rekod suhu dalam ketuhar setiap 5 min. 4. Tambahkan 2 lagi sayap pemantul. Rekod suhu dalam ketuhar setiap 5 min selama 30 min lagi. 5. Tutup lapisan hitam bahagian bawah ketuhar dengan foil Aluminium. Rekod suhu dalam ketuhar setiap 5 min selama 30 min lagi. 6. Kecilkan ruang dalam ketuhar dengan menambah polisterin. Rekod suhu dalam ketuhar setiap 5 min selama 30 min lagi. 7.



Terma Suria

Aktiviti 16: Ayuh Kita Panaskan Air Dengan Pemanas Air Suria Plat Datar Maklumat latarbelakang : Pengumpulan tenaga terma suria oleh plat datar berpermukaan atas bahan lutsinar ini boleh kita gunakan bagi memanaskan air. Di dalam aktiviti ini, anda akan memanaskan air dan mengubahsuai ciri pemanas air suria plat datar tersebut bagi meningkatkan kepanasan air. Di sini kita akan mengunakan konsep perolakan bagi pengaliran air.


1 set pemanas air suria plat datar 1 jam randik 2 termometer 1 jangka sudut foil aluminium

Mari mencuba: Rajah 1. Pemanas air suria plat datar


Daripada rekod suhu, adakah suhu awal air di saluran masuk berbeza dengan suhu akhir air tersebut ? 2. Mengapakah terdapat perbezaan suhu air di saluran masuk tangki dengan suhu air di saluran keluar tangki? 3. Daripada pemerhatian anda, mengapakah suhu air meningkat ? 4. Daripada rekod suhu, lakarkan graf suhu air keluar lawan masa bagi a. bahagian 1. b. kes sudut dongak bahagian 2 (1a). c. kes foil aluminium bahagian 2 (1b). d. kes tanpa plat kaca penutup bahagian 2 (1c). e. kes tanpa polisterin bahagian 2 (1d). f. kes hari mendung bahagian 2 (2) 5. Daripada graf suhu air lawan masa bagi kes berlainan ini, apakah kesimpulan anda? 6. Apakah fungsi a. plat hitam b. plat kaca penutup c. kedudukan tangki tinggi daripada kedudukan pemanas air. 7. Cuba anda berikan idea bagi membina pemanas air suria plat datar yang cekap? Bab 1 mukasurat 16

Bahagian 1: 1. Pasang radas seperti di rajah 1. 2. Penuhkan air ke dalam tangki dan juga hos. 3. Catitkan masa dan tarikh aktiviti ini. 4. Ambil dan rekodkan suhu awal air dalam tangki air di saluran masuk dan keluar tangki. 5. Jemurkan pemanas air selama 40 min semasa matahari terik. 6. Setiap 10 min ambil dan rekodkan suhu air dalam tangki air di saluran masuk dan keluar tangki. Bahagian 2: 1. Ulangi langkah 2-5 bahagian 1 dengan menukar a. beberapa sudut dongak pemanas air. b. mengantikan plat hitam penyerap dengan foil aluminium. c. keluarkan plat kaca penutup. d. keluarkan polisterin. e. kedudukan tangki supaya lebih rendah daripada pemanas air kotak leper suria. 2. Ulangi 2-5 bahagian 1 dengan keadaan hari mendung.



Terma Suria

Aktiviti 17: Ayuh Kita Keringkan Bahan Dengan Pengering Suria Maklumat latarbelakang : Pengumpulan tenaga terma suria oleh kotak berpermukaan atas bahan lutsinar ini boleh kita gunakan bagi memanaskan udara. Di dalam aktiviti ini, anda akan mengeringkan bahan dan mengubahsuai ciri pengering tersebut bagi meningkatkan kepanasan udara. Di sini kita akan mengunakan konsep perolakan bagi pengaliran udara.


1 set pengering suria 1 jam randik 2 termometer foil aluminium 2 tisu basah 2 biji pisang

Mari mencuba: Rajah 1. Pengering suria

Mari merangsang minda: 1. 2.

Apakah pemerhatian anda di bahagian 1? Daripada rekod suhu, adakah suhu udara di bahagian hadapan pengering sama dengan suhu udara di bahagian atas pengering? 3. Lakarkan graf suhu udara di bahagian atas pengering dengan masa. Apakah kesimpulan anda? 4. Terangkan bagaimana tisu boleh mengering. 5. Mengapakah tisu dan pisang tidak kering apabila ditutup lubang udara? 6. Mengapakan lubang satu di bawah dan satu di atas? 7. Apakah fungsi lubang udara? 8. Apakah yang berlaku kepada kepanasan pengering ketika hari mendung? 9. Apakah kesan pemantul suria kepada pengering? 10. Cuba anda perjelaskan bagaimana pengering suria ini berfungsi. 11. Cuba anda berikan idea bagi membina pengering suria yang cekap.

Bab 1 mukasurat 17

Bahagian 1: 1. Pasang radas seperti di rajah 1. 2. Letakkan di atas dawai: pisang dan tisu basah. 3. Jemurkan pengering selama 40 min semasa matahari terik. 4. Perhatikan apa yang berlaku kepada tisu dan pisang. 5. Ulangi langkah 2-4 dengan menutup lubang udara di hadapan dan di atas pengering. Bahagian 2: 1. Catitkan masa dan tarikh aktiviti ini. 2. Ambil dan rekodkan suhu awal udara dalam pengering di bahagian bawah dan atasnya. 3. Jemurkan pengering selama 40 min semasa matahari terik. 4. Setiap 10 min ambil dan rekodkan suhu udara dalam pengering di bahagian bawah dan atasnya. 5. Ulangi kesemua langkah 1-4 dengan menambahkan pemantul suria ke arah pengering. 6. Ulangi kesemua langkah 1-4 dengan keadaan hari mendung.



Terma Suria

Aktiviti 18: Ayuh Kita Sulingkan Air Masin dengan Penyuling Air Suria Maklumat latarbelakang : Pengumpulan tenaga terma suria oleh kotak hitam berpermukaan atas bahan lutsinar ini boleh kita gunakan bagi mendapatkan air bersih daripada air garam. Di dalam aktiviti ini, anda akan menyejatkan air garam dan meperluwapkannya, disamping mengubahsuai ciri penyuling suria ini bagi meningkatkan kadar penyulingan air.


1 set penyuling suria 1 jam randik 1 termometer air 1 bikar 50 ml garam

Mari mencuba: Rajah 1. Penyuling air suria


5.

Apakah permerhatian anda di bahagian 1? Bagaimanakah air bersih boleh terbentuk? Bagaimanakah penyuling air ini berfungsi ? Apakah hubungan kadar isipadu air bersih dengan a. kemasinan air garam ? b. penambahan sayap pemantul suria? c. isipadu ruang dalam penyuling? Anda cuba terangkan peranan setiap ciri tersebut. Cuba anda berikan idea bagi membina penyuling yang cekap.

Bab 1 mukasurat 18

Bahagian 1: 1. Pasang radas seperti di rajah 1. 2. Larutkan 10 sudu garam dalam 100 ml air. Isikan air garam dalam bekas lutsinar dalam penyuling. 3. Ambil dan rekodkan suhu awal udara dalam penyuling. 4. Jemurkan penyuling selama 40 min semasa matahari terik. 5. Perhatikan apa yang berlaku. Catit masa dan tarikh aktiviti ini. 6. Tadah air yang keluar dari penyuling dan catit isipadunya dan rasa air tersebut. 7. Ambil dan rekodkan suhu akhir udara dalam penyuling. Bahagian 2: 1. Ulangi langkah 2-7 dengan a. menambah kemasinan air garam. b. menambah pemantul suria ke arah penyuling. c. keadaan hari mendung. d. mengecilkan ruang dalam penyuling.



Terma Suria

Aktiviti 19: Ayuh Kita Memasak Dengan Dapur Panel Suria Maklumat latarbelakang : Pengumpulan tenaga terma suria oleh pemantul suria panel parabolik ini boleh kita gunakan bagi memasak dan juga memanaskan air. Di dalam aktiviti ini, anda akan memasak bubur nasi dan membuat teh panas.


Rajah 1. Dapur suria panel parabolik


2. 3.

3.

3.

4.

Daripada rekod suhu, cuba anda terangkan bagaimana air dalam bikar boleh dipanaskan? Bagaimanakah bubur nasi anda boleh masak? Cuba anda berikan idea untuk menambahbaikan konfigurasi dapur suria panel parabolik di bahagian 1 ini. Apakah fungsi b. pemantul panel? c. plastik hitam? d. plastik lutsinar? Cuba anda fikirkan cara untuk mendapatkan permukaan parabolik ini? Cuba anda fikirkan kesesuaian pemantul panel berbanding dengan pemantul permukaan parabolik bagi memanaskan bahan dalam bekas berbentuk silinder.

