Rpp fisika smk XI

Lalu Gede Sudarman, S.Pd

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

SMK NEGERI 1 MALUK

F I S I K A

Kelas XI

Semester Ganjil

Oleh

Lalu Gede Sudarman, S.Pd NIP. 19860316 201001 1 009

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN


( RPP )

Satuan Pendidikan : SMKN 1 MALUK

Mata Pelajaran : FISIKA

Kelas/Semester : XI (sebelas) / Semester I

Standar Kompetensi : 7. Menerapkan konsep suhu dan kalor

Kompetensi Dasar : 7.1. Menguasai konsep suhu dan kalor

Alokasi Waktu : 2 x 45 menit

A. Indikator

Mendeskripsikan hubungan antara Suhu dan Kalor.

Mengidentifikasi macam-macam termometer dan skalanya

B. Tujuan Pembelajaran

Peserta didik dapat:

1. Menyebutkan definisi suhu dan kalor.

2. Menyebutkan macam-macam skala pada termometer.

3. Menyebutkan rentang skala pada skala Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin.

4. Mencari hubungan pengukuran suhu dalam skala Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan

Kelvin.

5. Membandingkan pengukuran suhu benda antara skala yang satu dengan yang lain.

C. Materi Pembelajaran

Suhu dan Kalor

Termometer dan Pengukuran Suhu

Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda atau sistem.

Kalor adalah suatu bentuk energi yang bepindah dari zat yang suhunya lebih tinggi ke zat

yang suhunya lebih rendah ketika kedua zat tersebut bersentuhan.

Termometer adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur suhu suatu benda atau

sistem secara kuantitatif.

Sifat termometrik adalah sifat dasar suatu bahan yang berubah secara teratur terhadap

suhu. Contoh: volum zat cair, panjang logam, hambatan listrik, dll.

Jenis-jenis termometer antara lain: termometer raksa, gas volume tetap, hambatan

platina, termokopel, dan pirometer.

Kalibrasi termometer adalah suatu kegiatan untuk menetapkan skala termometer

dengan menggunakan tanda-tanda tertentu. Ada 4 langkah, antara lain:

1. Menentukan titik tetap bawah

2. Menentukan titik tetap atas

3. Membagi jarak antara titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer tersebut menjadi

beberapa bagian yang sama

4. Memperluas titik tetap bawah dan titik tetap atas

Terdapat 4 skala dalam termometer, yaitu: Skala Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan

Kelvin. Perbandingan 4 skala termometer dapat dilihat pada gambar berikut.

0100 0

80 0

212 373

100 sk 80 sk 180 sk 100 sk

C R F K

Titik didih


C : R : F : K

100 : 80 : 180 : 100

5 : 4 : 9 : 5

toC : t

oR : (t

oF-32) : (tK-273)

Antara skala Celcius dan Fahrenheit terdapat hubungan

325

9}32{

9

5 0000CtFtatauFtCt

Antara skala Celcius dan skala Kelvin terdapat hubungan

27327300

tKCtatauCttK

Antara skala Fahrenheit dan skala Reamur terdapat hubungan

329

432

4

9 0000FtRtatauRtFt

Antara skala Reamur dan skala Celcius terdapat hubungan

RtCtdanCtRt0000

4

5

5

4

Hubungan antara dua temometer sembarang X Y

Contoh soal

t2X t2Y

tX tY

t1X t1Y

YtYt

YttY

XtXt

XttX

112

1

12

1


X C

2000 100

0

?............0Xt 50

0 180100

5020

0

0

00xXt

000

2090Xt

200 0

0 = 110

0 X

C. Metode Pembelajaran

- Diskusi kelompok

- Eksperimen

- Observasi

- Ceramah

D. Langkah-langkah Kegiatan

a. Kegiatan Pendahuluan

Guru membuka kelas dan mengucapkan salam

Guru mengecek kehadiran siswa

Guru menginformasikan materi yang akan diajarkan yaitu termometer dan pengukuran

suhu

Guru menyebutkan tujuan pembelajaran yang ingin dicapai

Apersepsi

Guru meminta 2 orang siswa mencelupkan tangan ke dalam air hangat dan air dingin

secara bergantian.

”Apa yang kalian rasakan?” ”Bagaiman suhu kedua air tersebut?”

