RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(RPP)

Sekolah : SMA N ....

Kelas / semester : X / 2

Mata pelajaran : Fisika

Jumlah Pertemuan : 5 x Pertemuan

Standar Kompetensi

4. Menerapkan konsep kalor dan prinsip konservasi energi pada berbagai perubahan energi

Kompetensi Dasar

4.1 Menganalisis pengaruh kalor tehadap suatu zat

4.2 Menganalisis cara perpindahan kalor

4.3 Menerapkan asas Black dalam pemecahan masalah

Indikator Pencapaian Kompetensi

Pertemuan 1

1. Menjelaskan pengaruh kalor terhadap perubahan suhu benda

2. Menjelaskan pengaruh perubahan suhu benda terhadap ukuran benda ( pemuaian )

3. Menjelaskan pengaruh kalor terhadap perubahan wujud benda

Pertemuan 2 dan 3

1. Menganalisis perpindahan kalor dengan cara konduksi

2. Menganalisis perpindahan kalor dengan cara konveksi

3. Menganalisis perpindahan kalor dengan cara radiasi

Pertemuan 4 dan 5

1. Mendeskripsikan perbedaan kalor yang diserap dan kalor yang dilepas

2. Menerapkan asas Black dalam peristiwa pertukaran kalor

A. Tujuan Pembelajaran

Pertemuan 1

1. Peserta didik dapat menjelaskan pengaruh kalor terhadap perubahan suhu benda

2. Peserta didik dapat menjelaskan pengaruh perubahan suhu benda terhadap ukuran benda

( pemuaian )

3. Peserta didik dapat menghitung soal-soal yang berkaitan dengan pemuaian

4. Peserta didik dapat menjelaskan pengaruh kalor terhadap perubahan wujud benda

Pertemuan 2 dan 3

1. Peserta didik dapat menganalisis perpindahan kalor dengan cara konduksi

2. Peserta didik dapat menganalisis perpindahan kalor dengan cara konveksi

3. Peserta didik dapat menganalisis perpindahan kalor dengan cara radiasi

Pertemuan 4dan 5

1. Memformulasikan Asas Black.

2. Menentukan benda yang menyerap kalor dan benda yang melepas kalor

3. Menentukan suhu campuran

4. Menjelaskan aplikasi Azas Black dalam kehidupan sehari-hari.

B. Materi Ajar

Pertemuan 1

Kalor adalah energi yang mengalir dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu

rendah.

Q = m. c. T

Ket: Q = energi kalor (Joule atau kalori)

m = massa benda (kg)

c = kalor jenis (J/kg.oC atau kal/g.oC)

T = perubahan suhu (K)

Konversi satuan:

1 Joule = 0,239 kalori 0,24 kalori

1 kalori = 4,18 Joule 4,2 Joule

Kalor jenis ( c )

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan atau dilepaskan untuk

menaikkan atau menurunkan suhu satu satuan massa sebesar satu satuan suhu.

INGATTT…!!!

cair = 4200 J/kg.oC = 1 kal/g.oC

Kalor jenis beberapa zat (pada 20oC dan 1 atm)

Bahan Kalor jenis

(J/kg.oC)

Aluminium

Tembaga

Emas

Baja/besi

Timah

Raksa

Air

Es (-10oC)

Cair (15oC)

Uap (110oC)

900

385

130

450

130

140

4190

2100

4186

2010

Kapasitas kalor.

Kapasitas kalor adalah banyaknya energi yang diberikan dalam bentuk kalor untuk

menaikkan suhu benda sebesar satu derajat.

C = m.c atau

Ket : C = kapasitas kalor (J/oC atau kal/oC)

Pemuaian

Ada 3 macam pemuaian pada zat, yaitu:

Pemuaian Panjang

Pemuaian Luas

Pemuaian Volume

Pemuaian Zat

Pemuaian Panjang

atau

Ket: = pertambahan panjang (m)

= koefisien muai panjang (/oC)

Lo = panjang mula-mula (m)

= perubahan suhu (oC)

Pemuaian Luas

atau

Ket: = pertambahan luas (m2)

= koefisien muai luas (/oC)

Ao = luas mula-mula (m2)

= perubahan suhu (oC)

Pemuaian Volume

atau

Ket: = pertambahan volume (m3)

= koefisien muai volume (/oC)

Vo = volume mula-mula (m3)

= perubahan suhu (oC)

Hubungan antara koefisien muai panjang, luas, dan volume.

atau

Contoh muai panjang dalam kehidupan sehari-hari:

Pemasangan kabel listrik

Sambungan rel kereta api

Contoh muai luas dalam kehidupan sehari-hari:

Pemasangan kaca jendela

Contoh muai volume dalam kehidupan sehari-hari:

Peristiwa memasak air

Perubahan Wujud

Macam-macam perubahan wujud zat

Melebur

Perubahan wujud zat dari padat menjadi cair.

