ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

OLEHEMANUEL KAK BEDA, S.Pd

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

Konsep: Zat adalah sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa.

1. Perubahan Wujud Zat

Perubahan wujud zat digolongkan menjadi enam peristiwa sebagai berikut:

a. Membeku

Peristiwa perubahan wujud dari cair menjadi padat. Dalam peristiwa ini zat melepaskan energi panas.

b. Mencair

Peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi cair. Dalam peristiwa ini zat memerlukan energi panas.

c. Menguap

Peristiwa perubahan wujud dari cair menjadi gas. Dalam peristiwa ini zat memerlukan energi panas.

d. Mengembun

Peristiwa perubahan wujud dari gas menjadi cair. Dalam peristiwa ini zat melepaskan energi panas.

e. Menyublim

Peristiwa perubahan wujud dari padat menjadi gas. Dalam peristiwa ini zat memerlukan energi panas.

f. Mengkristal

Peristiwa perubahan wujud dari gas menjadi padat. Dalam peristiwa ini zat melepaskan energi panas.

A. WUJUD ZAT

3.1 Menyelidiki sifat-sifat zat berdasarkan wujudnya dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

PADAT

CAIR GASMEMBEKU

MENGEMBUN

Skema Perubahan Wujud Zat

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

B. TEORI PARTIKEL ZAT

Konsep: Molekul adalah bagian terkecil suatu zat yang masih memiliki sifat zat itu. Atom adalah

partikel yang sangat kecil penyusun suatu benda.

Zat tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil. Partikel-partikel itu yang

dinamakan molekul. Mengapa zat mempunyai bentuk tetap? Mengapa zat cair

mempunyai bentuk yang berubah-ubah sesuai dengan wadahnya? Bagaimana bentuk

zat gas? Untuk lebih jelasnya ikuti penjelasan berikut ini.

Ternyata saat minyak wangi belum disemprotkan kamu tidak

akan mencium aroma minyak wangi itu. Tetapi setelah disemprotkan

kamu dapat mencium aroma minyak wangi itu. Hal ini membuktikan

sekaligus menunjukkan bahwa zat gas memiliki jarak antarpartikel

lebih jauh dan bergerak bebas.

1. Partikel Zat dapat Bergerak

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

a. zat padat

Susunan Partikel Zat Padat

•Zat padat mempunyai sifat bentuk dan volumenya tetap.

• Bentuknya tetap

• Tersusun teratur dan mempunyai gaya tarik antar partikel sangat kuat.

• Volumenya tetap

2. Susunan dan Gerak Partikel Pada Berbagai Wujud Zat

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

b. zat cair

Susunan Partikel Zat Cair

• Zat cair mempunyai sifat bentuk berubah-ubah dan volumenya tetap.

• Bentuknya berubah-ubah

• Volumenya tetap

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

c. zat gas

Susunan Partikel Zat Gas

• Zat gas mempunyai sifat bentuk berubah-ubah dan volume berubah-ubah.

• Bentuknya berubah-ubah

• Volumenya berubah-ubah

Saat zat padat dipanaskan, mengakibatkan partikel-partikel zat padat bergerak lebih cepat dan

gaya tarik antarpartikel menjadi lemah. Akibatnya partikel-partikel dapat berpindah tempat

menyebabkan wujud zat berubah dari padat menjadi cair. Bila zat cair dipanaskan,

mengakibatkan partikel-partikel zat cair bergerak cepat dan gaya tarik antarpartikel menjadi

lemah. Akibatnya partikel-partikel dapat berpindah tempat menyebabkan wujud zat berubah

dari cair menjadi gas.

3. Menjelaskan Perubahan Wujud Zat Berdasarkan Teori Partikel

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

C. ADHESI DAN KOHESI

Adhesi

Adhesi adalah gaya tarik menarik antara molekul-molekul zat yang

tidak sejenis.

Contoh:

•Tinta dapat menempel di kertas

•Kapur / tinta dapat menempel di papan tulis

•Semen dapat melekatkan batu dengan pasir

•Cat dapat menempel pada tembok

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

Kohesi

Kohesi adalah adalah gaya tarik-menarik antara molekul yang sejenis.