” Berdasarkan demonsrasi yang kalian lakukan, apa definisi suhu?”

” Apakah tangan dapat mengukur suhu air tersebut?”

”Untuk mengukur suhu dengan tepat diperlukan alat ukur apa?”

b. Kegiatan Inti

Guru memberi informasi (ceramah) yang disertai dengan tanya jawab untuk

mengungkap kembali konsep suhu dan alat ukur suhu, macam-macam skala termometer

serta penggunaannya.

Guru mendemonstrasikan pengukuran suhu menggunakan termometer

Guru menjelaskan macam-macam termometer, dan skala pengukurannya

Guru memberikan contoh soal untuk mencari konversi skala pengukuran termometer

(Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin)

Siswa melakukan diskusi untuk merumuskan konversi suhu dari skala

termometer Celcius ke skala termometer yang lain.

Guru memberikan contoh soal kepada siswa

00

00

00

00

0100

050

20200

20Xt


Guru memberikan latihan soal kepada siswa, memantau dan membimbing siswa yang

sedang mengerjakan latihan

Guru meminta salah satu siswa mengerjakan soal ke depan

Guru memberikan umpan balik untuk membetulkan latihan siswa

Guru memberikan kesempatan kepada siswa untuk mengajukan pertanyaan

c. Kegiatan Penutup

Guru bersama-sama siswa membuat kesimpulan dari kegiatan pembelajaran hari ini

Guru memberikan tugas rumah

Guru menutup kelas dan mengucapkan salam

E. Sumber Belajar

a. Kanginan, Marthen. 2006. Fisika Untuk SMA Kelas X. Jakarta: Erlangga

b. Foster, Bob. 2000. Terpadu Fisika SMU Jilid 2B. Jakarta: Erlangga

c. Sunardi, dkk. 2007. Fisika Bilingual Untuk SMA/MA Kelas X. Bandung:

Yrama Widya

d. Karmyawatie, Yuyun. 2008. Kharisma, SMA Kelas X Semester 2. Bandung:

CV. HaKa MJ.

F. Penilaian Hasil Belajar

Penilaian Afektif

Materi : Termometer dan Pengukuran Suhu

Kelas : ……………………..

No. Nama

siswa

Aspek yang dinilai Nilai

Keaktifan Keberanian

menjawab

Keberanian

bertanya Kerajinan

1

2

3

4

Kriteria penskoran:

1 = Sangat kurang

2 = Kurang

3 = Cukup

4 = Baik

5 = Sangat baik

Kriteria penilaian :

21 – 25 = A

16 – 20 = B

11 – 15 = C

6 – 10 = D

0 – 5 = E


Penilaian Kognitif

1. Suhu suatu benda dinyatakan dalam skala Celcius adalah 25oC. Nyatakan suhu benda

tersebut dalam skala Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin

Jawaban

Diketahui : T = 25o C

Ditanya : T dalam skala Reamur, Fahrenheit dan Kelvin = ?

Jawab :

Skala Reamur

TR = 4/5 TC

= 4/5 (25) oR

= 20oR

Skala Fahrenheit

TF = 9/3 TC + 32

= 9/3 (2) + 32 oF

= 77oF

Skala Kelvin

TK = TC + 273

= 25 + 273

= 298 K

2. Pada termometer skala oX, titik beku air adalah -40

oX dan titik didih air adalah 160

oX.

Bila suhu suatu benda diukur 25oX., hitung suhu benda tersebut dalam skala Celsius!

Jawaban

Diketahui : t2oX = 160

oX

t1oX = -40

oX

toX = 25

oX

Ditanya : toC = ....?

Jawab :


5,32

12

65

100200

65

0100

0

40160

4025

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

00

00

0

1

0

2

0

1

0

0

1

0

2

0

1

0

Ct

Ct

Ct

Ct

CtCt

CtCt

XtXt

XtXt

Jadi, untuk skala 25oX, pada skala Celcius menunjukkan angka 32,5

oC

3. Pada skala berapa termometer Celcius dan Fahrenheit Menunjukkan angka yang sama?

Jawaban

Misal : toC = t

oF = T = ?

