rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

86
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP) Nomor : 7 Kelas/Semester : X/2 Materi Pembelajaran : Suhu dan Kalor Alokasi Waktu : 12 × 45 menit Jumlah Pertemuan : 4 kali A. Kompetensi Dasar 3.8. Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor pada kehidupan sehari-hari 4.8. Merencanakan dan melaksanakan percobaan untuk menyelidiki karakteristik termal suatu bahan, terutama kapasitas dan konduktivitas kalor B. Indikator 3.8.1. Mengkalibrasi termometer dengan skala sembarang 3.8.2. Memaparkan faktor-faktor yang mempengaruhi besar pemuaian zat padat, zat cair, dan gas 3.8.3. Membedakan besar pemuaian (panjang, luas, dan volume) pada berbagai zat secara kuantitatif 3.8.4. Menganalisis pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda 3.8.5. Menerapkan asas Black secara kuantitatif 3.8.6. Menjelaskan peristiwa perubahan wujud dan karakteristik serta memberikan contohnya dalam kehidupan sehari-hari

Upload: eli-priyatna-spd

Post on 17-Aug-2015

228 views

Category:

Education


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP)

Nomor : 7

Kelas/Semester : X/2

Materi Pembelajaran : Suhu dan Kalor

Alokasi Waktu : 12 × 45 menit

Jumlah Pertemuan : 4 kali

A. Kompetensi Dasar

3.8. Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor pada kehidupan sehari-hari

4.8. Merencanakan dan melaksanakan percobaan untuk menyelidiki karakteristik termal

suatu bahan, terutama kapasitas dan konduktivitas kalor

B. Indikator

3.8.1. Mengkalibrasi termometer dengan skala sembarang

3.8.2. Memaparkan faktor-faktor yang mempengaruhi besar pemuaian zat padat, zat cair,

dan gas

3.8.3. Membedakan besar pemuaian (panjang, luas, dan volume) pada berbagai zat secara

kuantitatif

3.8.4. Menganalisis pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda

3.8.5. Menerapkan asas Black secara kuantitatif

3.8.6. Menjelaskan peristiwa perubahan wujud dan karakteristik serta memberikan

contohnya dalam kehidupan sehari-hari

3.8.7. Memberikan gambaran tentang fktor yang mempengaruhi peristiwa perubahan wujud

3.8.8. Melakukan analisis kuantitatif tentang perubahan wujud

3.8.9. Membedakan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi

3.8.10. Menentukan faktor-faktor yang berpengaruh pada peristiwa perpindahan kalor

melalui konduksi, konveksi dan radiasi

3.8.11. Memberi contoh melalui percobaan peristiwa konduksi, konveksi, dan radiasi dan

radiasi dalam kehidupan sehari-hari, serta penerapannya dalam bentuk teknologi

sederhana

Page 2: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

3.8.12. Mendemonstrasikan cara untuk mengurangi/mencegah perpindaahan kalor melaluui

konduksi, konveksi dan radiasi

1.8.1. Merancang eksperimen untuk menyelidiki hubungan antara kenaikan suhu dan massa

air untuk jumlah kalor tetap

C. Tujuan Pembelajaran

Pertemuan pertama

Melalui kegiatan diskusi, peserta didik diharapkan dapat:

1. Mengkalibrasi termometer dengan skala sembarang

2. Memaparkan faktor-faktor yang mempengaruhi besar pemuaian zat padat, zat cair, dan

gas

3. Membedakan besar pemuaian (panjang, luas, dan volume) pada berbagai zat secara

kuantitatif

Pertemuan kedua

Melalui kegiatan diskusi, peserta didik diharapkan dapat:

1. Menganalisis pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda

2. Menerapkan asas Black secara kuantitatif

3. Menjelaskan peristiwa perubahan wujud dan karakteristik serta memberikan contohnya

dalam kehidupan sehari-hari

4. Memberikan gambaran tentang fktor yang mempengaruhi peristiwa perubahan wujud

5. Melakukan analisis kuantitatif tentang perubahan wujud

Melalui kegiatan diskusi kelompok dan praktikum, peserta didik diharapkan dapat:

1. Merancang eksperimen untuk menyelidiki hubungan antara kenaikan suhu dan massa air

untuk jumlah kalor tetap

Pertemuan ketiga

Melalui kegiatan demonstrasi dan kegiatan diskusi, peserta didik diharapkan dapat:

1. Membedakan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi

Page 3: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

2. Menentukan faktor-faktor yang berpengaruh pada peristiwa perpindahan kalor melalui

konduksi, konveksi dan radiasi

3. Memberi contoh melalui percobaan peristiwa konduksi, konveksi, dan radiasi dan radiasi

dalam kehidupan sehari-hari, serta penerapannya dalam bentuk teknologi sederhana

4. Mendemonstrasikan cara untuk mengurangi/mencegah perpindaahan kalor melaluui

konduksi, konveksi dan radiasi

D. Materi Pembelajaran:

Suhu dan pemuaian

Kalor dan perubahan wujud

Perpindahan kalor

E. Metode Pembelajaran:

Demonstrasi

Praktikum

Diskusi

F. Kegiatan Pembelajaran:

1. Pertemuan ke-1

a. Pendahuluan (15 menit)

Guru memberikan salam dan berdoa bersama (sebagai implementasi nilai

religius).

Guru mengabsen, mengondisikan kelas dan pembiasaan (sebagai implementasi

nilai disiplin).

Prasyarat kemampuan sebelum mempelajari subbab (paket halaman 306):

- Cara mengukur suhu

- Pemuaian zat

Motivasi: Guru menanyakan dapatkah kita mengukur suhu menggunakan tangan?

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran.

b. Kegiatan Inti (100 menit)

Page 4: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Mengamati

Membuat rangkuman tentang jenis-jenis thermometer

Mengamati demonstrasi pemuaian gas

Mempertanyakan

Menanyakan kalibrasi termometer

Mempertanyakan tentang ukuran suhu suatu benda

Mempertanyakan tentang pemuaian zat padat, cair dan gas

Eksperimen/eksplore

Mencari informasi cara ikan dan tumbuh-tumbuhan danau bertahan hidup selama

musim dingin

Asosiasi

Menemukan cara ikan dan tumbuh-tumbuhan danau bertahan hidup selama

musim dingin

Komunikasi

Membuat laporan tertulis

c. Penutup (20 menit)

Guru bersama dengan peserta didik membuat simpulan kegiatan pembelajaran.

Guru memberikan umpan balik proses dan hasil pembelajaran untuk mengetahui

ketercapaian tujuan pembelajaran.

Guru meminta peserta didik untuk mempelajari konsep kalor dan perubahan

wujud untuk pertemuan berikutnya

Tindak lanjut: Penugasan menjawab pertanyaan uji kompetensi bab VII pg nomor

2, essay nomor 2, essay nomor 3, essay nomor 4, essay nomor 9, essay nomor 13,

essay nomor 14, essay nomor 15

2. Pertemuan ke-2

a. Pendahuluan (15 menit)

Siswa berkumpul dan duduk sesuai kelompoknya masing-masing

Memberikan salam dan berdoa (sebagai implementasi nilai religius).

Page 5: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Guru mengabsen, mengondisikan kelas dan pembiasaan (sebagai implementasi

nilai disiplin).

Prasyarat kemampuan sebelum mempelajari subbab (paket halaman 323):

- Kalor dan kalor jenis

- Asas Black

Motivasi: Guru nenanyakan mengapa air panas yang dituangkan ke ember yang

berisi air dingin dapat berubah suhunya menjadi hangat?

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran.

b. Kegiatan Inti (100 menit)

Mengamati

Mengamati demonstrasi pembekuan air dengan cara penguapan

Mempertanyakan

Mempertanyakan pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda

Eksperimen/eksplore

Merancang eksperimen untuk menyelidiki hubungan kenaikan suhu, massa air

dan kalor (paket halaman 326)

Menemukan pengaruh Freon terhadap lapisan ozon

Asosiasi

Menemukan prinsip kerja pendingin udara

Mencari informasi mengenai efek rumah kaca

Komunikasi

Mempresentasiksn hasil kelompok

Membuat laporan tertulis

c. Penutup (20 menit)

Guru bersama dengan peserta didik membuat simpulan kegiatan pembelajaran.

Guru memberikan umpan balik proses dan hasil pembelajaran untuk mengetahui

ketercapaian tujuan pembelajaran.

Guru memberikan penghargaan kepada kelompok terbaik dalam pembelajaran.

Page 6: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Guru meminta peserta didik untuk mempelajari konsep perpindahan kalor untuk

pertemuan berikutnya

Tindak lanjut: Penugasan menjawab uji kompetensi bab VII essay nomor 16,

essay nomor 17,28

3. Pertemuan 3

a. Pendahuluan (15 menit)

Memberikan salam dan berdoa (sebagai implementasi nilai religius).

Guru mengabsen, mengondisikan kelas dan pembiasaan (sebagai implementasi

nilai disiplin).

Motivasi: Guru menanyakan bagaimana cara panas dapat berpindah?

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran.

b. Kegiatan Inti (100 menit)

Mengamati

Mengamati demonstrasi yang menunjukkn bahwa air termasuk isolator bagi

perpindahan kalor (paket halaman 347)

Mengamati demonstrasi yang menunjukkaan bahwa permukaan hitam

memancarkan radiasi lebih baik daripada permukaan mengkilat (paket halaman

356)

Mempertanyakan

Menanyakan tentang perpindahan kalor

Eksperimen/eksplore

Menuliskan contoh-contoh aplikasi penerapan konduktor dan isolator, konveksi

alami dan konveksi paksaan, dan polusi termal dalam kehidupan sehari-hari

Asosiasi

Menganalisis perpindahan kalor

Komunikasi

Membuat laporan tertulis

c. Penutup (20 menit)

Guru bersama dengan peserta didik membuat simpulan kegiatan pembelajaran.

Page 7: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Guru memberikan umpan balik proses dan hasil pembelajaran untuk mengetahui

ketercapaian tujuan pembelajaran.

Guru meminta peserta didik untuk mereview materi bab VII sebagai persiapan

ulangan harian

Tindak lanjut: Penugasan menjawab uji kompetensi bab VII essay nomor 34,

36,37,38,39

4. Pertemuan 4

Ulangan harian VII

G. Sumber Belajar/Bahan Ajar/Alat

Buku teks Fisika SMA/MA kelas X, Bab 7.