Bab 1 mukasurat 19

1 pemantul panel suria 1 uncang teh sedikit gula 100 ml air kelengkapan untuk membuat bubur nasi 6. 1 plastik lutsinar 7. 1 plastik hitam 8. 1 getah 9. 1 bikar 150 ml 10. kertas hitam 11. 1 termometer

Mari mencuba: Bahagian 1: 1. Isikan bikar dengan 100 ml air. 2. Letakkan termometer dalam bikar. 3. Ambil dan rekodkan suhu awal air. 4. Letakkan bikar di fokus pemantul panel suria. 5. Jemur selama 40 min. 6. Ambil dan rekodkan suhu akhir air. 7. Masukkan uncang teh dan gula ke dalam air. 8. Ulangi langkah 2-4 dan langkah 5-6 dengan a. membalut bikar dengan plastik hitam. b. membalut bikar dengan plastik hitam dan balut sekali lagi dengan plastik lutsinar seperti di rajah 1. c. meletakkan bikar bukan di fokus panel pemantul. Bahagian 2: 1. Masukkan bahan bubur nasi ke dalam bikar. 2. Balutkan bikar dengan plastik hitam dan ikat kuat. 3. Masukkan bikar tadi ke dalam plastik lutsinar 4. Letakkan bikar di fokus pemantul panel suria. 5. Jemur selama 40 min. 6. Perhatikan apa yang berlaku kepada isi bikar.



Terma Suria

Aktiviti 20: Ayuh Kita Memasak Dengan Dapur Suria Parabolik Maklumat latarbelakang : Penumpuan tenaga suria terma ke satu titik fokus akan mengumpulkan tenaga terma ketakat yang membolehkan kita menggunakannya. Di dalam aktiviti ini, anda akan menunjukkan bahawa tenaga terma suria yang dipantulkan ini boleh ditumpukan untuk kegunaan anda.

Anda akan memerlukan:

Rajah 1. Permukaan pemantul parabolik

1. 1 permukaan pemantul parabolik 2. 1 tabung uji 3. 1 pemegang tabung uji 4. 2 termometer 5. 1 jam randik 6. 1 dawai pendek 7. air 10 ml 8. 1 bulu ayam 9. 1 kertas 10. 1 cokelat 11. Beberapa cermin muka 12. lilin berpaku payung setiap 3 cm

Rajah 2. Pemegang dawai

Berhati-hati! Pakai cermin mata hitam UV

Mari merangsang minda: 1. Berapakah nilai titik fokus pengumpul parabolik suria tersebut? 2. Adakah nilai titik fokus ini bersamaan dengan kedudukan paku payung terjatuh paling cepat? 3. Apakah yang berlaku kepada a. bulu ayam tersebut? b. cokelat ? Mengapa berlaku demikian? 4. Daripada rekod masa pencapaian suhu 40 C, di manakah kedudukan masa tersingkat ? 5. Mengapakah masa tersingkat di capai di kedudukan tersebut? 6. Adakah masa pencapaian suhu 40 C semakin meningkat dengan penambahan cermin? 7. Apakah peranan cermin tambahan tersebut? 8. Cuba anda fikirkan kegunaan aktiviti ini dalam kehidupan seharian anda? Nyatakan kesimpulan anda. Berikan s Bab1.1 mukasurat 20

Mari mencuba: 1. 2. 3.

Pasang radas seperti di rajah 1. Halakan radas ke arah matahari. Ambil satu dawai, letakkan di tengahtengah kelengkungan pengumpul parabolik suria. 4. Tandakan titik terkecil cerah pada dawai. 5. Ukur panjang titik terkecil ini. Katakan jaraknya A dari tengah-tengah permukaan parabolik. 6. Letakkan bulu ayam di A selama 3 min. Perhatikan apa yang berlaku. 7. Letakkan pula lilin pada pemegang dawai seperti di rajah 2. Perhatikan paku payung mana yang terjatuh dahulu. 8. Letakkan tabung uji di A dengan menggunakan pemegang dawai. Isikannya dengan cokelat. Perhatikan apa yang berlaku. 9. Isikan tabung uji dengan 10 ml air. Catit masa di ambil untuk mencapai suhu 40 C. 10. Ulangi langkah 9 dengan meletakkan tabung uji di kedudukan selain A. 11. Ulangi langkah 9 dengan menghalakan sinar suria yang terpantul dari cermin ke arah permukaan pemantul parabolik. CETREE – Kit Demonstrasi Dan Eksperimen


Terma Suria

Aktiviti 21: Ayuh Kita Panaskan Bahan dengan Pemanas Suria Berpaksi SuriaBerpaksiria

Maklumat latarbelakang : Penumpuan tenaga suria terma sepanjang satu paksi boleh kita gunakan untuk memanaskan bahan sepanjang paksi tersebut. Di dalam aktiviti ini, anda akan memanaskan air dalam rod dan memanggang roti. Di sini juga anda akan mengubah ciri pemanas bagi mengkaji kesannya terhadap darjah kepanasan bahan.

Anda akan memerlukan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Rajah 1. Pemanas suria berpaksi


2.

3.

4.

5.

6.

7.

Daripada rekod suhu di bahagian 1, apakah pemerhatian anda? Dimanakah fokus permukaan pemantul berpaksi ini? Bagaimanakah anda menentukan nilai fokus permukaan pemantul berpaksi ini? Apakah peranan a. sudut dongak pemantul? b. permukaan pemantul berkilat? Adakah perbezaan peningkatan suhu air dengan minyak kelapa? Mengapa? Cuba anda berikan idea pengunaan cecair panas daripada pemanas berpaksi ini. Apakah yang telah berlaku kepada ‘hot dog’? Terangkan dan nyatakan sebabnya.

Bab 1 mukasurat 21

1 set pemanas suria berpaksi 1 jam randik 1 termometer sedikit air sedikit minyak kelapa sedikit plastisin 1 jangka ukur 1 kertas hitam 1 ‘hot-dog’

Mari mencuba: Bahagian 1: 1. Sediakan radas seperti di rajah 1. 2. Isikan rod dengan air sehingga penuh. Bubuh termometer ke dalam rod. Tutup hujung rod dengan plastisin. 3. Masukkan rod melalui lubang alur paling jauh daripada permukaan pemantul. 4. Jemur selama 40 min semasa matahari terik. Catit masa dan tarikh aktiviti. 5. Ambil dan rekodkan suhu akhir air. Bahagian 2: 1. Ulangi langkah 2, 4 dan 5 dengan a. memasukkan rod melalui lubang alur paling dekat dengan permukaan pemantul. b. mengubah sudut dongak permukaan pemantul. c. menutup permukaan pemantul dengan kertas hitam. d. mengantikan air dengan minyak kelapa. (ambil suhu awal dan akhir minyak tersebut) e. keadaan mendung. Bahagian 3: 1. Cucukkan ‘hot dog’ sepanjang paksinya dengan rod pemanas. 2. Jemur pemanas selama 40 min. 3. Perhatikan apa yang berlaku. CETREE – Kit Demonstrasi Dan Eksperimen


Terma Suria

Aktiviti 22: Ayuh Kita Keringkan Bahan Dengan Pengering Khemah Suria Maklumat latarbelakang : Pengumpulan tenaga suria terma melalui bahan lutsinar berjejarian boleh kita gunakan untuk mengeringkan bahan secara seragam. Di dalam aktiviti ini, anda akan mengeringkan bahan dalam khemah lutsinar.


Rajah 1. Pengering khemah suria

Mari merangsang minda: Mari merangsang minda:

1. Apakah pemerhatian anda di bahagian 1? 2. Daripada rekod suhu, adakah suhu udara di bahagian bawah pengering sama dengan suhu udara di bahagian atas pengering? Apakah kesimpulan anda? 3. Terangkan bagaimana bahan boleh mengering. 4. Apakah fungsi lubang udara? 5. Apakah yang berlaku kepada kepanasan pengering ketika hari mendung? 12. Apakah kesan pemantul suria kepada pengering? 13. Cuba anda perjelaskan bagaimana pengering khemah suria ini berfungsi. 14. Cuba anda berikan idea bagi membina pengering khemah suria yang cekap.

Bab 1 mukasurat 22

1 set pengering khemah suria 2 termometer 1 plastik lutsinar 1 jam randik 2 keping roti 2 biji pisang 2 tisu basah

Mari mencuba: BahagianMari 1: mencuba: 1. Pasang radas seperti di rajah 1. 2. Letakkan di atas dawai: roti, pisang dan tisu basah. 3. Jemurkan pengering selama 40 min semasa matahari terik. 4. Perhatikan apa yang berlaku kepada roti, tisu dan pisang. 5. Ulangi langkah 2-4 dengan penutup lubang udara di hadapan dan di atas pengering. Bahagian 2: 1. Catitkan masa dan tarikh aktiviti ini. 2. Ambil dan rekodkan suhu awal udara dalam pengering di bahagian bawah dan atasnya. 3. Jemurkan pengering selama 40 min semasa matahari terik. 4. Setiap 10 min ambil dan rekodkan suhu udara dalam pengering di bahagian bawah dan atasnya. 5. Ulangi kesemua langkah 1-4 dengan menambahkan pemantul suria ke arah pengering. 6. Ulangi kesemua langkah 1-4 dengan keadaan hari mendung.