Jawab :

40

3208

1832010

1018

32

100180

32

0100

0

32212

32

00

00

00

0

00

0

00

0

00

0

0

1

0

2

0

1

0

0

1

0

2

0

1

0

T

T

TT

TT

TT

TT

CtCt

CtCt

FtFt

FtFt

Jadi, thermometer Celcius dan Fahrenheit menunjukkan angka yang sama

pada skala -40

Maluk, Juli 2012

Mengetahui,

Kepala SMAKN 1 Maluk Guru Matapelajaran

Agus Futrahadi, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd

NIP. 19770817 200212 1 010 NIP. 19860316 201001 1 009







Kompetensi Dasar : 7.2 Menguasai pengaruh kalor terhadap zat

Alokasi waktu : 4 x 45 menit

A. Indikator

1. Menganalisis adanya perubahan wujud zat dan penerapannya dalam kehidupan sehari-

hari.

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

3. Menganalisis tentang konsep pemuaian zat padat, zat cair dan gas.

4. Menjelaskan peristiwa perubahan wujud zat dan karakteristiknya dengan mengemukakan

contoh dalam kehidupan sehari-hari


1. Menyebutkan jenis-jenis Perubahan wujud pada berbagai zat

2. Menyebutkan contoh Perubahan wujud pada berbagai zat dalam kehidupan sehari-hari.

3. Menyebutkan jenis-jenis pemuaian pada berbagai zat.

4. Menyebutkan contoh pemuaian dalam kehidupan sehari-hari.

5. Menghitung pertambahan panjang, luas dan volume akibat pemuaian zat padat.

6. Menghitung pertambahan volume akibat pemuaian zat cair.

7. Menghitung pertambahan volume akibat pemuaian zat gas.

C. Materi Ajar

PEMUAIAN BENDA

1. Pemuaian Zat Padat

Pemuaian zat padat terdiri dari pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

Pemuaian panjang

Suatu zat padat akan mengalami pemuaian panjang ketika dipanaskan apabila lebar dan

tebal zat padat tersebut dapat diabaiakan terhadap panjangnya.

∆L = α L0 ∆T

L = L0 + ∆L

L = L0 + α L0 ∆T L = L0 ( 1 + α ∆T )

Pemuaian luas

Suatu zat padat akan mengalami pemuaian luas ketika dipanaskan apabila tinggi atau

tebal zat padat tersebut dapat diabaiakan terhadap luasnya.

Keterangan : L0 = panjang mula-mula (m)

L = panjang akhir (m)

∆ L = pertambahan panjang (m)

∆T = perubahan suhu ( 0C atau K

)

α = koefisien muai panjang ( 0C

-1 atau K

-1 )


∆A = β A0 ∆T

A = A0 + ∆A

A = A0 + β A0 ∆T A = A0 ( 1 + β ∆T )

β = 2α

Pemuaian volume

Jika panjang, lebar dan ketebalan suatu zat padat tidak dapat diabaikan, maka ketika

dipanaskan zat padat tersebut akan mengalami pemuaian volume.

∆V = γ V0 ∆T

V = V0 + ∆V

V = V0 + γ V0 ∆T V = V0 ( 1 + γ ∆T )

γ = 3α

2. Pemuaian Zat Cair

Zat cair hanya mengalami pemuaian volume, sehingga pemuaian zat cair memenuhi

persamaan berikut.

∆V = γ V0 ∆T

3. Pemuaian Zat Gas

Gas juga mengalami pemuaian volume, tetapi pemuaian volume gas lebih besar dari

pemuaian volume zat cair untuk kenaikan suhu yang sama.

Hukum Boyle

Menyatakan bahwa tekanan suatu massa tertentu pada suhu konstan berbanding terbalik

dengan volumenya.

P1 V1 = P2 V2

Hukum Charles atau Hukum Gay-Lussac

Menyatakan perbandingan antara volume dan suhu gas yang tetap.

2

2

1

1

T

V

T

V

Hukum Tekanan

Menyatakan perbandingan antara tekanan dengan suhu gas yang tetap.