Membeku

Perubahan wujud zat dari cair menjadi padat.

Mengembun

Perubahan wujud zat dari gas mejadi cair.

Menguap

Perubahan wujud zat dari cair menjadi gas.

Menyublim

Perubahan wujud zat dari gas ke padat, ataupun sebaliknya.

Kalor laten adalah kalor yang digunakan untuk mengubah wujud benda.

Q = m.L

Ket:

Q = jumlah kalor (J atau kal)

m = massa benda (kg)

L = kalor laten (J/kg atau kal/g)

Kalor laten peleburan adalah banyaknya kalor yang diserap untuk mengubah 1 kg zat

dari wujud padat menjadi cair pada titik leburnya.

Kalor laten beku adalah banyaknya kalo yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat dari

wujud cair mejadi padat pada titik bekunya.

Kalor laten penguapan adalah banyaknya kalor yang diserap untuk mengubah 1 kg zat

dari wujud cair menjadi uap pada titik didihnya.

Kalor laten embun adalah banyaknya kalor yang dilepaskan untuk mengubah 1 kg zat

dari wujud uap menjadi cair pada titik embunnya.

Gas

CairPadat

6

5 3

4

2

1

Suhu (oC)

100o

uap

0o air

es air & es

-10o

Kalor (J atau kal)

Catatan:

1. Terjadi perubahan suhu

Q = m. c. T

2. Terjadi perubahan wujud

Q = m.L

Pertemuan 2 dan 3

Perpindahan kalor ada 3, yaitu:

Konduksi (Aliran)

Konveksi (Hantaran)

Radiasi (Pancaran)

Konduksi adalah perpindahan kalor tanpa disertai perpindahan atom-atom di dalam

penghantar, terjadi pada zat padat.

Ket: jumlah kalor yang mengalir per satuan waktu (J/s)

k = koefisien konduksi termal (J/m.s.K)

A = luas penampang (m2)

L = panjang penghantar (m)

= perubahan suhu (K)

air & uap

Contoh konduksi dalam kehidupan sehari-hari

Sebatang besi yang salah satu ujungnya dipanaskan, maka kalor akan mengalir samapai ke

ujung lainnya.

Konveksi adalah perpindahan kalor yang disertai perpindahan atom-atom di dalam

penghantar, terjadi pada zat cair dan gas.

Ket:

H = laju kalor secara konveksi (J/s atau watt)

h = koefisien konveksi (J/s.m2.K)

A = luas permukaan benda yang kontak dengan fluida (m2)

= beda suhu antara benda dan fluida (m2)

Contoh Konveksi dalam kehidupan

Sistem ventilasi rumah

Cerobong asap pabrik

Angin laut dan angin darat

Pembuatan sistem aliran air panas di hotel, apartemen, atau perusahaan-perusahaan besar

Radiasi adalah perpindahan kalor yang tidak memerlukan medium.

Ket:

W = energi radiasi yang dipancarkan (watt)

A = luas permukaan (m2)

e = emisivitas benda (0 < e 1)

= konstanta Stefan-Boltzmann (5,67 x 10-8 watt/m2.K4)

T = suhu (K)

NB: e = 1, untuk benda hitam sempurna

e = 0, untuk benda mengkilap

Contoh Radiasi dalam kehidupan

Panas matahari sampai ke bumi

Pertemuan 4 dan 5

Asas Black

Pada pencampuran zat yang suhu awalnya berbeda akan terjadi pelepasan dan

penyerapan kalor. Zat yang suhunya tinggi akan melepaskan kalor, dan sebaliknya

zat yang suhunya rendah akan menerima kalor. Dalam hal ini energi kekal, artinya

energi kalor tersebut sama dengan energi asal penghasil kalor.

