RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

( RPP )

Satuan Pembelajaran : SMP / Mts

Mata Pelajaran : Pemuaian

Kelas / Semester : VII / I ( Satu)

Alokasi Waktu : 4 x 40 menit

Pertemuan Ke : I ( Pertama )

I. STANDAR KOMPETENSI

Memahami wujud zat dan perubahannya

II. KOMPETENSI DASAR

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

III. INDIKATOR

- Menyelidiki proses pemuain pada zat padat, cair dan gas

- Membandingkan Pemuaian zat cir dan zat padat

IV. TUJUAN PEMBELAJARAN

Adapun tujuan dari pembelajaran ini adalah agar siswa mampu :

1. Menjelaskan pengetian pemuaian

2. Menganalisis proses pemuian pada zat padat.

3. Menganalsis proses pemuian pada zat cair.

4. Menganlisis proses pemuian pada zat gas

5. Membandingkan pemuian zat cair dan zat padat.

V. MATERI PEMBELJARAN

Pemuian

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan

suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat

gas. Pemuaian pada zat padat ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi),

pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi).

A. Pemuaian Zat

Kalian telah mempelajari bahwa zat terdiri atas partikel-partikel yang dapat

bergerak bebas. Kalian telah mengetahui bahwa ada gaya tarik-menarik antarpartikel.

Gaya antarpartikel dalam zat padat dapat digambarkan seperti pegas, sebagaimana

tampak pada Gambar 5.1. Setiap partikel zat padat dapat bergetar. Apabila zat padat

dipanaskan energi getaran partikel-partikelnya bertambah besar dan jarak antarpartikel

menjadi bertambah. Akibatnya, ukuran zat padat menjadi bertambah. Pertambahan

ukuran zat akibat pemanasan inilah yang dinamakan pemuaian. Pemuaian dapat terjadi

pada zat padat, zat cair, dan gas. Gambar 5.2 menunjukkan penggaris baja yang sama,

tetapi memiliki suhu yang berbeda. Perhatikan perubahan setiap bagian penggaris: skala,

angka, dan lubang. Semua bagian penggaris bertambah secara berimbang (proporsional).

brantacan.co.uk

Gambar 5.1 Kita dapat menggambarkan gaya-gaya antarpartikel yang berdekatan dalam

zat padat dengan menganggap bahwa partikel-partikel itu dihubungkan dengan pegas.

1. Pemuaian Zat Padat

Salah satu peristiwa pemuaian zat padat adalah gelas kosong yang diisi dengan

air mendidih menjadi retak. Peristiwa ini terjadi karena bagian dalam gelas memuai

terlebih dahulu daripada bagian luar gelas. Pemuaian zat padat dibedakan menjadi

tiga, yaitu: pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

Pemuaian Panjang

Apabila zat padat dipanaskan, zat padat itu akan memuai ke segala arah.

Artinya, ukuran panjang, luas, dan volumenya menjadi bertambah. Untuk benda

padat yang berbentuk batang dengan luas penampang kecil, misalnya jarum jahit,

kita hanya dapat memperhatikan pemuaian panjang saja. Untuk mempelajari

pemuaian panjang, kalian dapat menggunakan alat yang dinamakan

Musschenbroek.dengan alat Musschenbroek kalian dapat mengamati bahwa

pemuaian panjang ketiga logam berbeda-beda. Misalnya, pemuaian panjang

aluminium lebih besar daripada pemuaian panjang baja.

Untuk menjelaskan pemuaian panjang logam, perhatikan sebatang logam yang

panjangnya l0 pada suhu t0. Apabila logam itu dipanaskan sampai suhu t1, panjang

logam menjadi l1 (Gambar 5.4).

l0 l

l1

Gambar 5.4 Pertambahan panjang logam.

Jadi, untuk kenaikan suhu 01 ttt logam bertambah panjang sebesar

.01 lll Hasil percobaan menunjukkan bahwa pertambahan panjang zat padat

bergantung pada 3 faktor, yaitu:

(1) panjang mula-mula,

(2) perubahan suhu, dan

(3) jenis zat.

