rpp suhu kalor kd 1

YAYASAN BOPKRI YOGYAKARTA

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN

SMK BOPKRI 1 YOGYAKARTA

Terakreditasi : A

Bidang Keahlian : 1. Bisnis dan Manajemen

2. Teknologi Informasi dan Komunikasi

Jalan Cik Di Tiro No.37 Yogyakarta 55223

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

Satuan Pendidikan : SMK Bopkri I Yogyakarta

Progam Keahlian : Multimedia

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/Semester : XI / 1

Tahun Pelajaran : 2012 / 2013

Alokasi waktu : 2 x 45 menit

KKM : 75

A. Standar Kompetensi

7. Menerapkan konsep suhu dan kalor

B. Kompetensi Dasar7.1 Menguasai konsep suhu dan kalor

C. Indikator

1. Aspek kognitif

Siswa dapat menjelaskan pengertian suhu

Siswa dapat menjelaskan pengertian kalor

Siswa dapat memberikan contoh kalor dalam kehidupan sehari-hari

Siswa dapat mengidentifikasi macam-macam skala termometer

Siswa dapat menyelesaikan suatu persoalan dalam menentukan perubahan suhu

ke dalam beberapa skala termometer.

Siswa dapat menjelaskan dan membandingkan peristiwa perpindahan kalor

secara konduksi, konveksi, dan radiasi

Siswa dapat mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan

kalor




Terakreditasi : A




2. Aspek afektif

Siswa mampu aktif dalam kegiatan tanya jawab dan diskusi kelompok

Siswa dapat mengidentifikasi macam-macam skala termometer dengan cermat

Siswa dapat membandingkan peristiwa perpindahan kalor dengan cermat

Siswa dapat berfikir kritis untuk mengidentifikasi faktor-faktor yang

mempengaruhi pada peristiwa perpindahan kalor

3. Aspek psikomotorik

Siswa dapat membaca skala termometer

D. Tujuan Pembelajaran

Peserta didik dapat:

1. Mengidentifikasi sifat termotrik bahan dan mengidentifikasi skala termometer

2. Menghitung hubungan antara skala Celcius dengan Reamur, skala Celcius dengan

Fahrenheit, skala Reamur dengan Fahrenheit, skala Celcius dengan Kelvin.

3. Mengaplikasikan perpindahan kalor dengan persoalan matematis

E. Materi Pembelajaran

Suhu dan Kalor

F. Metode Pembelajaran

Metode :

Model Pembelajaran : Model Pembelajaran Langsung

Metode Pembelajaran : Ceramah aktif, tanya jawab, demonstrasi

Model Pembelajaran : Cooperatif Learning

Metode Pembelajaran : Diskusi kelas




Terakreditasi : A




G. Kegiatan Pembelajaran

No KegiatanAlokasi

WaktuMetode

Pertemuan (2 x 45 menit)

1. Pendahuluan

- Aperspepsi: Guru memasuki kelas dan mengucapkan salam, menanyakan

kabar lalu mengabsen siswanya. Lalu guru bercerita tentang pengalaman

yang ia temukan terkait dengan kalor dan bertanya jawab dengan siswa.

- Motivasi: Guru memberikan salah satu manfaat dan tujuan dari belajar

kalor. Apabila materi ini dikuasai dengan baik, maka siswa dapat

mengetahui suhu normal didalam ruangan, maupun suhu tubuh normal

dari manusia.

- Orientasi: Dari pertanyaan tadi, kita hari ini akan belajar mengenai suhu

dan kalor. Lalu guru juga menyampaikan tujuan pembelajaran,

menjelaskan tentang strategi pembelajaran serta cara penilaian yang akan

dilakukan terkait dengan kompetensi yang akan dipelajari. Guru juga

memperlihatkan termometer yang sering digunakan.

15’

- Tanya

jawab,

demonstrasi

- Ceramah

dan

eksplorasi

alat peraga

2. Kegiatan Inti

Eksplorasi

- Guru menjelaskan materi pelajaran secara garis besar, kemudian siswa

diajak untuk mengenal macam-macam skala alat pengukur suhu

(termometer).

- Siswa dan guru secara bersama-sama membahas beberapa contoh soal

mengenai skala termometer

Elaborasi

- Guru membagi siswa dalam 3 kelompok.