Ember/baskom

Botol

balon

Kaleng timah

Balok kayu

Pompa udara

Eter

Cat hitam

Air mendidih

Referensi lain (buku/internet)

H. Penilaian

1. Teknik Penilaian dan bentuk instrument

Teknik Bentuk Instrumen

Pengamatan Sikap Lembar Pengamatan Sikap dan Rubrik

Tes Tertulis Pilihan Ganda dan Uraian

Tes Unjuk Kerja Uji Petik Kerja dan Rubrik

Portofolio (laporan percobaan) Panduan Penyusunan Portofolio

Page 8: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

2. Instrumen penilaian

a. Lembar pengamatan sikap

No Aspek yang dinilai 5 4 3 2 1 Keterangan

1 Menghayati dan

mengamalkan ajaran agama

yang dianutnya

2 menunjukkan perilaku jujur,

disiplin, tanggungjawab,

peduli (gotong royong,

kerjasama, toleran, damai),

santun, responsif dan pro-

aktif

Rubrik pengamatan sikap

1 = jika peserta didik sangat kurang konsisten memperlihatkan perilaku yang

tertera dalam indikator

2 = jika peserta didik kurang konsisten memperlihatkan perilaku yang tertera

dalam indikator, tetapi belum konsisten

3 = jika peserta didik mulai konsisten memperlihatkan perilaku yang tertera dalam

indikator

4 = jika peserta didik konsisten memperlihatkan perilaku yang tertera dalam

indikator

5 = jika peserta didik selalu konsisten memperlihatkan perilaku yang tertera

dalam indikator

b. Penilaian pemahaman konsep

1) Pilihan Ganda (fisika X SMA Jilid 1

Erlangga halaman 362 nomor 1-25)

2) Uraian (Fisika X Jilid 1 Erlangga

halaman 366 nomor 1,5,7,21,24)

Page 9: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Rubrik Penilaian Tes Pilihan Ganda, dan Uraian

I. Penilaian Pemahaman Konsep

A. Bentuk Soal Pilihan Ganda

1. Jumlah soal = 25 butir soal

2. Bobot tiap soal = 2

3. Skor Ideal = 25 x 2 = 50

B. Bentuk Soal Uraian

1. Jumlah soal = 5 butir soal

2. Bobot soal = lihat tabel

3. Skor Ideal = 50

No

SoalHasil Pengerjaan soal Skor

Skor

Maksimal

1 a. Jika mengerjakan 2 soal skala suhu suatu

benda dengan benar

5

5

b. Jika mengerjakan 1 soal skala suhu suatu

benda dengan benar

3

c. Jika mengerjakan 2 soal skala suhu suatu

benda dengan tetapi salah

1

d. Jika tidak menjawab 0

2 a. Jika mengerjakan soal muai panjang dengan

benar

5

5b. Jika mengerjakan soal muai panjang tetapi

salah

1

c. Jika tidak menjawab 0

3 a. Jika mengerjakan soal bola besi dan pelat

kuningan dengan benar

10 10

b. Jika mengerjakan soal bola besi dan pelat

kuningan tetapi salah

1

Page 10: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

c. Jika tidak menjawab 0

4 a. Jika mengerjakan 3 soal grafik suhu terhadap

waktu dengan benar

15

15

b. Jika mengerjakan 2 soal grafik suhu terhadap

waktu dengan benar

10

c. Jika mengerjakan 1 soal grafik suhu terhadap

waktu dengan benar

5

d. Jika mengerjakan 3 soal grafik suhu terhadap

waktu tetapi salah

2

e. Jika tidak menjawab 0

5 a. Jika menjawab 2 soal kalor dan perubahan

wujud benda dengan benar

15

15

b. Jika menjawab 1 soal kalor dan perubahan

wujud benda dengan benar

8

c. Jika menjawab 2 soal kalor dan perubahan

wujud benda tetapi salah

2

d. Jika tidak menjawab 0

JUMLAH SKOR TOTAL URAIAN 50

Nilai Akhir = Skor Pilihan Ganda + Skor Uraian

= 50 + 50

= 100

Page 11: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

c. Penilaian unjuk kerja

- Merancang eksperimen perubahan pengaruh perubahan suhu dan massa air

terhadap jumlah kalor tetap

kelompok

Skor Kriteria/Aspek

Total SkorPerencanaan

bahan/alatProses praktikum

Laporan

praktikum

1

2

3

4

5

6

7

8

Rubrik pengamatan Merancang eksperimen perubahan pengaruh perubahan suhu dan

massa air terhadap jumlah kalor tetap:

No Aspek yang dinilai Rubrik

1 Perencanaan bahan/alat 1: menunjukkan ketidaksiapan bahan dan alat

yang akan digunakan dalam praktikum dan

ketidaksiapan memulai praktikum

2: menunjukkan ketidaksiapan bahan dan alat

praktikum tetapi menunjukkan kesiapan

memulai praktikum atau sebaliknya

3: menunjukkan kesiapan bahan dan alat

praktikum juga kesiapan memulai praktikum

2 Proses praktikum

pengukuran

1: tidak menunjukkan sikap antusias selama

proses praktikum

2: menunjukkan sikap antusias tetapi tidak

Page 12: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

mampu bekerjasama dengan teman

sekelompok

3: menunjukkan sikap antusias dan mampu

bekerja sama dengan teman sekelompok

selama praktikum

3 Laporan praktikum 1: tidak bersungguh-sungguh dalam

menyelesaikan tugas dengan hasil terbaik

yang bisa dilakukan dan tidak berupaya

tepat waktu.

2: berupaya tepat waktu dalam menyelesaikan

tugas, namun belum menunjukkan upaya

terbaiknya

3: sungguh-sungguh dalam menyelesaikan

tugas, dan berupaya selesai tepat waktu

d. Penilaian Portofolio

No KI / KD / PI Waktu

MACAM PORTOFOLIO

Jumlah

SkorNilai

Kua

lita

s

Ran

gkum

n

Mak

alah

Lap

oran

Pra

ktik

um

Lap

oran

Kel

ompo

k

1

2

3

Page 13: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Catatan:

PI = Pencapaian Indikator

Untuk setiap karya peserta didik dikumpulkan dalam satu file sebagai bukti

pekerjaan yang masuk dalam portofolio.

Skor menggunakan rentang antara 0 -10 atau 10 – 100.

Penilaian Portofolio dilakukan dengan sistem pembobotan sesuai tingkat kesulitan

dalam pembuatannya.

Page 14: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Kalor

Apa itu kalor? Untuk apa kita mempelajari kalor? Apa kegunaan kalor dalam kehidupan sehari-hari? Seberapa penting bahasan kalor bagi kehidupan manusia?Misteri dan pertanyaan tentang kalor tidak kali ini saja terjadi, tapi jauh pada abad 18 hingga 19 masih merupakan suatu pertanyaan yang perlu mendapat penjelasan yang logis dan rasional, guna menyingkap tabir pemahaman tentang kalor.

1. Pemahaman Tentang Kalor

Dari awal abad 18 hingga 19 Masehi, kalor masih diyakini oleh sebagian orang sebagai

suatu fluida yang disebut kalorik. Fluida ini dapat berpindah dari suatu zat ke zat yang lainnya.

Arah perpindahan itu adalah dari zat yang bersuhu tinggi ke zat yang bersuhu rendah. Kalor

adalah suatu bentuk energi. Istilah kalor berasal dari Caloric, pertama kali diperkenalkan oleh

A.L. Lavoiser seorang ahli kimia dari Perancis. Oleh para ahli kimia dan fisika kalor dianggap

sejenis zat alir yang tidak terlihat oleh manusia, berdasarkan itulah satuan kalor ditetapkan

dengan nama kalori disingkat kal.

Kalori didefinisikan :

Satu kalori (kal) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 gr air

sehingga suhunya naik 1ºC.

Tujuan Pembelajaran Menerapkan kalor sebagai bentuk energi yang dapat diserap dan dilepas Membedakan tiga cara perpindahan panas Menerapkan persamaan asas Black untuk menyelesaikan persoalan

Page 15: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Sedang pengertian suhu adalah ukuran derajat panas dinginnya suatu benda. Suhu

umumnya diukur dengan alat ukur suhu berupa termometer.

Adapun syarat terjadinya perpindahan kalorik ini adalah adanya sentuhan kedua benda

yang berbeda suhu. Fluida kalorik ini akan berpindah dari zat yang bersuhu tinggi ke zat yang

bersuhu rendah, hingga tercapai suatu kesamaan suhu antara kedua benda yang disebut dengan

kesetimbangan termal.

Hingga pertengahan abad ke 18 pengertian kalor sebagai suatu fluida masih mengemuka

dimasyarakat, bahkan pengertian kalor semakin rancu dengan pengertian suhu, yang

sesungguhnya memang berbeda. Kalor adalah fluida atau zat alir, dan suhu adalah derajat panas

atau dinginya suatu benda yang diukur dengan termometer.

Namun pendapat tersebut berubah, ketika seorang bernama Benjamin Thompson

menyatakan bahwa kalor bukanlah suatu fluida kalorik tetapi dihasilkan oleh usaha yang

dilakukan oleh kerja mekanis.

Percobaan Joule :

Pemikiran bahwa kalor bukanlah suatu fluida, namun dihasilkan dari suatu usaha yang

berarti berhubungan dengan energi, maka Prescot Joule melakukan percobaan untuk menghitung

besar energi mekanik yang ekuivalen dengan kalor sebanyak 1 kalori.

Percobaan joule adalah dengan menggantung beban pada suatu kontrol yang

dihubungkan dengan kincir yang dapat bergerak manakala beban bergerak. Kincir tersebut

dimasukkan kedalam air. Akibat gerakan kincir tersebut, maka suhu air akan berubah naik

Penurunan ketinggian beban dapat menunjukkan adannya perubahan energi potensial

gravitasi pada beban. Jika beban turun dengan kecepatan tetap, maka dapat dikatakan tidak

terdapat perubahan energi kinetic pada beban, sehingga seluruh perubahan energi potensial dari

beban akan berubah menjadi energi kalor pada air.

Berdasarkan teori bahwa terjadi perubahan energi potensial gravitasi menjadi energi

kalor, maka diperoleh suatu nilai tara mekanik kalor, yaitu ekuivalensi energi mekanik menjadi

energi kalor.

