kegiatan belajar 3 - srimayanty.weebly.com · selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung...

32
Modul Fisika- Suhu dan Kalor 42 Kegiatan Belajar 3 1. Kegiatan Belajar a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran setelah mempelajari kegiatan belajar ini, diharapkan siswa dapat: Menjelaskan pengertian kalor dengan benar Menjelaskan alat yang digunakan untuk mengukur kalor Menjelaskan definisi satu kalori dengan benar Menyebutkan satuan kalor yang benar Menjelaskan pengertian kalor jenis suatu zat Menjelaskan pengertian kapasitas kalor. Menjelaskan azas black beserta penerapannya

Upload: others

Post on 16-Nov-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 42

Kegiatan Belajar 3

1. Kegiatan Belajar

a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran setelah mempelajari kegiatan

belajar ini, diharapkan siswa dapat:

Menjelaskan pengertian kalor dengan benar

Menjelaskan alat yang digunakan untuk mengukur kalor

Menjelaskan definisi satu kalori dengan benar

Menyebutkan satuan kalor yang benar

Menjelaskan pengertian kalor jenis suatu zat

Menjelaskan pengertian kapasitas kalor.

Menjelaskan azas black beserta penerapannya

Page 2: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 43

URAIAN MATERI

Page 3: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 44

Sendok yang diggunakan untuk menyeduh kopi panas, akan terasa hangat, Mengapa? Apa yang sebenarnya yang berpindah dari kopi panas ke sendok?

Page 4: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 45

KALOR

KEGIATAN BELAJAR 3

Pada dasarnya kalor adalah perpindahan energy

kinetic dari satu benda yang bersuhu lebih tinggi

ke benda yang bersuhu lebiih rendah. Pada waktu

zat mengalami pemanasan, partikel-pertikel

benda akan bergetar dan menumbuk partikel

tetangga yang bersuhu rendah. Hal ini

berlangsung terus menerus membentuk energy

kinetic rata-rata sama antara benda panas

dengan benda yang semula dingin.

kenapa ketika sendok dimasukkan ke dalam air kopi panas, sendok menjadi panas> hal ini dikarenakan ada sesuatu yang berpindah yaitu kalor.

Deniraditya73.wordpress.com

Memasukkan sendok ke dalam air kopi panas

Page 5: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 46

secara matematis dapat ditulis seperti berikut.

Keterangan: Q = kalor yang diserap/dilepas benda (J) m = massa benda (kg) c = kalor jenis benda (J/kg˚C) ∆T = perubahan suhu (˚C)

Sewaktu anda memasak air, anda membutuhkan

kalor untuk menaikkan suhu air sehingga air menjadi

mendidih.

Berapa banyak kalor yang diperlukan air untuk

menaikan suhu hingga mencapai suhu yang

diinginkan? Secara teori semakin besar kenaikan suhu

suatu benda, makin besar pula kalor yang diserapnya.

Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung

massa benda dan bahan penyusun benda.

Kalor Jenis

kalor jenis benda (zat) menunjukan

banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat

untuk menaikan suhunya sebesar satu satuan

suhu (˚C).

hal ini berarti tiap benda (zat) memerlukan

kalor yang berbeda-beda meskipun untuk

menaikan suhu yang sama dan massa yang sama.

Page 6: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 47

Tabel Kalor Jenis Benda

CONTOH SOAL

Page 7: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 48

KAPASITAS KALOR

Air satu panci ketika dimasak hingga mendidih memerlukan

kalor tertentu. Kalor yang dibutuhkan 1 panci agar suhunya naik 1˚C

disebut kapasitas kalor. Kapasitas kalor sebenarnya energy yang

diberikan dalam bentuk kalor untuk menaikkan suhu benda sebesar

1 derajat.

