PELAJARAN 2

KETUMPATAN

Takrif ketumpatan serta Unit S.I.nya

Antara A dan B yang manakah lebih tumpat.

Kesimpulannya :ketumpatan.....................................

..................................................................................

Antara C dan D yang manakah lebih tumpat.

Kesimpulannya :ketumpatan.....................................

..................................................................................

Oleh itu ;

Ketumpatan ..............................................................

@ Ketumpatan =

@ r

Unit S.I.nya adalah kilogram semeter padu kgm^-3

1 g cm^-3 = 1000 kg m^-3

Ketumpatan air = 1 g cm^-3

Contoh 1

Sekeping batu bata berukuran 20 cm x 10 cm x 5 cm mempunyai jisim 800 g.Tentukan ketumpatan batu bata itu.

Penyelesaian

Contoh 2

Ukuran sebuah makmal adalah 10 m x 20 m x 40 m mempunyai udara berketumpatan 0.002 kgm^-3. Berapakah jisim udara di dalam makmal itu?

Penyelesaian

Contoh 3

Suatu cecair X berisipadu 200 cm³ berketumpatan 0.8 g cm^-3 dicampurkan dengan suatu cecair Y yang berisipadu 800 cm³ dan berketumpatan

1.4 g cm^-3.Berapakah ketumpatan campuran yang dihasilkan.

Penyelesaian

Contoh 4

Ketumpatan suatu cecair adalah

2.5x10 ³ kgm^-3.Apabila cecair itu dipanaskan

ia mengembang dimana setiap 2 cm³ cecair itu bertukar menjadi 500 cm³ wap.Berapakah ketumpatan wap.

Penyelesaian

Contoh 5

Suatu silinder gas hidrogen pada awalnya berjisim 850 g.Gas di dalam silinder itu diisikan dalam 50 biji belon yang setiap satunya mempunyai isipadu 40 cm³.Setelah kesemua 50 belon diisi dengan gas hidrogen jisim selinder menjadi 700 g.Berapakah ketumpatan gas hidrogen itu?

Penyelesaian

Eksperimen menentukan ketumpatan pepejal yang tidak sekata bentuknya(batu)

Timbang jisim pepejal = m

Masukkan air ke dalam silinder penyukat ,catatkan ispadunya =V₁

Masukkan pepejal itu ke dalam air dan catatkan isipadu barunya = V₂

Kira isipadu pepejal, V = V₂ – V₁

Kira ketumpatan dengan rumus r = m

V

Eksperimen menentukan ketumpatan pepejal yang tidak tenggelam dalam air (gabus)

Gantungkan gabus pada benang dan timbang

jisimnya = m

Masukkan pemberat yang digantung benang dan silinder penyukat berisi air dan catatkan isipadunya = V₁

Gantung pemberat dan gabus bersama-sama dan tenggelamkan ke dalam air dan catatkan isipadu barunya

= V₂

Kira isipadu gabus , V = V₂ - V₁

Kira ketumpatan gabus dengan rumus r = m

V

Eksperimen menentukan ketumpatan suatu cecair .

Timbang sebuah selinder penyukat yang kosong = m₁

Masukkan cecair ke dalam silinder penyukat dan catatkan isipadu cecair = V

Timbang selider penyukat yang berisi cecair itu = m₂

Kira jisim cecair , m = m₂ - m₁

Kira ketumpatan cecair dengan rumus r = m

V

Eksperimen menentukan ketumpatan gas(udara dalam makmal) .

Penuhkan udara dalam beg dengan sebuah pam.

Timbang jsim beg yang berisi udara = m₁

Tentukan isipadu silinder penyukat digunakan = x

Sambung beg udara dengan salur getah dan hujung satu lagi dimasukkan ke dalam air dalam sebuah bekas air.

Telangkupkan silinder penyukat ke dalam air supaya seluruh silinder penyukat dimasukki air.

Lepaskan udara daripada beg udara dengan menggunakan pili sehingga udara menyesarkan air dalam silinder penyukat.

Ulangi eksperimen sebanyak 20 kali.

Timbang semula jisim beg udara = m₂

Kirakan jisim udara dilepaskan , m = m₁ – m₂

Kirakan isipadu udara dilepaskan, V = 20 x

Kirakan ketumpatan udara dengan rumus

r = m / V

Hubungan antara ketumpatan dengan susunan molekul

Jika susunan atom atau molekul dalam satu bahan semakin rapat ,ketumpatan molekul bertambah.

Aplikasi Ketumpatan dalam Kehidupan Seharian

1 Kawalan mutu bahan

Pegawai kawalan mutu menentukan ketumpatan bahan yang dihasilkan dari kilang misalnya getah atau kelapa sawit untuk menentukan ketulenannya.

2 Mengenal pasti bahan

Ahli geologi dan ahli arkeologi mengukur

ketumpatan batau batan dan objek kaji purba untuk mengenal pasti bahan itu.