TERMA SURIA  Dr. Faridah bt. Ibrahim ialah seorang Profesor Madya di Pusat Pendidikan Jarak Jauh, Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang. E-mail beliau ialah [email protected]

 Zulkifli b. Ahmad ialah seorang guru sains di Sekolah Menengah Kebangsaan Penanti, Seberang Prai, Pulau Pinang.  Badrol Hisham b. Mohd. Nowani ialah seorang pembantu makmal di Makmal Keadaan Pepejal (Solid State Lab) di Pusat Pengajian Sains Fizik, Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang. E-mail beliau ialah [email protected]


Bab 1

FOTOVOLTA  Kamarulazizi b. Ibrahim Pakar Perunding

 Azura bt. Ishak Guru Penyemak

 Mohtar b. Sabdin Pembina Kit


Bab 2

Perubahan Tenaga Cahaya Kepada Tenaga Elektrik Eksperimen 1 - Eksperimen Tenaga

Latarbelakang Eksperimen Peranti pepejal yang digunakan untuk menukar cahaya matahari kepada kuasa elektrik dipanggil sel suria. Sel suria akan membekal kuasa elektrik jika didedahkan kepada cahaya. Sel suria juga dinamakan sel fotovolta atau sel PV. Kita boleh menentukan berapakah voltan dan arus yang boleh dihasilkan oleh satu sel suria di dalam eksperimen ini

Rajah 1

Alat Radas 1. 2. 3. 4.

-

5. 6. 7.

+

1 keping sel suria. 1 ammeter 1 voltmeter Wayar penyambung dan klip buaya Mentol 120 watt Kaki retort 1 suis

Kaedah Eksperimen 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Pasangkan radas seperti dalam Rajah 1 . Laraskan mentol pada kedudukan 20 cm daripada sel suria . Nyalakan mentol sebagai satu sumber cahaya untuk sel suria . Ambil bacaan voltmeter di dalam litar terbuka tersebut. Rekodkan voltan yang terhasil . Tutupkan suis litar Rajah 1( litar pintas ) . Ambil bacaan ammeter. Rekodkan arus yang terhasil . Rekodkan keputusan dalam satu jadual .

Voltan litar terbuka ( V ) Arus litar pintas ( A )

Eksperimen Tenaga

Soalan 1.

Apakah nama proses perubahan yang berlaku kepada sel suria ?

2.

Apakah yang berlaku kepada bacaan voltan dan arus sekiranya mentol dipadamkan ?

Kuasa Sel Suria Eksperimen 2 - Eksperimen Tenaga

Latarbelakang Eksperimen Kuasa sel suria boleh diukur dengan mengambil bacaan voltan dan arus. Dalam eksperimen ini, nilai kuasa yang ditetapkan (daripada mentol) akan dibandingkan dengan nilai kuasa daripada hasil darab bacaan voltan dan arus yang diukur , P = IV.

Rajah 2

Mentol 2V

+ Alat Radas

Kaedah Eksperimen 1.

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Pasangkan radas seperti dalam Rajah 2 . ( Eksperimen ini hendaklah dilakukan di kawasan lapang yang mempunyai sinaran cahaya matahari yang cukup ) Gunakan mentol 0.33W (1.1V) dalam litar yang ditunjukkan . Nyalakan mentol sebagai sumber cahaya dengan menutup suis litar . Ambil bacaan voltmeter dan ammeter . Rekodkan bacaan . Padamkan mentol dengan membuka suis litar. Tukar mentol yang telah digunakan tadi kepada mentol yang lain [0.55W (2.2V) ] . Nyalakan mentol sebagai sumber cahaya dengan menutup suis litar . Ambil bacaan voltmeter dan ammeter . Rekodkan bacaan . Ulangi langkah 6 hingga 8 dengan menggunakan mentol lain yang berlainan kuasa 2.5V dan 3.8V .

Kuasa 0.33W (1.1V) 0.55W 2.2V) 0.75W (2.5V) 1.14W (3.8V)

Eksperimen Tenaga

Voltan (V)

1. 2. 3. 4. 5. 6.

4 keping sel suria Voltmeter Ammeter Mentol 1.1V , 2.2V , 2.5V dan 3.8V Wayar penyambung dan klip buaya Suis

Soalan- Soalan 1.

Adakah nilai kuasa yang diperolehi daripada hasildarab voltan dan arus sentiasa sama dengan kuasa mentol yang digunakan ?

2.

Apakah hubungan antara voltan dan arus ?

Arus (A)

Kesan Perubahan Keamatan Cahaya Terhadap Kuasa Sel Suria Eksperimen 3 - Eksperimen Tenaga

Latarbelakang Eksperimen Kuasa sel suria bergantung kepada keamatan cahaya yang sampai kepadanya. Lagi tinggi keamatan cahaya maka lagi tinggi output sel suria yang terhasil. Dalam eksperimen ini, keamatan cahaya yang berlainan boleh dihasilkan dengan mengubah jarak punca cahaya dari sel suria.

Pembaris

+

Alat Radas 1. 2. 3. 4.

Rajah 3

Kaedah Eksperimen 1. 2. 3. 4. 5.

6.

Letakkan mentol pada kedudukan 30 cm daripada sel solar dengan menggunakan kaki retort. Sambungkan sel suria pada ammeter dan voltmeter seperti dalam rajah 3 . Hidupkan suis. Rekodkan bacaan ammeter dan voltmeter . Eksperimen diulangi dengan mengubah kedudukan mentol pada jarak yang berlainan daripada sel suria seperti dalam jadual keputusan. Kirakan nilai kuasa (W) yang diperolehi dalam jadual keputusan .

Jarak (cm) Bacaan ammeter (A) Bacaan voltmeter (V) Kuasa (W)

Eksperimen Tenaga

30

20

10

5. 6. 7.

1 keping sel suria 1 ammeter 1 voltmeter Wayar penyambung dan klip buaya Mentol 120 watt Kaki retort Suis

Soalan 1.

Apakah yang berlaku kepada bacaan ammeter apabila mentol semakin dekat dengan sel suria ?

2.

Bagaimanakah hubungan antara keamatan cahaya dengan kuasa elektrik yang dihasilkan oleh sel suria ?

Kesan Perubahan Sudut Sinaran Terhadap Sel Suria Eksperimen 4 - Eksperimen Tenaga

Latarbelakang Eksperimen Matahari naik di sebelah timur dan turun di sebelah barat . Output sel suria juga berubah mengikut sudut yang dibuat oleh sel suria dengan matahari. Sudut tegak memberikan output yang paling tinggi. Kita boleh mengukur arus elektrik yang terhasil sebagai output sel suria.

Kaedah Eksperimen

Alat Radas 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

1 keping sel suria 1 voltmeter 1 ammeter 1 suis Wayar penyambung dan klip buaya Lampu mentol 120 watt Kaki retort

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Letakkan lampu mentol pada kedudukan 10 cm daripada sel suria dengan menggunakan kaki retort. Sambungkan sel suria pada ammeter seperti dalam Rajah 4. Nyalakan lampu mentol dan hidupkan suis litar. Ambil bacaan arus yang terhasil pada kedudukan sel suria yang bersudut tegak dengan mentol. Padamkan lampu mentol dan matikan suis litar . Alih kedudukan sel suria supaya bersudut 60 dengan mentol. Nyalakan lampu mentol dan hidupkan suis litar. Ambil bacaan voltan yang terhasil pada kedudukan ini. Ulangi langkah 5 - 8 , untuk kedudukan sel suria pada sudutsudut yang berlainan

Keputusan Sudut kedudukan sudut sel suria

200

40

60

Bacaan voltmeter (V) Bacaan ammeter (A)

-

Kuasa

(W)

+ Rajah 4

Soalan- Soalan 1.

Adakah berlaku perubahan kepada bacaan voltan dan arus apabila sel suria didedahkan kepada punca cahaya pada sudut-sudut yang berlainan.

2.

Bagaimanakah sudut dedahan cahaya kepada sel suria mempengaruhi kuasa (output) sel suria tersebut ?

Eksperimen Tenaga

90

Mengukur Jumlah Voltan dan Arus Di Dalam Sambungan Selari Eksperimen 5 - Eksperimen Tenaga

Latarbelakang Eksperimen Dalam sesuatu litar selari, jumlah voltan yang diperolehi adalah sama dengan nilai voltan yang merentasi di setiap laluan yang mengandungi sel suria walau berapa banyak sel disambungkan . Kuantiti arus yang dibekalkan oleh sel-sel suria dalam sambungan selari seharusnya sama dengan jumlah arus dalam setiap laluan. Lakukan eksperimen ini di kawasan lapang yang terdedah kepada cahaya matahari.

Alat Radas 1. 2. 3. 4. 5.

3 keping sel suria 1 voltmeter 1 ammeter Wayar penyembung 3 suis

Kaedah Eksperimen 1.

Ukur voltan dan arus yang boleh dihasilkan oleh sekeping sel suria di suatu kawasan lapang seperti gambarajah di bawah .

2. 3.

Rekodkan bacaan yang terhasil. Sambungkan ketiga-tiga sel suria seperti di dalam Rajah 5. Terminal positif sel suria pertama disambungkan kepada terminal positif sel kedua (begitu juga terminal negetif) . Ini adalah sambungan selari . Hidupkan suis S1. Lihat apakah yang berlaku kepada bacaan ammeter dan voltmeter . Hidupkan suis S2. Adakah bacaan voltmeter bertambah ? Hidupkan suis S3. Perhatikan perhatikan sekali lagi bacaan ammeter dan voltmeter .

Soalan- Soalan 1.

Adakah nilai voltan dan arus yang diperolehi daripada sekeping sel suria sama dengan nilai voltan dan arus daripada tiga keping sel suria yang disambungkan secara selari ?