Secara matematis, pertambahan panjang zat padat dapat dihitung dengan

menggunakan rumus

,0 tll (5-1)

dengan 01 lll : pertambahan panjang,

0l : panjang batang mula-mula,

t : perubahan suhu,

: koefisien muai panjang.

Koefisien muai panjang setiap jenis logam yang berbeda akan memiliki nilai yang

berbeda. Jadi, koefisien muai panjang menunjukkan jenis logam. Satuan koefisien

muai panjang dapat diperoleh berdasarkan Persamaan (5-1), yaitu:

.0 tl

l

Dengan demikian,

.C

1

C meter

meter

)satuan ()(satuan

satuan satuan

oo

0

tl

l

Jadi, satuan koefisien muai panjang adalah per oC atau per K. Tabel 5.1

menunjukkan nilai koefisien muai panjang untuk beberapa jenis zat padat.

Tabel 5.1 Koefisien Muai Panjang Beberapa Jenis Zat Padat.

Jenis Zat Padat Koefisien Muai Panjang

(per oC)

Aluminium 0,000024

Kuningan 0,000020

Tembaga 0,000017

Kaca 0,000009

Invar (paduan besi-nikel) 0,0000009

Kuarsa 0,0000004

Baja 0,000012

Pemuaian Luas

Apabila zat padat berbentuk pelat dipanaskan, terjadi pemuaian dalam

arah panjang dan lebarnya. Dengan kata lain, pelat itu mengalami pemuaian luas.

Gambar 5.5 menunjukkan sebuat pelat logam yang pada suhu t0 panjangnya p0

dan lebarnya l0. Jadi luas pelat pada suhu t0 adalah A0 = p0 × l0. Apabila pelat itu

dipanaskan sampai suhu t, maka panjangnya bertambah sebesar p dan lebarnya

bertambah sebesar l. Dengan demikian, zat padat berbentuk pelat yang

dipanaskan akan memuai. Seperti pada pembahasan pemuaian panjang,

pertambahan luas zat padat dapat dihitung dengan menggunakan rumus

,0 tAA (5-2)

dengan A : pertambahan luas,

0A : luas pelat mula-mula,

t : perubahan suhu,

: koefisien muai luas.

Perlu diketahui, hubungan antara koefisien muai panjang dan koefisien muai

luas adalah = 2.

l

l

p

Gambar 5.5 Pemuaian luas.

Pemuaian Volume

Zat padat yang berbentuk kubus, balok, atau bola apabila dipanaskan

volumenya juga akan memuai. Seperti pada pembahasan pemuaian panjang,

pertambahan volume zat padat dapat dihitung dengan menggunakan rumus

,0 tVV (5-3)

dengan V : pertambahan volume,

0V : volume zat padat mula-mula,

t : perubahan suhu,

: koefisien muai volume.

Perlu diketahui, hubungan antara koefisien muai panjang dan koefisien muai

volume adalah = 3.

2. Pemuaian Zat Cair

Pada zat cair kita tidak mengenal muai panjang ataupun muai luas, tetapi

hanya dikenal muai ruang atau muai volume saja. Semakin tinggi suhu yang

diberikan pada zat cair itu maka semakin besar muai volumenya. Pemuaian

zat cair untuk masing-masing jenis zat cair berbeda-bedaakibatnya walaupun

mula-mula volume zat cair sama tetapi setelah dipanaskan volumenya

menjadi berbeda-beda. Pemuaian volume zat cair terkait dengan pemuaian

tekanan karena peningkatan suhu. Titik pertemuan antara wujud cair, padat

dan gas disebut titik tripel

Gambar : grafik P-t

Khusus untuk air pada kenaikan suhu dari 00

C sampai 40

C volumennya

tidak bertambah akan tetapi justru menyusut, pengecualian ini disebut dengan

anomali air sehingga pada suhu 40

C air mempunyai volume terendah.