2

2

1

1

T

P

T

P

Hukum Boyle Gay-Lussac

2

22

1

11

T

VP

T

VP

Berdasarkan keempat hukum tersebut, maka pemuaian gas memenuhi persamaan-

Keterangan : A0 = luas mula-mula (m2)

A = luas akhir (m2)

∆A = pertambahan luas (m2)


)

β = koefisien muai luas ( 0C

-1 atau K

-1 )

Keterangan : V0 = volume mula-mula (m3)

V = volume akhir (m3)

∆V = pertambahan volume (m3)


)

γ = koefisien muai volume ( 0C

-1 atau K

-1 )

Keterangan : P1 = tekanan mula-mula (N/m2)

P2 = tekanan akhir (N/m2)

V1 = volume mula-mula (m3)

V2 = volume akhir (m3)

Keterangan : T1 = suhu mula-mula ( 0C atau K

)

T2 = suhu akhir ( 0C atau K

)

V1 = volume mula-mula (m3)

V2 = volume akhir (m3)


persamaan sebagai berikut.

Pada tekanan tetap Pada volume tetap V = V0 + ∆V P = P0 + ∆P

V = V0 ( 1 + γ ∆T ) P = P0 ( 1 + γ ∆P )

D. Metode Pembelajaran

Ceramah dan diskusi

E. Langkah Pembelajaran




Guru menginformasikan materi yang akan diajarkan yaitu perubahan wujud zat dan

pemuaian benda


Apersepsi

- Guru mengajukan pertanyaan

”jika kita membiarkan es batu di atas mangkok selama beberapa menit kira-kira

apa yang akan terjadi?”

”jika kita meletakkan kapur barus di lemari kira-kira lama kelamaan kabur

barusnya akan tetap dengan ukuran semula atau bagaimana? Berikan alasannya”

”kenapa sambungan rel kereta api selalu diberi jarak atau ruang yang kosong, tidak

disambung langsung antar relnya?”

b. Kegiatan Inti

Siswa melakukan pengamatan untuk mengetahui perubahan wujud zat

yang diakibatkan oleh kalor. Guru menjelaskan jenis-jenis pemuaian

Guru meminta siswa untuk memberikan contoh peristiwa pemuaian dalam kehidupan

sehari-hari

Guru menjelaskan tentang bagaimana menentukan pertambahan ukuran benda akibat

pemuaian







c. Kegiatan Penutup



VO = volume mula-mula (m3)

V = volume akhir (m3)

ΔV = pertambahan volume (m3)

γ = koefisien muai gas (1/2730C)

P0 = tekanan mula-mula (N/m2)

P = tekanan akhir (N/m2)

ΔP = perubahan tekanan (N/m2)



F. Alat/Bahan/Sumber




Yrama Widya


CV. HaKa MJ.

G. Penilaian

Penilaian Afektif

Materi : Pemuaian Benda

Kelas : ……………………..

No. Nama

siswa



menjawab

Keberanian

bertanya Kerajinan

1

2

Kriteria penskoran:

1 = Sangat kurang

2 = Kurang

3 = Cukup

4 = Baik

5 = Sangat baik

Penilaian Kognitif

1. Jika panjang sebatang pipa kuningan pada 25 0C adalah 100 cm, tentukan panjangnya

pada 75 0C. (Koefisien muai panjang kuningan 19x10

0C

-1)


21 – 25 = A

16 – 20 = B

11 – 15 = C

6 – 10 = D

0 – 5 = E

Jawab :

2

6

120

0

105,9

25751001019

xl

xxL

TTLL

TLL

L = LO + L

mL

cmL

L

00095,1

095,100

100095,0


2. Sebuah bola berongga terbuat dari perunggu (α = 18 x 10-6

/0C). Pada suhu 0

0C jari-

jarinya adalah 1 m. Jika bola tersebut dipanaskan sampai 800C. Hitung pertambahan luas

permukaan bola tersebut!