2.

Bagaimanakah nilai arus dan voltan yang akan terhasil jika tiga keping sel suria digantikan dengan tiga biji sel kering ?

4. 5. 6.

-

+ +

+

-

-

S2

S3

Rajah 5

Eksperimen Tenaga

S1

Mengukur Jumlah Voltan dan Arus Di Dalam Sambungan Bersiri Eksperimen 6 - Eksperimen Tenaga

Picture

Latarbelakang Eksperimen Dalam sesuatu litar bersiri , jumlah voltan dalam litar tersebut adalah sama dengan hasil tambah voltan yang merentasi setiap sel suria . Dalam litar bersiri , cuma ada satu laluan bagi arus mengalir , maka jumlah arus yang dihasilkan adalah sama dengan dengan nilai yang dihasilkan oleh sekeping sel suria walaupun berapa banyak sel disambungkan secara bersiri . Lakukan eksperimen ini di kawasan lapang yang terdedah kepada cahaya matahari .

+

-

S1

+

-

S2

+

-

Rajah 6

Kaedah Eksperimen 1. Ukur voltan dan arus yang boleh dihasilkan oleh sekeping sel suria di suatu kawasan lapang seperti gambarajah di bawah .

Alat Radas 1. 2. 3. 4. 5.

3 keping sel suria 1 voltmeter 1 ammeter wayar penyembung 2 suis

2. Rekodkan bacaan yang terhasil. 3. Sambungkan ketiga-tiga sel suria seperti di dalam Rajah 6.

4. 5.

Terminal positif sel suria pertama disambungkan kepada terminal negatif sel suria kedua dan seterusnya . Ini dipanggil sambungan siri . Hidupkan suis S1 ,berapakah bacaan voltmeter dan ammeter ? Seterusnya hidupkan suis S2 juga . Berapakah bacaan voltmeter dan ammeter sekarang ?

Soalan- Soalan 1.

Adakah nilai voltan dan arus yang diperolehi daripada sekeping sel suria sama dengan nilai voltan dan arus daripada tiga keping sel suria yang disambungkan secara bersiri ?

2.

Bagaimanakah nilai arus dan voltan yang akan terhasil apabila tiga sel suria digantikan dengan tiga sel kering di dalam litar bersiri ini ?

Ekeperimen Tenaga

Penyambungan Sel Suria Kepada LED Dalam Litar Eksperimen 7 - Eksperimen Tenaga

Picture

Latarbelakang Eksperimen Sel suria boleh digunakan sebagai bekalan tenaga elektrik untuk membolehkan alat-alat eletrik arus terus beroperasi . Jumlah sel suria sel suria yang diperlukan bergantung kepada jumlah beban yang digunakan . Dalam eksperimen ini , pemasangan LED (beban ) secara bersiri dan selari dilakukan untuk menentukan keperluan sel suria bagi menjana kuasa elektrik .

Alat Radas

Kaedah Eksperimen 1. 2. 3.

4. 5. 6. 7.

1. 2. 3. 4.

Sambungkan sel-sel suria seperti dalam Rajah 7.1 dan 7.2 . Hidupkan semua suis-suis dalam litar tersebut . Bandingkan kecerahan LED di antara kedua-dua litar dalam Rajah 7.1 (LED disambung bersiri) dan 7.2 (LED disambung selari) . Matikan suis S2 dalam rajah 7.2 . LED manakahmenyala ? ,Adakah kecerahan LED sama seperti sebelumnya ? Matikan semua suis dalam litar 7.1 dan 7.2 , tambahkan lagi LED (beban) . Tambahkan satu lagi LED ke dalam kedua-dua litar tersebut . Ulangi langkah 3 .

16 keping sel suria 4 suis Wayar penyambung 6 LED

S2 S1

Rajah 7.1

Rajah 7.2

Soalan-soalan 1.

Adakah terdapat perbezaan kecerahan di antara LED di dalam kedua-dua litar tersebut ? Terangkan mengapa berlaku demikian .

2.

Litar manakah yang berfungsi dengan lebih baik ? Berikan sebab .

Eksperimen Tenaga

Penyambungan Sel Suria Kepada Radio Transistor Eksperimen 8 - Eksperimen Tenaga

Latarbelakang Eksperimen Sel suria boleh digunakan kepada sebarang peralatan elektrik . Dalam eksperimen kali ini , kita akan menyambungkan sel suria secara bersiri dan selari supaya beban kita ( radio transistor ) mendapat bekalan elektrik secukupnya . Eksperimen ini hendaklah dilakukan di kawasan yang terdedah supaya sel suria dapat berfungsi dengan baik .

Kaedah Eksperimen 1. 2. 3. 4.

Alat Radas

Sambungkan litar bersiri dan selari seperti dalam Rajah 8 . Ambil bacaan ammeter dan voltmeter untuk mengetahui kuasa yang dihasilkan oleh sel suria di dalam sambungan tersebut . Hidupkan suis radio transistor . Adakah radio tersebut boleh berfungsi.Jika tidak, ubah kedudukan sel suria di dalam sambungan tersebut sehingga dapat menghasilkan kuasa yang memenuhi keperluan transistor itu .

1. 2. 3. 4. 5. 6.

8 keping sel suria Wayar penyambung Radio transistor Voltmeter Ammeter Suis

Rajah 8

radio

Soalan- Soalan : 1.

Lukiskan suatu rajah yang menunjukkan sambungan yang telah dilakukan kepada sel-sel suria sehingga membolehkan radio transistor itu berfungsi.

2.

Adakah terdapat perubahan kepada nilai voltan dan arus apabila bunyi radio dikuatkan ? Mengapa berlaku demikian ?

Eksperimen Tenaga

Penyambungan Sel Suria Kepada Kipas (2V) Eksperimen 9 - Eksperimen Tenaga

Latarbelakang Eksperimen Banyak alat elektrik yang menggunakan arus terus seperti televisyen , komputer dan pam air . Dalam eksperimen ini , kita akan dapat melihat penggunaan kuasa elektrik dan sel suria bagi menggerakkan kipas . Selagi ada cahaya matahari memancar maka selagi itu alatan elektrik ini dapat berfungsi dengan baik.

Kaedah Eksperimen 1. 2. 3. 4. 5.

Alat Radas

Sambungkan litar bersiri dan selari seperti Rajah 9 di bawah . Lihat bacaan ammeter dan voltmeter . Pastikan voltan dan arus (kuasa ) yang terdapat pada kipas itu dapat dipenuhi oleh bekalan kuasa sel suria yang telah dipasang. Hidupkan suis litar kipas tersebut . Adakah kipas itu berpusing ? Jika tidak, ubah kedudukan sel suria di dalam sambungan tersebut sehingga kipas itu dapat berfungsi .

1. 2. 3. 4. 5.

4 keping sel suria Wayar penyambung Kipas 2V Voltmeter Ammeter

kipas

Rajah 9

Soalan- Soalan : 1.

Berapakah kuasa yang di gunakan untuk menggerakkan kipas tersebut ?

2.

Adakah kelajuan kipas itu bertambah sekiranya kuasa elektik suria bertambah ?

3.

Jika sebahagian sel suria dilindungi oleh bayangan anda , apakah yang akan berlaku pada pusingan kipas tersebut ?

Eksperimen Tenaga

Pengumpulan Cahaya Bagi Mengecas Bateri 6V Eksperimen 10 - Eksperimen Tenaga

Latarbelakang Eksperimen Sel suria boleh menukar cahaya matahari kepada kuasa elektrik . Pada waktu tiada cahaya cahaya matahari , sistem bekalan elektrik suria memerlukan satu penyimpan kuasa elektrik . Satu contoh penyimpan elektrik yang mudah diperolehi ialah bateri . Dalam eksperimen ini , bateri digunakan sebagai penyimpan elektrik

Alat Radas

Kaedah Eksperimen 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Tuangkan larutan asid sulfurik 2M ke dalam bateri sehingga ke tanda aras . Biarkan larutan asid itu berada dalam bateri selama 20 minit . Sambungkan bateri pada voltmeter seperti gambarajah 10.1 dan ambil bacaan voltan yang terhasil . Nyahcas bateri itu, dengan menyambungkannya kepada 3 biji mentol 6V seperti rajah 10.2 . Ambil bacaan voltan yang terhasil setiap 5 minit sehingga bacaan voltan menjadi berkurangan . Bateri yang telah dinyahcas itu disambungkan kepada 6 keping sel suria mengikut kedudukan seperti Rajah 10.3 selama 20 - 30 minit . Selepas bateri dicaskan , voltan bateri tersebut diperiksa semula seperti langkah 3 .

12 keping sel suria 1 bateri basah 6 V 1 voltmeter 1 diod 1 suis Wayar penyambung

Bateri 6V Rajah 10.1

Bateri 6V Rajah 10.2

-

-

+

+ Rajah 10.3

Bateri 6V

Soalan- Soalan 1.

Adakah berlaku pertambahan nilai voltan selepas bateri dicaskan ?

2.

Berapakah pertambahan nilai tersebut ?

3.

Adakah masa yang diambil untuk bateri dinyahcaskan itu sama dengan masa yang diambil apabila bateri itu dicaskan ?