1 joule = 0,24 kalori

1 kalori = 4, 18 joule

Page 16: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

2. Kapasitas Kalor (C) dan Kalor Jenis (c)

Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan suatu zat untuk menaikkan suhu zat

sebesar 1C. jika sejumlah kalor Q menghasilkan perubahan suhu sebesar ∆t, maka kapasitas

kalor dapat dirumuskan:

C= Q

Δt

Dengan keterangan,

C : kapasitas kalor (Joule / K atau kal / K)

Q : kalor pada perubahan suhu tersebut (J atau kal)

∆t : perubahan suhu (K atau C)

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan zat sebesar 1 kg untuk mengalami

perubahan suhu sebesar 1 K atau 1C. Kalor jenis merupakan karakteristik termal suatu benda,

karena tergantung dari jenis benda yang dipanaskan atau didinginkan, serta dapat dinyatakan

dalam persamaan :

c=Cm atau

c= Qm . Δt

Dengan keterangan,

c : kalor jenis (J/kg.K atau J/kg.C)

Gambar 1. Kalorimeter

Page 17: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

C : kapasitas kalor (Joule/K atau kal/K)

Q : kalor pada perubahan suhu tersebut (J atau kal)

∆t : perubahan suhu (K atau C)

m : massa benda (kg)

Tabel kalor jenis beberapa zat

Bahan C (J/kgK)

Tembaga 385

Besi/ Baja 450

Air 4200

Es 2100

Contoh:

1. Ubahlah satuan berikut ini :

a. 5 J = …….kal

b. 2 kal = …….J

Jawab :

a. 5 joule = 5 : 4,184 kal = 20,92 kal

b. 2 kal = 2 x 4,184 J = 8,368 J

2. Tentukan kapasitas kalor suatu zat, jika untuk menaikkan suhu 4 C dari zat itu

diperlukan kalor 10 joule !

Jawab :

Q = C.t

C= QΔt

C=104=2,5 J/0C

atau C = 2,5 J/K

3. Jika kalor sebanyak 12 joule digunakan untuk menaikkan suhu 10 C zat sebanyak

0,5 kg , maka tentukan kalor jenis dari zat tersebut !

Page 18: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Jawab :

Q = m.c.t

c= Qm . Δt

C=120,5 .10

=2,4 J/kg0 C

3. Pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud zat

Adanya pengertian, bahwa kalor bukanlah aliran fluida, melainkan merupakan suatu

bentuk energi, yang dapat diperoleh dari perubahan energi mekanik, maka akan kita perhatikan

apakah kalor tersebut akan mempengaruhi suatu benda atau temperatur dari suatu benda atau zat.

Apabila suatu benda diberikan kalor, maka pada zat tersebut dapat terjadi perubahan

seperti :

a. terjadi pemuaian

b. terjadi perubahan wujud

c. terjadi kenaikan suhu

Kegiatan Percobaan Mandiri

Masukkan 1 kg es pada sebuah panci, kemudian letakkan panci diatas api.

Amatilah beberapa saat. Apa yang akan terjadi pada es pada beberapa waktu kemudian?

Pindahkan isi panci ke dalam gelas. Buatlah kesimpulanmu.

Ternyata kalor dapat menyebabkan benda berubah wujud atau menyebabkan benda

mengalami perubahan suhu. Adanya pengaruh kalor terhadap perubahan wujud atau suhu, diteliti

lebih lanjut oleh Joseph Black.

Beberapa hal yang dikemukakan oleh Joseph Black berkaitan dengan perubahan suhu

benda, ternyata dapat digunakan untuk menentukan besar kalor yang diserap oleh suatu zat.

a. Pemuaian

Page 19: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Pemberian kalor pada sustu zat selain dapat menaikkan atau menurunkan

suhu zat, dapat juga merubah wujud suatu zat, atau menyebabkan benda mengalami

pemuaian.

Umumnya semua zat akan memuai jika ia mengalami kenaikan suhu, kecuali

beberapa zat yang mengalami penyusutan saat terjadi kenaikan suhu, pada suatu interval

suhu tertentu. Kejadian penyusutan wujud zat saat benda mengalami kenaikan suhu

disebut anomali, seperti terjadi pada air. Air saat dipanaskan dari suhu 0 C menjadi 4 C

justru volumenya mengecil, dan baru setelah suhunya lebih besar dari 4 C volumenya

membesar.

Anomali Air

Hal tersebut diatas tidak berlaku sepenuhnya pada air, pada air terjadi

perkecualian. Misalnya volume air akan berkurang bila suhunya dinaikkan dari 0 C,

peristiwa ini disebut dengan anomali air.

Peristiwa anomali air dapat diterangkan dengan meninjau bangun kristal es.

Dari pengamatan kristal es disimpulkan bahwa kedudukan molekul-molekul H2O teratur

seperti bangun kristal es, yang penuh dengan rongga-rongga. Sedangkan molekul H2O

dalam bentuk cair (air) lebih rapat dibandingkan dalam bentuk es, oleh karena itu es

terapung dalam air. Bila air mulai 4 C didinginkan molekul air mulai mengadakan

persiapan untuk membentuk bangun berongga tersebut. C.

Volume (V)

0 4 Suhu (t)C

Gambar 2. Grafik anomali air

Page 20: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Volume air terkecil pada suhu 4 °C, dan pada 0 °C terjadi loncatan volume dari air 0

°C sampai es 0 °C, dimana pada suhu 0 °C volume es > volume air

Pada umumnya zat akan memuai menurut aturan sebagai berikut.

1) Pemuaian Panjang (Linier)

Suatu batang panjang mula-mula lo dipanaskan hingga bertambah panjang Δl, bila

perubahan suhunya Δt maka,

α = 1/lo . Δt/Δl

Δl = αlo . Δt

α = koefisien muai panjang suatu zat ( per °C )

Sehingga panjang batang suatu logam yang suhunya dinaikkan sebesar Δt akan

menjadi

lt = lo + Δl

lt = lo ( l + α . Δt )

Tabel Beberapa koefisien Muai Panjang Benda

Benda (K1)

Besi 1,2x105

Tembaga 1,7x105

Kaca 8,5x106

Kuningan 1,8x105

Contoh Soal:

1. Suatu batang logam yang terbuat dari aluminium panjangnya 2 m pada suhu 30

°C. Bila koefisien muai panjang aluminium 25 x 10–6 /°C.Berapakah

pertambahan panjang batang aluminium tersebut bila suhunya dinaikkan

menjadi 50 °C.

Page 21: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Jawab :

Δl = lo . α . Δt

= 2 . ( 25 x 10 -6 ) . (50 – 30 )

= 10 -3 m

Δl = 0,1 cm

2. Jika besi sepanjang 20 m dengan koefisien muai panjang 1,2. 10-5 /K dipanaskan

dari suhu 00C hingga 1000C, maka tentukan pertambahan panjangnya !

Jawab :

∆l = lo .. ∆t

∆l = 20 . 1,2.10-5. (100– 0)

∆l =2,4.10-3 m

Catatan :

Perubahan suhu dalam satuan derajat Celcius senilai dengan perubahan suhu

pada Kelvin. Namun perlu diingat bahwa suhu derajat Celcius tidak senilai

dengan Kelvin.

2) Pemuaian Bidang ( Luas )

Suatu bidang luasnya mula-mula Ao , terjadi kenaikkan suhu sebesar Δt sehingga

bidang bertambah luas sebesar ΔA, maka dapat dituliskan :

β = 1/Ao. ΔA / Δt

ΔA = Ao β Δt

β = Koefisien muai luas suatu zat ( per °C ) dimana β = 2 α

Sehingga luas bidang yang suhunya dinaikkan sebesar t akan menjadi

At = Ao + ΔA

At = Ao ( 1 + β Δt )

Contoh Soal:

1. Plat besi luasnya 4 m2 pada 20 °C. Bila suhunya dinaikkan menjadi 100 °C maka

berapa luasnya sekarang ?

Jawab: α = 11 x 10-6/ °C

β = 22 x10-6/ °C

Page 22: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

At = Ao (1 + β . Δt )

= 4 .[1 + 22 . 10-6 . (100 - 20 ) ]

= 4 [ 1 + 1760 . 10-6 ]

= 4 [ 1 + 0,00176 ]

= 4,00704 m2

2. Kaca seluas 2 m2 , dengan koefisien muai panjang 8,5.10-6 K, mengalami

pemanasan dari suhu 20 C hingga 120 C. Tentukan luas akhir dari kaca !

Jawab :

At =Ao (1+ .∆t)

At =2 (1+ 2 x 8,5.10-6.(120 – 20 )

At =2,66 m2

3) Pemuaian Ruang ( volume )

Volume mula-mula suatu benda Vo , kemudian dipanaskan sehingga

suhunya naik sebesar Δt, dan volumenya bertambah sebesar ΔV ini dapat ditunjukkan

dalam rumus :

γ = 1/Vo. ΔV/Δt

ΔV = γ . Vo . Δt

γ = koefisien muai ruang suatu zat ( per °C )

γ = 3 α

sehingga persamaan volumenya menjadi

Vt = Vo + Δt

Vt = Vo ( 1 + γ . Δt )

Contoh:

1. Sebuah balok kuningan mempunyai panjang 5 m, tinggi 2 m, dan lebar 1 m pada suhu

20 C. Jika kalor jenis kuningan 1,8 . 10-5 /K, tentukan volume kuningan pada suhu 120

C !

Jawab :

Vt =Vo (1+ .∆t)

Vt =(5 x 2 x 1) (1+3.x1,8.10-5.(120 – 20 )

Page 23: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Vt =10,054 m3

a) Pemuaian Volume zat Cair

Zat cair yang hanya mempunyai koefisien muai volume ( γ ). Bila volume mula-

mula suatu zat cair V0 kemudian zat cair itu dipanaskan sehingga suhunya naik sebesar

Δt dan volumenya bertambah besar ΔV, maka dapat ditulis sebagai berikut

Vt = γ . Vo . Δt

dan volumenya sekarang menjadi

Vt = Vo + ΔV

Vt = Vo ( 1 + γ Δt )

Hal ini tidak berlaku bagi air dibawah 4 °C, ingat anomali air.

b) Pemuaian Volume Gas

Khusus untuk gas, pemuaian volume dapat menggunakan persamaan seperti

pemuaian zat cair,

Vt = Vo ( 1 + γ Δt ) dengan nilai =

1273

Perubahan volume gas tidak hanya menggunakan persamaan tersebut di atas, namun ada

besaran-besaran lain yang perlu diperhatikan seperti tekanan dan temperatur. Persamaan

yang berlaku dalam pemuaian gas dapat dinyatakan dalam persamaan sebagai berikut.