Jawab :

∆A = β A0 ∆T

= 2α (4πR2) ∆T

= 2 . 18 x 10-6

(4π. 12) (80-0)

= 11520 x 10-6

π m2

= 1,15 x 10

-2 π m

2

Jadi, pertambahan luas bola tersebut adalah 1,15 x 10-2

π m2

Maluk, Juli 2012

Mengetahui,


Agus Futrahadi, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd

NIP. 19770817 200212 1 010 NIP. 19860316 201001 1 009







Kompetensi Dasar : 7.3 Mengukur suhu dan kalor


A. Indikator

1. MenggunakanTermometer untuk mengukur suhu berbagai benda

2. Menggunakan Kalorimeter dalam menetukan besarnya kalor yang lepas atau diterima.


1. Siswa dapat menggunakan termometer dengan benar untuk mengukur suhu suatu benda

2. Siswa dapat menggunakan Kalorimeter dengan benar

C. Materi Ajar

Termometer dan Kalori meter


Demonstrasi dan Percobaan

E. Langkah Pembelajaran




Guru menginformasikan materi yang akan diajarkan yaitu Termometer dan

Kalorimeter


Apersepsi

- Guru mengajukan pertanyaan

”Kira-kira Alat apa saja yang bisa kita gunakan untuk mengukur suhu suatu

benda?”

”Apakah ada alat yang bisa digunakan untuk mengukur kalor? disebut apa alat

tersebut ”

b. Kegiatan Inti

Siswa melakukan menjelaskan kembali materi alat ukur suhu (termometer) pada

pertemuan sebelumnya . Guru meminta beberapa siswa untuk menyebutkan jenis-jenis termometer


Guru meminta beberapa siswa untuk memberikan contoh penggunaan termometer

dalam kehidupan sehari-hari

Guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok, masing-masing kelompok terdiri

dari 4 orang.

Guru meminta beberapa siswa untuk membantu guru mendemonstrasikan tentang

bagaimana menggunakan termometer yang benar.

Guru membagikan termometer dan LKS kepada masing-masing kelompok.

Siswa melaksanakan pengukuran menggunakan termometer berdasarkan LKS yang

sudah diberikan dan guru memantau dan membimbing siswa yang sedang melakukan

pengukuran.

Guru meminta salah satu kelompok untuk memperagakan cara mengukur suhu beda

dengan menggunakan termometer

Guru memberikan umpan balik untuk membetulkan


Guru menjelaskan materi tentang kalorimeter

Guru meminta beberapa siswa untuk membantu guru mendemonstrasikan tentang

bagaimana menggunakan kalorimeter yang benar.

Guru membagikan kalorimeter dan LKS kepada masing-masing kelompok.

Siswa melaksanakan pengukuran kalor menggunakan kalorimeter berdasarkan LKS

yang sudah diberikan dan guru memantau dan membimbing siswa yang sedang

melakukan pengukuran.

Guru meminta salah satu kelompok untuk menyampaikan hasil percobannya

Guru memberikan umpan balik untuk membetulkan


c. Kegiatan Penutup








Yrama Widya


CV. HaKa MJ.

G. Penilaian

Penilaian dilakukan secara individu atau kelompok yang meliputi penilaian penilaian

kinerja (performamce assessment) pada saat kegiatan berlangsung, tes tertulis, dan

penugasan (proyek).

a. Penilaian Kinerja


Nilai diperoleh dari hasil pengamatan guru terhadap kinerja kelompok selama proses

pembelajaran berlangsung yaitu pada saat melakukan percobaan. Unsur-unsur yang

dinilai meliputi:

No

.

Aspek Penilaian Nama Kelompok

Kel

. A

Kel

. B

Kel

. C

Kel

. D

…

…

…. …..

1. Merancang alat

2. Menyusun Hipotesis

3. Menetapkan Variabel yang tetap dan yang

dikendalikan

4. Menetapkan alat dan bahan yang sesuai

5. Menentukan langkah-langkah kerja

6. Ketelitian mengukur

7. Menyimpulkan hasil percobaan

Skor Total

Skor adalah 1 sampai 4 dimana:

5 = sangat baik; 4 = baik; 3 = Cvukup; 2 = Kurang; 1 = Sangat Kurang

Nilai yang diperoleh adalah: : N = 35

diperoleh yangskor jumlah x 10

b. Aspek Sikap Ilmiah

No. Aspek Penilaian

Skor setiap kelompok

Sangat

Baik (5)

Baik

(4)

Cukup

(3)

Kurang

(2)

Sangat

Kurang (1)

1. Kesungguhan dalam melakukan kegiatan

2. Kejujuran dalam mengungkap fakta

3. Ketelitian dalam bekerja

4. Penggunaan waktu secara efektif

5. Kerja sama

6. Tanggung Jawab

7 Memperhatikan keselamatan kerja

Catatan: Berikan tanda untuk setiap penampilan dari setiap tindakan yang dilakukan kelompok