Eksperimen Tenaga

FOTOVOLTA  Dr. Kamarulazizi b. Ibrahim ialah seorang Profesor di Pusat Pengajian Sains Fizik, Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang. Beliau juga merupakan Pengarah CETREE. E-mail beliau ialah [email protected]

 Azura bt. Ishak ialah seorang guru sains di Sekolah Menengah Sains Tun Syed Sheh Shahabudin, Bukit Mertajam, Pulau Pinang.  Mohtar b. Sabdin ialah seorang pembantu makmal di Makmal Silikon (Silicon Lab) di Pusat Pengajian Sains Fizik, Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang. E-mail beliau ialah [email protected]


Bab 2

BIOJISIM  Misni b. Surif Pakar Perunding

 Faridah bt. Hussain Guru Penyemak

 Abdul Muthalib b. Syeikh Usman Pembina Kit


Bab 3

Menyiasat sumber tenaga di sekeliling kita Eksperimen 1

Latarbelakang Eksperimen Banyak sumber bahan api terdapat di sekeliling kita. Tenaga kimia yang tersimpan dalam bahan api ini boleh ditukarkan menjadi tenaga haba untuk memasak makanan dan pelbagai kegunaan harian lain. Dalam eksperimen ini, anda akan meyiasat sumber-sumber bahan api yang terdapat di sekeliling kita.

Langkah-langkah

Anda perlu

1. sekam padi 2. daun-daun kering 3. kayu kecil (ranting kayu)

1.

Bakar ketiga-tiga bahan bakar dan perhatikan nyalaannya.

Soalan 1.

Terangkan perubahan tenaga yang berlaku dalam eksperimen di atas.

2. Selain daripada ketiga-tiga bahan bakar yang dinyatakan, berikan 2 contoh bahan bakar lain. 3. Adakah anda menggunakan bahan bakar di atas sebagai punca tenaga harian. Mengapa? 4. Apakah kebaikan bahan bakar di atas.

Biomass  Biogas

Membandingkan pembakaran bahan api biomass dengan bahan api fosil Eksperimen 2 Latarbelakang Eksperimen Bahan api fosil digunakan secara meluas berbanding bahan api biomass. Bahan api fosil merupakan sumber bahan api yang tidak boleh diperbaharui. Dalam eksperimen anda akan membandingkan kemudahbakaran bahan api-bahan api tersebut

Anda perlu

1. 2. 3. 4.

Kayu lidi Pemetik api gas kerosin Pelita

Langkah-langkah

1. Bakar kayu lidi. 2. Nyalakan pemetik api. 3. Masukkan 10 ml kerosin ke dalam pelita dan nyalakan sumbu. 4. Bandingkan ketiga-tiga nyalaan yang terhasil.

Soalan 1. Bahan manakah yang mudah terbakar? 2. Bahan yang manakah mudah digunakan? 3. Antara ketiga-tiga bahan itu yang manakah pilihan utama anda untuk dijadikan sumber tenaga. Beri sebab. 4. Apakah kelebihan kayu sebagai bahan bakar berbanding kerosin dan gas butana.

Biomass  Biogas

Penyediaan Etanol Melalui Kaedah Penapaian Air Tebu Eksperimen 3

Latarbelakang Eksperimen Biomass boleh ditukarkan kepada etanol. Sejak dahulu lagi penapaian buah anggur dijalankan dalam keadaan semulajadi untuk menghasilkan alkohol. Dalam eksperimen ini , air tebu digunakan untuk menghasilkan etanol melalui kaedah penapaian. Enzim yang terdapat dalam yis menukarkan gula tebu kepada etanol melalui tindakbalas anaerobik. Selain daripada etanol, gas karbon dioksida juga dibebaskan.

Langkah-langkah

1 2. 3. 4.

Anda perlu

Masukkan 300 ml air tebu ke dalam kelalang kon. Tambahkan 30g yis kering ke dalam kelalang. Kacau campuran yis dan air tebu. Tutup dengan gabus seperti dalam rajah.

Air tebu + yis

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Air kapur

5. Salurkan gas yang terhasil ke dalam tabung uji berisi air kapur. 6. Perhatikan perubahan yang berlaku kepada air kapur . 7. Simpan hasil penapaian selama 2 hari untuk eksperimen berikutnya.

Soalan 1. Namakah gas yang terhasil. 2. Nyatakan kegunaan air kapur. 3. Cadangkan satu bahan lain yang boleh menggantikan air tebu. 4. Apakah yang dimaksudkan dengan tindakan anaerobik

Biomass  Biogas

300 ml air tebu 30g yis kering Kelalang kon 500ml Tabung uji Air kapur Salur kaca bentuk U Gabus

Penyulingan Etanol Eksperimen 4

Latarbelakang Eksperimen Hasil penapaian air tebu boleh disuling untuk mendapatkan etanol. Etanol ialah sejenis alkohol yang berbau harum dan manis rasanya. Eksperimen ini melibatkan pendidihan dan penukaran stim kepada cecair dalam kondenser Leibig. Etanol mula terhasil pada suhu 78 0 C – 90 0C.

Anda perlu 1. 2. 3. 4.

Kelalang buntut leper Termometer Kondenser Liebig Hasil Penapaian Air tebu (daripada Eksperimen 1) 5. Bikar 6. Gabus 7. Serpihan porselin 8. Penunu Bunsen

Langkah-langkah 1.

Sediakan radas seperti yang ditunjukkan dalan rajah.

termometer Air keluar Kondenser liebig

Hasil penapaian air tebu Air masuk Serpihan Porselin

pemanasan

hasil sulingan

2. Masukkan hasil penapaian air tebu ke dalam kelalang. 3. Masukkan serpihan porselin ke dalam kelalang. 4. Panaskan hasil penapaian dengan nyalaan api sederhana sehingga mendidih. 5. Kumpulkan hasil sulingan dalam satu bikar. 6. Jalanakan eksperimen 3 dengan menggunakan hasil sulingan yang terkumpul tadi. Soalan 1. Apakah tujuan serpihan porselin dimasukkan ke dalam kelalang. 2. Dalam kondenser Liebig, stim disejukkan menjadi cecair. Namakan proses perubahan keadaan jirim ini. 3. Berikan 2 sifat etanol. 4. Nyatakan 2 kegunaan etanol

Bab 3

36

Menguji Sifat keterbakaran Etanol Eksperimen 5

Latarbelakang eksperimen Salah satu ciri etanol ialah ia mudah terbakar. Penggunaan etanol sebagai bahan api boleh mengurangkan pergantungan kepada kerosin yang merupakan bahan api yang tidak boleh diperbaharui.

Langkah-langkah

Anda perlu 1. Mangkuk pijar 2. 10 ml etanol 3. Mancis api

1.

Tuang 10 ml etanol yang diperolehi dari eksperimen 2 ke dalam mangkuk pijar. 2. Dengan menggunakan mancis api, nyalakan etanol dalam mangkuk pijar. 3. Perhatikan nyalaan yang terbentuk. 4. Catatkan masa yang diambil untuk api nyalaan padam.

Nyalaan

Etanol

Soalan 1.

Terangkan perubahan tenaga yang berlaku dalam eksperimen di atas.

2. Nyatakan ciri-ciri nyalaan etanol. 3. Berikan 2 kebaikan menggunakan etanol sebagai bahan bakar berbanding kerosin. 4.

Etanol berpotensi untuk dijadikan bahan api kenderaan. Bincangkan kemungkinan penggunaan etanol sebagai bahan api kenderaan.

Biomass  Biogas

Penghasilan Minyak Daripada Santan Kelapa Eksperimen 6

Latarbelakang Eksperimen Penghasilan minyak daripada lemak haiwan telah lama diamalkan. Orang-orang Eskimo menggunakan lemak haiwan untuk menyalakan api di igloo mereka. Dalam eksperimen ini anda akan menghasilkan minyak daripada tumbuhan.

Langkah-langkah 1. 2. 3. 4.

Masukkan 200 ml pati santan ke dalam bikar. Panaskan pati santan dalam nyalaan api sederhana. Kacau pati santan sehingga terbit minyak. Tapis minyak yang terhasil ke dalam bikar. Simpan untuk eksperimen berikutnya.

kacau Pati santan

Bab 3

Anda perlu 1. 2. 3. 4. 5.

200 ml pati santan kelapa penapis Penunu bunsen salur kaca bikar

Soalan 1.

Terangkan ciri-ciri minyak kelapa yang terhasil. 2. Berikan 2 kebaikan minyak sayuran berbanding dengan minyak haiwan. 3. Selain daripada pokok kelapa, cadangkan 2 tumbuhan lain yang boleh digunakan untuk menghasilkan minyak.

38

Minyak sayuran sebagai bahan bakar Eksperimen 7

Latarbelakang Eksperimen Selain daripada kerosin, minyak sayuran juga boleh dijadikan bahan bakar. Dalam eksperimen ini anda akan menggunakan minyak kelapa yang telah anda hasilkan dalam eksperimen 4 untuk menyalakan api.

Langkah-langkah

Anda perlu 1.

10 ml minyak kelapa (dari eksperimen 4). 2. mangkuk pijar 3. Sumbu 4. Mancis api

1. 2. 3. 4. 5.

Masukkan 10 ml minyak kelapa ke dalam mangkuk pijar. Masukkan sumbu ke dalam minyak itu. Pastikan sumbu itu terendam dalam minyak. Nyalakan sumbu dengan mancis api. Perhatikan nyalaan yang terhasil.