- Tiap kelompok diberikan tugas mengerjakan contoh soal dari skala

termometer dan mendiskusikan mengenai satu macam perpindahan kalor.

65’

- Ceramah

- Tanya jawab

- Diskusi

tanya jawab




Terakreditasi : A




- Perwakilan siswa mempresentasikan hasil diskusinya di depan kelas dan

kelompok lain menanggapi

- Setelah siswa selesai mempresentasikan mengerjakan, siswa dan guru

membahas bersama-sama jawaban dari soal-soal.

Konfirmasi

- Guru menanggapi diskusi siswa dan memberikan konfirmasi jika ada

kesalahan

- Diskusi

tanya jawab

3. Penutup

- Guru bersama-sama dengan siswa membuat kesimpulan/rangkuman dari

materi pembelajaran yang telah dipelajari.

- Guru juga memberikan PR pribadi ke siswa untuk menghitung aplikasi

perpindahan kalor

10’

- Tanya jawab

- Penugasan

dan pribadi

H. Alat dan Bahan Ajar

- LKS Fisika SMK kelas XI

- Buku referensi yang relevan

I. Sumber Belajar

Lingkungan sekolah

J. Teknik Penilaian

a. Teknik:

- Penugasan

- Tes tertulis

b. Bentuk instrument :

- Pekerjaan Rumah

- Tes uraian




Terakreditasi : A




c. Butir soal Penugasan dirumah:

No Soal/kegiatan Skor

1.

2.

3.

4.

Penugasan pribadi :

Sebuah lempeng tembaga tebalnya 3 cm, penampangnya 3000 cm2. Suhu

salah satu sisi 180oC dan sisi yang lain 130oC. Berapa banyak panas per

detik yang dikonduksikan melalui lempeng tersebut? Koefisien

konduktivitas tembaga = 0,92 kalori/detik.cm.oC.

Sebuah lubang kecil dalam suatu perapian dianggap sebagai benda

hitam, luasnya 2 cm2 dan suhu perapian 927oC jika σ = 5,67 x 10-8

watt/m2K4, berapa besarnya kalor yang dipancarkan lubang?

Air dalam tabung dengan penampang A = 0,2 m2 dipanaskan dari bawah

sehingga suhu air yang ada dibawah 100oC dan suhu air pada permukaan

30oC. Berapa panas yang dikonveksikan dari dasar ke permukaan? h air

= 1 watt/m2.oC

Suatu benda hitam pada suhu 127oC memancarkan energi sebesar W

joule/s, benda tersebut kemudian dipanaskan hingga suhunya mencapai

527oC. Energi yang dipancarkan benda hitam menjadi ... kali semula.

25

25

25

25




Terakreditasi : A




d. Kunci jawaban

No

Kunci jawaban

1.

2.

3.

Jawaban tugas rumah pribadi :

Diketahui : A = 3000 cm2 k = 0,92 kalori/detik.cm.oC. T1 = 180oC L = 3 cm T2 = 130oC ΔT = 50oCDitanya : H ?

Jawab : H = k . A ΔT

L = 0,92kalori/detik . cm .° C .3000cm250 ° C

3cm H = 4600 kalori/detik Jadi, ada 4600 kalori/detik yang dikonduksikan melalui lempeng tersebut.

Diketahui : A = 2 cm2 = 2x10-4 m2

σ = 5,67 x 10-8 watt/m2K4

T = 927oC = 1200 K

Ditanya : QT

?

Jawab : H=QT

= ε.σ.A.T4

= 1.( 5,67 x 10-8 watt/m2K4).(2 x 10-4 m) (1200 K)4

= 23,515 watt

Jadi, besarnya kalor yang dipancarkan lubang sebesar 23,515 watt.

Diketahui : A = 0,2 m2

T1 = 100oC

T2 = 30oC

h air = 1 watt/m2.oC




Terakreditasi : A




4.

Ditanya : H?

Jawab : H = h. A. ΔT

H = (1 watt/m2.oC).(0,2 m2).(100oC-30oC) H = 14 watt

Jadi, panas yang dikonveksikan dari dasar ke permukaan sebesar 14 watt.

