Terus ke kandungan
IGCSE·Tuition
Sains Gabungan · Pelajaran

Jejak tenaga antara proses biologi dan ukuran fizik

Soalan tentang makanan dan soalan tentang memanaskan air nampak tidak berkaitan, sehingga anda sedar kedua-duanya tentang tenaga yang sama.

Dalam halaman ini
  1. Apakah rantaian tenaga?
  2. Contoh langkah demi langkah (data rekaan)
  3. Kesilapan yang perlu dielakkan
  4. Semak sendiri
  5. Ke mana selepas ini?

Tugasan campuran sering bermula dengan idea biologi, seperti tenaga tersimpan dalam makanan, kemudian meminta ukuran fizik, seperti kenaikan suhu air. Tugas anda ialah menjejak tenaga: simpanan, pemindahan, ukuran, kehilangan.

Pelajaran ini sebahagian daripada mekanisme biologi dalam tugasan campuran. Ia membincangkan penyiasatan tenaga makanan secara konsep sahaja. Sebarang versi sebenar amali ini dijalankan di bawah penyeliaan guru mengikut peraturan keselamatan sekolah anda.

Apakah rantaian tenaga?

Makanan mengandungi tenaga kimia tersimpan. Apabila sampel makanan dibakar, tenaga itu dipindahkan sebagai haba ke persekitaran, dan sebahagian memanaskan jisim air yang diketahui.

Tenaga yang diperoleh air dikira dengan persamaan tenaga (J) = jisim air (g) × muatan haba tentu (J/g°C) × kenaikan suhu (°C). Kemudian, tenaga per gram makanan = tenaga dipindahkan ÷ jisim makanan yang dibakar.

Contoh langkah demi langkah (data rekaan)

Dalam contoh pengajaran, sampel makanan berjisim 0.50 g memanaskan 50 g air. Suhu air naik 20 °C. Gunakan 4.2 J/g°C untuk air.

Langkah 1, tenaga yang diperoleh air: 50 × 4.2 × 20. Mula-mula 50 × 4.2 = 210. Kemudian 210 × 20 = 4200 J.

Langkah 2, tenaga per gram makanan: 4200 ÷ 0.50 = 8400 J/g, iaitu 8.4 kJ/g.

Langkah 3, semak penukaran unit: 8400 ÷ 1000 = 8.4 kJ/g. Semak dengan mendarab semula: 8.4 × 0.50 = 4.2 kJ = 4200 J, sepadan dengan Langkah 1.

Langkah 4, nilai: nilai pengajaran ini lebih rendah daripada tenaga yang diberi buku data bagi kebanyakan makanan. Sebabnya, banyak haba memanaskan udara dan radas, bukan air, dan sampel mungkin terbakar tidak sepenuhnya. Keputusannya ialah anggaran yang terlalu rendah, bukan tanda makanan mengandungi kurang tenaga.

Kesilapan yang perlu dielakkan

Jawapan yang salah: tenaga = 0.50 × 4.2 × 20 = 42 J

Murid menggunakan jisim makanan dan bukannya jisim air. Persamaan muatan haba menggunakan jisim bahan yang dipanaskan. Jisim makanan hanya digunakan pada langkah akhir, untuk mencari tenaga per gram.

Satu lagi kesilapan ialah mencampurkan J dan kJ. Tulis unit pada setiap baris.

Semak sendiri

1. 100 g air naik 10 °C. Berapa banyak tenaga diperoleh air? (Gunakan 4.2 J/g°C.)

Tunjukkan jawapan

100 × 4.2 = 420, kemudian 420 × 10 = 4200 J.

2. Sampel 0.30 g memanaskan 30 g air sebanyak 12 °C. Cari tenaga per gram makanan.

Tunjukkan jawapan

Tenaga kepada air = 30 × 4.2 × 12 = 126 × 12 = 1512 J. Tenaga per gram = 1512 ÷ 0.30 = 5040 J/g. Semakan: 5040 × 0.30 = 1512.

3. Berikan satu sebab nilai yang dikira lebih rendah daripada tenaga sebenar dalam makanan.

Tunjukkan jawapan

Haba hilang ke udara sekeliling dan radas, jadi tidak semua tenaga sampai kepada air. Pembakaran tidak lengkap juga sebab yang sah.

Ke mana selepas ini?

Teruskan dengan menggunakan perubahan sesawang makanan untuk menguji kesimpulan berasaskan bukti. Pengkritik penyiasatan saintifik berguna untuk memutuskan penambahbaikan yang munasabah bagi kaedah tenaga, dan set latihan campuran mempunyai lebih banyak pengiraan.

Jika pengiraan dalam konteks biologi ialah tempat anda teragak-agak, guru kami boleh membantu dalam tuisyen Combined Science satu dengan satu dalam talian.

Soalan lazim

Mengapa tenaga daripada sampel makanan lebih rendah daripada nilai buku data?

Banyak haba terlepas ke udara dan radas dan tidak memanaskan air, dan makanan mungkin tidak terbakar sepenuhnya. Jadi tenaga yang diukur ialah anggaran yang terlalu rendah. Jawapan yang baik menyatakan ini dan mencadangkan penebat atau perisai sebagai penambahbaikan.

Nilai muatan haba tentu yang mana patut digunakan?

Gunakan nilai yang diberi dalam soalan. Air sering diberi sebagai 4.2 J/g°C, bermakna 4.2 joule menaikkan suhu 1 g air sebanyak 1 °C. Jika nilai tidak diberi, semak sukatan 0653 dan data yang disediakan oleh guru anda.

Bagaimana ini berkaitan dengan respirasi dalam sel hidup?

Kedua-duanya membebaskan tenaga kimia yang tersimpan dalam makanan. Sel membebaskannya secara beransur-ansur melalui respirasi dengan terkawal, manakala membakar sampel membebaskannya dengan cepat sebagai haba. Makanan yang sama mempunyai tenaga kimia yang sama, tetapi laluannya berbeza.

Dikemas kini:

Langkah seterusnya

Jika anda boleh melakukan biologi dan fizik secara berasingan tetapi hilang arah apabila kedua-duanya bertemu dalam satu soalan, guru satu dengan satu boleh membina semula kaitan itu langkah demi langkah.

Kelas percubaan berbayar satu jam pada kadar guru yang disahkan, bermula RM80.

Tuisyen diatur bersama ibu bapa atau penjaga. Hantar halaman ini kepada mereka melalui WhatsApp supaya mereka boleh bertanya bagi pihak anda.

Ibu bapa: tanya di sini

  • 9,000+ pelajar telah dibantu melalui perkhidmatan kami
  • 9+ tahun membantu pelajar IGCSE