Pada saat tekanan konstan, berlaku hukum Gay Lussac :

V 1

T 1

=V 2

T 2

Pada saat temperatur konstan, berlaku hukum Boyle :

P1.V1 = P2.V2

Pada saat volume konstan, berlaku hukum Charles :

Page 24: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

P1

T1

=P

2

T2

Pada saat kondisi ideal dengan mol konstan, berlaku hukum Boyle-Gay Lussac :

P1 V 1

T 1

=P2 V 2

T 2

dengan keterangan,

V = volume (liter atau m3)

T = temperature (K)

P = tekanan (N/m2 atau atm atau Pa)

Contoh:

1. Suatu gas mula-mula volumenya V, berapa besarkah suhu harus dinaikkan

supaya volumenya menjadi 2 kali volume mula-mula, dengan tekanan tetap.

Penyelesaian:

Diketahui :

Vo = V dan Vt = 2V

Ditanya : t ....?

Jawab :

Vt = Vo ( 1 + 1/ 273 Δt )

2V = V ( 1+ 1/ 273 Δt )

2 = ( 1 + 1/ 273 Δt )

1 = 1/ 273 Δt

Δt= 273 °C

Jadi suhu gas tersebut harus dinaikkan sebesar 273 °C

b. Perubahan Wujud

Page 25: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Ketika sejumlah kalor diterima atau dilepas oleh suatu zat, maka ada dua kemungkinan

yang terjadi pada suatu benda, yaitu benda akan mengalami perubahan suhu, atau mengalami

perubahan wujud.

Kenaikan suhu suatu benda dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan yang

mengkaitkan dengan kalor jenis atau kapasitas kalor.

Sedangkan pada saat benda mengalami perubahan wujud, maka tidak terjadi perubahan

suhu, namun semua kalor saat itu digunakan untuk merubah wujud zat, yang dapat ditentukan

dengan persamaan yang mengandung unsur kalor laten.

Besar kalor laten yang digunakan untuk mengubah wujud suatu zat dirumuskan :

Q = m.L

Dengan keterangan,

Q : kalor yang diterima atau dilepas (Joule atau kal)

m : massa benda (kg atau gram)

L : kalor laten (J/kg atau kal/gr)

(kalor uap atau kalor lebur)

Tabel kalor lebur dan kalor didih beberapa zat

Nama Zat Titik lebur

(C)

Kalor lebur

(J/kg)

Titik didih Kalor didih

(J/kg)

Air (es) 0 3,34.105 100 2,26.105

Raksa -39 1,18.104 356,6 2,94.105

Alkohol -115 1,04.104 78,3 8,57.106

Hidrogen -2599 5,58.104 -252 3,8.105

Adanya kalor laten berupa kalor lebur dan kalor didih sangat sering dijumpai dalam

kehidupan, seperti meleburnya es cream pada suhu normal, atau mendidihnya air sebelum

dikonsumsi untuk kehidupan sehari-hari.

Page 26: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Perubahan wujud ini dapat dijelaskan dengan teori kinetik, yang menyatakan bahwa saat

mencapai titik lebur atau titik didih, kecepatan getar zat akan bernilai maksimum, sehingga kalor

yang diterima tidak digunakan untuk menambah kecepatan, namun digunakan untuk melawan

gaya ikat antar molekul zat. Sehingga saat molekul-molekul itu dapat melepaskan ikatannya,

maka zat akan berubah wujud melebur atau mendidih.

Contoh:

1. Tentukan kalor yang diperlukan untuk meleburkan 10 kg es pada suhu 0 C. jika

kalor lebur es 3,35. 105 J/kg !

Jawab :

Q = m . L

Q = 10 kg . 3,35. 10 5 J/kg

Q = 3,35. 106 J

2. Berapakah banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah 2 gram es pada

suhu 0 C menjadi uap air pada suhu 100 C ? (c air = 4.200 J/kg K, L es = 336 J/ g,

L uap = 2.260 J/g)

Penyelesaian :

Diketahui : m es = 0 C

t air = 0 C

tdidih = 100 C

c air = 4.200 J/kg K

L es = 336 J/ Gajahmungkur

L uap = 2.260 J/g

Ditanya : Q total……..?

Jawab :

Q1 = m es x L es

= (2) x (336)

= 672 Joule

Q2 = m es x c air x ∆t

Page 27: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

= (2 x 10-3)(4.200)(100)

= 840 Joule

Q3 = mes x L uap

= (2) (2.260)

= 4.520 Joule

Jadi Q total = Q1 + Q2 + Q3

= 672 + 840 + 4.520

= 6.032 Joule

LatihanKerjakan di buku latihanmu!

1. Sebatang besi massanya 50 gr bersuhu 20 C kemudian dipanaskan hingga mencapai suhu

90 C, jika kalor jenis besi 0,7 kalori/gr°C, hitunglah jumlah kalor yang diserap besi !

2. Sebatang besi massanya 50 gram bersuhu 30 C kemudian dipanaskan hingga mencapai

suhu 80 C.Jika kalor jenis besi 0,7 kalori/gram C.Hitunglah jumlah kalor yang diserap!

3. Sebuah benda mempunyai masa 0,5 kg diberipanas jika suhu mula-mula benda 30°C

menjadi 80°C. hitung kalor jenis benda jika basarnya kalor yang diberikan 250 joule?

4. Sebatang besi massanya 50 gr bersuhu 20°C kemudian dipanaskan hingga mencapai suhu

90°C, jika kalor jenis besi 0,7 kalori/gr°C, hitunglah jumlah kalor yang diserap besi !

Gambar 3. Percobaan mengukur kalor jenis berbagai logam menggunakan kalorimeter

Page 28: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

c. Perubahan Suhu

Suhu merupakan suatu istilah yang dipakai untuk membedakan panas dinginnya suatu

benda. Misalnya benda panas akan dikatakan mempunyai suhu tinggi dan benda dingin

mempunyai suhu yang rendah.

Zat cair yang biasanya dipakai untuk mengisi termometer adalah air raksa. Suhu dapat

diukur dengan termometer. Kebaikan air raksa dari zat cair lainnya yaitu :

Air raksa dapat cepat mengambil panas benda yang diukur sehingga suhunya sama dengan

suhu benda yang diukur tersebut.

Dapat dipakai untuk mengukur suhu benda dari yang rendah sampai yang tinggi, karena air

raksa punya titik beku –39 C dan titik didih 357 C.

Tidak dapat membasahi dinding tabung, sehingga pengukurannya dapat lebih teliti.

Pemuaian dari air raksa adalah teratur.

Mudah dilihat, karena air raksa mengkilat.

Selain air raksa dapat juga digunakan alkohol untuk mengisi tabung termometer. Alkohol

mempunyai titik rendah / beku –114 C dengan titik didih 78 C. Termometer ada berbagai

macam menurut fungsinya, yaitu :

a. Termometer suhu badan

b. Termometer udara

c. Termometer logam

d. Termometer maximum dan minimum

e. Termograf untuk terminologi

f. Termometer digital

Gambar 4. Termometer Gambar 5. Termometer digital

Page 29: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Skala Termometer

Macam – macam satuan skala termometer :

Termometer skala Celcius, titik didihnya 100 C dengan titik beku 0 C. Sehingga dari 0 –

100 C, dibagi dalam 100 skala.

Termometer skala Reamur, titik didihnya 80 R dengan titik beku 0 R. Sehingga dari 0 – 80

R, dibagi dalam 80 skala.

Termometer skala Kelvin, titik didihnya 373 K dengan titik beku 273 K. Sehingga dari 273

K – 373 K, dibagi dalam 100 skala.

Termometer Fahrenheit, titik didihnya 212 F dengan titik beku 32 F. Sehingga dari 32 F –

212 F, dibagi dalam 180 skala.

Termometer Rainkin, titik didihnya 672 Rn dengan titik beku 492 Rn. Sehingga dari 492

Rn– 672 Rn, dibagi dalam 180 skala.

Jadi, pembagian skala – skala tersebut diatas satu skala dalam derajat Celcius sama dengan

satu skala dalam derajat Kelvin.

1 skala C = 1 skala K

1 skala C < 1 skala R

1 skala C > 1 skala F

1 skala C > 1 skala Rn

Perbandingan Pembagian Skala C, R, F, K, Rn

C : R : F : K : Rn = 100 : 80 : 180 : 100 : 180

= 5 : 4 : 9 : 5 : 9

C, R, F = 100 : 80 : 180

= 5 : 4 : 9

Dalam perhitungan menjadi :

Gambar 6. Es yang mencair menurut Celcius dan Reamur bersuhu 0º, menurut Fahrenheit bersuhu 32º, menurut Kelvin bersuhu 273º, dan menurut Rainkin bersuhu 672º

Page 30: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

a. C =

54

R

C =

59(F−320 )

C =

59(Rn−4920

)

C = K - 273

b. R =

45 C

R =

49(F−320 )

R =

49(Rn−4920 )

R =

45 ( K – 273 )

c. F =

95

C+320

F =

94 R + 320

F = Rn - 4600

F = {( 9

5F−320 )}+2730

d. K = C + 273

K =

54

R + 273

K = {( 5

9(F−2730 )¿+320¿

K = {59(Rn−4920 )}+2730

Page 31: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

e. Rn =

95 C + 492

Rn = F + 460

Rn = ( 9

4R)+4920

Rn = ¿¿) + 492

Dengan perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa :

Perubahan 2 termometer mengikuti aturan perbandingan sebagai berikut :

X−TTBX

TTA X−TTBX

=Y −TTBY

TTAY−TTBY

Contoh:

1. Jawablah titik – titik di bawah ini dengan menggunakan rumus yang benar !

a. 16 R = ……….. Rn

b. 20 R = ……….. C

c. 123 K = ……….. Rn

d. 17 R = ……….. K

e. 69 F = ……….. R

f. 50 Rn = ……….. F

Jawab:

1. a. Rn =

94

R+492

= 528 Rn

b. C =

54 R

=

54 . 20

= 25 C

Page 32: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

c. Rn = {

95 ( K – 273 ) + 492 }

= {

95 ( 123 – 273 ) + 492 }

= {

95 (150 ) + 492 }

= { 270 + 492 }

= 222 Rn

d. K =

54 16 + 273

= 293 K

e. R =

49 ( 69 – 32 )

=

49 . 36

= 16 F

f. F = Rn – 460

= 50 – 460

= 410 F

2. Air mendidih bersuhu 30 C termometer X mempunyai TTA 150 X dan TTB 50 X

termometer Y mempunyai TTA 130 Y dan TTB 30 Y. Tentukan berapa suhu air mendidih

menurut termometer X dan Y.