Hubungan suhu dan volume air dapat digambarkan pada grafik di bawah ini

Volume (V)

0 4 Suhu (t)C

Gambar 2.2 Grafik V – t air

Pada suhu 4 C air menenpati posisi terkecil sehingga pada suhu itu air

memiliki massa jenis terbesar. Jadi air bila suhunya dinaikkan dari 0 C – 4

C akan menyusut, dan bila suhunya dinaikkan dari 4 C ke atas akan

memuai. Biasanya pada setiap benda bila suhunya bertambah pasti

Plasma

Gas

Uap

Cair

Padat

ttripel tkritis

Ptripel

Pkritis

Suhu (t)

Titik

Kritis

Titik

Tripel

mengalami pemuaian. Peristiwa yang terjadi pada air itu disebut anomali air.

Hal senada juga terjadi pada bismuth pada suhu-suhu yang berbeda.

3. Pemuaian Gas

Sama halnya dengan zat cair dalam gas kita tidak mengenal pemuaian

panjang ataupun pemuaian luas. Gas akan mengalami pemuaian volume jika

suhunya dinaikkan dan akan mengalami penyusutan jika suhunya diturunkan.

Dari hasil percobaan didapatkan harga koefisien muai ruang yang sama untuk

semua jenis gas yaitu sebesar

273

1 C

-1

Sehingga volume akhir gas pada tekanan tetap adalah sebagai berikut.

V = V0 (1+ γ Δt)

V = V0 (1+ 273

1 Δt)

Pemuaian tekanan akhir gas pada volume tetap adalah sebagai berikut.

p = p0 (1+ 273

1 Δt)

Pemuaian gas dalam ruang tertutup dapat dibahas dengan menggunakan

hukum Boyle –Gay Lussac sebegai berikut.

Persamaan gas ideal pV = nRT

T

pV = nR

T

pV = konstan

Jadi 1

11

T

Vp =

2

22

T

Vp

Dimana T adalah suhu mutlak Kelvin dan R adalah konstanta gas umum

= 8314 joule/Kilomol. K atau 0,082 atm L/mol K

VI. MODEL DAN METODE PEMBELAJARAN

Model : Cooperative Learning (CL) / pembelajaran kooperatif

Metode : - Diskusi kelompok

- Tanya jawab

VII. LANGKAH-LANGKAH PEMBELJARAN

A. Kegiatan Awal (± 5 menit)

No. Kegiatan Guru Kegiatan Siswa

1. (Fase 1)

Mengucapkan salam pembuka

- Selamat pagi, anak-anak.

- Bagaimana kabar kalian hari ini?

- Apakah ada yang tidak hadir

pada hari ini?

Menjawab salam

- Selamat pagi, bu.

- Baik, bu

- Tidak, bu. Hari ini hadir semua.

2. (Fase 1)

Mengecek kesiapan siswa untuk

mengikuti kegiatan pembelajaran

- Sebelum kita memulai pelajaran

hari ini, ibu minta salah satu dari

kalian untuk memimpin kita

berdoa pada hari ini.

- Apakah kalian siap untuk

memulai pelajaran kita pada hari

ini ?

Menjawab pertanyaan ibu guru

- Salah satu siswa memimpin doa

- Siap, bu.

3. Memotivasi siswa Menjawab pertanyaan ibu guru

- Anak-anak, coba kalian amati

bingkai kaca jendela di ruang

kelas ini!

- Adakah bingkai jendela yang

melengkung?

- Tahukah kalian apa sebabnya?

- Materi kita pada hari ini adalah

tentang “pemuian”

- Mengamati jendela kaca

- Ada Bu,

- Bingkai jendela tersebut

melengkung tidak lain karena

mengalami pemuaian.

- Iya Bu,

4. (Fase 1)

Menyampaikan semua tujuan yang

ingin dicapai.