Pada system SI, satuan kapasitas kalor adalah JK-1. Namun

karena di Indonesia suhu biasa dinyatakan dalam skala celcius,

maka satuan kapasitas kalor yang dipakai adalah J/˚C. kapasitas

kalor dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

Q= kalor yang diserap/dilepas (J)

C= kapasitas kalor benda (J/˚C)

∆T = perubahan suhu benda (˚C)

jika persamaan kapasitas kalor dibandingkan dengan persamaan

kalor jenis, maka didapatkan persamaan sebagai berikut:

C =m x c

Keterangan: C = kapasitas kalor benda (J/˚C) m= massa benda (kg) c = kalor jenis benda (J/kg˚C)

Page 8: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 49

K

amu mungkin pernah mempunyai pengalaman menyentuh panci yang terbuat

dari logam pada saat panci tersebut sedang digunakan untuk memanaskan air.

Dan kamu juga tentunya pernah merasakan hembusan angin yang menyegarkan di

saat kamu merasa kegerahan. Panasnya panci dan juga hembusan angin merupakan

dampak dari adanya perpindahan kalor. Pada bab ini kamu akan mempelajari

mengenai cara-cara perpindahan kalor.

Bagaimanakah cara terjadinya perpindahan kalor?

1. Konduksi

Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke

benda yang bersuhu lebih rendah

Sumber:enerchek-insulation.com

Mengapa tangan terasa panas

saat menyentuh panci yang

sedang digunakan untuk

memanaskan air?

Gambar 1.

Pada saat kamu menyentuh pegangan panci,

terjadi aliran kalor antara panci dan tangan

kamu. Bagaimanakah arah perpindahan

kalor? Perpindahan kalor pada peristiwa

disamping disebut peristiwa konduksi.

Perhatikan mekanisme perpindahan kalor

secara konduksi pada Gambar 2.

Saat suhu naik, partikel

benda bergetar lebih cepat

Kalor berpindah ke sampingnya,

tapi partikel tidak ikut berpindah

Partikel yang bergetar

membentur tetangganya,

sehingga semua partikel

bergetar

Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013

Gambar 2. Bagaimanakah berlangsungnya proses

perpindahan kalor secara konduksi?

Perpindahan Kalor

Page 9: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 50

Konduksi merupakan proses perpindahan kalor melalui suatu

bahan tanpa disertai perpindahan partikel pada bahan tersebut.

Mari cari tahu !

Apakah jenis bahan berpengaruh terhadap

konduktivitas bahan?

Permasalahan

Pada siang hari yang terik, di tengah gurun pasir

terdapat es krim yang diletakkan di dalam boks

wadah dengan bahan yang berbeda-beda. Bahan-

bahan tersebut adalah logam, kaca, plastik dan kayu.

Menurut pendapatmu, apakah keempat eskrim yang

diletakkan di dalam boks dengan bahan yang

berbeda-beda akan mencair pada waktu yang sama?

Jika tidak, bagaimanakah urutan mencairnya

keempat es krim tersebut? Jelaskan alasanmu!

Untuk dapat menjawab permasalahan di atas,

maka lakukanlah percobaan berikut!

Percobaan

Alat dan Bahan

Sendok logam

Sendok plastik

Sendok kayu

Sendok kaca

Mentega

Gelas ukur

Spiritus

Kaki tiga

Kassa

Air

Page 10: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 51

Benda dari bahan yang berbeda memiliki kemampuan yang berbeda pula dalam

menghantarkan panas secara konduksi (konduktivitas)

Langkah percobaan:

1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan!

2. Letakkan gelas ukur pada kaki tiga yang telah

diberi kassa, kemudian isi gelas ukur dengan air!

3. Letakkan keempat sendok di dalam gelas ukur

dengan posisi pegangan sendok terletak di

bagian atas!

4. Tempelkan mentega dengan jumlah yang sama

pada keempat pegangan sendok! Ramalkan

urutan bahan yang paling cepat membuat

mentega mencair!

5. Nyalakan spiritus dan panaskan air yang terdapat

di dalam gelas!

6. Amatilah perubahan wujud mentega pada

keempat pegangan sendok, dan catatlah lama

waktu yang dibutuhkan untuk masing-masing

sendok sampai menteganya mencair!

Analisis

Berdasarkan data pengamatan dari hasil percobaan

yang telah kamu lakukan, jawab permasalahan

dalam penyelidikan ini!