Diketahui : T1 = 127oC = 400 K

T2 = 527oC = 800 K

Ditanya : Berapa kali energi kedua yang dipancarkan dari energi semula...?

Jawab : H1 = H2

ε.σ.A.T14 = ε.σ.A.T2

4

(karena sama, maka ε.σ.A diabaikan)

(400 K)4 = (800 K)4

(4 x 102K)4 = (8 x 102K)4

256 x 108 K4 = 4096 x 108 K4

2,56 x 1010 K4 = 4,096 x 1011 K4

Jadi energi yang dipancarkan 16 kali dari energi semula.




Terakreditasi : A




e. Pedoman Penilaian

Kegiatan Skor

Diskusi

Penugasan

Tes Uraian

Nilai akhir = skor yang diperolehskormaksimum

x 100 %

100

100

100

300

Total nilai: 300300

x 100 %100

Yogyakarta, Agustus 2012

Praktikan

Bernadeta Kusuma Wijayanti

NIM: 091424049

Mengetahui,

Dosen Pembimbing Guru Pembimbing




Terakreditasi : A




Dr . Ignatius Edi Santosa, M.S. Ninung Budi Astuti, S.Pd

NIP/NPP: P.1094 NIP : -

LAMPIRAN MATERI PEMBELAJARAN

SUHU DAN KALOR

Kalor merupakan salah satu bentuk energi. Jika suatu gelas berisi air ledeng

dicelupkan sebagian ke dalam bak air panas, air ledeng mengalami kenaikan suhu dan air

panas mengalami penurunan suhu. Ini menunjukkan adanya perpindahan energi dari benda

yang bersuhu tinggi (air panas) ke benda yang bersuhu lebih rendah (air ledeng). Energi

yang berpindah disebut kalor. Dengan demikian, dapatlah kita mendefinisikan kalor sebagai

energi yang berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah

ketika kedua benda bersentuhan.

Joseph Black (1760) orang pertama yang menyatakan perbedaan suhu dan kalor. Suhu

adalah derajat panas atau dinginnya suatu benda yang diukur dengan termometer, sedangkan

kalor adalah sesuatu yang mengalir dari benda panas ke benda yang lebih dingin untuk

menyamakan suhunya. Dalam istilah fisika, istilah “kalor” selalu mengacu pada energi yang

berpindah dari satu benda ke benda lain karena perbedaan suhu. Alat untuk mengukur kalor

disebut kalorimeter. Krena kalor merupakan bentuk energi, maka satuan kalor sama dengan

satuan energi yaitu joule. 1 joule = 0,24 kalori atau 1 kalori = 4,2 joule. 1 kkal = 1000 kalori.

Kalor dapat berpindah dari tempat yang atau benda yang suhunya tinggi ke tempat

atau benda yang bersuhu rendah. Ada tiga cara perpindahan kalor :

1. Konduksi (hantaran)




Terakreditasi : A




(Anggota kelompok yang mendapat konduksi melakukan praktikum dan menjelaskan

kepada teman-temannya)

Letakkan sebuah sendok logam ke dalam mangkuk berisi sup panas. Sentuhlah

ujung sendok yang tidak terendam dalam sup. Ternyata, ujung sendok tersebut terasa

panas walupun ujung sendok tersebut tidak bersentuhan langsung dengan siumber

kalor (sup panas). Pada proses perpindahan kalor dari bagian sendok yang panas ke

ujung sendok yang dingin tidak terjadi perpidahan partikel dalam sendok. Proses

perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan partikel dinamakan konduksi.

Sebuah batang dengan panjang L, luas penampang A, dan selisih suhu

keduanya ΔT, maka jumlah kaor yang mengalir tiap satu satuan waktu dapat

dirumuskan :

H= k . A .∆TL

Keterangan : H = Qt = jumlah kalor yang mengalir tiap satu satuan waktu (kal/s)

k = koefisien konduksi termal (daya hantar panas)

A = luas penampang (m2)

ΔT = selisih temperatur antara kedua ujung batang (K)

L = panjang batang (atau tebal untuk benda yang berbentuk pelat) (m)

2. Konveksi (aliran)

(Anggota kelompok yang mendapat konduksi melakukan praktikum dan menjelaskan

kepada teman-temannya)

Meletakkan tangan diatas nyala lilin sejauh kira-kira 10 cm. Apa yang kamu

rasakan?

