soal pemuaian & kalor

hari : senin

tanggal : 18 november 2019

KELAS                       : VII ( Tujuh )

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.      Penilaian tertulis  2. penilaian lisan

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Sebuah benda yang terbuat dari baja memiliki panjang 1000 cm. Berapakah pertambahan panjang baja itu, jika terjadi perubahan suhu sebesar 50°C?

Penyelesaian:

Diketahui :

L0 = 1000 cm

∆T = 50 °C

α = 12 × 10-6 °C-1 (lihat di tabel koefisien muai panjang)

Ditanyakan : ∆L = ...?

Jawab:

L = L0(1 + α∆T)

L = L0 + L0α∆T

L – L0 = L0α∆T

∆L = L0α∆T

∆L = 1000 × 12 × 10-6 × 50

∆L = 60 cm

Jadi, pertambahan panjang benda tersebut sebesar 60 cm.

2. Pada suhu 30oC sebuah pelat besi luasnya 10 m2. Apabila suhunya dinaikkan menjadi 90oC dan koefisien muai panjang besi sebesar 0,000012/oC, maka tentukan luas pelat besi tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui:

A0 = 10 m2

T0 = 30oC

T = 90oC

∆T = T – T0 = 90 – 30 = 60oC

α = 0,000012/oC

β = 2α = 2 × 0,000012/oC = 0,000024/oC

Ditanyakan: A = …?

Jawab:

A = A0(1 + β × ∆T)

A = 10(1 + 0,000024 × 60)

A = 10(1 + 0,00144)

A = 10 × 1,00144

A = 10,0144 m2

Jadi, luas pelat besi setelah dipanaskan adalah 10,0144 m2.

3. Sebuah bejana memiliki volume 1 liter pada suhu 25oC. Jika koefisien muai panjang bejana 2 × 10-5/oC, maka tentukan volume bejana pada suhu 75oC!

Penyelesaian:

Diketahui:

γ = 3α = 3 × 2 × 10-5/oC = 6 × 10-5/oC

∆T = 75oC – 25oC = 50oC

V0 = 1 L

Ditanyakan: V = …?

Jawab:

V = V0(1 + γ × ∆T)

V = 1(1 + 6 × 10-5 × 50)

V = 1(1 + 3 × 10-3)

V = 1(1 + 0,003)

V = 1 × 1,003

V = 1,003 liter

Jadi, volume bejana setelah dipanaskan adalah 1,003 liter.

BAHAN AJAR

HARI / TANGGAL    : Senin/18-11-2019

KELAS                       : VII ( Tujuh )

SEMESTER                : Ganjil

Alokasi Waktu	Kompetensi Dasar/ Indikator Pencapaian Kompetensi	Tujuan Pembelajaran	Langkah-langkah Pembelajaran	Sumber Belajar/Alat Peraga	Instrumen Penilaian	Hasil
9 JP (3 Pertemuan)	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      Mengetahui pengertian suhu dan thermometer serta jenis termometer.         3.4.2      Menentukan skala suhu dengan melakukan pengukuran suhu dengan termometer skalanya, serta membandingkannya secara pengukuran dengan termometer skala suhu yang telah di kenal.         3.4.3      Menjelaskan Pengertian kalor.           3.4.4      Mendeskripsikan hubungan kalor dengan suhu dan hubungan kalor dengan wujud.          3.4.5      Menentukan macam-macam perpindahan kalor. KD. 4.4 Melakukan percobaan untuk menyelidiki pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda serta perpindahan kalor IPK.       4.4.1      Mengamati peristiwa kehidupan sehari-hari yang terkait dengan perubahan wujud benda setelah menerima atau melepas kalor 4.4.2      Melakukan percobaan mengukur suhu benda menggunakan thermometer serta menyelidiki pemuaian pada benda padat, cair, dan gas 4.4.3      Melakukan percobaan menyelidiki pengaruh kalor terhadap perubahan suhu dan wujud benda serta perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi 4.4.4      Mengumpulkan mengenai berbagai upaya menjaga kestabilan suhu tubuh makhluk hidup dalam kehidupan sehari-hari 4.4.5      Menyajikan hasil dalam bentuk laporan tertulis dan mendiskusikannya dengan tema	§  Peserta Didik dapat menyajikan hasil pengamatan, inferensi, dan mengomunikasikan hasil penyelidikannya tentang fungsi perasa sebagai pengukur suhu. §  Peserta Didik dapat menjelaskan 3 jenis termometer. §  Peserta Didik dapat membuat skala suhu, melakukan pengukuran suhu dengan termometer skalanya, serta membandingkannya secara pengukuran dengan termometer skala suhu yang telah dikenali. §  Peserta Didik dapat menjelaskan pengertian titik tetap dalam penentuan skala suhu. §  Peserta Didik mampu menjelaskan kalor, §  Peserta Didik menyelidiki faktor-faktor yang memengaruhi kenaikan suhu benda akibat pemberian kalor. §  Peserta Didik dapat menerapkan persamaan kalor untuk kenaikan suhu pada persoalan yang sesuai. §  Peserta Didik dapat menyelidiki karakteristik suhu benda pada saat benda mengalami perubahan wujud. §  Peserta Didik dapat menentukan kalor untuk perubahan wujud. §  Peserta Didik mampu menjelaskan dan membedakan macam-macam perpindahan kalor.	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. Air Panas 4. Air Dingin 5. Thermometer 6. LCD 7. Dan lainnya yang mendukng	Penilaian : 1.  Pengetahuan 2.  Ketrampilan 3.  Sikap