Penyelesaian:

Diket : Air mendidih suhu = 30 C

TTAX = 130 X, TTBX = 50 X

TTAY = 130 Y, TTBY = 30 Y

Ditanya : Suhu termometer X dan Y …… ?

Jawab : C X YTTA

100C 150X 130Y

30C ? ?TTB 0C 50X 30Y

Page 33: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Termometer x

C−TTBC

TTAC−TTBC

=X−TTB X

TTAX−TTBX

300−01000

= X+500

1500+500

300

1000= X+500

200 0

30 =

X+500

2X + 50 = 60

X = 10 X

Termometer Y

300−0100−0

= Y −300

1300−300

300

100=Y −300

100

Y – 30 = 30

Y = 60 Y

Kegiatan Percobaan Mandiri

Tujuan

Untuk mengetahui bahwa aliran elektron menghasilkan panas.

Page 34: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Alat dan Bahan

Baterai ukuran AA (ukuran kecil)

lembaran aluminium

gunting

penggaris

Petunjuk Teknis

Potong suatu pita lembaran aluminium berukuran 15 cm x 2,5 cm.

Lipat pita tersebut pada pertengahan arah membujur sebanyak dua kali untuk membentuk

sebuah pita tipis 15 cm yang akan digunakan sebagai kawat.

Dengan satu tangan, pegang ujung-ujung kawat aluminium pada kutub-kutub baterai.

Setelah 10 detik, sentuh kawat aluminium sambil tetap memegang kawat pada. kedua

kutub baterai.

Hati-hati: Jangan memegang kawat pada kutub-kutub baterai lebih dari 20 detik. Kawat akan

bertambah panas dan muatan baterai dengan cepat berkurang (kehilangan dayanya).

Hasil

Kawat aluminium menjadi panas.

Page 35: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Mengapa demikian? Memegang kawat pada kedua kutub baterai membuat lintasan-tempat

elektron bergerak (rangkaian listrik). Elektron bergerak keluar dari kutub negatif baterai.

Gerakan elektron menyebabkan kawat menjadi panas. Jika sebuah bola lampu dipasang pada

suatu rangkaian listrik, elektron bergerak melalui bola lampu tersebut. Gerakan elektron

memanaskan filamen kawat di dalam bola lampu. Filamen kawat yang panas tersebut menjadi

berpijar, demikian panas sehingga mengeluarkan cahaya.

LatihanKerjakan soal-soal berikut di buku latihanmu!

1. Termometer X pada es yang sedang melebur menunjukan -30X dan pada air yang

mendidih menunjukan 150X. Apabila sebuah benda suhunya 40C skala yang

menunjukan oleh thermometer X?

2. Pengukuran suhu ruangan 301K. Tentukan suhu ruangan tersebut jika diukur

menggunakan thermometer Celcius?

3. Pada thermometer skala Y titik bekunya 20Y dan titik didihnya 160Y, maka benda

suhu suatu benda bila diukur menggunakan thermometer skala Y apabila suhu suatu

benda 30C

4. Pada termometer skala Y titik bekunya 20Y dan titik didihnya 160Y, maka benda suhu

suatu benda bila diukur menggunakan thermometer skala Y apabila suhu suatu benda

30C

5. Suhu suatu benda menunjukan angka112F. tentukan suhu benda tersebut bila diukur

dengan termometer Kelvin?

6. Menurut thermometer kelvin suhu udara di sekitar kompor 323 berapa suhu udara di

sekitar kompor yang menurut termometer D dan J. Apa bila TTAd =360, TTBd= 170

dan TTAj = 150 TTBj =20

7. Konversikan derajad suhu berikut:

a. 680R = C

b. 850C = Rn

Page 36: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

c. 113F = C

d. 140R = K

e. 240C = F

f. 726K = C

g. 545Rn = K

h. 883Rn = R

i. 860C = R

j. 532R = F

8. Ruda & Rudi sedang mengukur suhu tubuh temannya yang kejang-kejang. Ruda

menggunakan termometer Celcius dan menunjukan 42º C, sedangkan Rudi menggunakan

termometer Reamur. Berapakah suhunya dengan menggunakan termometer Reamur ?

9. Di sebuah gurun pasir yang panas banget termometer Celcius menunjukan 80º C.

menurut termometer Reamur - Fahrenheit - Kelvin ?

10. Termometer bernama Phe dan Whe. Air mendidih termometer Phe 102º P & menurut

Whe 130º W. Es yang melebur menurut Phe -40º P dan menurut Whe 10º W. Secangkir

teh panas diukur termometer Phe 50º P. Berapa menurut termometer Whe ?

11. Menurut Reamur suhu Agnes Monica yang sedang demam 40º R. Berapa suhu Agnes

menurut termometer ABC bila diketahui TTAa 110º A & TTBa 10º A, TTAb 130º B &

TTBb 0º B, TTAc 150º C & TTBc -10º C ?

12. Menurut Celcius suhu bayi 34º C. Berapa suhu bayi tersebut menurut termometer P & D

bila TTAp 110º P, TTBp -20º P, TTAd 150º D, TTBd 10º D ?

Perpindahan Kalor

Page 37: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Setelah sekilas memahami adanya sejumlah kalor dapat menyebabkan

perubahan wujud atau kenaikan suhu pada suatu benda, serta telah dipelajarinya proses

pemuaian sebagai dampak adanya penyerapan kalor pada benda, yang tentunya

menuntut pemahaman tentang adanya konsep konversi dari berbagai satuan dari besaran

perubahan suhu, maka yang tak kalah pentingnya dari semua itu bahwa kalor sebagai

suatu bentuk energi ternyata dapat mengalami perubahan tempat, atau dikatakan bahwa

kalor dapat berpindah tempat.

Tanpa usaha luar, maka kalor sebagai suatu bentuk energi dapat berpindah

tempat dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah dengan berbagai

cara, yaitu :

1. Konduksi

Konduksi adalah hantaran kalor yang tidak disertai dengan perpindahan

partikel perantaranya. Pada hantaran kalor ini yang berpindah hanyalah energinya, tanpa

melibatkan partikel perantaranya, seperti hantaran kalor pada logam yang dipanaskan

dari satu ujung ke ujung lainnya. Saat ujung B dipanaskan, maka ujung A, lama

kelamaan akan mengalami pemanasan juga, hal tersebut dikarenakan energi kalor yang

menggetarkan molekul-molekul di ujung B turut menggetarkan molekul-molekul yang

ada disampingnya hingga mencapai titik A.

Energi kalor yang dipindahkan secara konduksi sebesar,

Gambar 7. Tiga macam cara perpindahan energi kalor

Konveksi

RadiasiKonduksi

Page 38: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Q = k A t

tl

Sedang besar laju aliran kalor dengan konduksi dirumuskan,

H=Q

t= k . A . Δt

l

H = laju aliran kalor (J/s atau watt)

Q = kalor yang dipindahkan (joule)

t = waktu (s)

k = konduktivitas termal zat (W/mK)

A = luas penampang melintang (m2)

∆t = perubahan suhu (C atau K)

l = tebal penghantar (m)

Tabel konduktivitas termal zat

(W/mK)

Bahan k

Emas 300

Besi 80

Kaca 0.9

Kayu 0.1 – 0.2

Beton 0.9

Air 0.6

Udara 0.024

alumunium 240

Contoh soal:

1. Besi panjangnya 2 meter disambung dengan kuningan yang panjangnya 1 meter,

keduanya mempunyai luas penampang yang sama. Apabila suhu pada ujung besi

adalah 500ºC dan suhu pada ujung kuningan 350ºC. Bila koefisien konduksi

Page 39: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

termal kuningan tiga kali koefisien termal besi,hitunglah suhu pada titik

sambungan antara besi dan kuningan!

Jawab:

Misalkan suhu pada titik sambungan = T. maka

[k . A ∆T/L)] besi = [k . A ∆T/L)] kuningan

k . A (500 - T) / 2 = 3 k A (T - 350)/ l

T= 2600/7= 371,4ºC

2. Konveksi

Konveksi adalah hantaran kalor yang disertai dengan perpindahan partikel

perantaranya. Contoh dari peristiwa konveksi adalah seperti perpindahan kalor pada zat

cair yang dipanaskan, ventilasi kamar, cerobong asap, pengaturan katub udara pada

kompor, dan kipas angin. Umumnya konveksi terjadi pada gas dan zat cair.

Energi kalor yang dipindahkan secara konveksi sebesar,

Q = k A t . t

Kecepatan perpindahan kalor di sekitar suatu benda dirumuskan :

H=Qt=h . A . Δt

H = laju aliran kalor (J/s atau watt)

Q = kalor yang dipindahkan (joule)

t = waktu (s)

h = koefisien konveksi (W/m2K)

A = luas penampang melintang (m2)

∆t = perubahan suhu (C)

Page 40: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

3. Radiasi

Radiasi adalah hantaran kalor yang tidak memerlukan medium perantara,

seperti kalor dari matahari yang sampai ke bumi, kalor api unggun yang sampai pada

orang yang ada di sekitarnya, pendingin (pemanas) rumah, pengeringan kopi,

pembakaran dengan oven dan efek rumah kaca.

Energi kalor yang dipindahkan secara radiasi sebesar,

Q = e A T4 t

Laju aliran kalor tiap satuan waktu dalam radiasi dirumuskan :

H=Qt=eσ . A . T4

Intensitas radiasi sebesar,

R = e T4

H = laju aliran kalor tiap satuan waktu (J/s atau watt)

R = intensitas radiasi ( W/m2)

Q = kalor yang dialirkan (J)

t = waktu (s)

A = luas (m2), luas permukaan lingkaran = 4..r2

T = suhu (K)

e = emisivitas benda (tanpa satuan)

(e bernilai 1 untuk benda hitam sempurna, dan bernilai 0 untuk benda tidak

hitam sama sekali. Pengertian benda hitam sempurna disini adalah benda yang memiliki

kemampuan menyerap semua kalor yang tiba padanya, atau mampu memancarkan

seluruh energi yang dimilikinya).

Contoh:

1. Benda hitam sempurna luas permukaannya 0,5 m2 dan suhunya 27 ºC. Jika suhu

sekelilingnya 77 ºC, hitunglah:

Page 41: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

a. kalor yang diserap persatuan waktu persatuan luas

b. energi total yang dipancarkan selama 1 jam.