3 Mengenal pasti bahan yang kuat dan ringan

Ahli sains mencari bahan yang kuat tetapi ringan dalam pembinaan kapal terbang misalnya titanium dan aluminium

4 Penghantaran kayu balak

Kayu balak yang mempunyai ketumpatan lebih kecil daripada ketumpatan air akan terapung dan dibawa oleh arus sungai ke kilang untuk diproses dan dieksport.

TUTORIAL 2

1 Antara bahan berikut yang manakah akan timbul di permukaan air?

	Bahan	Ketumpatan / g cm^-3
A	Perak	10.50
B	Aluminium	2.70
C	Plastisin	1.70
D	Lilin	0.90

2 Berapakah jisim 40 cm³ air?

A 0.04 kg B 0.4 kg

C 4 kg D 40 kg

3 Berapakah jisim satu jasad berisipadu 2 m³ dan berketumpatan 2500 kgm^-3?

A 8 x 10² kg B 1.25 x 10³ kg

C 5 x 10³ kg D 2.45 x 10⁴ kg

4

Jika jisim bungkah logam pada rajah di atas adalah 2 kg,berapakah ketumpatan logan itu?

A 4000 kg m^-3 B 5000 kg m^-3

C 10000kg m^-3 D 20000 kg m^-3

5 Sebuah makmal berukuran 80 m x 20 m x 30 m. Jika udara dalam makmal mengandungi 8% gas karbon dioksida dan ketumpatan udara adalah 1.2 kg m^-3,tentukan jisim gas karbon dioksida dalam makmal itu?

A 8424 kg B 6409 kg

C 5272 kg D 4608 kg

6 Satu pepejal yang mempunyai ketumpatan

5000 kg m^-3.Jika tiap-tiap 2 cm³ pepejal bertukar menjadi 500 cm³ wap,berapakah ketumpatan wap?

A 2 x 10¹ kg m^-3 B 4 x10²kg m^-3

C 1 x 10⁴ kgm^-3 D 5 x 10⁴kg m^-3

7 Tiap-tiap 400 cm³ wap bertukar menjadi

2cm ³ cecair.Jika ketumpatan wap adalah

2 x 10^-2 kgm^-3,berapakah ketumpatan cecair itu?

A 4 kg m^-3 B 8 kg m^-3

C 4 x 10² kg m^-3 D 8 x 10²kgm^-3

8 40 cm³ cecair A yang berketumpatan

1 g cm^-3 dicampurkan dengan 60 cm³ cecair B berketumpatan 2.5 g cm^-3,berapakah ketumpatan campuran cecair itu?

A 1.7 g cm^-3 B 1.9 g cm^-3

C 2.2 g cm^-3 D 2.6 g cm^-3

9 60 g garam X berketumpatan 1200 kgm^-3 dilarutkan dalam 150 g air yang berketumpatan 1000 kgm^-3

Ketumpatan larutan garam X itu adalah

A 850 kg m^-3 B 1050 kg m ^-3

C 1100 kg m^-3 D 1400 kg m^-3

10 Sejenis aloi mengandungi loganm A dan logam B .Jika kandungan isipadu logam A ialah 30% ,berapakah ketumpatan aloi itu?

(ketumpatan logam A = 11.4 g cm^-3 ,

ketumpatan logam B = 7.2 g cm^-3)

A 7.28 g cm^-3 B 7.54 g cm^-3

C 8.46 g cm^-3 D 9.42 g cm^-3

11 Dua jenis cecair P dan Q yang boleh bercampur tetapi tidak berlaku sebarang tindakbalas mempunyai ketumpatan dan isipadu seperti jadual.

Cecair	Isipadu/cm^3	Ketumpatan /gcm^-3
P	100	0.8
Q	150	0.5

(a) Campuran dikacau sehingga menjadi campuran sekata.

(i) Berapakah jumlah isipadu campuran?

(ii) Jumlah jisim campuran

(iii) ketumpatan campuran.

(iv) Nilai sebenar bagi ketumpatan campuran P dan Q adalah lebih besar daripada kiraan di atas.Jelaskan jawapannya.

……………………………………………………

……………………………………………………

(b) Jika setiap 100 cm³ cecair P dipanaskan ia akan menghasilkan 4000 cm³ wap.Berapakah ketumpatan wap ?

(c) Suatu pepejal mempunyai ketumpatan 0.6 gcm^-3 dimasukkan ke dalam cecair P dan Q.Apakah yang terjadi?

……………………………………………………

……………………………………………………

12 (a) Berikan takrif ketumpatan dan nyatakan

unitS.I.nya.

(b) Huraikan satu eksperimen untuk menentukan ketumpatan seketul batu

(c) Nyatakan hubungan antara ketumpatan dengan susunan molekul.

(d) Apabila seketul ais melebur,apakah yang terjadi kepada isipadunya.Jelaskan jawapan anda

13 (a) Huraikan eksperimen untuk

menentukan ketumpatan seketul gabus.

(b) bagaimanakah anda menentukan ketumpatan udara dalam makmal sekolah anda?

(c) Nyatakan tiga kegunaan sifat ketumpatan dalam kehidupan seharian.