Azas Black berbunyi:

“ Banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan

banyaknya kalor yang diserap oleh zat yang suhunya lebih rendah ”.

Qlepas = Qterima

m2 c2 (T2 – Tc) = m1 c1 (Tc – T1)

C. Alokasi waktu : 15 x 45 menit

D. Metode Pembelajaran

Inkuiri

Tanya jawab

Penugasan

Eksperimen

E. Langkah-langkah Pembelajaran

Pertemuan 1

1. Pendahuluan

Pengkondisian

Apersepsi: Menanyakan tentang alat ukur suhu

Motivasi: Mengapa pada siang hari kabel listrik terlihat kendur?

Menyampaikan tujuan pembelajaran

2. Kegiatan Inti

Eksplorasi

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil yang terdiri dari 4 – 5 orang

Elaborasi

Masing-masing kelompok diberikan permasalahan yang berkaitan dengan tujuan

pembelajaran

a. pengaruh kalor terhadap perubahan suhu benda

b. pengaruh perubahan suhu benda terhadap ukuran benda ( pemuaian )

c. pengaruh kalor terhadap perubahan wujud benda

Peserta didik mendiskusikan permasalahan yang diberikan

Masing-masing perwakilan kelompok menyampaikan hasil diskusinya

Kelompok yang lain memberikan tanggapan yang berkaitan dengan pendapat

kelompok penyaji

Konfirmasi

Guru memberi penguatan atas hasil presentasi dari masing- masing kelompok.

3. Penutup

Guru bersama peserta didik membuat rangkuman materi pembelajaran tentang

Kalor, Pemuaian, dan Perubahan Wujud

Melakukan penilaian, baik selama PBM berlangsung maupun diakhir

pembelajaran

Memberikan tugas rumah

Peserta didik diingatkan untuk mempelajari materi pada pertemuan selanjutnya,

yaitu tentang Perpindahan Kalor

Pertemuan 2 dan 3

1. Pendahuluan

Pengkondisian

Apersepsi: Menanyakan tentang pemuaian

Motivasi: Mengapa ketika berada di dekat api unggun, kita merasakan panas?

Menyampaikan tujuan pembelajaran

2. Kegiatan Inti

Eksplorasi

Menanyakan kepada peserta didik tentang perpindahan panas matahari

Peserta didik dibagi dalam kelompok kecil yang terdiri dari 4 – 5 orang

Elaborasi

Masing-masing kelompok diberikan permasalahan yang berkaitan dengan tujuan

pembelajaran

a. Perpindahan kalor secara konduksi

b. Perpindahan kalor secara konveksi

c. Perpindahan kalor secara radiasi

Peserta didik mendiskusikan permasalahan yang diberikan di dalam masing-masing

kelompok

Masing-masing perwakilan kelompok menyampaikan hasil diskusinya

Kelompok yang lain memberikan tanggapan yang berkaitan dengan pendapat

kelompok penyaji

Konfirmasi

Guru memberi penguatan atas hasil presentasi dari masing- masing kelompok.

3. Penutup

Guru bersama peserta didik membuat rangkuman materi pembelajaran tentang

Perpindahan Kalor

Melakukan penilaian, baik selama PBM berlangsung maupun diakhir

pembelajaran

Memberikan tugas rumah

Peserta didik diingatkan untuk mempelajari materi pada pertemuan selanjutnya,

yaitu tentang Asas Black

Pertemuan 4

1. Pendahuluan (10 menit)

Pengkondisian

Apersepsi:

Apa yang dimaksud dengan kalor ?

Rumus kalor ( Q = m. c. T )

Motivasi

Mengapa air panas yang dituangkan ke gelas yang berisi air dingin dapat berubah

suhunya ?

Menyampaikan tujuan pembelajaran dari materi yang dipelajari

2. Kegiatan Inti (115 menit)

Eksplorasi

Peserta didik dibagi menjadi beberapa kelompok, yang terdiri dari 4-5 orang.

Membagikan Lembar Pratikum pada masing-masing kelompok

Peserta didik di dalam kelompok diminta untuk bekerja sesuai dengan Lembar

Pratikum yang telah disediakan.

Elaborasi

Perwakilan dari masing- masing kelompok mempresentasikan hasil pratikum

Peserta kelompok yang lain menanggapi hasil pratikum kelompok yang

mempresentasikan.