Contoh:

• Gaya tarik menarik antara molekul kayu membentuk kayu

• Gaya tarik menarik antara molekuk kapur membentuk kapur batang

• Gaya tarik menarik antara molekul-molekul gula membentuk butiran gula pasir

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

Pengaruh gaya adhesi dan kohesi terhadap zat cair menyebabkan terjadinya peristiwa –peristiwa:

A. Meniskus cembung dan meniskus cekung

Jika adhesi lebih besar dari pada kohesi maka permukaan (meniskus) zat cair dalam pipa kapiler akan menjadi cekung, misalnya pada pipa yang diisi dengan air ( pipa kiri ).

jika gaya kohesi lebih besar maka permukaan zat cair dalam pipa kapiler akan cembung, misalnya pipa yang diisi dengan air raksa ( pipa kanan).

PIPA KIRI PIPA KANAN

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

Dalam kehidupan sehari-hari juga dapat dijumpai peristiwa adhesi dan kohesi, misalnya ketika

ada air yang jatuh di atas permukaan daun tertentu akan membentuk bola air. Hal tersebut

dikarenakan gaya kohesi lebih besar dari adhesi.

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

B. Kapilaritas

Kapilaritas adalah meresapnya zat cair melalui celah-celah sempit atau pipa rambut yang

disering disebut sebagai pipa kapiler. Gejala ini disebabkan karena adanya gaya adhesi atau

kohesi antara zat cair dan dinding celah tersebut. Zat cair yang dapat membasahi dinding kaca

pipa kapiler memiliki gaya adhesi antara pipa kapiler dengan dinding pipa kapiler lebih besar.

Sedangkan zat cair yang tidak membasahi dinding kaca pipa kapiler memilki gaya kohesi yang lebih besar. Hal ini akan mempengaruhi tinggi rendahnya permukaan zat cair pada pipa kapiler.

Contoh kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari:

•Naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor

•Naiknya minyak tanah melalui sumbu pada lampu tempel

•Baiknya air tanah sampai ke daun melalui pembuluh tapis

•Menetesnya air pada kain dalam ember yang semampai

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

Peristiwa Kapilaritas

Sekarang banyak dikembangkan teknologi yang mendasarkan pada gaya adhesi

maupun kohesi. Beberapa tekstil kain tiruan menghasilkan kain yang kohesif

terhadap debu. Jadi, pakaian dari bahan tersebut tidak mudah kotor. Di lain pihak,

banyak ditemukan bahan-bahan adhesif serbaguna, lem alteco, dan sejenisnya

sangat berguna bagi kehidupan. Bahkan, luka bekas operasi sekarang tidak perlu

dijahit melainkan cukup dilem dengan lem khusus yang adhesif dengan jaringan

kulit dan otot.

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

3.2 Mendeskripsikan konsep massa jenis dalam kehidupan sehari-hari

Massa jenis adalah Perbandingan antara massa benda dengan volume benda.Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg·m-3) ρ dibaca (rho)

Rumus untuk menentukan massa jenis adalah

ρ = m

V

KETERANGAN

ρ adalah massa jenis (kg/m3)

m adalah massa (kg)

V adalah volume (m3)

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

Tabel berbagai massa jenis zat

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

Penggunaan Konsep Massa Jenis dalam Kehidupan Sehari-Hari

1. Kapal Selam

Tahukah kamu mengapa es dapat terapung di air, sedangkan batu tenggelam dalam air? Es memiliki massa

jenis lebih kecil dari air, sehingga es dapat terapung dalam air. Batu tenggelam dalam air karena memiliki

massa jenis lebih besar daripada air. Tahukah kamu mengapa kapal selam dapat terapung dan tenggelam di

air? Ketika terapung massa jenis total kapal selam lebih kecil dari air laut dan sewaktu tenggelam massa jenis

total kapal selam lebih besar dari air laut. Kapal selam memiliki tangki pemberat yang berisi air dan udara.

Tangki tersebut terletak di antara lambung kapal sebelah dalam dan luar. Tangki dapat berfungsi membesar

atau memperkecil massa jenis total kapal selam. Ketika air laut dipompa masuk ke dalam tangki pemberat,

massa jenis kapal selam lebih besar dan sebaliknya agar massa jenis total kapal selam menjadi kecil, air laut

dipompa keluar.