Konduktivitas adalah kemampuan benda dalam menghantarkan

panas secara konduksi

Page 11: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 52

Berdasarkan sifat konduktivitasnya, bahan digolongkan dalam dua jenis, yaitu

konduktor dan isolator. Bahan yang dapat menghantarkan panas dengan baik

disebut konduktor. Sedangkan bahan yang tidak dapat menghantarkan panas

dengan baik disebut isolator.

Berbagai peralatan rumah tangga banyak yang memanfaatkan sifat konduktivitas

bahan. Berikut ini contohnya:

Contoh Konduktor

Kemampuan menghantarkan kalor semakin baik

Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013

Contoh Isolator

Kemampuan menghantarkan kalor semakin buruk

Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013

Gambar 3.

Bahan Konduktor dan Isolator

Gambar 4.

Contoh aplikasi sifat konduktivitas

b. panci a. teko c. presto

Sumber: kaskus.co.id

Mari bernalar!

Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013

kaca

Panas kopi dapat bertahan cukup

lama jika disimpan di gelas kaca.

Jelaskan pendapatmu mengenai

pernyataan tersebut! Apakah panas

kopi dapat dibuat lebih tahan lama?

Jika ya, jelaskan bagaimana cara

membuat panas kopi lebih tahan

lama?

Gambar 5.

Mengapa air kopi diletakkan di

dalam gelas kaca?

Page 12: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 53

2. Konveksi

Sumber:teknologi.news.viva.co.id

Mengapa terdapat aliran

gelembung air pada saat air

mendidih?

Gambar 6.

Pada saat air didihkan, terjadi aliran gelembung

air dari bawah ke atas secara berkesinamungan.

Proses aliran gelembung air ini merupakan

peristiwa konvesi. Bagaimanakah hal itu dapat

terjadi? Perhatikan mekanisme peristiwa

konveksi pada Gambar 7 berikut ini.

Sumber:gomuda.com

Mekanisme peristiwa konveksi

pada saat air mendidih

Gambar 7.

Molekul air menjadi panas, kerapatan jenis berkurang

Molekul air di atas yang lebih dingin mempunyai kerapatan jenis lebih besar, sehingga turun.

Arus konveksi

Mari cari tahu !

Bagaimanakah proses terjadinya arus konveksi?

Konveksi adalah perpindahan kalor yang disertai dengan gerak

partikel benda.

Percobaan

Alat dan Bahan:

Gelas ukur

Spiritus

Kaki tiga

Kassa

Kedelai

Air

Page 13: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 54

Arus konveksi bukan hanya ditemukan pada air, tapi juga pada angin. Angin

biasanya sangat dimanfaatkan oleh nelayan untuk pergi melaut dan pulang

kembali ke pantai. Angin ini biasanya dikenal dengan angin laut dan angin darat,

dimana keduanya terjadi pada waktu yang berbeda. Angin darat terjadi pada

malam hari, sedangkan angin laut terjadi pada pagi hari.

Langkah percobaan:

1. Siapkan alat dan bahan

2. Letakkan gelas ukur pada kaki tiga yang telah

diberi kassa, kemudian isi gelas ukur dengan air!

3. Panaskan air yang terdapat di dalam gelas ukur

dan masukkan beberapa butir kacang kedelai!

4. Tunggulah hingga air mendidih dan amati

pergerakan kacang kedelai dalam air mendidih.

Analisis

Diskusikan dengan teman sekelompokmu, mengenai

bentuk arus konveksi dan mengapa kacang kedelai

membentuk pola tersebut!

Arus konveksi disebabkan oleh perubahan kerapatan jenis

karena perubahan suhu pada partikel

Mari bernalar!

b. Angin laut a. Angin darat

Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013

Page 14: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 55

Sama halnya dengan peristiwa konduksi, banyak peralatan rumah tangga yang

juga memanfaatkan peristiwa konveksi.

3. Radiasi

Proses perpindahan kalor melalui radiasi tidak hanya dapat dirasakan melalui

pancaran sinar matahari, tapi bisa juga dari pancaran nyala lampu dan api unggun

Proses terjadinya angin darat dan angin laut ditimbulkan

karena adanya peristiwa konveksi. Jelaskan bagaimana proses

terjadinya angin darat dan angin laut yang disebabkan oleh

peristiwa konveksi!