Ketika udara yang dekat nyala lilin dipanasi, udara akan memuai dan massa

jenisnya menjadi lebih kecil. Udara hangat dengan massa jenis lebih kecil akan naik

dan tempatnya digantikkan oleh udara dingin yang bermassa jenis lebih besar. Proses




Terakreditasi : A




perpindahan kalor dari satu bagian fluida ke bagian fluida oleh pergerakan fluida itu

sendiri dinamakan konveksi.

Laju kalor Qt

ketika sebuah benda panas memindahkan kalor ke fluida

sekitarnya secara konveksi sebanding dengan luas permukaan benda A yang

bersentuhan dengan fluida dan beda suhu ΔT diantara benda dan fluida. Secara

metematis ditulis :

Qt=h . A .∆T

Keterangan : H = Qt = jumlah kalor yang mengalir tiap satu satuan waktu (kal/s)

A = luas permukaan (m2)

ΔT = perbedaan suhu

h = koefisien konveksi

3. Radiasi (pancaran)

Kalor dari matahari dapat sampai ke bumi melalui ruang hampa. Perpindahan kalor

seperti ini disebut radiasi. Perpindahan kalor dapat melalui ruang hampa karena energi

kalor dibawa dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Jadi, radiasi atau pancaran

adalah perpindahan energi kalor dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Secara

matematis, persamaan radiasi adalah :

Qt=¿ ε.σ.A.T4

Dengan e adalah koefisien yang disebut emisivitas. Emisivitas merupakan suatu

ukuran seberapa besar pemancaran radiasi kalor suatu benda dibandingkan dengan

benda hitam sempurna. Emisivitas tidak memiliki satuan, nilainya terletak diantara 0

dan 1 (0≤e≤1) dan bergantung pada jenis zat dan keadaan permukaan. Permukaan

mengilap memiliki nilai e yang lebih kecil daripada permukaan yang kasar. Pemantul

sempurna (penyerap paling jelek) memiliki e = 0, sedangkan penyerap sempurna




Terakreditasi : A




sekaligus pemancar sempurna, yaitu benda hitam sempurna memiliki e = 1. Emivitas

tubuh manusia bergantung pada warna kulit, tetapi biasanya nilainya adalah e = 0,98.

Nama/No absen :

1. ...................................................................

2. ...................................................................

3. ...................................................................

4. ...................................................................

5. ...................................................................

6. ...................................................................

7. ...................................................................

8. ...................................................................

SOAL

1. Sebuah benda diukur suhunya sebesar 80oC. Tentukan suhu tersebut apabila diukur

dengan skala Reamur dan Kelvin!

2. Apa yang dimaksud perpindahan kalor secara konduksi!

3. Apakah rumus dari perpindahan kalor secara konduksi?

4. Berikan salah satu contoh peristiwa konduksi dalam kehidupan sehari-hari!




Terakreditasi : A




5. Sebuah lempeng besi tebalnya 2 cm, penampangnya 5000 cm2. Suhu salah satu sisi

140oC dan sisi yang lain 150oC. Berapa banyak panas per detik dihantarkan melalui

lempeng itu? (diketahui konduktivitas lempeng besi = 0,115 cal/det.cmoC)

Nama/No absen :

1. ...................................................................

2. ...................................................................

3. ...................................................................

4. ...................................................................

5. ...................................................................

6. ...................................................................

7. ...................................................................

8. ..................................................................

SOAL

1. Pada suatu hari termometer reamur yang diletakkan dalam suatu ruangan menunjukkan

angka 100oR. Berapakah angka yang akan ditunjukkan apabila diukur dengan skala

Kelvin?

2. Apa yang dimaksud perpindahan kalor secara konveksi!




Terakreditasi : A




3. Apakah rumus dari perpindahan kalor secara konveksi?

4. Berikan salah satu contoh peristiwa konveksi dalam kehidupan sehari-hari!

5. Air dalam tabung dengan penampang A = 0,5 m2 dipanaskan dari bawah sehingga suhu

air yang ada dibawah 100oC dan suhu air pada permukaan 15oC. Berapa panas yang

dikonveksikan dari dasar ke permukaan? h air = 1 watt/m2.oC

Nama/No absen :1. ...................................................................

2. ...................................................................

3. ...................................................................

4. ...................................................................

5. ...................................................................

6. ...................................................................

7. ...................................................................

8. ...................................................................

SOAL

1. Pada suatu hari termometer Reamur yang diletakkan dalam suatu ruangan menunjukkan

angka 24oR. Berapakah angka yang akan ditunjukkan apabila diukur dengan skala

Fahrenheit?

2. Apa yang dimaksud perpindahan kalor secara radiasi!




Terakreditasi : A




3. Apakah rumus dari perpindahan kalor secara radiasi?

4. Berikan salah satu contoh peristiwa radiasi dalam kehidupan sehari-hari!

5. Sebuah bola tembaga luasnya 20 cm2 dipanaskan hingga berpijar pada suhu 127oC. Jika

emisivitasnya 0,4 dan tetapan Stefan 5,67 x 10-8 W/m2 K4, hitunglah energi radiasi yang

dipancarkan tiap sekonnya!

LEMBAR KERJA SISWA

Nama :

No. Absen :

1. Sebuah lempeng tembaga tebalnya 3 cm, penampangnya 3000 cm3. Suhu salah satu

sisi 180oC dan sisi yang lain 130oC. Berapa banyak panas per detik yang

dikonduksikan melalui lempeng tersebut? Koefisien konduktivitas tembaga = 0,92

kalori/detik.cm.oC.

2. Sebuah lubang kecil dalam suatu perapian dianggap sebagai benda hitam, luasnya 2

cm2 dan suhu perapian 927oC jika σ = 5,67 x 10-8 watt/m2K4, berapa besarnya kalor per

detik yang dipancarkan lubang?




Terakreditasi : A




3. Air dalam tabung dengan penampang A = 0,2 m2 dipanaskan dari bawah sehingga

suhu air yang ada dibawah 100oC dan suhu air pada permukaan 30oC. Berapa panas

yang dikonveksikan dari dasar ke permukaan? h air = 1 watt/m2.oC

4. Suatu benda hitam pada suhu 127oC memancarkan energi sebesar W joule/s, benda

tersebut kemudian dipanaskan hingga suhunya mencapai 527oC. Energi yang

dipancarkan benda hitam menjadi ... kali semula.

JAWABAN TUGAS RUMAH

1. Diketahui : A = 3000 cm2 k = 0,92 kalori/detik.cm.oC.

T1 = 180oC L = 3 cm

T2 = 130oC ΔT = 50oC

Ditanya : H ?

Jawab : H = k . A ΔT

L = 0,92kalori/detik . cm .° C .3000cm250 ° C

3cm

H = 4600 kalori/detik




Terakreditasi : A




Jadi, ada 4600 kalori per detik yang dikonduksikan melalui lempeng tersebut.

2. Diketahui : A = 2 cm2 = 2x10-4 m2

σ = 5,67 x 10-8 watt/m2K4

T = 927oC = 1200 K

Ditanya : QT

?

Jawab : QT

= ε.σ.A.T4

= 1.( 5,67 x 10-8 watt/m2K4).(2 x 10-4 m) (1200 K)4

= 23,515 watt

Jadi, besarnya kalor yang dipancarkan lubang tiap detik sebesar 23,515 watt.

3. Diketahui : A = 0,2 m2

T1 = 100oC

T2 = 30oC

h air = 1 watt/m2.oC

Ditanya : H?

Jawab : H = h. A. ΔT

H = (1 watt/m2.oC).(0,2 m2).(100oC-30oC) H = 14 watt

Jadi, panas yang dikonveksikan dari dasar ke permukaan sebesar 14 watt

4. Diketahui : T1 = 127oC = 400 K

T2 = 527oC = 800 K

Ditanya : Berapa kali energi kedua yang dipancarkan dari energi semula...?

Jawab : H1 = H2

ε.σ.A.T14 = ε.σ.A.T2

4

(karena sama, maka ε.σ.A diabaikan)




Terakreditasi : A




(400 K)4 = (800 K)4

2,56 x 1010 K4 = 4,096 x 1011 K4

Jadi energi yang dipancarkan 16 kali dari energi semula.

rpp suhu kalor kd 1

Documents