Nyalakan api Sumbu Minyak kelapa

Mangkuk pijar

Soalan 1.

Berikan 2 kebaikan menggunakan minyak sayuran sebagai bahan bakar.

Biomass  Biodiesel

Perbandingan Kuasa Pemanasan Kerosin, Minyak Kelapa, Minyak Kelapa Sawit Eksperimen 8 Latarbelakang Eksperimen Dalam eksperimen ini anda akan membandingkan kuasa pemanasan tiga bahan bakar iaitu kerosin, minyak kelapa dan minyak kelapa sawit.

Langkah-langkah

Anda perlu 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

20 ml kerosin 20 ml minyak kelapa sawit 20 ml minyak kelapa tabung didih 3 x 100 ml air Termometer Pelita/Mangkuk pijar bersumbu

1. Masukkan 20ml kerosin, 20ml minyak kelapa sawit dan 20ml minyak kelapa ke dalam pelita yang berasingan. 2. Masukkan 100 ml air ke dalam 3 buah tabung didih. 3. Tutup setiap tabung didih dengan gabus dan pasangkan termometer. 4. Nyalakan ketiga-tiga pelita. 5. Ambil bacaan termometer setiap 5 minit selama 20 minit. Masa

termometer Air

0

5

10

15

20

Kerosin Minyak kelapa sawit Minyak kelapa 6. Bandingkan perbezaan suhu yang dicapai oleh air dalam ketiga-tiga tabung didih.

pelita

Soalan 1. Antara ketiga-tiga bahan itu yang manakah merupakan bahan bakar yang baik? 2. Berikan alasan bagi jawapan anda di atas. 3. Antara ketiga-tiga bahan bakar itu yang manakah sesuai digunakan untuk memasak makanan?

Bab 3

40

Penghasilan Biogas Dari Najis Lembu Eksperimen 9

Latarbelakang Eksperimen Dalam keadaan semulajadi bahan buangan organik seperti najis lembu mengalami pereputan. Bakteria pereput dan pengurai menguraikan najis kepada bahan yang lebih ringkas. Semasa proses pereputan ini, gas metana dibebaskan. Dalam eksperimen ini anda akan mengumpul gas metana yang terhasil daripada pereputan najis lembu melalui kaedah sesaran air.

Langkah-langkah

Anda perlu

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

70% najis lembu + bahan buangan organik 30% air Gabus Tiub getah Silinder penyukat Juice Canister Klip Bikar

1.

Campurkan 70% najis lembu dan bahan buangan organik dengan 30% air. 2. Masukkan campuran tadi ke dalam tabung didih 3. Sambungkan tiub getah kepada tabung didih. 4. Penuhkan silinder penyukat dengan air dan telangkupkan di atas tiub getah seperti yang ditunjukkan dalam rajah. klip Tiub getah

Najis Lembu + air

Silinder penyukat Air

5. Kumpul gas yang terhasil selama beberapa hari. 6. Selepas seminggu buka klip dan perhatikan gelembung gas yang terhasil.

Soalan 1.

Nyatakan kegunaan gas metana.

Biomass  Biogas

BIOJISIM  Dr. Misni b. Surif ialah seorang Profesor Madya dan juga merupakan Dekan di Pusat Pendidikan Jarak Jauh, Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang. E-mail beliau ialah [email protected]

 Faridah bt. Hussain ialah seorang guru sains di Sekolah Menengah Kebangsaan St. George, Balik Pulau, Pulau Pinang.  Abdul Muthalib b. Syeikh Usman ialah seorang pembantu makmal di Makmal Silikon (Silicon Lab) di Pusat Pengajian Sains Fizik, Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang. E-mail beliau ialah [email protected]


Bab 3

KECEKAPAN TENAGA  Mohd. Zin b. Kandar Pakar Perunding

 Nor Azizah bt. Haron Guru Penyemak

 Ee Bee Choo Pembina Kit

______________________________________________________________________ CETREE – Buku Aktiviti

Bab 4

Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Ujikaji Kecekapan Tenaga 01 Latar belakang Anda sering mengalami keadaan yang panas bila berada di dalam sesebuah ruang atau bilik dirumah anda. Sinaran matahari tidak masuk ke ruang dalam rumah tetapi keadaan terasa panas. Mengapa? Bagaimana haba boleh masuk ke ruang dalam yang tertutup? Ujikaji ini akan memberikan jawapan kepada beberapa soalan yang sering anda alami.

Soalan: Adakah kepanasan di luar bangunan memberikan kesan kepada keselesaan di dalam? Bahan-bahan yang digunakan untuk demonstrasi:Sebuah kotak berdinding (berpenebat tinggi) berukuran 2’ x 2’ x 2’ yang salah satu dindingnya boleh ditukartukar. Kotak ini mewakili sebuah rumah. 1 keping contoh dinding dari bahan papan lapis.

Cara ujikaji dijalankan. Pasangkan peralatan sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambarajah. Pasangkan jenis dinding papan lapis. Hidupkan lampu dan mulakan jam randik.

Termometer atau Termogandingan.

Setelah 5 minit, catatkan bacaan pada keempat-empat termogandingan.

Sebuah lampu spot berkuasa 250 - 500W.

Ulangi ujikaji yang sama sebanyak 3 kali.

Jam randik. Multimeter

Kirakan purata ketiga-tiga set bacaan.

Peralatan menulis, kertas graf.

* Sebelum dimulakan setiap ujikaji pastikan udara di dalam bilik menyamai suhu luar, iaitu dengan membuka pintu bilik

Cermin mata keselamatan.

Pemerhatian.

Lampu spot

Adakah perbezaan bacaan suhu luar dan dalam kotak? Terangkan.

Termogandingan

Adakah perbezaan suhu permukaan luar dinding dan dalam dinding? Terangkan.

Dinding ujikaji

KERATAN RENTAS Bayangkan jika anda berada di dalam bilik rumah anda dan dinding rumah anda menggunakan bahan binaan papan lapis. Apa kah yang anda akan rasai ? Kesimpulan: Haba boleh mengalir melalui bahan pepejal (dinding) walaupun tidak dapat dilihat pancarannya. Nilai haba menurun selepas menembusi bahan pepejal (dinding).

Kecekapan Tenaga

Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Berlainan Bahan Ujikaji Kecekapan Tenaga 02 Latar belakang Anda sering mengalami keadaan yang panas bila berada di dalam sesebuah ruang atau bilik dirumah anda. Anda mungkin juga merasai selesa berada di suatu ruang atau bilik walaupun tanpa memasang pendingin hawa. Apakah peranan dinding dalam menentukan keadaan tersebut? Ujikaji ini akan memberikan jawapan kepada beberapa soalan yang sering anda alami. Apakah peranan dinding dalam menentukan keadaan tersebut?

Soalan: Adakah kepanasan di dalam bangunan berbeza-beza untuk dinding yang berlainan bahan? Bahan-bahan yang digunakan untuk demonstrasi:Sebuah kotak berdinding (berpenebat tinggi) berukuran 2’ x 2’ x 2’ yang salah satu dindingnya boleh ditukartukar. Kotak ini mewakili sebuah rumah. 5 keping contoh dinding yang terdiri dari bahan-bahan yang berlainan:a. Papan lapis b. Papan lembut. c. Bahan plastik. d. Besi bergalvani. e. Kepingan Tembaga Termometer atau Termogandingan.

Cara ujikaji dijalankan. Pasangkan peralatan sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambarajah. Pasangkan jenis dinding ‘a’. Hidupkan lampu dan mulakan jam randik. Setelah 5 minit, catatkan bacaan keempatempat termogandingan. Ulangi ujikaji yang sama sebanyak 3 kali. Tukarkan dinding jenis b – e dan ulangi eksperimen ini. * Sebelum dimulakan setiap ujikaji pastikan udara di dalam bilik menyamai suhu luar, iaitu dengan membuka pintu bilik

Jam randik. Multimeter. Sebuah lampu spot berkuasa 250 - 500W.

Pemerhatian.

Peralatan menulis, kertas graf. cermin mata keselamatan.

Adakah perbezaan bacaan suhu luar dan dalam kotak? Terangkan. Adakah perbezaan suhu permukaan luar dinding dan dalam dinding berlaku untuk dinding yang berlainan? Terangkan. Adakah dinding dari bahan yang berlainan memberikan beza suhu luar dan suhu ruang dalam yang berlainan? Bagaimana dengan beza suhu di antara suhu permukaan dalam dan luar?

Lampu spot

Thermo bandingan Dinding ujikaji

KERATAN RENTAS Kecekapan Tenaga

Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Berlainan Warna Ujikaji Kecekapan Tenaga 03 Latar belakang Anda sering mengalami keadaan yang panas bila berada di dalam sesebuah ruang atau bilik dirumah anda. Anda mungkin juga merasai selesa berada di suatu ruang atau bilik walaupun tanpa memasang pendingin hawa. Apakah peranan dinding dalam menentukan keadaan tersebut? Ujikaji ini akan memberikan jawapan kepada beberapa soalan yang sering anda alami. Apakah peranan dinding dalam menentukan keadaan tersebut?