Bagaimanakah proses konveksi menimbulkan

terjadinya angin darat dan angin laut?

Gambar 8.

a. Oven b. Hairdryer

Contoh peralatan rumah tangga yang memanfaatkan

peristiwa konveksi

Gambar 9.

Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013

Sumber: 123rf.com

Bagaimana panas matahari

terasa ke dalam tubuh?

Gambar 10.

Bayangkan pada suatu hari yang cerah dan kamu

sedang bermain taman. Tentunya kamu akan

merasakan hangatnya sinar matahari saat

mengenai tubuh kamu. Bagaimanakah kalor dari

matahari dapat sampai ke bumi bahkan terasa ke

tubuhmu padahal harus melalui ruang hampa

udara. Dalam ruang hampa tidak ada materi

yang memindahkan kalor secara konveksi dan

konduksi. Jadi perpindahan kalor dari matahari

sampai ke bumi adalah melalui cara radiasi.

Radiasi adalah proses perpindahan kalor tanpa memerlukan

medium.

Page 15: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 56

Mari cari tahu !

Apakah warna benda mempengaruhi besar radiasi?

Permasalahan

Ibu sedang membuat kopi untuk menghangatkan

tubuh di udara pagi yang sangat dingin. Ibu ingin

agar kopi panas yang dibuatnya tidak cepat dingin.

Gelas manakah yang sebaiknya digunakan oleh ibu

agar kopinya tidak cepat dingin? Jelaskan alasanmu!

Untuk dapat menjawab permasalahan di atas,

maka lakukanlah percobaan berikut!

Percobaan

Alat dan Bahan

Gelas warna

gelap

Termometer

Analisis

Sumber: garcyber.blogspot.com

Air kopi yang dituangkan pada

gelas dengan warna yang berbeda

Gambar 11.

Gelas warna

terang

Langkah percobaan:

1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan!

2. Tuangkan air kopi yang sudah dipanaskan ke

kedua gelas. Catat suhu awal ketika kopi

dituangkan!

3. Tunggulah + 3 menit, kemudian catat perubahan

suhu pada kedua gelas tersebut

4. Ulangi langkah 2-3 sebanyak 3 kali, dan catatlah

data dalam tabel pengamatan

5.

Page 16: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 57

Berdasarkan data pengamatan dari hasil percobaan

yang telah kamu lakukan, jawab permasalahan

dalam penyelidikan ini!

Mari cari tahu !

Apakah suhu benda mempengaruhi besar radiasi?

Percobaan

Alat dan Bahan

Gelas ukur (3)

Langkah percobaan:

1. Siapkan alat dan bahan

2. Letakkan gelas ukur pada kaki tiga yang telah

diberi kassa, kemudian isi gelas ukur dengan air!

3. Panaskan air yang terdapat di dalam gelas ukur

sampai dengan suhu +250C, +60

0C dan +100

0C.

Spiritus (3)

Kaki tiga (3)

Kassa (3)

Termometer (3)

Air

4. Letakkan tanganmu di atas gelas ukur dan

rasakan hangatnya air yang tadi telah

dipanaskan!.

Besar radiasi dipengaruhi oleh suhu dan warna benda

Analisis

Berdasarkan data pengamatan dari hasil percobaan

yang telah kamu lakukan, jawab permasalahan

dalam penyelidikan ini!

Page 17: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 58

Sumber: Buku Siswa IPA Kurikulum 2013

Mengapa perpindahan kalor

dari api unggun lebih

banyak terjadi secara

radiasi?

Gambar 11.

Mari bernalar!

a. Seorang anak sedang mengikuti kegiatan berkemah

yang diselenggarakan oleh OSIS di sekolahnya. Karena

udara malam semakin dingin, dia berinsiatif untuk

membuat api unggun untuk dapat menhangatkan tubuh.

Bagaimanakah hangat api dapat terasa ke tubuh anak

tersebut, padahal udara merupakan bahan konduktor

yang buruk? Jelaskan alasanmu!

Gambar 11.