Anak-anak, setelah kalian

mempelajari materi tentang pemuian

ibu mengharapkan kalian dapat:

1. Menjelaskan pengetian

pemuaian

2. Menganalisis proses pemuian

pada zat padat.

3. Menganalsis proses pemuian

pada zat cair.

4. Menganlisis proses pemuian

pada zat gas.

5. Membandingkan pemuian zat

cair dan zat padat.

Menjawab pernyataan ibu guru dan

memperhatikan.

- Iya bu

B. Kegiatan inti (± 60 menit)

No. Kegiatan Guru Kegiatan Siswa

1. (Fase 2)

Eksplorasi

Menyampaikan informasi kepada

siswa tentang materi yang akan

dipelajari yaitu pemuaian.

- Anak-anak tadi ibu telah

memberikaan contoh dari

penerapan konsep pemuaian.

- Sekarang ibu mau tanya apakah

yang dimaksud dengan pemuaian?

Memperhatikan dan menjawab

pertanyaan ibu guru.

2. (Fase 2)

Eksplorasi

Melanjutkan penjelasan tentang

konsep massa jenis.

1. Pemuaian adalah adalah

bertambahnya ukuran suatu

benda karena pengaruh

perubahan suhu atau

bertambahnya ukuran suatu

benda karena menerima

/melepaskan kalor.

-

- Sekarang ibu akan membagikan

bahan bacaan kepada kalian.

Memperhatikan, mencatat dan

menjawab pertanyaan dari ibu guru.

- Iya bu.

3.

(Fase 3)

Elaborasi

Mengorganisasi siswa ke dalam

beberapa kelompok-kelompok belajar.

Memperhatikan dan melaksanakan

perintah seperti yang ibu guru

- Untuk lebih jelasnya, ibu akan

membagi kalian menjadi 7

kelompok belajar. Pembagian

kelompok ini berdasarkan atas

hasil ujian kemarin dan perbedaan

jenis kelamin. Perlu kalian ketahui

dan ingat bahwa dalam

mengerjakan tugas yang ibu

berikan harus ada kerja sama,

saling menghargai dan rasa

tanggung jawab.

- Baiklah, Ibu sebutkan nama-nama

anggota dari masing-masing

kelompok. Bagi nama yang telah

Ibu sebutkan harus segera

bergabung dengan anggota

kelompoknya.

arahkan.

4. (Fase 3)

Elaborasi

Guru membagikan LKPD kepada

semua kelompok untuk dibahas dalam

diskusi kelompok.

- Baik silahkan berdiskusi, kalian

Ibu beri waktu 15 menit. Jadi,

manfaatkan waktu kalian sebaik

mungkin.

Menerima LKPD.

- Mulai berdiskusi.

5. (Fase 4)

Elaborasi

Membimbing kelompok bekerja dan

belajar.

- Apakah ada yang tidak jelas dari

Bertanya apabila ada soal yang

tidak dimengerti

pertanyaan yang sudah ibu berikan.

6. (Fase 4)

Konfirmasi

Guru mempersilahkan salah satu dari

siswa untuk mempresentasikan hasil

dari kerja kelompok.

- Silahkan salah satu perwakilan

masing-masing kelompok

mempresentasikan hasil kerja

kelompoknya.

- Ada kelompok yang memiliki

pertanyaan atau jawaban yang

berbeda, silahkan sampaikan.

Siswa perwakilan dari masing-

masing kelompok maju dan

menyampaikan hasil diskusi.

7. (Fase 4)

Guru membimbing siswa membuat

rangkuman pembelajaran.

Dari pembelajaran kita hari ini apa

yang dapat kalian simpulkan?

Menyebutkan kesimpulan dari

pembelajaran.

C. Kegiatan Penutup (± 10 menit)

No. Kegiatan Guru Kegiatan Siswa

1.

(Fase 5)

Guru memberikan evaluasi kepada

siswa-siswanya dengan memberikan

soal.

Memperhatikan dan menjawab

soal evaluasi dari Ibu guru.