Jawab:

Benda hitam, maka e = 1

T1 = 300 K

T2 = 350 K

= 5,672.10-8 watt/m2K4

a. R = e ( T24 - T1

4)

= 1. 5,672.10-8 (3504 - 3004)

= 391,72 watt/m2

b. R = Q/A.t

Q = R. A. t

Q = 391,72. 0,5. 3600 = 705060 Joule

C. Asas Black

Ilmuwan Inggris pada tahun 1761 Joseph Black menyatakan bahwa kalor yang diberikan

suatu benda sama dengan kalor yang diterima pada suatu benda dalam suatu sistem tertutup.

Sistem tertutup tersebut dapat dilakukan dalam suatu kalorimeter, misalkan ada jumlah masa m 1

zat, bersuhu t1, kemudian dicampuri dengan sejumlah masa m2 zat lain bersuhu t2 dan keduanya

dapat ditentukan dengan persamaan:

Qserap = Qlepas

Bunyi asas Black “ Kalor yang diserap/diterima sama dengan kalor yang dilepas.

Persamaan di atas dikenal dengan nama asas Black atau hukum kekekalan energi kalor.

Page 42: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Contoh:

1. Jika 2 kg air bersuhu 5 0C dicampur dengan 5 kg air bersuhu 26 0C, maka tentukan

suhu akhir campuran kedua zat !

Jawab :

Karena kedua zat sejenis, maka kalor jenis dari kedua zat adalah sama, dan dapat

saling meniadakan.

Q serap = Q lepas

m1.c.∆t1 = m2.c. ∆t2

2.c.(t-5) = 5.c.(26-t)

2.t – 10 = 130-5.t

t = 140 : 7

t = 200C

2. Jika 0,5 kg es bersuhu 10 0C dicampur dengan sejumlah air bersuhu 40 0C,

sehingga suhu campurannya adalah 20 0C, maka tentukan massa dari air yang

dicampurkan !

(ces = 2100 J/kg.0C, c air = 4200 J/kg.K, Les = 3,35.105 J/kg)

Jawab :

Dalam proses ini es akan mengalami tiga tahap wujud , yaitu padat (es),

melebur dan wujud cair. Sedang air bersuhu 400C hanya mengalami satu tahapan,

yaitu perubahan suhu.

Q serap (es) = Q lepas (air)

Q1 + Q2 +Q3 = Q4

m1.ces.∆t1 + m1.L + m1.cair.∆t2 = m2.cair.∆t3

0,5x2.100x(0(10)) + 0,5x3,35.105 + 0,5x4.200x(40-20)= m2x4.200(4020)

Page 43: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

10.500 + 1,675.105 + 42.000 = 84.000 x m2

m2 =2,61kg

Latihan

Kerjakan di buku latihanmu!

1. Sebatang linggis massa 10 kg dimasukkan ke dalam api unggun hingga bersuhu 99°C.

Jika kalor jenis linggis 280 J/kg °C, berapakah suhu akhir ketikaa linggis tersebut

dicelupkan ke dalam bak mandi berisi 50kg air bersuhu 19°C, kalor jenis air 4200

J/kg°C ?

2. Secangkir air kopi pahit bersuhu 70 0C bermassa 200 gram, kedalamnya dituangkan susu

sapi dingin dengan suhu 20 0C bermassa 60 gram.Jenis air kopi dan air susu sama

dengan kalor jenis air yaitu 1 kalori/gram0C. Berapakah suhu campuran sesudah tercapai

keadaan setimbang ?

Rangkuman

1. Kalor adalah suatu bentuk energi. Sedangkan suhu adalah ukuran derajat panas

dinginnya suatu benda.

2. Tara mekanik kalor adalah kesetaraan/ekuivalensi energi mekanik menjadi energi

kalor. Dari hasil percobaan Joule besarnya adalah:

1 joule = 0,24 kalori

1 kalori = 4, 18 joule

3. Kapasitas kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan suatu zat untuk menaikkan

suhu zat sebesar 1C.

C= QΔt

Page 44: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

4. Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan zat sebesar 1 kg untuk

mengalami perubahan suhu sebesar 1 K atau 1C.c=C

m

atau c= Q

m . Δt

5. Pengaruh kalor yang diberikan pada suatu benda dapat menyebabkan tiga hal,

yaitu :

a. terjadi pemuaian

b. terjadi perubahan wujud

c. terjadi perubahan suhu

6. Pemuaian digolongkan menjadi tiga macam.

Pemuaian Panjang (Linier) : lt = lo ( l + α . Δt )

Pemuaian Bidang ( Luas ) : At = Ao ( 1 + β Δt )

Pemuaian Ruang ( volume ) : Vt = Vo ( 1 + γ . Δt )

7. Hukum-hukum pada pemuaian gas antara lain.

Hukum Gay Lussac :

V 1

T 1

=V 2

T 2

Hukum Boyle : P1.V1 = P2.V2

Hukum Charles :

P1

T1

=P

2

T2

8. Besar kalor yang digunakan untuk mengubah wujud suatu zat dirumuskan :

Q = m.L

9. Macam – macam skala termometer antara lain :

Termometer skala Celcius, titik didihnya 100 C dengan titik beku 0 C.

Sehingga dari 0 – 100 C, dibagi dalam 100 skala.

Termometer skala Reamur, titik didihnya 80 R dengan titik beku 0 R.

Sehingga dari 0 – 80 R, dibagi dalam 80 skala.

Page 45: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Termometer skala Kelvin, titik didihnya 373 K dengan titik beku 273 K.

Sehingga dari 273 K – 373 K, dibagi dalam 100 skala.

Termometer Fahrenheit, titik didihnya 212 F dengan titik beku 32 F.

Sehingga dari 32 F – 212 F, dibagi dalam 180 skala.

Termometer Rainkin, titik didihnya 672 Rn dengan titik beku 492 Rn.

Sehingga dari 492 Rn– 672 Rn, dibagi dalam 180 skala.

10. Hubungan satuan derajad suhu satu sama lain sebagai berikut :

C =

54

R

C =

59(F−320 )

C =

59(Rn−4920

)

C = K - 273

R =

45 C

R =

49(F−320 )

R =

49(Rn−4920 )

R =

45 ( K – 273 )

F =

95

C+320

F =

94 R + 320

F = Rn - 4600

F = {( 9

5F−320 )}+2730

K = C + 273

Page 46: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

K =

54

R + 273

K = {( 5

9(F−2730 )¿+320¿

K = {59(Rn−4920 )}+2730

Rn =

95 C + 492

Rn = F + 460

Rn = ( 9

4R)+4920

Rn = ¿¿) + 492

11. Perbandingan skala dua termometer mengikuti aturan sebagai berikut :

X−TTBX

TTA X−TTBX

=Y −TTBY

TTAY−TTBY

12. Perpindahan kalor digolongkan menjadi tiga macam antara lain,

Konduksi : Q = k A t

tl

H=Q

t= k . A . Δt

l

Konveksi : Q = k A t . t

H=Qt=h . A . Δt

Radiasi : Q = e A T4 t

H=Qt=eσ . A . T4

R = e T4

13. Asas Black menyatakan bahwa kalor yang diberikan suatu benda sama dengan

kalor yang diterima pada suatu benda dalam suatu sistem tertutup.

Page 47: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Qserap = Qlepas

Soal Latihan Ulangan Bab 7

Soal Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang paling tepat !

1. 0 0C = …….0F

a. -320 d. 400

b. 00 e. 500

c. 320

2. 62 0F = …….0C

a. 16.7 d. 52,2

b. 22,2 e. 54,0

c. 34,4

3. Termometer Celcius dan Fahrenheit memiliki suhu yang sama pada nilai….

a. -400 d. 150

b. -12,50 e. 400

c. 00

4. Termometer Celcius dan Reamur memiliki nilai suhu yang sama pada nilai….

a. -400 d. 150

b. -12,50 e. 400

c. 00

5. Sebuah termometer X memiliki titik atas 800 dan titik bawah 200. jika termometer

celcius menunjuk angka 500C. maka termometer X menunjuk angka ….

a. 300 d. 600

b. 400 e. 750

c. 500

Page 48: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

6. Penggaris sepanjang 1 m terbuat dari besi dengan koefisien muai panjang 1,2 x

10-5 /K, dipanaskan dari suhu 100C menjadi suhu 1100C, maka panjang penggaris

adalah ….

a. 1,0012 m d. 1,019 m

b. 1,0019 m e. 1,12 m

c. 1,012 m

7. Sebuah plat kuningan memiliki luas penampang 80 cm2, dipanaskan dari suhu

200C menjadi 1700C. jika koefisien muai panjang kuningan 1,8 x 10-5 /K, maka

prtambahan luasnya adalah ….

a. 0,234 cm2 d. 0,543 cm2

b. 0,324 cm2 e. 0,832 cm2

c. 0,432 cm2

8. Sebuah balok dengan sisi 20 cm dipanaskan dari suhu 100C menjadi 1600C. Jika

balok terbuat dari besi dengan koefisien muai panjang 1,2 x 10-5 /K, maka volume

akhir dari balok adalah ….

a. 8003,2 cm3 d. 8033,2 cm3

b. 8014,2 cm3 e. 8043,2 cm3

c. 8023,2 cm3

9. Gas pada suhu tetap, memiliki volume 4 liter pada tekanan 1 atm. Volume gas

pada tekanan 1,5 atm adalah ….

a. 1,67 liter d. 4,67 liter

b. 2,67 liter e. 5,67 liter

c. 3,67 liter

10. Pada tekanan tetap 0,8 atm, volume gas 4 liter pada suhu 270C, maka volume gas

pada suhu 1270C adalah ….

a. 3,33 liter d. 6,33 liter

b. 4,33 liter e. 7,33 liter

c. 5,33 liter

11. Pada suhu 00C, tekanan udara 1 atm, volume suatu gas adalah 2 liter, maka

volume gas pada suhu 2730C dan tekanan 5 atm adalah ….

a. 0,8 liter d. 2,5 liter

Page 49: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

b. 1,5 liter e. 4 liter

c. 2 liter

12. Jika pada suhu 200C massa jenis emas 19,30 gr/cm3, koefisien muai panjang emas

1,42 x 10-5 /0C, maka massa jenis emas pada suhu 900C adalah ….

a. 19,30 gr/cm3 d. 19,25 gr/cm3

b. 19,28 gr/cm3 e. 19,24 gr/cm3

c. 19,27 gr/cm3

13. Sebuah tabung aluminium memiliki volume 300 ml pada suhu 200C , dan berisi

penuh gliserin. Jika suhu tabung dijadikan 1100C dan jika koefisien muai panjang

aluminium 2,25 x 10-5/0C dan koefisien muai volume gliserin 5,3 x 10-4/0C, maka

volume gliserin yang tumpah adalah ….