Semakin tinggi suhu suatu benda maka semakin besar kalor yang diradiasikan ke lingkungan

Semakin rendah suhu benda makan semakin besar kalor yang diserap dari lingkungan

Semakin gelap benda yang suhunya tinggi, maka semakin besar kalor yang diradiasikan ke

lingkungan

Semakin gelap benda yang suhunya dingin, maka semakin besar kalor yang diserap dari

lingkungan

b. Saat akan beranjak tidur, anak tersebut akan mengganti

pakaiannya menjadi pakaian tidur. Anak itu membawa

dua pakaian tidur dengan warna dan motif yang berbeda,

yang satu berwarna terang dan yang lainnya berwarna

gelap. Pakaian manakah yang sebaiknya digunakan anak

tersebut di udara malam pegunungan yang dingin?

Jelaskan alasanmu!

Page 18: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 59

RANGKUMAN

Page 19: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 60

TES FORMATIF

1. Jelaskan pengertian kalor dengan benar!

2. Jelaskan alat yang digunakan untuk mengukur

kalor!

3. Jelaskan definisi satu kalori dengan benar!

4. Jelaskan satuan kalor yang benar!

5. Jelaskan pengertian kalor jenis suatu zat!

6. Jelaskan pengertian kapasitas kalor!

7. Jelaskan pengertian perpeindahan kalor secara

konduksi, konveksi dan radiasi

Page 20: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 61

KUNCI JAWABAN

1. Kalor merupakan salah satu bentuk energy. Berarti kalor

merupakan besaran fisika yang dapat diukur.

2. Calorimeter

3. Satu kalori didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan

untuk memanaskan 1 gram air sehingga suhunya naik 1˚C

4. Joule

5. Kalor jenis suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang

diperlukan atau dilepaskan untuk menaikan atau menurunkan suhu

satu satuan massa zat itu sebesar satu satuan suhu.

6. Kapasiatas kalor adalaahbanyaknya kalor yang diperlukan atau

dilepaskan untuk mengubah suhu benda sebesar satu satuan suhu.

7. Perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel zat seperti

ini disebut konduksi

Konveksi adalah perpindahan kalor yang diikuti dnegan

perpindahan partikel-partikel zat tersebut.

Perpindahan kalor secara radiasi adalah perpindahan kalor tanpa

memerlukan medium perantara.

Page 21: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 62

BAB III. EVALUASI

A. Tes tertulis

Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat dan jelas!

1. Jelaskan tentang kesetimbangan termal suatu system!

2. Jelaskan penentuan skala suhu dibatasi pada penetapan dua titik

tetap!

3. Jelaskan konsep pemuaian temperature dengan benar!

4. Jelaskan muai volme gas berkaitan dengan hokum boyle, Charles,

gay lussac!

5. Jelaskan pengertian kalor dengan benar!

6. Jelaskan definisi satu kalori dengan benar!

7. Jelaskan pengertian kalor jenis suatu zat!

8. Jelaskan azas black beserta penerapannya!

9. Jelaskan perpindahan kalor secara konveksi serta berikan contoh

dalam kehidupan sehari-hari!

10. Dinamakan apakah alat untuk mengukur suhu!

Page 22: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 63

B. Tes Praktik

Menentukan Skala pada Termometer

1. Alat dan Bahan

- Thermometer tak berskala

- Thermometer standar

- Kompor listrik

- Es dan air murni

- Gelas kimia

- Bejana pemanas dan penutupnya

- Kasa

- Statif

- Benang

- Kertas milimiter

2. Langkah-langkah

1. Siapkan semua alat yang digunakan dalam percobaan.

2. Masukkan termometer celcius dan termometer X ke dalam wadah

pertama berupa air panas yang sudah disediakan terlebih dahulu.

3. Diamkan beberapa saat sehingga permukaan air raksa pada kedua

termometer tidak naik lagi, catat suhu yang ditunjukkan pada

termometer celcius (ta) dan tandai suhu yang ditunjukkan oleh

termometer X dengan spidol pada kertas milimiter yang tertempel

pada termometer X (ta’)

4. Keluarkan termometer dan bersihkan termometer, masukkan ke

dalam wadah kedua berupa air keran yang sudah disediakan.