Soalan: Adakah kepanasan di dalam bangunan berbeza-beza untuk dinding yang berlainan warna? Bahan-bahan yang digunakan untuk demonstrasi:Sebuah kotak berdinding (berpenebat tinggi) berukuran 2’ x 2’ x 2’ yang salah satu dindingnya boleh ditukartukar. Kotak ini mewakili sebuah rumah. 3 keping contoh dinding yang terdiri dari bahan-bahan yang sama tetapi dicat dengan berlainan warna:a. Papan lapis tidak bercat. b. Papan lapis bercat perak. c. Papan lapis bercat biru (gelap). Termometer atau termogandingan. Jam randik. Multimeter. Sebuah lampu spot berkuasa 250 - 500W.

Cara ujikaji dijalankan. Pasangkan peralatan sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambarajah. Pasangkan jenis dinding ‘a’. Hidupkan lampu dan mulakan jam randik. Setelah 3 minit, catatkan bacaan keempatempat termogandingan. Ulangi ujikaji yang sama sebanyak 3 kali. Tukarkan dinding b dan c serta ulangi eksperimen. * Sebelum dimulakan setiap ujikaji pastikan udara di dalam bilik menyamai suhu luar, iaitu dengan membuka pintu bilik

Peralatan menulis, kertas graf. Cermin mata keselamatan.

Pemerhatian. Adakah perbezaan bacaan suhu luar dan dalam kotak? Terangkan. Adakah perbezaan di antara suhu permukaan luar dinding dan dalam dinding sama untuk dinding yang berlainan warna? Terangkan.

Lampu spot

Adakah dinding dari warna dinding yang cerah atau yang gelap yang memberikan perbezaan suhu yang lebih tinggi? Terangkan.


KERATAN RENTAS

Kecekapan Tenaga

Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding Berlainan Tekstura Ujikaji Kecekapan Tenaga 04 Latar belakang Anda sering melihat berbagai jenis dinding bangunan dari segi teksturanya. Ada dinding dari batu bata merah, dinging batu berplaster dan dinding kayu. Apakah tekstura dinding memberikan kesan kepada keselesaan dalaman? Ujikaji ini akan memberikan jawapan kepada beberapa soalan yang sering anda alami. Apakah peranan dinding dalam menentukan keadaan tersebut?

Soalan: Adakah kepanasan di dalam bangunan berbeza-beza untuk dinding yang berlainan tekstura? Bahan-bahan yang digunakan untuk demonstrasi:Sebuah kotak berdinding (berpenebat tinggi) berukuran 2’ x 2’ x 2’ yang salah satu dindingnya boleh ditukartukar. Kotak ini mewakili sebuah rumah. 2 keping contoh dinding yang terdiri dari bahan-bahan yang sama tetapi dicat dengan berlainan tekstura:a. Papan lapis biasa. b. Papan lapis bertekstura. Termometer atau Termogandingan. Jam randik. Multimeter. Sebuah lampu spot berkuasa 250 - 500W. Peralatan menulis, kertas graf.

Cara ujikaji dijalankan. Pasangkan peralatan sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambarajah. Pasangkan jenis dinding ‘a’. Hidupkan lampu dan mulakan jam randik. Setelah 3 minit, catatkan bacaan keempatempat termogandingan. Ulangi ujikaji yang sama sebanyak 3 kali. Tukarkan dinding jenis b dan ulangi eksperimen ini. * Sebelum dimulakan setiap ujikaji pastikan udara di dalam bilik menyamai suhu luar, iaitu dengan membuka pintu bilik


Pemerhatian. Adakah terdapat perbezaan suhu permukaan luar dinding dan dalam dinding untuk dinding yang berlainan tekstura? Terangkan. Lampu spot

Dinding yang licin atau yang bertekstura yang memberikan perbezaan suhu yang lebih tinggi ? Terangkan.


KERATAN RENTAS

Kecekapan Tenaga

Kesan Pancaran Kepanasan Pada Kaca biasa dan bersalut filem Ujikaji Kecekapan Tenaga 05 Latar belakang Anda sering melihat berbagai jenis kaca digunakan untuk dinding bangunan. Ada kaca yang terang dan ada yang gelap. Apakah perbezaan dalam menentukan keselesaan dalaman bangunan. Ujikaji ini akan memberikan jawapan kepada beberapa soalan yang sering anda alami. Apakah peranan dinding dalam menentukan keadaan tersebut?

Soalan: Adakah kepanasan di dalam bangunan berbeza-beza dengan kaca bersalut filem? Bahan-bahan yang digunakan untuk demonstrasi:Sebuah kotak berdinding (berpenebat tinggi) berukuran 2’ x 2’ x 2’ yang salah satu dindingnya boleh ditukartukar. Kotak ini mewakili sebuah rumah. 2 keping contoh dinding yang terdiri dari bahan-bahan yang sama (kaca) tetapi satu darinya disalut dilem gelap:a. Cermin 3mm cerah. b. Cermin 3mm bersalut filem. Termometer atau Termogandingan. Jam randik. Multimeter. Sebuah lampu spot berkuasa 250 - 500W. Peralatan menulis, kertas graf.

Cara ujikaji dijalankan. Pasangkan peralatan sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambarajah. Pasangkan jenis dinding ‘a’. Hidupkan lampu dan mulakan jam randik. Setelah 3 minit, catatkan bacaan keempatempat termogandingan. Ulangi ujikaji yang sama sebanyak 3 kali. Tukarkan dinding jenis b dan ulangi eksperimen ini. * Sebelum dimulakan setiap ujikaji pastikan udara di dalam bilik menyamai suhu luar, iaitu dengan membuka pintu bilik


Pemerhatian. Adakah perbezaan bacaan suhu luar dan dalam kotak? Terangkan. Adakah terdapat perbezaan suhu permukaan luar dinding dan dalam dinding untuk dinding yang berlainan kecerahan? Terangkan.

Lampu spot

Termogandingan

Adakah dinding dari jenis kaca yang berlainan memberikan beza suhu yang berlainan di antara suhu luar dan dalam ruang? Dan di antara suhu permukaan dalam dan luar?

Dinding ujikaji

KERATAN RENTAS

Kecekapan Tenaga

Dinding yang cerah atau yang bersalut filem gelap yang memberikan bacaan haba yang lebih tinggi ? Terangkan.

Kesan Pancaran Kepanasan Pada Kaca bertirai dan tidak bertirai. Ujikaji Kecekapan Tenaga 06 Latar belakang Anda sering mengalami keadaan yang panas bila berada di dalam sesebuah ruang atau bilik dirumah anda. Anda mungkin juga merasai selesa berada di suatu ruang atau bilik walaupun tanpa memasang pendingin hawa. Apakah peranan dinding dalam menentukan keadaan tersebut? Ujikaji ini akan memberikan jawapan kepada beberapa soalan yang sering anda alami. Apakah peranan dinding dalam menentukan keadaan tersebut?

Soalan: Adakah kepanasan di dalam bangunan dapat diturunkan dengan memasang tirai? Bahan-bahan yang digunakan untuk demonstrasi:Sebuah kotak berdinding (berpenebat tinggi) berukuran 2’ x 2’ x 2’ yang salah satu dindingnya boleh ditukartukar. Kotak ini mewakili sebuah rumah. 1 keping contoh dinding yang terdiri dari bahan kaca.

Cara ujikaji dijalankan. Pasangkan peralatan sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambarajah. Pasangkan jenis dinding ‘a’. Hidupkan lampu dan mulakan jam randik.

a. Cermin atau perspek 3mm tidak bertirai.

Setelah 3 minit, catatkan bacaan keempatempat termogandingan.

b. Cermin atau perspek 3mm bertirai.

Ulangi ujikaji yang sama sebanyak 3 kali.


Pasangkan tirai pada dinding jenis b dan ulangi eksperimen ini.

Jam randik. Multimeter. Sebuah lampu spot berkuasa 250 - 500W. Peralatan menulis, kertas graf.



Pemerhatian. Adakah perbezaan bacaan suhu luar dan dalam kotak? Terangkan. Adakah perbezaan suhu permukaan luar dinding dan dalam dinding untuk dinding yang bertirai dan tidak bertirai? Terangkan. Lampu spot

Adakah dinding kaca bertirai dan tidak bertirai memberikan beza yang berlainan di antara suhu luar dan dalam ruang? Dan di antara suhu permukaan dalam dan luar?

Thermo bandingan

Dinding bertirai atau tidak bertirai yang memberikan bacaan suhu dalam bilik yang lebih tinggi ? Terangkan.

Dinding ujikaji

KERATAN RENTAS

Kecekapan Tenaga

Kesan Pancaran Kepanasan Pada ketebalan bahan yang berlainan. Ujikaji Kecekapan Tenaga 07 Latar belakang Anda sering mengalami keadaan yang panas bila berada di dalam sesebuah ruang atau bilik dirumah anda. Apakah peranan dinding dalam menentukan keadaan tersebut? Ujikaji ini akan memberikan jawapan kepada beberapa soalan yang sering anda alami. Apakah peranan dinding dalam menentukan keadaan tersebut?

Soalan: Adakah kepanasan di dalam bangunan berbeza-beza untuk dinding yang berlainan ketebalan? Bahan-bahan yang digunakan untuk demonstrasi:Sebuah kotak berdinding (berpenebat tinggi) berukuran 2’ x 2’ x 2’ yang salah satu dindingnya boleh ditukartukar. Kotak ini mewakili sebuah rumah. 2 keping contoh dinding yang terdiri dari bahan papan lapis. a. Papan lapis 10mm tebal. b. Papan lapis 3mm tebal. Termometer atau Termogandingan. Jam randik. Multimeter. Sebuah lampu spot berkuasa 250 - 500W. Peralatan menulis, kertas geraf.