a. 12,24 ml d. 9,76 ml

b. 11,87 ml E. 6,87 ml

c. 10,98 ml

14. Gas memiliki suhu 500C. Jika tekanan gas dijaga konstan, dan volumenya

dijadikan 2 kali lipat , maka suhunya sekarang adalah ….

a. 1730 d. 4560

b. 2340 e. 4680

c. 3730

15. Besi bermassa 1 kg dipanaskan dari suhu 140C menjadi 300C, dengan energi kalor

sebesar 7200 J, maka kalor jenis besi adalah ….

a. 254 J/kg.K d. 450 J/kg.K

b. 345 J/kg.K e. 543 J/kg.K

c. 425 J/kg.K

16. Kapasitas kalor air bermassa 150gram (kalor jenis air 4200 J/kg.K) adalah….

a. 630 J/K d. 450 J/K

b. 540 J/K e. 350 J/K

c. 500 J/K

17. Kalor yang diperlukan untuk meleburkan 100 gram es dari suhu -100C menjadi

air bersuhu 100C adalah ….(kalor jenis es = 2100 J/kg.K, kalor jenis air = 4200

J/kg.K, kalor lebur es = 336 kJ/kg)

Page 50: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

a. 22.000 J d. 45.250 J

b. 33.980 J e. 45.750 J

c. 39.900 J

18. Sepotong logam 50 gram bersuhu 950C dicelupkan dalam air 250 gram bersuhu

170C. Jika suhu campuran 19,40C, kalor jenis air = 4200 J/kg.K, maka kalor jenis

logam itu adalah ….

a. 0,16 kal/gr0C d. 0,54 kal/gr0C

b. 0,21 kal/gr0C e. 0,76 kal/gr0/C

c. 0,34 kal/gr0C

19. 30 gram air bersuhu 500C dicampur dengan 60 gram air bersuhu 200C, akan

memiliki suhu campuran sebesar ….

a. 250C d. 42,50C

b. 300C e. 450C

c. 400C

20. Sepotong plat besi memiliki luas 2 m2, dan tebal 0,5 cm, serta konduktivitas

termal 80 W/m.K, akan memiliki laju aliran kalor sebesar …., jika terjadi

perbedaan suhu 400 pada kedua sisi plat besi tersebut.

a. 1,54 x 105 watt d. 1,18 x 106 watt

b. 1,68 x 105 watt e. 1,28 x 106 watt

c. 1,82 x 105 watt

21. Jika suatu zat memiliki kalor jenis tinggi,maka zat itu ….

a. lambat mendidih

b. cepat mendidih

c. lambat melebur

d. lambat naik suhunya jika dipanaskan

e. cepat naik suhunya jika dipanaskan

22. Sebuah benda hitam berbentuk bola yang berjari-jari 5 cm dijaga pada suhu

konstan 3270C, akan memiliki laju aliran kalor sebesar ….

a. 231 J/s d. 176 J/s

b. 221 J/s e. 175 J/s

c. 198 J/s

Page 51: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

23. Jika 75 gram air yang suhunya 00C dicampur dengan 50 gram air yang suhunya

1000C. maka suhu akhir campuran itu adalah ….

a. 250C d. 650C

b. 400C e. 750C

c. 600C

24. Sebuah filamen lampu pijar dengan emisivitas 0,5, = 10-8 watt/m2.K4, memiliki

suhu 1000K. Jika daya lampu 60 watt, maka luas permukaan filament adalah ….

a. 5 cm2 d. 20 cm2

b. 10 cm2 e. 25 cm2

c. 15 cm2

25. Jika suhu suatu permukaan dijadikan 2 kali semula, energi yang dipancarkan tiap

satuan waktu menjadi x kali semula, maka x adalah….

a. 4 d. 32

b. 8 e. 64

c. 16

Soal Uraian

Kerjakan dengan benar!

1. Tabung gas dengan volume 4 lt bersuhu 270C. jika tekanan tabung tetap ,

tentukan volume gas saat bersuhu 1270C !

2. Sebuah benda bermassa 200 Gram memerlukan kalor sebesar 2760 Joule,

sehingga mengalami kenaikan suhu sebesar 300C ? Hitunglah Kapasitas kalor dan

kalor jenis ?

3. Hitunglah banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah 200 Gram air

menjadi uap, bila diketahui kalor uap air 540 Kkal/Kg ?

4. Suatu zat massanya 0,4 Kg, membeku pada titik bekunya, dengan melepaskan

kalor sebesar 128 KiloJoule. Hitunglah kalor beku zat tersebut ?

Page 52: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

5. Suatu logam yang terbuat dari alumunium panjangnya 2 m pada suhu 30°C. Bila

koefisien muai pamjang alumunium 25 x 10-6 /°C. Berapakah pertambahan

pamjang batang alumunium tersebut bila suhunya dinaikan 500C ?

6. Plat besi luasnya 4 m2 pada suhu 200C. Bila suhunya dinaikan menjadi 1000C,

hitung luasnya sekarang!

7. Sebatang besi massanya 50 gr bersuhu 200C, kemudian dipanaskan hingga

mencapai nsuhu 900C. Jika kalor jenis besi 0,7 kal/gr0C, hitunglah jumlah kalor

yang diserap besi ?

8. Apabila suhu air yang massanya 200 gram dinaikkan dari suhu 20C sampai

dengan 100C, Berapa kalor yang diperlukan ?

9. Berapakan kalor jenis suatu zat bila massa benda tersebut sebesar 100 gram

suhunya akan naik 8C bila diberikan kalori sebanyak 400 kalori?

10. Air sebanyak 2000 gram pada bejana aluminium yang kapasitas kalornya 50 kal /

C suhu air mula-mula 10C kemudian kedalam bejana dimasukan 200 gram etil

alkohol (C=0,6 kal/gramC) pada suhu 60C. Beberapa saat kemudian terjadi

keseimbangan suhu. Tentukan suhu akhir campuran?

11. Suatu logam X berbentuk kubik dengan rusuk 2 cm massa 80 gram dipanaskan

dengan suhu 80ºC. Sebuah kalorimeter terbuat dari bahan alumunium

dengan massa 200 gram dan pengaduk dari bahan yang sama bermassa 25 gram.

Bejana kalorimeter diisi air 100 gram ,ternyata suhu akhir 30 ºC ,maka berapakah

kalor zat jenis tersebut?

12. Sebuah benda mempunyai masa 0,5 kg diberipanas jika suhu mula-mula benda

30°C menjadi 80°C. hitung kalor jenis benda jika basarnya kalor yang diberikan

250 joule?

13. Sepotong besi diberikalor sebesar 400 joule sehingga mengalami perubahan suhu

dari 50 oC menjadi 100 oC , hitung kapasitas kalornya ?

14. Kalor jenis es 0,5 kalor/g oC.500 gram es diberikalor sebesar 5000 joule .

Hitunglah perubahan suhunya?

15. Alkohol mempunyai masa 200gr dipanaskan dari suhu 25oC sampai 65oC. jika

kalor jenisnya 0,7kal/goc .Hitunglah kalor diserap?

Page 53: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

16. Diketahui sebuah benda memiliki masa 20gr, kalor jenis 1 joule/goC ,dan mula-

mula memiliki suhu 10oc kemudian berubah suhu 60o C. Hitung kapasitas

kalornya?

17. Air sebanyak 200 gr pada bejana alumunium yang kapasitas kalornya 20 kal/oC.

Suhu air mula-mula 30o,kemudian kedalam bejana dimasukkan 150 gram etil

alkohol ( c=0,6 kal/groC ).pada suhu 60oC. Beberapa saat kemudian terjadi

keseimbangan suhu. Tentukan suhu akhir campuran?

18. Sebatang kawat yang masanya 25 gr bersuhu 22oC kemudian dipanaskan hingga

mencapai suhu 98 oC jika kalor jenis besi 0,6 kal/groC.hitunglah kalor yang

diserap besi?

19. Sebatang besi masanya 200 gr dimasukkan kedalam api unggun sehingga bersuhu

90o C. Jika kalor jenis besi 100 joule/kgo C, berapa suhu akhir ketika besi tersebut

dicelupkan ke dalam bak mandi berisi 50 kg air bersuhu 19oC kalor jenis air 420

joule/kgoC.

20. Sebuah benda memiliki masa 20 gr dipanaskan dengan suhu mula-mula 20 oC

menjadi 75 oC. Jika kalor yang diserap 200 joule. Berapa kalor jenisnya?

21. Sebuah kawat memiliki kapasitas kalor 200 kal/oC.dan mengalami perubahan

suhu 70 oC. Hitung kalor yang diterima?

Page 54: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

Nomor : 8

Kelas/Semester : X/2

Materi Pembelajaran : Optika geometris

Alokasi Waktu : 12 × 45 menit

Jumlah Pertemuan : 4 kali

A. Kompetensi Dasar:

3.9. Menganalisis cara kerja alat optik menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan

cahaya oleh cermin dan lensa

4.9. Menyajikan ide/rancangan sebuah alat optik dengan menerapkan prinsip pemantulan

dan pembiasan pada cermin dan lensa

B. Indikator

3.9.1. Menyelidiki pemantulan cahaya dan hubungannya dengan berbagai bentuk cermin

3.9.2. Menyelidiki pembiasan cahaya dan hubungannya dengan kaca plan pararel, prisma

dan lensa

3.9.3. Menggunakan persamaan tentang optika geometris untuk menyelesaikan masalah

peralatan optik

4.9.1. Membuat model teropong sederhana

C. Tujuan Pembelajaran:

Pertemuan pertama

Melalui diskusi dan kerja kelompok, peserta didik diharapkan dapat:

1. Menyelidiki pemantulan cahaya dan hubungannya dengan berbagai bentuk cermin

Pertemuan kedua

Melalui diskusi dan kerja kelompok, peserta didik diharapkan dapat:

1. Menyelidiki pembiasan cahaya dan hubungannya dengan kaca plan pararel, prisma dan

lensa

Page 55: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Pertemuan ketiga

Melalui diskusi dan kerja kelompok, peserta didik diharapkan dapat:

1. Menggunakan persamaan tentang optika geometris untuk menyelesaikan masalah

peralatan optik

Melalui diskusi dan praktikum, peserta didik diharapkan dapat:

1. Membuat teropong sederhana

D. Materi Pembelajaran:

Pemantulan cahaya

Pembiasan cahaya

Peralatan optik

E. Metode Pembelajaran:

Praktikum

Diskusi

Kerja kelompok

F. Kegiatan Pembelajaran:

1. Pertemuan ke-1

a. Pendahuluan (15 menit)

Guru memberikan salam dan berdoa bersama (sebagai implementasi nilai

religius).

