KONVERSI SUHU DAN PERUBAHAN AKIBAT SUHU

BAHAN AJAR

HARI / TANGGAL   : Rabu / 13 - 11 - 2019

KELAS                       : VII B, C, A

SEMESTER                : Ganjil

Jam Pertemuan	Kompetensi Dasar/ Indikator Pencapaian Kompetensi	Tujuan Pembelajaran	Langkah-langkah Pembelajaran	Sumber Belajar/Alat Peraga	Instrumen Penilaian	Ket
	KD. 3.4 Memahami konsep suhu, pemuaian, kalor, perpindahan kalor, dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari termasuk mekanisme menjaga kestabilan suhu tubuh pada manusia dan hewan. IPK. 3.4.1           Menjelaskan definisi suhu. 3.4.2           Menjelaskan berbagai jenis termometer. 3.4.3           Menentukan skala suhu dengan melakukan pengukuran suhu dengan menggunakan thermometer	§  Siswa dapat menjelaskan definisi suhu. §  Siswa dapat menjelaskan berbagai jenis thermometer dan fungsinya. §  Siswa dapat menentukan skala suhu dengan melakukan pengukuran suhu dengan menggunakan thermometer. §  Siswa dapat menentukan skala thermometer tak berskala dengan membandingkan dengan temometer berskala. §  Siswa dapat menjelaskan definisi pemuaian.	Kegiatan Pendahuluan 1.      Orientasi 2.      Apersepsi 3.      Motivasi 4.      Pemberian Acuan Kegiatan Inti 1.      Stimulation (stimullasi/ pemberian rangsangan) 2.      Problem statemen (pertanyaan/identifikasi masalah) 3.      Data collection (pengumpulan data) 4.      Data processing (pengolahan Data) 5.      Verification / Pembuktian 6.      Generalizatio (menarik kesimpulan) Penutup	Sumber Belajar : © Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. 2016. Buku Siswa Mata Pelajaran IPA. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Alat Peraga : 1. Laptop 2. Mistar 3. Slide 4. Dan lainnya yang mendukng	Penilaian : 1.      Pengetahuan

Konversi Suhu

1. Sebuah benda memiliki suhu sebesar 150ᵒC. Hitunglah besar suhu benda tersebut dalam skala Fahrenheit!

Jawab.
F = (9/5) C + 32
   = (9/5 x 150) + 32
   = 270 + 32
   = 302
Jadi suhu benda sebesar 150ᵒC sama dengan 302ᵒF.

2. Suhu udara di ruangan 95oF. Nyatakan suhu tersebut ke dalam skala Kelvin!

Penyelesaian:

95oF = 5/9 (95 – 32) = 35oC

35oK = (35 + 273) K = 308 K

3. Pada waktu ekspresi dominan cuek terdapat laporan cuaca dari Inggris di mana suhu udara mencapai 14oF. Berapakah suhunya jikalau diukur menggunakan:

a. Termometer reamur

b. Termometer celcius

c. Termometer kelvin

Penyelesaian:

Diketahui:

tF = 14oF

Ditanyakan: tR, tC, dan T

Jawab:

a. Mengubah skala fahrenheit ke reamur

perbandingan skala termometer reamur dan fahrenheit ialah sebagai berikut.

tR	=	4
tF – 32		9

Maka:

tR = 4/9 × (tF – 32)

tR = 4/9 × (14 – 32)

tR = 4/9 × (–18)

tR = –8

Jadi, ketika diukur dengan termometer reamur, suhunya adalah –8oR.

b. Mengubah skala fahrenheit ke celcius

perbandingan skala termometer celcius dan fahrenheit ialah sebagai berikut.

tC	=	5
tF – 32		9

Maka:

tC = 5/9 × (tF – 32)

tC = 5/9 × (14 – 32)

tC = 5/9 × (–18)

tC = –10

Jadi, ketika diukur dengan termometer celcius, suhunya adalah –10oC.

c. Mengubah skala fahrenheit ke kelvin

perbandingan skala termometer kelvin dan fahrenheit ialah sebagai berikut.

T – 273	=	5
tF – 32		9

Maka:

T – 273 = 5/9 × (tF – 32)

T – 273 = 5/9 × (14 – 32)

T – 273 = 5/9 × (–18)

T – 273 = –10

T = –10 + 273

T = 263

Jadi, ketika diukur dengan termometer kelvin, suhunya ialah 263 K.

Perubahan Akibat Suhu

Apa yang terjadi pada benda jika suhunya berubah? Salah satu perubahan yang terjadi pada benda adalah ukuran benda itu berubah. Jika suhu benda naik, secara umum ukuran benda bertambah. Peristwa ini disebut pemuaian.
1. Pemuaian Zat Padat
Zat padat dapat mengalami pemuaian. Gejala ini memang sulit untuk diamati secara langsung, tetapi seringkali kamu dapat melihat pengaruhnya. misalnya, saat kamu menuangkan air panas ke dalam gelas, tiba-tiba gelas itu retak. Retaknya gelas ini karena terjadinya pemuaian yang tidak merata pada gelas itu. Kamu akan pelajari lebih dalam tentang pemuaian pada zat padat.