2. (Fase 6)

Memberikan penghargaan kepada

kelompok memiliki yang hasil dan

kerja sama yang terbaik.

- Ibu bangga dengan hasil diskusi

kalian pada hari ini. Kalian sudah

bekerja sama dengan baik.

- Berdasarkan presentasi yang telah

kalian lakukan maka kelompok

yang menerima predikat

kelompok good, great dan super

adalah….

Siswa memberikan penghargaan

kepada teman dengan tepuk

tangan.

3. Mengucapkan salam penutup dan

menginformasikan materi selanjutnya.

- Baiklah anak-anak, cukup sekian

pembelajaran kita pada hari ini.

Jika ada perkataan Ibu yang salah,

Ibu mohon maaf. Jangan lupa

minggu depan kita akan belajar

perpaduan gerak antara gerak

lurus beraturan dan gerak lurus

berubah beraturan.

- Selamat pagi anak-anak!

- Memperhatikan, mencatat dan

melaksanakan.

- Selamat pagi Bu.

VIII. ALAT,BAHAN,DAN SUMBER BELAJAR

A. Alat dan Bahan

- Alat tulis

- Lembar bacaan dan LKPD

- Muschenbroek

- Batang logam

- Pembakar spritus

B. Sumber Belajar

Haryanto. 2012. Pintar dan Terampil Ilmu Pengetahuan Alam (IPA SMP/MTs).

Yogyakarta: ANDI.

Winarsih, Ani. 2008. IPA Terpadu untuk SMP/MTs kelas VII. Jakarta: Gramedia

Widiasarana.

Sumber lain : buku- buku fisika yang relevan dan internet.

IX. PENILAIAN

- Teknik : Tertulis

- Bentuk : Essay

X. LAMPIRAN

Kisi-kisi soal

Soal evaluasi

Kunci jawaban

LKPD

KISI – KISI

Jenis Sekolah : Menengah Pertama Alokasi Waktu : 20 Menit

Mata Pelajaran : Fisika Jumlah Soal : 7

Kurikulum : KTSP Penulis :……

Kompetensi Dasar/

Indikator

Kelas/

Smtr

Bahan

Materi

Idikator Soal Bentuk Tes No.

Soal

Soal Jawaban Skor

Melakukan percobaan

yang berkaitan dengan

pemuaian dalam

kehidupan sehari-hari

Kelas VII

/Smtr I

Pemuaian Menjelaskan

pengetian

pemuaian.

Essay 1 (Terlampir) (Terlampir) 10

Kelas VII

/Smtr I

Pemuaian menganalisis

proses pemuian

pada zat padat

Essay 2,3,4 (Terlampir) (Terlampir) 15,20,

15

Kelas VII

/Smtr I

Pemuaian Menganalsis

proses pemuian

pada zat cair.

Essay 5 (Terlampir) (Terlampir) 15

Kelas VII

/Smtr I

Pemuaian Menganlisis

proses pemuian

pada zat gas

Essay 6 (Terlampir) (Terlampir) 15

Kelas VII

/Smtr I

Pemuaian Membandingkan

pemuian zat cair

dan zat padat

Essay 7 (Terlampir) (Terlampir) 10

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK

(LKPD)

Pemuaian Pada Zat Cair

Kelompok : ...........................................................................

Anggota : 1. ………………………………………………

2. ………………………………………………

3. ………………………………………………

4. ………………………………………………

5. ………………………………………………

A. Tujuan

Siswa mampu:

Menyelidiki kecepatan pemuaian pada berbagai macam zat cair.

B. Alat dan Bahan

Buku pelajaran IPA Terpadu untuk SMP/MTs kelas VII dan buku-buku fisika yang

relevan

Muschenbroek

Batang logam

Pembakar spritus

C. ProsedurKerja

1. Pasang batang logam yang tersedia dan aturlah posisi jarum dengan memutar sekrup

pengatur sampai kedudukan smua jarum sejajar.