Guru mengabsen, mengondisikan kelas dan pembiasaan (sebagai implementasi

nilai disiplin).

Prasyarat kemampuan sebelum mempelajari subbab (paket halaman 376):

- Hukum pemantulan cahaya

- Sinar datang dan sinar pantul

- Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung dan cermin cembung

Motivasi: Guru menanyakan mengapa kita dapat melihat diri sendiri melalui

kaca?

Page 56: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran.

b. Kegiatan Inti (100 menit)

Mengamati

Mengamati pembuktian rumus umum cermin lengkung

Mengamati perjanjian tanda untuk menggunakan rumus umum cermin lengkung

Mempertanyakan

Menanyakan prinsip pebentukan bayangan pada cermin

Eksperimen/eksplore

Melukis pembentukan bayangan pada cermin datar, cermin cekung, dan cermin

cembung

Asosiasi

Menganalisis pemantulan cahaya

Komunikasi

Mempresentasikan tugas kelompok

c. Penutup (20 menit)

Guru bersama dengan peserta didik membuat simpulan kegiatan pembelajaran.

Guru memberikan umpan balik proses dan hasil pembelajaran untuk mengetahui

ketercapaian tujuan pembelajaran.

Guru meminta peserta didik untuk mempelajari konsep pembiasan cahaya untuk

pertemuan berikutnya

Tindak lanjut: Penugasan menjawab pertanyaan uji kompetensi bab VIII nomor 1,

essay nomor 4, essay nomor 5

2. Pertemuan ke-2

a. Pendahuluan (15 menit)

Siswa berkumpul dan duduk sesuai kelompoknya masing-masing

Memberikan salam dan berdoa (sebagai implementasi nilai religius).

Guru mengabsen, mengondisikan kelas dan pembiasaan (sebagai implementasi

nilai disiplin).

Prasyarat kemampuan sebelum mempelajari subbab (paket halaman 393):

Page 57: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

- Definisi pembiasan cahaya

- Hukum pembiasan cahaya

- Lensa cembung dan cekung

Motivasi: Guru menanyakan apa itu pembiasan cahaya?

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran.

b. Kegiatan Inti (100 menit)

Mengamati

Mengamati pembiasan cahaya senter dari udara ke kaca

Mempertanyakan

Mempertanyakan prinsip pembentukan bayangan pada lensa

Eksperimen/eksplore

Menemukan persamaan Snellius pada pembiasan cahaya (paket halaman 395)

Melukis pembentukan bayangan pada lensa cekung, dan lensa cembung

Asosiasi

Menganalisis pembiasan cahaya

Komunikasi

Mempresentasikan tugas kelompok

c. Penutup (20 menit)

Guru bersama dengan peserta didik membuat simpulan kegiatan pembelajaran.

Guru memberikan umpan balik proses dan hasil pembelajaran untuk mengetahui

ketercapaian tujuan pembelajaran.

Guru memberikan penghargaan kepada kelompok terbaik dalam pembelajaran.

Guru meminta peserta didik untuk mempelajari peralatan optik untuk pertemuan

berikutnya

Tindak lanjut: Penugasan menjawab uji kompetensi bab VIII essay nomor 16,

essay nomor 12,17,30,31,33

3. Pertemuan 3

a. Pendahuluan (15 menit)

Page 58: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Siswa berkumpul dan duduk sesuai kelompoknya masing-masing

Memberikan salam dan berdoa (sebagai implementasi nilai religius).

Guru mengabsen, mengondisikan kelas dan pembiasaan (sebagai implementasi

nilai disiplin).

Motivasi: Guru menanyakan mengapa kita dapat melihat?

Guru menyampaikan tujuan pembelajaran.

b. Kegiatan Inti (100 menit)

Mengamati

Mengamati penerapan cermin dan lensa

Mempertanyakan

Mempertanyakan prinsip pebentukan bayangan pada cermin, lensa dan alat-alat

optik

Eksperimen/eksplore

Membuat teropong sederhana (442)

Asosiasi

Menganalisis penerapan cermin dan lensa pada alat-alat optik

Komunikasi

Mempresentasikan tugas kelompok

c. Penutup (20 menit)

Guru bersama dengan peserta didik membuat simpulan kegiatan pembelajaran.

Guru memberikan umpan balik proses dan hasil pembelajaran untuk mengetahui

ketercapaian tujuan pembelajaran.

Guru meminta peserta didik untuk mereview materi bab VIII sebagai persiapan

ulangan harian

Tindak lanjut: Penugasan menjawab uji kompetensi bab VIII essay nomor 34,

36,38,39

4. Pertemuan 4

Ulangan harian VIII

Page 59: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

G. Sumber Belajar/Bahan Ajar/Alat

Buku teks Fisika SMA/MA kelas X, Bab 8.

Lampu pijar

Lensa cembung dengan f = 5 cm dan 50 cm

Mistar kayu panjang

Kertas kalkir

Lilin mainan

Kertas grafik

Balok kaca setengah lingkaran

H. Penilaian

1. Teknik Penilaian dan bentuk instrument

Teknik Bentuk Instrumen

Pengamatan Sikap Lembar Pengamatan Sikap dan Rubrik

Tes Tertulis Pilihan Ganda dan Uraian

Tes Unjuk Kerja Uji Petik Kerja dan Rubrik

Portofolio (laporan percobaan) Panduan Penyusunan Portofolio

2. Instrumen penilaian

a. Lembar pengamatan sikap

No Aspek yang dinilai 5 4 3 2 1 Keterangan

1 Menghayati dan

mengamalkan ajaran agama

yang dianutnya

2 menunjukkan perilaku jujur,

disiplin, tanggungjawab,

peduli (gotong royong,

kerjasama, toleran, damai),

santun, responsif dan pro-

aktif

Page 60: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Rubrik pengamatan sikap

1 = jika peserta didik sangat kurang konsisten memperlihatkan perilaku yang

tertera dalam indikator

2 = jika peserta didik kurang konsisten memperlihatkan perilaku yang tertera

dalam indikator, tetapi belum konsisten

3 = jika peserta didik mulai konsisten memperlihatkan perilaku yang tertera dalam

indikator

4 = jika peserta didik konsisten memperlihatkan perilaku yang tertera dalam

indikator

5 = jika peserta didik selalu konsisten memperlihatkan perilaku yang tertera

dalam indikator

b. Penilaian pemahaman konsep

1) Pilihan Ganda (fisika X SMA Jilid 1

Erlangga halaman 451 nomor 1-40)

2) Uraian (fisika X SMA Jilid 1 Erlangga

halaman 464 nomor 44,47)

Rubrik Penilaian Tes Pilihan Ganda, dan Uraian

I. Penilaian Pemahaman Konsep

A. Bentuk Soal Pilihan Ganda

1. Jumlah soal = 40 butir soal

2. Bobot tiap soal = 2

3. Skor Ideal = 40 x 2 = 80

B. Bentuk Soal Uraian

1. Jumlah soal = 2 butir soal

2. Bobot soal = lihat tabel

3. Skor Ideal = 20

Page 61: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

No

SoalHasil Pengerjaan soal Skor

Skor

Maksimal

1 a. Jika mengerjakan soal mikroskop dengan

benar

10

10b. Jika mengerjakan soal mikroskop tetapi salah 1

c. Jika tidak menjawab 0

2 a. Jika menjawab 2 soal teropong bumi dengan

benar

10

10

b. Jika menjawab 1 soal teropong bumi dengan

benar

5

c. Jika menjawab 2 soal teropong bumi tetapi

salah

1

d. Jika tidak menjawab 0

JUMLAH SKOR TOTAL URAIAN 20

c. Penilaian unjuk kerja

- Membuat teropong sederhana (model)

Kelompok Skor Kriteria/Aspek Total Skor

Nilai Akhir = Skor Pilihan Ganda + Skor Uraian

= 80 + 20

= 100

Page 62: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Perencanaan

bahan/alatProses praktikum

Laporan

praktikum

1

2

3

4

5

6

7

8

Rubrik pengamatan Membuat teropong sederhana (model):

No Aspek yang dinilai Rubrik

1 Perencanaan bahan/alat 1: menunjukkan ketidaksiapan bahan dan alat

yang akan digunakan dalam praktikum dan

ketidaksiapan memulai praktikum

2: menunjukkan ketidaksiapan bahan dan alat

praktikum tetapi menunjukkan kesiapan

memulai praktikum atau sebaliknya

3: menunjukkan kesiapan bahan dan alat

praktikum juga kesiapan memulai praktikum

2 Proses praktikum

pengukuran

1: tidak menunjukkan sikap antusias selama

proses praktikum

2: menunjukkan sikap antusias tetapi tidak

mampu bekerjasama dengan teman

sekelompok

3: menunjukkan sikap antusias dan mampu

bekerja sama dengan teman sekelompok

selama praktikum

3 Laporan praktikum 1: tidak bersungguh-sungguh dalam

Page 63: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

menyelesaikan tugas dengan hasil terbaik

yang bisa dilakukan dan tidak berupaya

tepat waktu.

2: berupaya tepat waktu dalam menyelesaikan

tugas, namun belum menunjukkan upaya

terbaiknya

3: sungguh-sungguh dalam menyelesaikan

tugas, dan berupaya selesai tepat waktu

d. Penilaian Portofolio

No KI / KD / PI Waktu

MACAM PORTOFOLIO

Jumlah

SkorNilai

Kua

lita

s

Ran

gkum

n

Mak

alah

Lap

oran

Pra

ktik

um

Lap

oran

Kel

ompo

k1

2

3

Page 64: Rpp fisika sma kelas x suhu dan kalor sman1 cikembar eli priyatna kurikulum 2013

Catatan:

PI = Pencapaian Indikator

Untuk setiap karya peserta didik dikumpulkan dalam satu file sebagai bukti

pekerjaan yang masuk dalam portofolio.

Skor menggunakan rentang antara 0 -10 atau 10 – 100.

Penilaian Portofolio dilakukan dengan sistem pembobotan sesuai tingkat kesulitan

dalam pembuatannya.