Konfirmasi

Guru memberi penguatan atas hasil presentasi dari masing- masing kelompok.

2. Penutup (10 menit)

Guru bersama peserta didik membuat rangkuman materi pembelajaran tentang Azas

Black

Melakukan penilaian, baik selama PBM berlangsung maupun diakhir pembelajaran

Memberikan tugas rumah

Peserta didik diingatkan bahwa pada pertemuan selanjutnya akan dilaksanakan

Ulangan Harian

Pertemuan 5

1. Kegiatan Pendahuluan

Pengkondisian

2. Kegiatan Inti

Ulangan harian (UH).

Siswa diberikan kesempatan untuk menanyakan pemecahan dari soal-soal UH

yang dianggap sulit

3. Kegiatan Penutup

Mengingatkan materi pembelajaran untuk pertemuan selanjutnya

Melakukan evaluasi (penilaian)

a. Alat/ Bahan / Sumber Belajar

Alat dan Bahan : Gelas, air panas, air dingin, termometer, gelas ukur, dan neraca

Sumber Belajar : Buku Fisika kelas SMA / MA Kelas X yang relevan.

b. Penilaian

1. Penilaian kognitif

Soal

1. Jika suatu zat mempunyai massa jenis kecil, maka zat tersebut…..

A. Cepat naik suhunya bila dipanaskan

B. Lambat naik suhunya bila dipanaskan

C. Cepat mendidih

D. Lambat mendidih

E. Cepat berubah wujud

2. Benda bermassa 5 kg mempunyai kalor jenis 2 kal/g.oC, kapasitas kalor bendatersebut

sebesar … kal/oC.

A. 100

B. 1.000

C. 10.000

D. 100.000

E. 1.000.000

3. Logam baja yang berbentuk batangan pada suhu 20oC dan memiliki panjang 2 m. Bila

diketahui = 0,00001/oC, maka panjang batang baja setelah dipanaskan 100oC menjadi …

m.

A. 2,00132

B. 2,0126

C. 2,0168

D. 2,00176

E. 2,0134

4. Perubahan wujud benda dari cair menjadi gas disebut … .

A. Menyublim

B. Menguap

C. Mengembun

D. Membeku

E. Menyublim dan membeku

5. Sebuah dinding kaca dalam ruangan ber-AC memiliki panjang 2 m, lebar 1 m, dan tebal 5

mm. Suhu permukaan dalam kaca 25oC dan suhu luar 35oC. Berapa banyaknya kalor yang

mengalir dari luar ruangan melalui dinding kaca jika koefisien konduksi termalnya 0,8

J/m.s.K?

6. Sebuah benda massanya 100 g temperaturnya 2000C dimasukkan ke dalam temperatur

yang terbuat dari almunium yang massanya 200 g. Bila kalori meter berisi 500 g air

pada temperatur 25 0C . Jika temperatur naik menjadi 300C , dan diketahui kalor jenis

almunium 0,125 kal/g.0C dan kalor jenis air 1 kal/g.0C, Tentukanlah kalor jenis benda

tersebut?

7. Jika 75 gram air yang suhunya 0oC dicampur dengan 50 gram air yang suhunya 100oC,

maka berapakah suhu akhir campuran itu? (kalor jenis air = 1 kal/g.oC)

Kunci Jawaban

5. Diket : p = 2 m, l = 1 m, L = 5 mm = 0,005 m ( 1 Poin )A = p x l = 2 m x 1 m = 2 m2

T1 = 25oC = 25 + 273 = 298 KT2 = 35oC = 35 + 273 = 308 K

T = T2 – T1 = (308 – 298) K = 10 K k = 0,8 J/m.s.K

Dit : H = … ? ( 1 Poin )Jawab

( 1 Poin )

( 1

Poin )

= 3200 J/s ( 2 Poin )

6. Diket : mx = 100 g ( 1 Poin )

Tx = 200oC

mal = 200 g

mair = 500 g

Tair = 25oC

Tc = 30oC

cal = 0,125 kal/g.oC

cair = 1 kal/g.oC

Dit : cx = … ? ( 1 Poin )

Jawab

Kalor yang dilepas = kalor yang diterima

(1 Poin )

( 1 Poin )

( 1 Poin

)