Page 23: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 64

5. Diamkan beberapa saat sehingga permukaan air raksa pada kedua

termometer tidak naik lagi, catat suhu yang ditunjukkan pada

termometer celcius (tb) dan tandai suhu yang ditunjukkan oleh

termometer X dengan spidol pada kertas milimiter yang tertempel

pada termometer X (tb’).

6. Hitunglah jarak antara ta’ dan tb’ yang ditunjukan oleh

termometer X dengan melihat pada skala termometer X (misalnya

17mm). pada skala ini dimana 1 mm= 2˚ X jika 17 mm=34˚X

7. Tetapkan besar suhu atas (ta’) dan suhu bawah (tb’) dengan

selisih skala suhu atas dan bawah sesuai dengan pada langkah 6

8. Campurkan air panas dan air keran kemudian masukan

termometer ke dalam wadah tersebut dan diamkan beberapa aat.

Catat skala yang ditunjukan pada termometer X dan konversikan

ke dalam suhu (misalnya 12 mm berarti sama dengan 24˚X)

9. Hitunglah besar suhu tersebut dengan rumus yang sudah anda

peroleh.

Page 24: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 65

KUNCI JAWABAN

1. Kesetimbangan termal adalah suatu keadaan dimana suhu antara

dua benda atau lebih dalam keadaan sama atau tidak terjadi

pertukaran kalor.

2. Untuk menentukan skala suhu secara kuantitatif diperlukan suatu

titik tetap. Sebelum tahun 1954, digunakan dua titik tetap yaitu titik

uap (steam point) yang dinyatakan sebagai titik tetap atas dan titik

es (ice point) yang dinyatakan sebagai titik tetap bawah.

3. Pemuaian adalah perubahan ukuran suatu benda akibat perubahan

suhu yang terjadi pada benda tersebut. Hal ini disebabkan adanya

gerak partikel yang terjadi di dalam zat yang saling bertumbukkan.

- Pemuaian zat cair dan gas

Zat cair atau gas selalu mengikuti bentuk wadah zat cair atau gas

dimasukkan ke dalam botol, maka bentuknya menyerupai botol.

Karena mempunyai sifat tersebut, maka zat cair dan zat gas hanya

mengalami muai volume saja. Pada pemuaian gas tidaklah

sesederhana muai zat padat dan muai zat cair. Pada sistem gas

juga hanya terdapat koefisien muai ruang saja. Jadi pada

hakekatnya, akibat kenaikan suhu di dalam gas tertentu akan

terdapat perubahan volume dan tekanan.

4. hal yang perlu diperhatikan antara lain:

- volume (V)

- tekanan (P)

- suhu (T)

Page 25: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 66

Ketiga hal itu saling berkaitan, berhubungan dan dapat berubah-

ubah. Adapun hubungan-hubungan yang dapat terjadi adalah

sebagai berikut: Hubungan tekanan gas (P) dan volume gas (V)

dengan suhu gas (T) tetap yang disebut proses isotermis. Hasil

eksperimen Robert Boyle disimpulkan sebagai hukum Boyle, dapat

dinyatakan sebagai berikut: ”Pada suhu konstan, tekanan gas

berbanding terbalik terhadap volume”

Secara matematis dinyatakan sebagai berikut:

P = konstanta atau P. V = konstanta

V

Sehingga berlaku: P1. V1 = P2. V2

Dengan: P = tekanan gas (N/m2; pascal =Pa)

V = volume gas (m3)

Hubungan volume gas (V) dan suhu gas (T) dengan tekanan gas

(P)

tetap yang disebut proses isobaris. Hasil eksperimen Charles

disimpulkan sebagai hukum Charles, dapat dinyatakan sebagai

berikut:

”Pada tekanan konstan, volume gas dengan massa tertentu

sebanding dengan suhu mutlaknya”.

Secara matematis dinyatakan sebagai berikut:

V = C. T atau V = C. T

Sehingga berlaku: V1 = V2

T1 T2

Dengan: V = volume (m3)

T = suhu mutlak (K)

C = konstanta.

