Pilihan pembuatan ialah padanan antara apa yang diperlukan produk dengan apa yang ditawarkan bahan. Namakan keperluan, namakan sifat, kemudian nyatakan padanannya.
Pelajaran ini sebahagian daripada kimia industri. Ia bersandar pada membandingkan polimer, kaca dan seramik, dan membawa kepada mentafsir gambar rajah proses industri.
Apa kaedah kriteria dahulu?
Senaraikan apa yang produk mesti lakukan sebelum anda melihat bahan. Contohnya, rangka basikal mesti kuat, ringan dan mampu milik.
Kemudian baca data setiap bahan berdasarkan setiap keperluan. Pilihannya ialah bahan yang memenuhi keperluan terpenting, dan jawapan anda menyatakan keperluan mana yang anda letakkan pertama.
Contoh 1: jisim sebuah rangka
Data asal dibekalkan untuk dua bahan. Keluli berketumpatan 7.8 g/cm³ dan aloi aluminium berketumpatan 2.7 g/cm³. Sebuah rangka memerlukan 500 cm³ bahan.
Langkah 1: tulis rumus. Jisim = ketumpatan × isi padu.
Langkah 2: hitung untuk keluli. 7.8 g/cm³ × 500 cm³ = 3 900 g = 3.9 kg.
Langkah 3: hitung untuk aloi aluminium. 2.7 g/cm³ × 500 cm³ = 1 350 g = 1.35 kg.
Langkah 4: bandingkan. Rangka keluli lebih berat 3.9 − 1.35 = 2.55 kg. Jika keringanan ialah keperluan utama, aloi aluminium ialah padanan yang lebih baik.
Langkah 5: nyatakan andaian. Perbandingan ini menganggap kedua-dua rangka menggunakan isi padu bahan yang sama dan mempunyai kekuatan yang hampir sama bagi isi padu itu.
Contoh 2: kos pun penting
Paip sepanjang 30 m diperlukan. Paip polimer berharga RM2 semeter dan tidak berkarat. Paip besi berharga RM6 semeter dan berkarat apabila basah.
Polimer: 30 × RM2 = RM60. Besi: 30 × RM6 = RM180. Paip polimer lebih murah RM120, dan ia mengelakkan karat.
Kesimpulan bergantung pada kriteria. Jika paip membawa air panas yang akan melembutkan polimer, soalan akan membekalkan had suhu dan keputusan boleh berubah. Bacalah apa yang dibekalkan.
Bagaimana pembentukan mempengaruhi pilihan?
Sesuatu sifat boleh menjadikan sesuatu kaedah mungkin. Polimer melembut apabila dipanaskan, jadi ia boleh dicairkan dan diacu menjadi botol. Kaca panas boleh ditiup atau ditekan menjadi balang. Seramik dibentuk sebelum dibakar, kerana ia tidak boleh dibengkokkan selepas itu.
Jika soalan bertanya mengapa polimer digunakan untuk mainan berbentuk rumit, jawapan mengaitkan kaedah pengacuan dengan sifat melembut, kemudian menambah kos rendah jika soalan menyebutnya.
Kesilapan yang menghilangkan markah
Kesilapan lazim ialah mengatakan satu bahan terbaik tanpa kriteria. “Aluminium lebih baik daripada keluli” tidak mendapat markah dengan sendirinya.
| Salah | Betul |
|---|---|
| “Aluminium ialah bahan yang lebih baik” | “Untuk rangka yang ringan, aloi aluminium lebih sesuai kerana ketumpatannya lebih rendah” |
| “Plastik murah, jadi ia digunakan” | “Polimer digunakan kerana ia ringan, tidak berkarat dan boleh diacu menjadi bentuk itu” |
| “Kaca bagus” | “Kaca digunakan kerana kandungannya mesti kelihatan dan kaca tidak bertindak balas” |
Pembetulannya ialah ayat yang bermula dengan keperluan, “Untuk …”, dan diikuti dengan sifat.
Semak sendiri
Sebuah sekolah membeli botol air. Botol P berjisim 40 g dan berharga RM3. Botol Q berjisim 95 g dan berharga RM8.
Sekolah memerlukan 50 botol untuk dibawa pelajar. Cari jumlah kos setiap satu dan cadangkan satu, dengan menyatakan kriterianya.
Jawapan
Jumlah kos P: 50 × RM3 = RM150. Jumlah kos Q: 50 × RM8 = RM400.
Botol P lebih murah RM250, dan setiap satu lebih ringan 55 g (95 − 40), yang penting untuk botol yang dibawa pelajar. Cadangkan P, dengan kriteria “kos rendah dan jisim rendah untuk dibawa”. Jika soalan menambah keperluan seperti selamat apabila jatuh ke atas konkrit, cadangan itu boleh berubah.
Apa yang dipelajari seterusnya
Teruskan ke mentafsir gambar rajah proses industri, tempat idea yang sama muncul sebagai input dan output sebuah kilang. Makmal bukti graf dan perbandingan adil (Bahasa Inggeris) menyediakan data untuk berlatih.
Untuk melatih jawapan kriteria dahulu bersama guru, lihat tuisyen Sains dalam talian satu lawan satu.