100 x cx (200-30) = 200 x 0,125 x (30-25) + 500 x 1 x (30-25)

100 x cx (170) = 200 x 0,125 x (5) + 500 x 1 x (5)

17000 cx = 125 + 2500

17000 cx = 2625

cx = 0,16 kal/gCo. (2 Poin )

7. Diket: c1 = c2 = 1 kal/g.oC ( 1 Poin )

Dit: Tc = … ? ( 1 Poin )

Jawab

Qlepas = Qterima ( 1 Poin )

m2. c2. T2 = m1. c1. T1 ( 1 Poin )

50 g. 1 kal/g.oC. ( 100 – Tc ) = 75 g. 1 kal/g.oC. ( Tc - 0 )

50 ( 100 – Tc ) = 75.Tc

5000 – 50 Tc = 75 Tc

5000 = 75 Tc + 50 Tc

5000 = 125 Tc

125 Tc = 5000

( 2 Poin )

T1 = 0oCm1 = 75 g

Tc = … ?

T2 = 100oCm2 = 50 g

8. Pengamatan nilai-nilai karakter

No.Indikator nilai

karakter

No. Daftar hadir peserta didik

1 2 3 4 5 6 7 8 91

0

1

1

1

2

1

3

1

4

1

5

1

6

1

7

1

8

1

9

2

0

2

1

2

2

2

3

2

4

2

5

2

6

2

7

2

8

2

9

3

0

1

Mengikuti kegiatan

pembelajaran dengan

baik

2

Berkomunikasi lisan

dan tulisan secara

efektif dan santun

3

Menghargai adanya

perbedaan pendapat

dan berempati dengan

orang lain

4

Membangun dan

menerapkan informasi

dan pengetahuan secara

logis, kritis, kreatif, dan

inovatif

5

Menunjukkan sikap

kompetitif dan sportif

untuk mendapatkan

hasil yang terbaik

Jumlah BT

Jumlah MT

Jumlah MB

Jumlah MK

BT (Belum Terlihat) : jika peserta didik belum memperlihatkan perilaku yang tertera

dalam indikator

MT (Mulai Terlihat) : jika peserta didik mulai memperlihatkan perilaku yang tertera

dalam indikator, tetapi belum konsisten

MB (Mulai Berkembang) : jika peserta didik mulai konsisten memperlihatkan perilaku

yang tertera dalam indikator

MK (Menjadi Kebiasaan/Membudaya) : jika peserta didik terus-menerus/konsisten

memperlihatkan perilaku yang tertera dalam indikator

9. Penilaian Afektif

NO Aspek yang dinilai Skor

SL SR JR TP

1 Peserta didik mengikuti pelajaran dengan serius.

2 Peserta didik mengerjakan latihan dengan

semangat.

3 Peserta didik menyerahkan tugas dengan tepat

waktu.

4 Peserta didik antusias dalam bertanya apabila tidak

jelas.

Keterangan :

SL : Selalu : 4

SR : Sering : 2

JR: Jarang : 1

TP : Tidak Pernah : 0

10. Penilaian Keterampilan

No

Nama

Peserta

didik

Aspek yang dinilai

Membaca

prosedur

kerja

BekerjasamaMembersihkan

alat dan bahanKetelitian

1.

2.

3.

LEMBAR PRATIKUM PESERTA DIDIK

AZAS BLACK

Tujuan : Mengukur suhu campuran

Alat dan Bahan : Termometer, air panas, air dingin, neraca, gelas ukur

Langkah - Langkah Kerja:

1. Timbang gelas ukur kosong ( mg )

2. Timbang massa air dingin ((mg+ma) - mg ) = m air dingin

3. Ukur suhu air dingin ( Tair dingin ).

4. Timbang massa air panas ((mg+ma) - mg ) = m air panas

5. Ukur suhu air panas ( Tair panas ).

6. Campur air panas dan air dingin, kemudian ukur suhunya ( Tc ).

7. Lakukan langkah 1 sampai dengan langkah 6 sebanyak 5 kali.

m gelas = ……………………..

No.

Percobaanm air dingin Tair dingin m air panas Tair panas Tc

1

2

3

4

5

Kesimpulan:

………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………

…………………..,.......................

Mengetahui,

Kepala Sekolah Guru Mata Pelajaran

………………………… …………………………………….