Cara ujikaji dijalankan. Pasangkan peralatan sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambarajah. Pasangkan jenis dinding ‘a’. Hidupkan lampu dan mulakan jam randik. Setelah 3 minit, catatkan bacaan keempatempat termogandingan. Ulangi ujikaji yang sama sebanyak 3 kali.. Tukarkan dinding dengan jenis b dan ulangi eksperimen.. * Sebelum dimulakan setiap ujikaji pastikan udara di dalam bilik menyamai suhu luar, iaitu dengan membuka pintu bilik


Pemerhatian. Adakah perbezaan bacaan suhu luar dan dalam kotak? Terangkan. Adakah perbezaan suhu permukaan luar dinding dan dalam dinding untuk dinding yang berketebalan berbeza? Terangkan.

Lampu spot

Adakah dinding nipis dan tebal memberikan beza yang berlainan di antara suhu luar dan dalam ruang? Dan di antara suhu permukaan dalam dan luar?


Dinding tebal atau nipis yang memberikan bacaan haba yang lebih tinggi ? Jelaskan.

KERATAN RENTAS

Kecekapan Tenaga

Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding bertutup dan bertingkap Ujikaji Kecekapan Tenaga 08 Latar belakang Anda sering mengalami keadaan yang panas bila berada di dalam sesebuah ruang atau bilik dirumah anda. Sinaran panas tidak masuk ke ruang dalam rumah tetapi keadaan terasa panas. Anda akan membuka tingkap untuk memperolehi keselesaan? Ujikaji ini akan memberikan jawapan kepada beberapa soalan yang sering anda alami.

Soalan: Adakah kepanasan ruang dapat dikurangkan dengan membuka tingkap? Bahan-bahan yang digunakan untuk demonstrasi:Sebuah kotak berdinding (berpenebat tinggi) berukuran 2’ x 2’ x 2’ yang salah satu dindingnya boleh ditukartukar. Kotak ini mewakili sebuah rumah. Dua belah bertentangan dinding mempunyai bukaan tingkap. 1 keping contoh dinding dari bahan papan lapis Termometer atau Termogandingan. Jam randik. Multimeter. Sebuah lampu spot berkuasa 250 - 500W. Peralatan menulis, kertas geraf.

Cara ujikaji dijalankan. Pasangkan peralatan sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambarajah. Pasangkan jenis dinding papan lapis. Hidupkan lampu dan ambil masa. Setelah 3 minit, catatkan bacaan keempatempat termogandingan. Ulangi ujikaji yang sama sebanyak 3 kali. Bandingkan ketiga-tiga set bacaan. * Sebelum dimulakan setiap ujikaji pastikan udara di dalam bilik menyamai suhu luar, iaitu dengan membuka pintu bilik

cermin mata keselamatan.

Pemerhatian. Buka satu tingkap dari salah satu tingkap. Adakah perbezaan bacaan suhu luar dan dalam kotak? Jelaskan pemerhatian anda. Lampu spot

Adakah perbezaan suhu permukaan luar dinding dan luar dinding? Jelaskan.

Thermo bandingan

Buka kedua-dua tingkap dari Adakah perbezaan bacaan suhu luar dan dalam kotak? Jelaskan.

Dinding ujikaji

KERATAN RENTAS Bayangkan jika anda berada di dalam bilik rumah Keadaan bagaimana yang anda akan pilih ? Kesimpulan: Sukatan haba lebih rendah dengan bukaan tingkap yang maksima..

Kecekapan Tenaga

Sekarang tukar dinding dengan dinding perspek dan ambil bacaan dalam keadaan tingkap ditutup kedua-duanya, salah satu tingkap dibuka dan kedua-dua dibuka. Apakah bacaan yang anda perolehi?. Ulaskan pemerhatian anda.

Kesan Pancaran Kepanasan Pada Dinding dan penyejukan dalaman. Ujikaji Kecekapan Tenaga 09 Latar belakang Anda sering mengalami keadaan yang panas bila berada di dalam sesebuah ruang atau bilik dirumah anda. Sebagai langkah membuat penyejukan bilik anda akan memasang pendingin hawa. Ujikaji ini akan menunjukkan bagaimana suhu dalam ruang dapat diturunkan melalui pemasangan ‘pendingin hawa’.

Soalan: Adakah pendingin hawa sebagai suatu kaedah menyejukkan ruang? Dimanakan pendingin hawa harus diletakkan di dalam ruang anda? Bahan-bahan yang digunakan untuk demonstrasi:Sebuah kotak berdinding (berpenebat tinggi) berukuran 2’ x 2’ x 2’ yang salah satu dindingnya boleh ditukartukar. Kotak ini mewakili sebuah rumah. 1 keping contoh dinding dari bahan papan lapis 10mm.

Cara ujikaji dijalankan. Pasangkan peralatan sebagaimana yang ditunjukkan dalam gambarajah. Pasangkan jenis dinding papan lapis. Hidupkan lampu dan mulakan jam randik.

Ais diletakkan di dalam bikar

Setelah 3 minit, catatkan bacaan keempatempat termogandingan.


Ulangi ujikaji yang sama sebanyak 3 kali

Jam randik. Multimeter.

Bandingkan ketiga-tiga set bacaan.

Sebuah lampu spot berkuasa 250 - 500W.


Peralatan menulis, kertas graf. cermin mata keselamatan.

Pemerhatian. Sekarang letakkan bikar berisi ais dilantai ruang. Ambil bacaan setelah 5 minit. Dinding ujikaji habagandingan

Lampu spot Ais

KERATAN RENTAS

Adakah perbezaan suhu permukaan luar dinding dan dalam dinding? Apa ulasan anda ? Apakah suhu dalaman yang dicatat? Apakah berbezaan suhu sebelum dan selepas meletakkan ais di dalam ruang? Sekarang letakkan ais di atas suatu aras yang tinggi (hampir bahagian atas ruang). Ambil semua bacaan-bacaan dan apa ulasan anda? Anda boleh terus menguji dengan menukar dinding dengan kepingan perspek. Apakah rumusan yang anda perolehi?

Kecekapan Tenaga

Mengkaji kecerahan lampu Ujikaji Kecekapan Tenaga 10 Latar belakang Ayah anda terpaksa membayar bil elektrik yang tinggi setiap bulan. Salah satu kegunaan ialah untuk menghidupkan mentol elektrik. Baru-baru ini ayah kamu telah menukar semua mentol lampu dengan lampu berkecekapan tenaga dan dinyatakan dapat menurunkan 50% bil tenaga. Kamu ingin mengkaji hal tersebut.

Soalan: Adakah mentol lampu berkecekapan tenaga mengeluarkan kecerahan yang lebih berbanding dengan mentol lampu biasa yang mempunyai kuasa yang sama? Bahan-bahan yang digunakan untuk demonstrasi:Sebuah kotak berdinding (berpenebat tinggi) berukuran 2’ x 2’ x 2’ yang salah satu dindingnya boleh ditukartukar. Kotak ini mewakili sebuah rumah. 1 mentol lampu elektrik 40W dan 1 mentol lampu elektrik berkecekapan tenaga 40W. Satu litar yang disambung pada suis elektrik. Kertas putih.

Cara ujikaji dijalankan. Setelah semua litar dipasang, pasangkan suis. Buat pemerhatian setelah beberapa ketika. Letak kertas di bawah kedua-dua mentol lampu atau di sisi lampu untuk mendapatkan berbezaan kecerahan. Buat pemerhatian dengan membandingkan kedua-dua jenis lampu tersebut.

Peralatan menulis dan buku catatan Cermin mata keselamatan.

Pemerhatian. Adakah kecerahan kedua-dua lampu sama? Jelaskan. Sekarang pasang mentol elektrik berkuasa 20W. Mentol A

Mentol B

kertas

KERATAN RENTAS

Kecekapan Tenaga

Adakah kecerahan kedua-dua lampu berbeza atau sama?, Manakah yang lebih cerah? Ujikaji ini lebih tepat jika kecerahan dapat di ukur menggunakan meter lux. Anda juga boleh mengukur suhu yang dihasilkan oleh kedua-dua lampu secara berasingan. Apakah ulasan anda ?

KECEKAPAN TENAGA  Dr. Mohd. Zin b. Kandar ialah seorang pensyarah di Pusat Pengajian Perumahan, Bangunan dan Perancangan (HBP), Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang. E-mail beliau ialah [email protected]

 Nor Azizah bt. Haron ialah seorang guru sains di Sekolah Menengah Kebangsaan Sungai Ara, Bayan Lepas, Pulau Pinang.  Ee Bee Choo ialah seorang pembantu makmal di Bilik Bersih (Clean Room), Pusat Pengajian Sains Fizik, Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang. E-mail beliau ialah [email protected]

______________________________________________________________________ CETREE – Buku Aktiviti

Bab 4

PUSAT PENDIDIKAN DAN LATIHAN BAGI TENAGA DIPERBAHARUI DAN KECEKAPAN TENAGA

Recommend Documents