MATERI AJAR

Kalor

Suhu menyatakan tingkat panas benda. Benda memiliki tingkat panas tertentu karena di dalam benda terkandung energi panas. Seperti telah kamu lakukan dalam kegiatan penyelidikan di atas, segelas air dan seember air yang bersuhu sama memiliki energi panas yang berbeda. Untuk menaikkan suhu 200 g air, memerlukan energi panas yang lebih besar daripada 100 g air. Pada suhu yang sama, zat yang massanya lebih besar mempunyai energi panas yang lebih besar pula. Energi panas yang berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah disebut kalor. Apa satuan kalor? Sebagai bentuk energi, dalam SI kalor bersatuan Joule (J). Satuan kalor yang populer (sering digunakan di bidang gizi) adalah kalori dan kilokalori. Satu kalori adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air hingga naik sebesar 1 ^oC. Satu kalori sama dengan 4,184 J,sering dibulatkan menjadi 4,2 J.

Tubuhmu mengubah sebagian makanan menjadi energi panas. Energi panas yang disediakan oleh makanan diukur dalam kilokalori, sering disingkat kkal atau Kal (dengan K huruf kapital). Satu Kal makanan sama dengan 1.000 kalori. Kita menggunakan kilokalori untuk makanan karena kalori terlalu kecil untuk dipakai mengukur energi pada makanan yang kita makan (agar bilangan yang dikomunikasikan tidak terlalu besar). Zat gizi makanan mengandung energi kimia yang dapat diubah menjadi energi panas atau energi bentuk lain. Sebagian energi ini digunakan untuk mempertahankan. suhu tubuh. Saat kamu sedang kedinginan, kamu akan menggigil untuk mempercepat metabolisme tubuh sehingga suhu tubuh tetap terjaga. Setiap makanan kemasan harus tercantum kandungan energinya.

Kalor dan Perubahan Suhu Benda

Pada kegiatan sebelumnya, kamu telah mengamati, bahwa jika air diberi panas dari pembakar spiritus yang menyala, ternyata suhunya naik. Secara umum, suhu benda akan naik jika benda itu mendapatkan kalor. Sebaliknya, suhu benda akan turun jika kalor dilepaskan dari benda itu. Air panas jika dibiarkan lama-kelamaan akan mendingin menuju suhu ruang. Ini menunjukkan sebagian kalor dilepaskan benda itu ke lingkungan. kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda hingga suhu tertentu dipengaruhi juga oleh jenis benda. Besaran yang digunakan untuk menunjukkan hal ini adalah kalor jenis. Kalor untuk menaikkan suhu benda bergantung pada jenis benda itu. Makin besar kenaikan suhu benda, kalor yang diperlukan makin besar pula. Makin besar massa benda, kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu makin besar pula. Kalor yang diperlukan untuk kenaikan suhu = kalor jenis x massa benda x kenaikan suhu atau di lambangkan dengan:
Q = m x C x t

Kalor pada Perubahan Wujud Benda

Terjadinya perubahan wujud sering kita amati dalam kehidupan sehari-hari. Contoh yang sering kamu jumpai, pada air mendidih kelihatan gelembung-gelembung uap air, yang menunjukkan adanya perubahan wujud dari air menjadi uap. Untuk mendidihkan air, diperlukan kalor. Jadi, untuk mengubah wujud zat cair menjadi gas diperlukan kalor.