2. Balon Gas

Pernahkah kamu melihat balon udara? Tahukah kamu, gas apa yang terdapat di dalamnya? Balon gas berisi

gas helium. Gas helium memiliki massa jenis yang lebih kecil dari udara, sehingga balon gas bisa naik ke

atas.

3. Air Minum Dingin di Dalam Lemari Es

Suatu ketika kamu mungkin pernah melihat dalam botol air minum dingin yang berasal dari lemari es

terdapat endapan kapur. Kenapa hal itu dapat terjadi? Air yang jernih dapat juga mengandung kapur, namun

apabila dilihat langsung dengan mata tidak kelihatan. Ketika air dingin massa jenis air lebih kecil dan terpisah

dari kapur sehingga kapur yang memiliki massa jenis lebih besar akan turun ke bawah dan mengendap.

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

Contoh soal:1. Jika massa jenis logam emas yang dimasukkan ke dalam gelas ukur 18,2 g/cm3, dan volumnya 5 dm3. Berapa massa logam emas tersebut?

Diketahui :p = 18,2 g/cm3v = 5 dm2 = 5000 cm3m = ........?Jawab :p = m/v

18,2 = m/5000

m = 18,2 x 5000 = 91.000 gjadi, massa logam emas adalah 91.000 gram

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

PEMUAIAN ZAT

3.3 Melakukan percobaan yang berkaitan dengan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari

Pemuaian adalah bertambahnya volume suatu zat akibat meningkatnya suhu zat. Semua

zat umumnya akan memuai jika dipanaskan.

Pemuaian zat ada tiga yaitu :

1. Pemuaian Zat Padat

Apabila sebuah benda padat dipanaskan, benda tersebut akan memulai kesegala arah. artinya muai panjang, luas

dan volume benda juga bertambah.

a. Muai Panjang

untuk benda padat yang panjangnya dengan luas penampang yang kecil. Biasanya dipakai alat Musschenbroek,

yang muai panjang pada zat yang bergantung pada panjang benda, jenis bahan benda dan perubahan suhu.

RUMUSNYA :Keterangan:L = Panjang akhir (m)L0 = Panjang mula-mula (m)ΔL = Pertambahan panjang (m)α = Koefisien muai panjang (/ºC)

Δt = kenaikan suhu (ºC)

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

b. Muai Luas

Apabila benda padat yang kita panasi berbentuk keping persegi atau lingkaran.

contohnya : pada penasangan kaca jendela, dimana kusennya diberi ruang agar ketika suhu

naik maka kaca tidak pecah akibat memuai

c. Muai Ruang

Apabila benda yang kita panaskan berbentuk balok, kubus.

Keterangan:A = Luas akhir (m2)Δ0 = Pertambahan luas (m2)A0 = Luas mula-mula (m2)β = Koefisien muai luas zat (/º C)Δt = Kenaikan suhu (ºC)

ZAT DAN WUJUDNYA

BAB VII

2. Pemuaian Zat Cair

Zat cair merupakan bentuk yang berubah - ubah sesuai dengan

tempatnya. karena itulah zat cair tidak mengalami muai panjang dan

hanya mengalami muai volume.

Contohnya:

Muai volume zat cair pada termometer.

3. Pemuain Gas

Apabila dipanaskan, gas akan mengalami muai volume dan muai

tekanan. alat yang digunakan dalam menyelidiki pemuaian gas adalah

dilatometer.

Ada tiga kemungkinan yang terjadi pada pemuain gas yaitu :

a. Tekanan gas tetap, tetapi volume berubah

b. Volume gas tetap, tetapi tekanannya berubah

c. Volume dan tekanan gas beruba

c. Muai Ruang

Apabila benda yang kita panaskan berbentuk balok, kubus. Keterangan:V = Volume akhir (m^3)V0 = Volume mula-mula (m^3)ΔV = Pertambahan volume (m^3)γ = Koefisien muai volume (/ºC)Δt = Kenaikan suhu (ºC)