1. Pemuaian Zat Padat

Zat padat dapat mengalami pemuaian. Gejala ini memang sulit untuk diamati secara langsung, tetapi seringkali kamu dapat melihat pengaruhnya. misalnya, saat kamu menuangkan air panas ke dalam gelas, tiba-tiba gelas itu retak. Retaknya gelas ini karena terjadinya pemuaian yang tidak merata pada gelas itu. Kamu akan pelajari lebih dalam tentang pemuaian pada zat padat.
a. Pemuaian Panjang Zat Padat
Pada umumnya, benda atau zat padat akan memuai atau mengembang jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Pemuaian dan penyusutan itu terjadi pada semua bagian benda, yaitu panjang, lebar, dan tebal benda tersebut. Jika benda padat dipanaskan, suhunya akan naik. Pada suhu yang tinggi, atom dan molekul penyusun logam tersebut akan bergetar lebih cepat dari biasanya sehingga logam tersebut akan memuai ke segala arah. Para perancang bangunan, jembatan, dan jalan raya harus memperhatikan sifat pemuaian dan penyusutan bahan karena perubahan suhu. Jembatan umumnya dibuat dari besi baja yang saling disambungkan satu dengan lainnya. Untuk itu, agar sambungan besi baja tidak melengkung karena memuai akibat terik panas matahari atau menyusut di malam hari, sambungan-sambungan besi baja tidak boleh dipasang saling rapat satu dengan lainnya. Harus ada rongga yang cukup di antara sambungan-sambungan itu.



Bimetal dibuat berdasarkan sifat pemuaian zat padat. Bimetal antara lain dimanfaatkan pada termostat. Prinsip kerja termostat sebagai berikut. Jika udara di ruangan dingin, keping bimetal akan menyusut, membengkok ke kiri, dan menyentuh logam biasa sehingga kedua ujungnya saling bersentuhan. Sentuhan antara kedua ujung logam itu menjadikan rangkaian tertutup dan menyalakan pemanas sehingga ruangan menjadi hangat. Jika untuk mengontrol ruangan berpendingin, cara kerjanya serupa. Saat ruangan mulai panas, termostat bengkok dan menghubungkan rangkaian listrik sehingga pendingin kembali bekerja.



Hasil percobaanmu menunjukkan jika panjang logam mula-mula sama, untuk logam yang berbeda ternyata pertambahan panjang karena pemuaiannya juga berbeda. Besaran yang menentukan pemuaian panjang zat padat adalah koefisien muai panjang. Koefisien muai panjang suatu zat padat adalah bilangan yang menunjukkan pertambahan panjang tiap satu satuan panjang zat itu jika suhunya dinaikkan 1^oC .

Jenis Bahan	Koefisien Muai Panjang (/0C)
Kaca biasa Kaca Pyrex Aluminium Kuningan Baja Tembaga	0,000009 0,000003 0,000026 0,000019 0,000011 0,000017

b. Pemuaian Luas dan Volume Zat Padat
Jika suatu benda berbentuk lempengan dipanaskan, pemuaian terjadi pada kedua arah sisi-sisinya. Pemuaian semacam ini disebut pemuaian luas. Pemasangan pelat-pelat logam selalu memperhatikan terjadinya pemuaian luas. Pemuaian luas memiliki koefisien muai sebesar dua kali koefisien muai panjang. Bagaimanakah pemuaian yang dialami oleh kelereng dan balok besi jika kedua benda tersebut dipanaskan? Benda-benda yang berdimensi tiga (memiliki panjang, lebar, dan tinggi) akan mengalami muai ruang jika dipanaskan. Pemuaian ruang memiliki koefisien muai tiga kali koefisien muai panjang. Balok baja jika dipanaskan akan memuai dengan koefisien muai sebesar 0,000033/^o Pernahkah kamu menjumpai daun pintu tidak dapat ditutupkan pada bingkai pintunya? Kaca jendela tidak dapat masuk ke dalam bingkainya? Hal itu terjadi karena pemasangan daun pintu dan kaca jendela terlalu rapat dengan bingkainya sehingga ketika terjadi pemuaian atau penyusutan tidak tersedia lagi rongga yang cukup.

2. Pemuaian Zat Cair dan Gas

Sebagaimana zat padat, zat cair juga memuai jika dipanaskan. Bahkan, pemuaian zat cair relatif lebih mudah atau lebih cepat teramati dibandingkan dengan pemuaian zat padat. Gas juga memuai jika dipanaskan.
Sifat pemuaian gas harus diperhatikan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya ketika memompa ban sepeda jangan terlalu keras, seharusnya sesuai ukuran.