2. Nyalakan pembakar spritus dan amati perubahan kedudukan pada jarum penunjuk.

3. Setalah 5 menit,lakukan pengamtan pada jarum penunjuk!catatlah hasilnya.

D. Pertanyaan

1. Apakah jarum penunjuk menunjukkan skala tertentu?

2. Samakah skala yang ditunjukkan masing-masing jarum penunjuk?jika berbeda,mengapa

demikian?

3. Logam manakah yang menunjukkan pemuian paling besar?

SOAL EVALUASI

1. Jelaskan pengertian pemuian?

2. Batang suatu logam pada suhu 10 °C memiliki panjang 100 cm. Tentukan panjang

gelombang logam tersebut pada suhu 310°C jika = 1,2 x 10-5

/°C.

3. Suatu plat aluminium berbentuk persegi dengan panjang sisi 20 cm pada suhu 25°C.

Koefisien muai panjang aluminium 1,2 x 10-5

/°C. Tentukan pertambahan luas plat

tersebut jika dipanasi hingga suhu 125° C!

4. Sebuah wadah berbentuk tabung terbuat dari aluminium mempunyai volume 5 liter pada

suhu 30°C. Jika kemudian wadah aluminium tersebut dipanaskan sampai suhu 80°C,

berapakah volume tabung itu sekarang?( koefisien muai panjang 1,2 x 10-5

/°C).

5. Sebanyak 20 mL air raksa dengan suhu 15°C dipanaskan sampai 115°C sehingga

volumenya bertambah. Berapakah volume akhir air raksa jika diketahui koeisien

volumenya () adalah 1,82 x 10-3

/°C?

6. Pada suhu berapakah suatu gas dengan suhu mula-mula 0°C harus didapanaskan pada

tekanan tetap agar volumenya menjadi 2 kali lipat?

7. Jika kamu memanaskan air dalam panci dengan air sampai penuh,beberapa saat sebelum

mendidih air sudah tumpah dari pancuran panci,mengapa hal itu terjadi?

JAWABAN EVALUASI

1. Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau

bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima/melepaskan kalor.

2. Diketahui : l = 100 cm

Δt = 300 °C

Ditanya : l ?

Penyelesaian :

l = lo( 1 + Δt )

= 100( 1 + 1,2 x10-5

x300)

= 100 +0.36

= 100,36 cm

Jadi,panjang batang logam setelah dipanaskan adalah 100,36 cm.

3. Diketahui : So = 20 cm

ΔT = 100oC

= 1,2 x 10-5

/°C

Ditanya : ΔA?

Penyelesaian :

Ao = So x So

= 20 x 20 = 400 cm2

= 2

= 2 x 1,2 x10-5

= 2,4 x 10-6

/oC

ΔA = Ao ΔT

= 400 cm2 x 2,4 x 10

-6/oC x100 = 0,96 cm

2

4. Diketahui : Vo = 5 liter

= 1,2 x 10-5

/°C

ΔT = 80oc – 30

oC

Ditanya : V?

Penyelesaian :

V = Vo( 1+ΔT )

= Vo( 1 + 3 ΔT )

= 5 (1 + 3(1,2 x 10-5

)( 80 – 30)

= 5( 1+ 0,0018)

= 5,009 liter

5. Diketahui : Vo = 20 mL

= 1,82 x 10-3°C

ΔT = 115°C - 15°C

Ditanya : V?

Penyelesaian :

V = Vo( 1+ΔT )

= 20 ( 1 + (1,82 x 10-3)(115 – 15)

= 20( 1,182) = 23,64 mL

6. Dengan menggunakan persamaan V = Vo( 1+ΔT ) dapat diperoleh :

2 Vo = Vo { 1+

(T – 0)}

2 = 1 +

T

2 – 1 =

T

1 =

T

T = 273 °C

7. Hal ini terjadi karena pemuaian air lebih besar dari pemuaian panci. Akibatnya,pertambahan

volume air saat memuai tidak tertampung oleh panci.