Perpindahan Kalor



Kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Bagaimanakah caranya? 


1. Konduksi
Saat kamu menyetrika, setrika yang panas bersentuhan dengan kain yang kamu setrika. Kalor berpindah dari setrika ke kain. Perpindahan kalor seperti ini disebut konduksi. Konduksi merupakan perpindahan panas melalui bahan tanpa disertai perpindahan partikel-partikel bahan itu.

Benda yang jenisnya berbeda memiliki kemampuan menghantarkan panas secara konduksi (konduktivitas) yang berbeda pula. Bahan yang mampu menghantarkan panas dengan baik disebut konduktor. Konduktor buruk disebut isolator. Seperti hasil percobaanmu, logam termasuk konduktor. Kayu dan plastik termasuk isolator. Berbagai peralatan rumah tangga memanfaatkan sifat konduktivitas bahan. Peralatan memasak yang bersentuhan dengan api menggunakan konduktor yang baik, sedangkan pegangannya menggunakan isolator yang baik. Panas kopi dapat bertahan cukup lama di gelas kaca karena gelas merupakan isolator yang baik. aat udara dingin, kamu bergelung di dalam selimut. Selimut terbuat dari serat wool atau kapas yang bersifat isolator.

2. Konveksi
Air merupakan konduktor yang buruk. Namun, ketika air bagian bawah dipanaskan, ternyata air bagian atas juga ikut panas. Berarti, ada cara perpindahan panas yang lain pada air tersebut, yaitu konveksi. Saat air bagian bawah mendapatkan kalor dari pemanas, air memuai sehingga menjadi lebih ringan dan bergerak naik dan digantikan dengan air dingin dari bagian atas. Dengan cara ini, panas dari air bagian bawah berpindah bersama aliran air menuju bagian atas. Proses ini disebut konveksi. Pola aliran air membentuk arus konveksi.



Konveksi adalah perpindahan kalor dari satu tempat ke tempat lain bersama dengan gerak partikel-partikel bendanya. Elemen pemanas oven, pemanggang roti, magic jar,dan lain-lain biasanya terletak di bagian bawah. Saat difungsikan, udara bagian bawah akan menjadi lebih panas dan bergerak naik, sedangkan udara bagian atas yang lebih dingin akan bergerak turun. Pada peralatan tertentu seperti pengering rambut (hair dryer), aliran konveksi dibantu (atau dipaksa) dengan menggunakan kipas.

3. Radiasi
Bayangkan saat kamu berjalan di tengah hari yang cerah. Kamu merasakan panasnya matahari pada mukamu. Bagaimana kalor dari matahari dapat sampai ke wajahmu? Bagaimana kalor dapat melalui jarak berjuta-juta kilometer dan melewati ruang hampa? Dalam ruang hampa tidak ada materi yang memindahkan kalor secara konduksi dan konveksi. Jadi perpindahan kalor dari matahari sampai ke bumi dengan cara lain. Cara tersebut adalah radiasi. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa memerlukan medium. Kamu juga merasakan akibat radiasi kalor saat menghadapkan telapak tanganmu pada bola lampu yang menyala, atau saat kamu duduk di dekat api unggun. Udara merupakan konduktor buruk, dan udara panas api unggun bergerak ke atas. Namun, kamu yang berada di samping api unggun dapat merasakan panas. Setiap benda dapat memancarkan dan menyerap radiasi kalor, yang besarnya antara lain bergantung pada suhu benda dan warna benda.



Kamu dapat menyimpulkan: Makin luas permukaan benda panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya. Makin panas benda dibandingkan dengan panas lingkungan sekitar, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya. Kamu dapat menyimpulkan: Makin luas permukaan benda dingin, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya. Makin rendah suhu benda, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya. Saat kamu menjemur dua kaos basah yang warnanya berbeda, kamu mendapatkan bahwa kaos yang berwarna lebih gelap ternyata lebih cepat kering. Kamu dapat menyimpulkan: Makin gelap benda panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan kelingkungannya. Makin gelap benda dingin, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya.