E-MODUL SUHU DAN KALOR UNTUK KELAS VIII SMP/MTS Disusun Oleh: Rizki Amelia, S.Pd
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page1 KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang senantiasa melimpahkan segala nikmat, rahmat, dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan E-Modul Pembelajaran Fisika kelas XI untuk tingkat Sekolah Menengah Atas. Modul ini disusun dengan mempertimbangkan kondisi dan untuk memahami kebutuhan peserta didik. Modul ini disusun dengan konsep untuk kemandirian peserta didik dan pendidik sebagai pendamping. Materi pembelajaran modul ini menerapkan pendekatan berbasis saintifik. Dalam modul ini memuat uraian materi yang berkaitan dengan suhu dan kalor, selain itu untuk memudahkan pemahaman juga terdapat peta konsep, rangkuman, dan video pembelajaran yang dapat di akses melalui link terkait materi suhu dan kalor. Harapan saya, modul ini dapat membantu peerta didik untuk memahami materi suhu dan kalor. Akhir kata saya mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu. Saya menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan E-Modul ini. Untuk itu, kritik dan saran bagi kesempurnaan modu ini sangat saya harapkan. Medan, 15 September 2023 Rizki Amelia NIM.4172121031
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page2 DAFTAR ISI Hal Kata Pengantar.......................................................................................................................... 1 Daftar Isi................................................................................................................................... 2 Peta Konsep..............................................................................................................................3 Suhu.......................................................................................................................................... 7 Pemuaian.................................................................................................................................10 Kalor dan perubahan wujud.................................................................................................... 16 Perpindahan kalor....................................................................................................................23 Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD)......................................................................................30 Soal Evaluasi...........................................................................................................................34 Daftar Pustaka......................................................................................................................... 37 Profil Pengembang..................................................................................................................38
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page3 PETA KONSEP Suhu dan Kalor Suhu Termometer Skala pada termometer Pemuaian Pemuaian panjang Pemuaian luas Pemuaian volume Penyusutan Kalor Hubungan kalor dengan suhu benda Kalor jenis dan kapasits kalor Perubahan wujud Kalor lebur dan kalor didih Azas black Perpindahan kalor
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page4 SUHU DAN KALOR Bahan ajar berbasis Problem Based Learning (PBL) pada materi Kalor dan Perpindahan Kalor akan memberi kesempatan kepada peserta didik untuk lebih mudah memahami kalor dan perpindahan kalor sebagai salah satu cara untuk meningkatkan pemahaman konsep peserrta didik. Kalian tentu sudah mempelajari tentang suhu, pemuaian dan kalor. Aplikasi kalor dalam bidang teknologi mungkin terdapat dirumah anda, yaitu seperti lemari es, suatu mesin yang fungsinya antara lain mengubah air menjadi es. Aplikasi perpindahan kalor di alam dapat anda jumpai pada sirkulasi udara di pantai. Pada siang hari angin bertiup dari laut menuju ke darat yang disebut angin laut, sebaliknya pada malam hari angin bertiup dari darat menuju ke laut yang disebut dengan angin darat. Bagaimana air dapat menjadi menjadi es dalam lemari es? Mengapa angin laut bertiup siang hari dan angin darat bertiup pada malam hari? Untuk menjawab kedua pertanyaan tersebut kita akan belajar dengan bahan ajar ini. Suhu merupakan derajad panas atau dinginnya suatu benda. Suhu termasuk besaran skalar dengan satuan pokoknya kelvin (K). Alat mengukur suhu adalah Termometer. Termometer memanfaatkan sifat termometrik zat untuk mengukur suhu. Sifat termometrik zat merupakan sifat zat yang berubah jika dipanaskan, misalnya volume zat cair, panjang logam dan lain sebagainya. Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta didik dapat: 1. Menganalisis pengaruh kalor terhadap perubahan suhu benda, pengaruh perubahan benda terhadap ukuran benda, dan perpindahan kalor. 2. Mendeskripsikan Azas Black. 3. Menghitung kalor jenis logam melalui sebuah pecobaan. Waktu yang disediakan untuk kegiatan ini adalah 45 menit untuk satu kali pertemuan. Rincian alokasi waktu dapat dilihat pada perincian langkah-langkah kegiatan pada halaman berikutnya.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page5 Garis besar kegiatan ini mengikuti model Problem Based Learning (PBL) berikut : Orientasi Mengorganisasi Membimbing Mengembangkan Menganalisis peserta didik kan peserta penyelidikan dan menyajikan dan pada masalah didik untuk individual atau hasil karya 15 mengevaluasi 5 menit belajar 5 menit kelompok 15 menit proses menit pemecahan masalah 5 menit Guru Guru membentu Guru Guru membantu Guru menjelaskan peserta didik mendorong peserta didik membantu tujuan untuk peserta didik dalam peserta didik pembelajaran, mendefenisikan untuk merencanakan untuk menjelaskan dan mengumpulkan dalam melakukan logistik yang mengorganisasi informasi yang menyiapkan refleksi atau dibutuhkan, kan tugas sesuai, karya-karya yang evaluasi mengajukan belajar yang melaksanakan sesuai seperti terhadap fenomena berhubungan eksperimen, laporan, vidio dan penyelidikan atau cerita dengan untuk model serta mereka dan yang masalah mendapatkan membantu proses-proses memunculkan tersebut. penjelasan dan mereka untuk yang mereka masalah, pemecahan berbagi tugas gunakan. motivasi masalah. dengan peserta didik temannya. untuk terlibat dalam pemecahan masalah yang dipilih.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page6 Gambar 1. Segelas air es dan segelas teh panas Pada gambar di atas kalian bisa melihat segelas air es dan segelas teh panas, apa kalian pikirkan disaat kalian melihat gambar diatas ? Kalian pasti membayangkan kalau air es itu dingin dan teh itu panas bukan? Menurut kalian Apa itu panas dingin suatu benda? Langkah 1 : Mengorientasikan peserta didik terhadap masalah Hipotesis Rumuskan suatu hipotesis untuk menjawab permasalahan di atas. Untuk menjawabnya, pelajari materi berikut dengan penuh semangat.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page7 Tubuh manusia dapat merasakan suhu dalam bentuk rasa panas atau dingin. Ketika menyentuh es, otak memberikan informasi rasa dingin. Ketika berada di terik matahari, otak memberikan informasi rasa panas. Tampak di sini bahwa suhu adalah ukuran derajat panas suatu benda dan merupakan besaran fisika yang dapat diukur dan dideteksi. Pada suhu lebih tinggi molekul-molekul penyusun benda bergetar lebih kencang. Akibatnya, energi yang dimiliki partikel menjadi lebih tinggi. Pada saat udara panas, molekul-molekul udara bergerak lebih kencang. Molekul-molekul ini menumbuk kulit lebih kencang sehingga udara terasa lebih panas. Sebaliknya, pada saat udara dingin, molekul-molekul di udara bergerak lebih lambat. Molekul-molekul di kulit justru bergetar lebih kencang. Ketika udara dingin bersentuhan dengan kulit maka sebagian energi yang dimiliki molekul-molekul di kulit berpindah ke atom-atom di udara. Getaran molekul pada kulit menjadi lebih lambat sehingga kulit merasakan dingin (Abdullah, 2016). Alat yang dapat mengukur suhu suatu benda disebut termometer. Termometer bekerja dengan memanfaatkan perubahan sifat-sifat fisis benda akibat perubahan suhu, misalnya termometer raksa. Termometer berupa tabung kaca yang di dalamnya berisi zat cair, yaitu air raksa atau alkohol. Pada suhu yang lebih tinggi, raksa dalam tabung akan mengalami pemuaian sehingga menunjuk angka yang lebih tinggi pada skala. Sebaliknya, pada suhu yang lebih rendah air raksa dalam tabung menyusut sehingga menunjuk angka yang lebih rendah pada skala. Terdapat empat skala yang digunakan dalam pengukuran suhu, yaitu skala Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin. Termometer Suhu merupakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Alat untuk mengukur suhu adalah Thermometer. Termometer memanfaatkan sifat termometrik zat untuk mengukur suhu. Sifat termometrik zat adalah sifat fisis zat yang berubah jika dipanaskan, misalnya volume zat cair, panjang logam, hambatan listrik seutas kawat platina, tekanan gas pada volume tetap, dan warna pijar kawat (filamen) lampu. Jika dua zat berbeda suhu dipertemukan, suatu ketika suhu kedua zat akan tepat sama. Jika zat pertama setimbang termal dengan zat kedua dan zat ketiga, zat kedua akan setimbang termal dengan zat ketiga (Kanginan, 2013). Skala-skala Termometer Langkah 2 : Mengorganisaikan peserta didik untuk belajar Suhu
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page8 Pembuatan skala pada termometer memerlukan dua titik referensi yaitu titik didih dan titik beku. Sebagai titik pertama dipilih titik beku, yaitu suhu campuran antara es dan air pada tekanan normal. Ini terjadi pada saat air mulai membeku. Titik kedua yang dipilih adalah titik didih, yaitu suhu ketika air mendidih pada tekanan normal. Kedua titik referensi tersebut sering disebut titik tetap atas dan titik tetap bawah. Ada empat macam skala yang biasa digunakan dalam pengukuran suhu, yaitu skala Celcius, skala Fahrenheit, Skala Reamur dan skala Kelvin. Skala-skala pada termometer dapat ditunjukkan pada gambar 2.1. Gambar 2. Skala Termometer Perbandingan skala Celcius, Reamur, Fahrenheit yaitu C : F : (F-32) : (K-273) = 100 : 80 : 180 : 100 = 5 : 4 : 9 : 5. Konversi skala termometer ditunjukkan pada tabel 1. Tabel 1. Konversi Skala Termometer Skala Asal Skala Tujuan Celcius Reamur Fahrenheit Kelvin Celcius TC = TC TR = TC TF = TC + 32 TK = TC + 273 Reamur TC = TR TR = TR TF = TB + 32 TK = TR + 273 Fahrenheit TC = (TF – 32) TR = (TF – 32) TF = TF TK = (TF - 32) + 273 Kelvin TC = TK – 273 TR = (TK – 273) TF = (TK – 273) + 32 TK = TK (Foster, 2012). a. Skala Reamur Pada saat menetapkan skala suhu, maka orang perlu menentukan dua peristiwa di mana suhunya ditetapkan terlebih dahulu. Dua peristiwa tersebut harus dapat dihasilkan
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page9 ulang secara mudah dan teliti. Dua peristiwa yang sering digunakan sebagai acuan penetapan adalah peleburan es pada tekanan satu atmosfer dan air mendidih pada tekanan satu atmosfer. Suhu peleburan es pada tekanan satu atmosfer sering disebut titik acuan bawah dan suhu didih air pada tekanan satu atmosfer sering disebut titik acuan atas. Skala suhu Reamur ditetapkan sebagai berikut: 1. Suhu es murni yang sedang melebur pada tekanan satu atmosfer ditetapkan sebagai suhu 0°. 2. Suhu air murni yang sedang mendidih pada tekanan satu atmosfer diterapkan sebagai suhu 80°. Jadi, ketika kita memanaskan es yang sedang melebur sehingga menjadi air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atmosfer (udara terbuka) maka kita menaikkan suhu sebesar (80 – 0) = 80°R. b. Skala Celcius Cara penetapan skala suhu Celcius tidak beda jauh dengan cara penetuan skala suhu Reamur. Skala suhu Celcius ditetapkan sebagai berikut: 1. Suhu es murni yang sedang melebur pada tekanan satu atmosfer ditetapkan sebagai suhu 0°C. 2. Suhu air murni yang sedang mendidih pada tekanan satu atmosfer diterapkan sebagai suhu 100°C. Jadi, ketika kita memanaskan es yang sedang melebur sehingga menjadi air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atmosfer kita menaikkan suhu sebesar (100 – 0) = 100°C. c. Skala Fahrenheit Penetapan skala suhu Fahrenheit sedikit berbeda dengan penetapan skala Celcius dan Reamur. Skala suhu Fahrenheit ditetapkan sebagai berikut: a. Suhu es murni yang sedang melebur pada tekanan satu atmosfer ditetapkan sebagai suhu 32°F. b. Suhu air murni yang sedang mendidih pada tekanan satu atmosfer diterapkan sebagai suhu 212°F. Jadi, ketika kita memanaskan es yang sedang melebur sehingga menjadi air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atmosfer maka kita menaikkan suhu sebesar (212 – 32) = 180°F.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page10 d. Skala Kelvin Jika suhu zat terus didinginkan maka zat tersebut akan berubah wujud dari gas menjadi cair, lalu berubah menjadi padat. Jika diturunkan terus menerus maka getaran atomatom dalam zat makin lambat. Ketika diturunkan lagi maka atom-atom zat tidak bergerak lagi. Untuk semua zat yang ada di alam semesta didapatkan bahwa suhu ketika semua partikel tidak bergerak lagi sama dengan -273°C. Skala suhu Kelvin ditetapkan sebagai berikut: a. Suhu ketika partikel-partikel zat di alam semesta tidak bergerak lagi dipilih sebagai titik acuan bawah. Suhu titik acuan bawah ini diambil sebagai nol derajat mutlak atau nol kelvin. b. Besar kenaikan suhu untuk tiap kenaikan skala kelvin sama dengan besar kenaikan suhu untuk tiap kenaikan skala celcius. Dengan demikian, hubungan antara skala kelvin dan celius adalah Skala kelvin = skala celcius + 273 Suhu es murni melebur pada tekanan satu atmosfer adalah 0°C dan sama dengan 0 + 273 = 273 K Suhu air murni mendidih pada tekanan satu atmosfer adalah 100°C dan sama dengan 100 + 273 = 373 K Skala kelvin ditetapkan sebagai skala suhu dalam satuan SI (Abdullah, 2016). Pemuaian merupakan gerakan atom penyusun benda karena mengalami pemanasan. Makin panas suhu suatu benda, makin cepat getaran antar atom yang menyebar ke segala arah. Karena adanya getaran atom inilah yang menjadikan benda tersebut memuai ke segala arah. Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan. Sementara itu, penyusutan adalah berkurangnya ukuran suatu benda saat benda tersebut mengalami penurunan suhu akibat didinginkan. Pemuaian atau penyusutan terjadi pada setiap benda yang mengalami perubahan suhu, baik untuk zat padat, cair, maupun gas. 1. Pemuaian Panjang Rel kereta api yang berada di luar ruangan, tentu akan mengalami peristiwa pemuaian ini. Pada siang hari, karena suhu udara cenderung panas, batang rel akan mengalami Pemuaian
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page11 pemuaian (bertambah panjang). Sementara itu, di malam hari, batang rel akan menyusut (bertambah pendek) kembali karena suhu udara yang dingin. Pemuaian panjang merupakan perubahan panjang suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan. Peristiwa ini terjadi pada zat padat yang ukuran panjangnya jauh lebih besar jika dibandingkan dengan lebar atau diameternya. 2. Pemuaian Luas Pemuaian luas merupakan perubahan luas suatu benda saat benda tersebut mengalami kenaikan suhu akibat dipanaskan. Pemuaian luas ini dapat diamati pada benda yang ketebalannya jauh lebih kecil dibandingkan dengan panjang dan lebarnya. Jadi, pemuaian arah tebalnya juga jauh lebih kecil daripada pemuaian di arah panjang dan lebarnya, sehingga bisa diabaikan. Pada terjadi pemuaian. Kaca mengalami penambahan ukuran yang lebih lebar dari sebelumnya. Akibatnya, kaca terlihat terpasang sangat rapat pada bingkai. 3. Pemuaian Volume Ketika memasak air di dalam panci, tanpa disadari panci mengalami pemuaian saat dipanaskan, air dan panci sama-sama menyerap kalor dari api. panci yang menyerap kalor atau energi panas itu, ukurannya akan bertambah karena mengalami pemuaian. Pemuaian ini menyebabkan panci mengalami penambahan volume. Zat padat yang mempunyai tiga dimensi (panjang, lebar, dan tinggi), seperti bola dan balok, jika dipanaskan akan mengalami muai volume, yakni bertambahnya panjang, lebar, dan tinggi zat padat tersebut. Karena muai volume merupakan penurunan dari muai panjang, maka muai ruang juga tergantung dari jenis zat. Pemuaian volume dapat dilihat pada persamaan 2.3. Rumus umum pemuaian panjang, luas, dan volume dapat dilihat pada persamaan 2.1. ........................................(2.1) Keterangan: Pt = perubahan ukuran benda setelah mengalami pemuaian (m) P0 = ukuran benda mula-mula (m) θ = koefisien muai benda (α = koefisien muai panjang, 2α = koefisien muai luas, 3α = koefisien muai volume) (/°C) ∆T = perubahan suhu (°C)
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page12 Penyusutan Rel kereta api mengalami pemuaian pada siang hari. Sementara pada malam hari rel kereta api kembali keukuran semula. Peristiwa ini disebut penyusutan. Penyusutan terjadi ketika suhu lingkungan tidak lagi panas. Saat suhu menurun ukuran rel yang tadinya memanjang akan mulai menyusut. Penyusutan merupakan peristiwa saat suatu benda mengalami pengurangan ukuran. Ukuran yang berkurang diakibatkan perubahan suhu yaitu suhu panas ke suhu dingin. Penyusutan terjadi pada berbagai macam wujud dalam klasifikasi benda. Penyusutan terjadi pada suhu dan temperature yang rendah. Langkah 3 : Membimbing Penyelidikan individual maupun kelompok Setelah memahami konsep tentang suhu dan pemuaian, maka lakukan kegiatan pada fitur “Ayo Kita Coba” berikut ini dan lengkapilah jawaban pertanyaan yang ada.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page13 MARI MENCOBA Tujuan Membedakan suhu benda Menentukan konversi skala termometer Alat dan bahan Baskom /gelas : 3 buah Air Panas secukupnya Air Hangat secukupnya Air dingin / es secukupnya Termometer Cara kerja 1. Tuangkan ketiga air tersebut kedalam wadah yang berbeda-beda 2. Ukurlah suhu ketiga air tersebut menggunakan thermometer 3. Masukkan hasilnya ke dalam tabel dibawah ini Pertanyaan 1. Mengapa ketiga air tersebut memiliki skala yang berbeda-beda? 2. Konvermasikan skala tersebut ke dalam skala kelvin. Berdasarkan percobaan dan diskusi yang telah kamu lakukan, apa yang dapat kamu simpulkan?
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page14 Berdasarkan hasil pengamatan praktikum, buatlah laporan tertulis praktikum sederhana tersebut. Format penulisan laporan meliputi: a. Judul praktikum b. Tujuan praktikum c. Dasar teori d. Alat dan bahan yang digunakan e. Cara kerja f. Data pengamatan praktikum g. Analisa data pengamatan h. Kesimpulan Pada kegiatan ini, presentasikan hasil kerja kelompok dari praktikum yang dilakukan. Melalui kegiatan ini, kalian akan melatih rasa percaya diri dan kemampuan dalam berkomunikasi. Sampaikan pendapat kelompok di depan kelas dengan bahasa yang sopan dan santun, sehingga kelompok yang lain dapat memberikan masukan dan pendapat. Buatlah desain presentasi kalian semenarik mungkin. Untuk melihat hasil yang diperoleh itu benar. Lakukan evaluasi dan refleksi dari pembelajaran pada kegiatan sebelumnya. Lakukan evaluasi untuk mengukur pemahaman anda. Setelah melakukan praktikum dan mengetahui tentang suhu, sekarang kita akan membahas bagaimana hal tersebut dapat terjadi. Untuk lebih jelas, simak teori yang disajikan berikut ini. Dari praktikum diatas, kalian dapat mengetahui suhu pada air es = 13 o C, air hangat = 50 o C, dan air panas = 80 o C, kenapa berbeda-beda? Karena rasa dingin dan panas yang kita rasakan sifatnya relatif. Jika suhunya lebih tinggi maka akan terasa panas dan jika suhunya lebih rendah maka akan terasa lebih rendah dengan intensitas yang sesuai dengan perbedaan suhunya. Jika dirubah dari celcius ke kelvin dapat kita lihat air dingin 13 o C + 237 = 250 K, air hangat 50 o C + 237 = 287 dan air panas 80 o C + 237 = 317. Langkah 4 : mengembangkan dan menyajikan hasil karya Setelah melakukan rangkaian kegiatan belajar, sajikan rangkuman hasil belajar kalian dalam bentuk laporan serta presentasikan laporan hasil karya anda dengan menarik. Langkah 5 : Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah Langkah 1 : Mengorientasikan peserta didik terhadap masalah
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page15 Gambar 3. Segelas teh panas Coba kalian perhatikan gambar di atas! Pernahkah kalian menyentuh sendok yang dibiarkan dalam gelas yang berisi teh panas? Apakah yang sebernanya yang berpindah dari teh ke sendok? Hipotesis Rumuskan suatu hipotesis untuk menjawab permasalahan di atas. Untuk menjawabnya, pelajari materi berikut dengan penuh semangat.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page16 Es yang disimpan pada air yang hangat akan melebur dan dalam suatu waktu akan mencapai kesetimbangan termal. Peleburan es terjadi karena adanya perpindahan kalor dari air panas ke es. Interaksi yang menyebabkan perubahan suhu ini pada dasarnya adalah perpindahan energi dari satu benda ke benda lainnya. Energi yang ditransfer dari suatu benda ke benda lainnya karena perbedaan suhu disebut kalor. Hubungan Kalor dengan Suhu Benda Hubungan kalor dengan suhu benda yaitu makin besar kenaikan suhu suatu benda, makin besar pula kalor yang diserapnya. Selain itu, kalor yang diserap benda juga bergantung massa benda dan bahan penyusun benda. Secara matematis dapat ditulis seperti pada persamaan 2.4. Kalor jenis beberapa zat dapat dilihat pada lampiran 7. .............................................(2.2) Keterangan: = kalor yang diserap/dilepas benda (J) = massa benda (kg) = kalor jenis benda (J/kg°C) = perubahan suhu (°C) Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor Terdapat empat buah bola masing-masing terbuat dari aliminium, besi, kuningan, dan timah. Keempat bola ini memiliki massa sama dan ditempatkan di dalam suatu tempat yang berisi air mendidih. Setelah 30 menit, keempat bola akan mencapai kesetimbangan termal dengan air dan akan memiliki temperatur yang sama dengan temperatur air. Kemudian, keempat bola diangkat dan ditempatkan di atas kepingan parafin. Bola aluminium dapat melelehkan parafin dan jatuh menembus parafin. Beberapa sekon kemudian, bola besi mengalami kejadian yang sama. Bola kuningan hanya dapat melelehkan parafin sebagian, sedangkan bola timah hampir tidak dapat melelehkan parafin. Keempat bola tersebut menyerap kalor dari air mendidih, kemudian memindahkan kalor tersebut pada parafin sehingga parafin meleleh. Oleh karena setiap benda memiliki Langkah 2 : Mengorganisaikan peserta didik untuk belajar Kalor dan Perubahan Wujud
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page17 kemampuan berbeda untuk melelehkan parafin, setiap bola akan memindahkan kalor dari air ke parafin dengan besar yang berbeda. Kemampuan yang dimiliki setiap benda ini berhubungan dengan kalor jenis benda tersebut. Kalor jenis suatu benda dapat didefinisikan sebagai jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 kg suatu zat sebesar 1K. Kalor jenis menunjukkan kemampuan suatu benda untuk menyerap kalor. Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin besar pula kemampuan benda tersebut untuk menyerap kalor. Secara matematis, kalor jenis suatu zat dapat dituliskan seperti pada persamaan 2.5. ...................................................(2.3) Keterangan : = kalor jenis suatu zat (J/kg K) = kalor jenis (J) = massa benda (kg) = perubahan temperatur (K) Untuk suatu benda faktor dipandang sebagai satu kesatuan dan faktor ini disebut sebagai kapasitas kalor. Secara matematis dapat ditulis seperti pada persamaan 2.6. ..........................................(2.4) Satuan kapasitas kalor adalah J/K. jika persamaan 1 dan 2 diuraikan, besarnya kalor suatu zat seperti pada persamaan 2.7. ..................................................(2.5) (Saripudin et al., 2009). Perubahan Wujud Apabila suatu zat menerima atau melepaskan kalor, maka wujudnya dapat berubah menjadi wujud lain. Ketika suatu zat berubah menjadi wujud lain, diperlukan atau dilepaskan sejumlah kalor. Kalor yang diperlukan atau dilepaskan per satuan massa pada saat terjadi perubahan fase atau wujud disebut kalor laten. Contohnya pada air yang sudah mendidih lalu dipanaskan, maka air akan berubah menjadi uap atau gas, akan tetapi suhunya tidak akan bertambah. Contoh lainnya adalah es yang sedang mencair. Ketika mencair, suhu es dalam bentuk padat akan sama dengan suhu saat baru menjadi air. Dua contoh tersebut menunjukkan bahwa pada saat terjadi perubahan wujud atau fase benda, tidak ada perubahan
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page18 suhu atau kenaikan suhu yang terjadi. Perubahan wujud zat pada benda dapat dilihat pada tabel 2.4. Tabel 2. Perubahan Wujud Zat No. Nama Perubahan Dari wujud Ke wujud Kalor 1. Mencair Padat Cair Diserap 2. Menguap Cair Gas Diserap 3. Menyublim Padat Gas Diserap 4. Membeku Cair Padat Dilepas 5. Mengembun Gas Cair Dilepas 6. menyublim Gas Padat Dilepas Kalor Lebur dan Kalor Didih Kalor yang diserap benda digunakan untuk dua kemungkinan, yaitu untuk menaikkan suhu dan untuk mengubah wujud benda. Misalnya, saat es mencair, ketika itu benda berubah wujud, tetapi suhu benda tidak berubah meski ada penambahan kalor. Kalor yang diberikan ke es tidak digunakan untuk mengubah suhu es, tetapi untuk mengubah wujud benda. Kalor ini disebut kalor laten. Kalor laten merupakan kalor yang dibutuhkan 1 kg zat untuk berubah wujud. Kalor laten ada dua macam, yaitu kalor lebur dan kalor didih. Kalor lebur merupakan kalor yang dibutuhkan 1 kg zat untuk melebur. Kalor yang dibutuhkan untuk melebur sejumlah zat yang massanya m dan kalor leburnya KL dapat dirumuskan seperti pada persamaan 2.8. kalor lebur beberapa zat ditunjukkan pada lampiran 8. .........................................(2.6) Keterangan: = kalor yang diperlukan (J) = massa zat (kg) = kalor lebur zat (J/kg) Sama halnya kalor lebur, kalor didih merupakan kalor yang dibutuhkan 1 kg zat untuk mendidih/menjadi uap. Kalor ini sama dengan kalor yang diperlukan pada zat untuk mengembun. Jadi, kalor yang dibutuhkan 1 kg air untuk menguap seluruhnya sama dengan kalor yang dibutuhkan untuk mengembun seluruhnya. Kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan sejumlah zat yang massanya m dan kalor didih atau uapnya Ku , dapat
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page19 dinyatakan seperti pada persamaan 2.9. Kalor didih beberapa zat dapat dilihat pada lampiran 8. ...............................................(2.7) Keterangan: = kalor yang diperlukan (J) = massa zat (kg) = kalor didih/uap zat (J/kg) (Alfatah dan Yusuf, 2016). Asas Black Pada saat membuat minuman air putih hangat, maka dibuat dengan mengambil setengah gelas air panas dari termos, kemudian setengah gelas lagi diisi dengan air putih yang dingin., jadi jika ada dua buah benda yang berbeda yang suhunya kemudian dicampurkan menjadi satu maka benda benda yang lebih panas akan memberi kalor pada benda yang leih dingin dan benda yang lebih dingin akan menerima kalor dari benda yang lebih panas. Hukum kekekalan energi di rumuskan pertama kali oleh Joseph Black (1728 – 1899). Oleh karena itu, pernyataan tersebut juga di kenal sebagai asas Black. Joseph Black merumuskan perpindahan kalor antara dua benda yang membentuk suhu termal seperti pada persamaan 2.10. ..............................................(2.8) Keterangan: = besar kalor yang diberikan (J) = besar kalor yang diterima (J) Langkah 3 : Membimbing Penyelidikan individual maupun kelompok Setelah memahami konsep tentang kalor dan perubahannya, maka lakukan kegiatan pada fitur “Ayo Kita Coba” berikut ini dan lengkapilah jawaban pertanyaan yang ada.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page20 MARI MENCOBA Tujuan Mengidentifikasi hubungan kalor dengan massa dan kalor jenis benda. Alat dan bahan Gelas beker (gelas kimia) Termometer Bunsen Kaki tiga Statif Stopwatch Minyak goreng Cara kerja 1. Isilah gelas beker dengan air sebanyak 100 ml, kemudian letakkan gelas kimia diatas kaki tiga. 2. Panaskan air selama beberapa menit, catat kenaikan suhu air dengan termometer. 3. Catat kenaikan suhu. 4. Gantilah air dengan minyak goreng sebanyak 100 ml, kemudian lakukan seperti langkah nomor 2. Pertanyaan 1. Bagaimanakah hubungan antara massa zat dengan jumlah kalor?
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page21 Berdasarkan hasil pengamatan praktikum, buatlah laporan tertulis praktikum sederhana tersebut. Format penulisan laporan meliputi: a. Judul praktikum b. Tujuan praktikum c. Dasar teori d. Alat dan bahan yang digunakan e. Cara kerja f. Data pengamatan praktikum g. Analisa data pengamatan h. Kesimpulan Pada kegiatan ini, presentasikan hasil kerja kelompok dari praktikum yang dilakukan. Melalui kegiatan ini, kalian akan melatih rasa percaya diri dan kemampuan dalam berkomunikasi. Sampaikan pendapat kelompok di depan kelas dengan bahasa yang sopan dan santun, sehingga kelompok yang lain dapat memberikan masukan dan pendapat. Buatlah desain presentasi kalian semenarik mungkin. Dari praktikum di atas kalian dapat mengetahui bahwa data massa zat yang telah di ukur dan lama pemanasannya yang mewakili jumlah kalor dibutkan tabel untuk mencarai bagaimana hubungannya dengan grafiknya. Dimana lama pemanasan sebanding dengan jumlah kalor, karena semakin lama pemanasannya maka semakin besar pula kalor yang dibutuhkan atau dikeluarkan. Dapat kita ambil kesimpulan dari percobaan di atas yaitu, zat air yang lebih kecil kenaikannya karena air termasuk zat yang lambat untuk naik menaikkan suhu. Zat minyak, karena zat minyak lebih cepat kenaikkan suhunya biarpun menggunakan pemanas yang kecil. Langkah 4 : mengembangkan dan menyajikan hasil karya Setelah melakukan rangkaian kegiatan belajar, sajikan rangkuman hasil belajar kalian dalam bentuk laporan serta presentasikan laporan hasil karya anda dengan menarik. Langkah 5 : Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page22 Gambar 4. Memasak air Disaat Anda sedang memasak, ketika api dinyalakan air yang semula dingin kemudian akan menjadi panas, karena suhunya naik. Panci yang digunakan untuk menampung air dan badan Anda yang berada dekat dengan nyalanya api juga ikut merasakan panas. Mengapa hal tersebut bisa terjadi? Langkah 1 : Mengorientasikan peserta didik terhadap masalah Hipotesis Rumuskan suatu hipotesis untuk menjawab permasalahan di atas. Untuk menjawabnya, pelajari materi berikut dengan penuh semangat.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page23 Pada saat merebus air hingga mendidih dan waktu membuka tutup pancinya maka akan digunakan kain sebagai alas tangan dalam memegang tutup pancinya dan hal ini dilakukan agar kalor yang berasal dari tutup panci tidak berpindah ketangan secara langsung sehingga tangan tidak merasakan kepanasan sewaktu mengangkat tutup pancinya. Perpindahan kalor terdiri dari konduksi, konveksi dan radiasi a. Konduksi ketika salah satu ujung besi dipanaskan maka ujung lainnya akan ikut panas. Ini diakibatkan adanya kalor yang berpindah dari ujung yang dipanaskan ke ujung yang dingin. Di sini tidak ada bagian besi yang berpindah. Ketika bagian dasar panci dipanaskan maka bagian atas atau ujung panci ikut panas. Ini terjadi karena perpindahan kalor dari bagian dasar panci ke bagian lainnya. Tidak ada bagian panci yang bergerak. Jika kita mengaduk teh panas dengan sendok yang dingin maka lama-lama pegangan sendok menjadi panas. Terjadi aliran kalor dari ujung sendok yang bersentuhan dengan teh dengan ujung sendok yang dipegang tangan. Konduksi adalah perpindahan kalor dari satu tempat ke tempat lain melalui benda. Tetapi selama kalor berpindah tidak ada bagian benda maupun atom atau molekul penyusun benda yang ikut berpindah. Ketika ujung zat dipanaskan maka elektron-elektron pada bagian tersebut bergerak lebih kencang (memiliki energi kinetik lebih besar). Akibatnya elektron bermigrasi ke lokasi yang memiliki energi kinetik lebih rendah (bagian zat yang lebih dingin). Migrasi tersebut menyebabkan tumbukan electron yang berenergi tinggi dengann electron yang berenergi rendah sehingga electron yang berenergi rendah menjadi berenergi tinggi yang direpresentasikan oleh kenaikan suhu. Begitu seterusnya sehingga elektron yang berenergi tinggi tersebar makin jauh dari lokasi pemanasan. Peristiwa ini merepresentasikan perambatan kalor secara konduksi. Penyebab lain peristiwa konduksi adalah getaran atom zat padat di sekitar posisi setimbangnya. Ketika atom-atom di lokasi pemanasan bergetar lebih kencang maka atomatom yang bertetangga ikut bergetar lebih kencang dari sebelumnya. Getaran kencang atom tetangga ini diikuti oleh tetangga yang lebih jauh. Begitu seterusnya sehingga terjadi perpindahan getaran atom. Pada akhirnya semua atom dalam zat bergetar lebih kencang. Ini Langkah 2 : Mengorganisaikan peserta didik untuk belajar Perpindahan Kalor
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page24 merepresentasikan fenomena perambatan kalor. Karena tidak ada atom yang berpindah (hanya getaran yang lebh kencang saja yang berpindah) maka ini pun merupakan peristiwa konduksi. Perpindahan kalor secara kondusksi akibat migrasi elektron hanya terjadi pada material logam (material yang mengandung elektron bebas). Perpindahan kalor secara konduksi akibat getaran atom-atom dapat terjadi pada semua zat padat. Namun, perpindahan kalor secara konduksi akibat migrasi electron jauh lebih mudah daripada akibat perpindahan getaran atom. Oleh karena itulah peristiwa konduksi pada logam jauh lebih mudah daripada peristiwa konduksi pada material bukan logam (isolator). Pada material isolasor juga terjadi peristiwa konduksi (akibat perpindahan getaran atom) namun sangat lambat sehingga kita kataka material tersebut merupakan penghambat aliran kalor. Jika ujung kaca dipanaskan maka ujung lain akan ikut panas walaupun setelah berselang cukup lama. Ini adalah bukti peristiwa konduksi pada bahan bukan logam. Cepat perambatan kalor dalam zat padat berbeda untuk zat yang berbeda. Ada zat yang sangat mudah memindahkan kalor dan ada yang sangat sulit. Zat yang mudah memindahkan kalor contohnya besi, tembaga, aluminium. Semua logam termasuk zat yang mudah memindahkan kalor. Zat semacam ini disebut juga konduktor kalor. Umumnya konduktor kalor juga merupakan konduktor listrik. Artinya jika zat mudah menghantar kalor maka zat tersebut juga mudah menghantar listrik. Contoh zat yang sulit menghantar kalor adalah kaca, karet, kayu, batu. Zat yang sulit menghantarkan kalor juga disebut isolator kalor. Zat padat yang sulit menghantarkan kalor umumnya juga sulit menghantarkan listrik. Ketika satu ujung zat ini dipanaskan maka diperlukan waktu yang sangat lama bagi ujung lain untuk panas. Ukuran kemampuan zat menghantar kalor dikenal dengan konduktivitas panas. Laju konduksi kalor dalam bahan memenuhi persamaan sebagai berikut. ..........................(2.9) Jika merupakan kelajuan hantaran kalor (banyaknya kalor yang mengalir per satuan waktu) dan , maka persamaan diatas menjadi seperti pada persamaan 2.12. ............................................(2.10) Keterangan : = banyak kalor yang mengalir (J) = luas permukaan () = perbedaan suhu dua permukaan (K)
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page25 = tebal lapisan (m) = konduktivitas termal daya hantar panas (J/ms K) = lamanya kalor mengalir (s) = kelajuan hantaran kalor (J/s) b. Konveksi Ketika air di dalam panci dipanaskan maka bagian air yang menerima panas adalah bagian yang bersentuhan dengan panci, khususnya bagian dasar panci. Namun, lama-lama seluruh bagian air menjadi panas karena adanya aliran molekul air dari bawah ke atas. Aliran tersebut mendesak air yang dingin yang berada di atas untuk turun sehingga mengalami pemanasan ketika yang dipanaskan. Pada cara ini kalor merambat karena perpindahan molekul atau atom penyusun benda. Ketika satu bagian benda menerima kalor maka atomatom penyusunnya bergerak lebih cepat. Akibatnya, atom-atom tersebut terdorong (berpindah) ke lokasi dimana atom-atom masih bergetar lambat. Perpindahan atom yang telah bergerak cepat membawa energi kalor. Dengan demikian terjadi perpindahan kalor dari lokasi yang bersuhu tinggi ke lokasi yang bersuhu rendah. Konveksi hanya terjadi di dalam benda yang memiliki atom atau molekul yang dapat bergerak bebas. Benda seperti ini adalah fluida yang terdiri dari zat cair dan gas. Jadi, konveksi terjadi dalam zat cair atau gas. Fluida yang dipanaskan akan memuai. Karena massa tidak berubah maka massa jenis fluida mengecil. Akibatnya fluida tersebut akan bergerak ke atas. Benda yang massa jenis lebih kecil akan berada di lapisan atas dan yang massa jenis besar akan berada di lapisan bawah. Jika air dan minyak dicampur maka minyak pada akhirnya berada di lapisan atas karena massa jenisnya lebih kecil daripada air. Besarnya kalor yang merambat tiap satuan waktu dapat ditulis seperti pada persamaan 2.13. ...............................................(2.11) Keterangan : = jumlah kalor yang mengalir tiap satuan waktu (W) = luas penampang aliran () = perbedaan temperatur antara kedua tempat fluida mengalir (K) = koefisien konveksi termal (Wm-2 K-4 ) (Abdullah, 2016). c. Radiasi
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page26 Konveksi dan konduksi memerlukan adanya materi sebagai medium untuk membawa kalor dari daerah yang lebih panas ke yang lebih dingin. Tetapi jenis ketiga dari transfer kalor terjadi tanpa medium apapun. Semua kehidupan di dunia ini bergantung pada transfer energi dari matahari, dan energi ini di transfer ke bumi melalui ruang yang hampa (hampir hampa). Bentuk transfer energi ini dalam kalor karenaRa temperatur matahari jauh lebih besar (6000K) dari bumi dan dinamakan radiasi. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui medium. Ruang antara matahari dan bumi kebanyakan hampa. Tetapi panas matahari dapat mencapai bumi. Ini salah satu bukti bahwa kalor dapat merambat tanpa perlu medium. Kehangatan yang kita terima dari api terutama merupakan energi radiasi (sebagian besar udara yang dipanaskan oleh api naik sebagai akibat dari konveksi ke atas cerobong asap dan tidak mencapai kita). Kecepatan sebuah benda meradiasikan energi telah ditemukan sebanding dengan pangkat empat temperatur Kelvin, . yaitu sebuah benda pada temperatur 2000 K jika dibandingkan dengan benda lain pada 1000 K meradiasikan energi dengan kecepatan 24 = 16 kali lipat lebih besar. Kecepatan radiasi juga sebanding dengan luas dari benda yang memancarkannya, sehingga kecepatan energi meninggalkan benda, , adalah sebagai berikut. ..............................................(2.12) Persamaan ini disebut persamaan Stefan-Boltzmann, dan merupakan konstanta universal yang disebut konstanta Stefan-Boltzmann yang memiliki nilai: ...................................(2.13) (Giancoli, 2001). Langkah 3 : Membimbing Penyelidikan individual maupun kelompok Setelah memahami konsep tentang perpindahan kalor, maka lakukan kegiatan pada fitur “Ayo Kita Coba” berikut ini dan lengkapilah jawaban pertanyaan yang ada.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page27 MARI MENCOBA Tujuan: Membuktikan perpindahan kalor secara konduksi Membuktikan perpindahan kalor secara konveksi Membuktikan perpindahan kalor secara radiasi Alat dan Bahan : a. Konduksi Penyangga 1 buah Kompor spiritus 1 buah Batang besi 1 buah Lilin 1 buah b. Konveksi Bejana kaca / gelas ukur 1 buah Kompor spiritus 1 buah Batang besi 1 buah Termometer 1 buah Langkah kegiatan: a. Konduksi 1) Siapkan alat dan bahan. 2) Masukkan batang besi ke dalam lubang penyangga bagian bawah 3) Dibagian belakang besi letakkan lilin 4) Hidupkan kompor spiritus dan tunggu beberapa menit. 5) Amati apa yang terjadi pada lilin dan batang besi, buatlah kesimpulan.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page28 Berdasarkan hasil pengamatan praktikum, buatlah laporan tertulis praktikum sederhana tersebut. Format penulisan laporan meliputi: i. Judul praktikum j. Tujuan praktikum k. Dasar teori l. Alat dan bahan yang digunakan m. Cara kerja n. Data pengamatan praktikum o. Analisa data pengamatan p. Kesimpulan Pada kegiatan ini, presentasikan hasil kerja kelompok dari praktikum yang dilakukan. Melalui kegiatan ini, kalian akan melatih rasa percaya diri dan kemampuan dalam berkomunikasi. Sampaikan pendapat kelompok di depan kelas dengan bahasa yang sopan dan santun, sehingga kelompok yang lain dapat memberikan masukan dan pendapat. Buatlah desain presentasi kalian semenarik mungkin. Dari praktikum diatas dapat kita ketahui bahwa : 1. Konduksi Sebelum batang besi dipanaskan dengan kompor spiritus, lilin yang ditempelkan pada permukaan batang besi masih berbentuk padat, sedangkan setelah ujung batang besi dipanaskan dengan kompor spiritus, lilin yang ada pada pangkal batang besi meleleh. Hal ini dikarenakan ada perpindahan kalor dari api kompor ke batang besi dan lilin yang menempel di permukaan besi. 2. Konveksi Sebelum tabung kaca atau gelas ukur dipanaskan, potongan kertas berada di dasar tabung dan ada juga yang melayang di atas permukaan air dalam tabung, sedangkan sesudah tabung kaca/gelas ukur dipanaskan, pada suhu 60o C, potongan kertas mulai bergerak berputar-putar, yang di bawah mulai naik ke atas, pada suhu 100 o C Langkah 4 : mengembangkan dan menyajikan hasil karya Setelah melakukan rangkaian kegiatan belajar, sajikan rangkuman hasil belajar kalian dalam bentuk laporan serta presentasikan laporan hasil karya anda dengan menarik. Langkah 5 : Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page29 pergerakan potongan kertas semakin cepat. Hal ini disebakan karena adanya perpindahan kalor pada air dari tabung.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page30 PENGUKURAN SUHU Gambar 4. Seseorang yang sedang demam Ketika seseorang mengalami sakit demam, suhu tubuh akan meningkat. Apa hubungan demam dengan suhu dan alat ukur apa untuk mengukur suhu tersebut? Mengapa suhu tubuh seseorang atau suatu benda penting untuk diketahui? A. Tujuan Membedakan suhu dan menentukan konversi skala termometer B. Alat dan bahan 1. Gelas 3 buah 2. Air panas secukupnya 3. Air hangat secukupnya 4. Air dingin/es secukupnya 5. Termometer C. Prosedur 1. Tuangkan ketiga air (air panas, air hangat, dan air dingin) masing-masing kegelas yang berbeda-beda 2. Ukurlah suhu ketiga air tersebut menggunakan termometer Masukkan hasilnya dalam table di bawah ini D. Hasil Pengamatan No. Kondisi Air Suhu Air (°C) °F °R K 1. Panas 2. Hangat 3. Dingin LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) Permasalahan
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page31 E. Diskusi 1. Mengapa ketiga air tersebut memiliki skala yang berbeda-beda? 2. Konversikan skala tersebut ke dalam skala Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin! F. Kesimpulan
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page32 PEMUAIAN Gambar 5. Pemasangan kaca jendela Coba perhatikan kaca jendela yang ada di ruang kelas kalian. Apakah kaca yang terpasang di jendela tersebut dipasang pas atau dibuat sedikit longgar? Mengapa dilakukan demikian? Apakah ada hubungannya dengan bertambah panjang atau luasnya kaca atau besi dudukan tersebut? A. Tujuan Memahami konsep pemuaian dan menentukan jenis pemuaian B. Alat dan bahan 1. Baskom 1 buah 2. Botol kaca 2 buah 3. Sedotan bening 4. Air biasa 5. Air mendidih 6. Minyak goreng 7. Plastisin 8. Pewarna C. Prosedur 1. Siapkan baskom, lalu isi botol kaca 1 dengan air biasa dan botol kaca 2dengan minyak goreng, pastikan jumlah volumenya sama. 2. Tambahkan pewarna pada botol kaca 1 untuk membedakan warnanya 3. Masukkan sedotan ke dalam botol kaca dan tutup mulut botol dengan plastisin 4. Masukkan botol ke dalam baskom dan isi dengan air mendidih LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) Permasalahan
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page33 5. Amati perubahan airnya dan amati perbedaan kedua botol tersebut D. Hasil Pengamatan No Percobaan Sebelum dipanaskan Setelah dipanaskan E. Diskusi 1. Mengapa ketiga air tersebut memiliki skala yang berbeda-beda? 2. Konversikan skala tersebut ke dalam skala Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin! F. Kesimpulan
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page34 1. Berikut ini yang merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi laju kalor radiasi, kecuali... a. Suhu b. Luas penampang konduktor c. Tetapan Stefean Bolzman d. Konduktivitas termal zat e. Emitivitas 2. Cangkir yang diisi air panas akan membuat gagangnya ikut panas. Hal tersebut memperlihatkan bahwa terjadi perpindahan panas kalor secara… a. Konduksi b. Radiasi c. Konveksi d. Konduktor e. Isolator 3. 75 gram air yang bersuhu 0o C dicampur dengan 50 gram air bersuhu 100o C, maka suhu akhir campuran kedua air tersebut adalah... a. 65 o C b. 55 o C c. 40 o C d. 45 o C e. 15 o C 4. Jika dalam skala Kelvin menunjukkan 293 K, angka ini akan sesuai dengan skala Farenheit sebesar... a. 30 o F b. 36 o F c. 54 o F SOAL EVALUASI
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page35 d. 68 o F e. 74 o F 5. Pada sebuah termometer A, titik beku air adalah 40o A dan titik didih air adalah 240o A. Sebuah benda diukur dengan termometer Celcius, suhunya 40o C. Bila benda itu diukur dengan termometer A, maka suhunya adalah... a. 60 o A b. 90 o A c. 110 o A d. 120 o A e. 160 o A 6. Andi melakukan percobaan dengan menggunakan sebuah kaleng timah. Kaleng tersebut di cat sebagian dinding luarnya dengan cat hitam, sedangkan sebagian dinding yang lain dibiarkan tetap mengkilap. Kemudian ia dituangkan air mendidih ke dalam kaleng tersebut. Lalu ia letakkan kedua telapak tangannya pada kedua sisi kaleng, ternyata sisi kaleng yang berwarna hitam lebih panas dibandingkan kaleng yang dibiarkan mengilap. Berdasarkan percobaan tersebut maka dapat disimpulkan bahwa... a. Warna hitam sangat banyak menyerap kalor radiasi b. Warna hitam sangat baik menyerap kalor radiasi c. Permukaan kalor yang mengilap tidak menyerap kalor radiasi d. Warna hitam penyerap kalor radiasi yang buruk e. Permukaan yang mengilap tidak menyerap kalor radiasi 7. Suatu zat memiliki massa sebesar 5 kg dan mempunyai kalor jenis 2 kal/g o C, maka kapasitas kalor yang dibutuhkan zat tersebut adalah... a. 9.500 kal/g o C b. 10,5 kal/g o C c. 10.000 kal/g o C d. 11.000 kal/g o C e. 12.000 kal/g o C 8. Sebongkah es dimasukkan ke dalam wadah berisi air panas sehingga seluruh es mencair. Hal ini terjadi karena...
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page36 a. Es menerima kalor dan air melepaskan kalor b. Air menerima kalor dan es melepaskan kalor c. Es melepaskan kalor dan air menerima kalor d. Es dan air sama-sama melepaskan kalor e. Es dan air sama-sama menerima kalor 9. Berikut ini yang merupakan penerapan Azas Black di dalam kehidupan sehari-hari adalah... a. Menuangkan air dingin ke dalam panci b. Memanaskan air didalam sebuah teko c. Menuangkan air dingin ke dalam air panas d. Meletakkan sebuah sendok logam ke dalam mangkuk yang berisi sup panas e. Es berubah wujud menjadi cair 10. Perhatikan gambar di bawah ini! Gambar diatas merupakan contoh perpindahan kalor secara…. a. Radiasi b. Konduksi c. Konveksi d. Isolator e. konduktor
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page37 DAFTAR PUSTAKA Abdullah, M. (2016). Fisika Dasar I. Bandung: Institut Teknologi Bandung. Alfatah, A. & Yusuf, I. (2016). Twin Master Outline Fisika. Bandung: Yrama Widya. Foster, B. (2012). Fisika Terpadu untuk SMA/MA Kelas X Semester 2. Bandung: Erlangga. Giancoli, D. C. (2001). Fisika Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
September 15, 2023 E-MODUL IPA KELAS VIII Universitas Negeri Medan Page38 Rizki Amelia, penulis skripsi berjudul Pengembangan Video Eksperimen Berbasis Problem Based Learning (PBL) Pada Pemuaian Zat Padat di SMAN 1 Dolok Batu Nanggar, dilahirkan pada tanggal 12 September 1999 di Dolok Ilir, Kecamatan Dolok Batu Nanggar, Kabupaten Simalungun, Provinsi Sumatera Utara. Penulis adalah anak ketiga (dari tiga bersaudara) dari pasangan Jumiran (Ayah) dan Murjiati (Ibu). Penulis memulai pendidikan formal di SD Negeri 091591 Dolok Ilir pada tahun 2005 dan lulus pada tahun 2011. Selepas SD, penulis melanjutkan studi di SMP Negeri 1 Dolok Batu Nanggar dan lulus pada tahun 2014. Pendidikan SMA, Jurusan IPA, ditempuh mulai tahun 2014 sampai tahun 2017 di SMA Negeri 1 Dolok Batu Nanggar. Pada tahun 2017, melalui jalur SBMPTN 2017, penulis diterima menjadi salah satu mahasiswa di Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Negeri Medan. Selama menempuh perkuliahan di Unimed, penulis aktif pada organisasi Himpunan Mahasiswa Jurusan Fisika Unimed sebagai Wakil Sekretaris Umum Periode 2019-2020. PROFIL PENGEMBANG