Hubungan tekanan gas (P) dan suhu gas (T) dengan volume gas

(V) tetap yang disebut proses isokhoris atau isovolume. Hasil

Page 26: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 67

eksperimen Gay Lussac disimpulkan sebagai hukum Gay Lussac,

dapat dinyatakan sebagai berikut:

Pada volume konstan, tekanan gas dengan massa tertentu

sebanding dengan suhu mutlaknya. Secara matematis dinyatakan

sebagai berikut:

P = C. T atau P = C. T

Sehingga berlaku: P1 = P2

T1 T2

Dengan: P = tekanan (N/m2; pascal = Pa)

T = suhu mutlak (K)

C = konstanta

Hubungan tekanan gas (P), volume gas (V) dan suhu gas (T). Hasil

eksperimen Boyle, Gay Lussac dan Charles disimpulkan sebagai

hukum Boyle- Gay Lussac, yang diasumsikan bahwa tekanan dan

suhu gas sama di setiap bagian gas tersebut. Hal ini berarti gas

berada dalam keadaan setimbang mekanis dan termis. Jika

perumusan Boyle, Gay Lussac dan Charles digabungkan maka

diperoleh perumusan sebagai berikut:

Secara matematis dinyatakan sebagai berikut:

P. V = C. T atau P. V = C. T

Sehingga berlaku: P1. V1 = P2. V2

T1 T2

Dengan: P = tekanan (N/m2; pascal = Pa)

V = volume (m3)

T = suhu mutlak (K)

C = konstanta

5. Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Berarti kalor merupakan

besaran fisika yang dapat diukur.

Page 27: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 68

6. Satu kalori (kal) didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang

diperlukan untuk memanaskan 1 gram air sehingga suhunya naik

1oC.

7. Kalor jenis suatu zat didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang

diperlukan atau dilepaskan (Q) untuk menaikkan atau menurunkan

suhu satu satuan massa zat itu (m) sebesar satu satuan suhu (∆T).

8. Jika dua benda yang mempunyai suhu berbeda didekatkan

sehingga terjadi kontak termis, maka zat yang suhunya lebih tinggi

akan melepaskan kalor yang sama banyaknya dengan kalor yang

diserap oleh zat yang suhunya lebih rendah sehingga suhu akhir

kedua benda setelah kesetimbangan termis tercapai adalah sama.

9. Perpindahan panas secara konveksi adalah perpindahan kalor

melalui zat perantara. Contohnya ketika memasak air pada panci,

sehingga air yang tadinya dingin menjadi mendidih.

10. Thermometer

Page 28: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 69

Page 29: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 70

Page 30: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 71

Page 31: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 72

BAB IV PENUTUP

Setelah menyelesaikan modul ini, anda berhak untuk mengikuti tes

praktik untuk menguji kompetensi yang telah anda pelajari. Apabila anda

dinyatakan memenuhi syarat kelulusan dari hasil evaluasi dalam modul ini,

maka anda berhak untuk melanjutkan ke modul berikutnya, dengan topic

sesuai dengan peta kedudukan modul.

Jika anda sudah merasa menguasai modul, mintalah guru/instruktur

anda untuk melakukan uji kompetensi dengan sistem penilaian yang

dilakukan oleh pihak dunia industri atau asosiasi profesi yang kompeten

apabila anda telah menyelesaikan suatu kompetensi tertentu. Atau apabila

anda telah menyelesaikan seluruh evaluasi yang disediakan dalam modul

ini, maka hasil yang berupa nilai dari guru/instruktur atau berupa portofolio

dapat dijadikan sebagai bahan verifikasi oleh pihak industri atau asosiasi

profesi.

Selanjutnya hasil tersebut dapat dijadikan sebagai penentu standar

pemenuhan kompetensi tertentu dan apabila memenuhi syarat anda berhak

mendapatkan sertifikat kompetensi yang dikeluarkan oleh industri atau

asosiasi profesi.

Page 32: Kegiatan Belajar 3 - srimayanty.weebly.com · Selain itu, kalor yang diserap benda juga tergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Kalor Jenis kalor jenis benda (zat) menunjukan

Modul Fisika- Suhu dan Kalor 73