. Nilai: N = 35

diperoleh yangskor jumlah x 10

Maluk, Juli 2011

Mengetahui,


Hustanuddin, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd

NIP. 19660313 199203 1 014 NIP. 19860316 201001 1 009



Satuan Pendidikan : SMK Negeri 1 Maluk

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas/Semester : XI/1

Standar Kompetensi : Menerapkan konsep suhu dan kalor

Kompetensi Dasar : 7.4 Menghitung kalor


A. Indikator

1. Merumuskan Kalor jenis dan kapasitas kalor dan menerapkannya dalam

perhitungan

2. Menggunakan Hukum kekekalan energi dalam perhitungan kalor

3. Menganalisis hubungan antara kalor yang dilepas atau diterima suatu zat dengan

massa, kalor jenis dan perubahan suhu

4. Menganalisis dan menjelaskan Perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan

radiasi.

5. Mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi pada peristiwa perpindahan

kalor


1. Siswa dapat menjelaskan kalor jenis dan kapasitas kalor

2. Siswa dapat menjelaskan hukum kekekalan energi untuk kalor (asaa black)

3. Siswa dapat menganalisis hubungan antara kalor dengan massa, kalor jenis, dan

perubahan suhu suatu zat

4. Siswa dapat menjelaskan perubahan wujud dan kalor laten

5. Siswa dapat menganalisis grafik suhu terhadap kalor

6. Siswa dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan wujud

7. Siswa dapat menjelaskan cara perpindahan kalor secara konduksi, konveksi dan radiasi

8. Siswa dapat menyelesaikan permasalahan perpindahan kalor dengan cara konduksi,

konveksi dan radiasi

9. Siswa dapat menyebutkan contoh peristiwa perpindahan kalor dengan cara konduksi,

konveksi dan radiasi dalam kehidupan sehari-hari

C. Materi Ajar

KALOR DAN PERUBAHAN WUJUD

Kalor didefinisikan sebagai energi yang mengalir dari benda yang lebih panas ke benda

yang lebih dingin karena adanya perubahan suhu.

Kalor Jenis dan Kapasitas Kalor

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh benda untuk mengubah

suhunya sebesar 1oC atau 1 K.


TCQ

T

QC

.

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu gram zat

sebesar satu derajat Celcius atau satu Kelvin.

Tm

Qc

.

Hubungan antara kalor, massa benda, kalor jenis dan perubahan suhu dapat dirumuskan:

cmC

dan

TcmQ

.

..

Catatan:

1 joule = 0,24 kalori

1 kalori = 4,2 joule

Hukum Kekekalan Energi untuk Kalor

Hukum kekekalan energi untuk kalor dinamakan dengan asas black.

222111.... TcmTcm

QQterimalepas

Perubahan Wujud dan Kalor Laten

Perubahan wujud suatu zat disebabkan oleh zat melepaskan atau menyerap kalor.

Kalor laten, yaitu banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud satu

kilogram zat pada suhu tetap. Terdapat dua jenis kalor laten, yaitu kalor laten lebur

(kalor lebur) dan kalor laten didih (kalor didih).

v

f

LmQ

LmQ

.

.

Grafik Suhu terhadap Kalor

Dari A ke B

Kalor yang diberikan untuk menaikkan suhu benda padat

QAB = m c ∆T

Dari B ke C

Kalor yang diberikan untuk merubah wujud benda dari padat ke cair (suhu konstan)

QBC = m Lf

Keterangan : C = kapasitas kalor (J/K)

Q = kalor (J)

∆T = perubahan suhu (K)

Keterangan : Q = kalor (J)

m = massa zat (kg)

Lf = kalor lebur=kalor beku (J/kg)

Lv = kalor didih=kalor embun (J/kg)

Keterangan : c = kalor jenis (J/kg K)

m = massa benda (kg)

Keterangan : Q = kalor (J)

c = kalor jenis (J/kg K)

m = massa benda (kg)

∆T = perubahan suhu (K)

B C

D E

F

Fase

padat

Fase

cair

Fase

gas

Q

(J)

T ( oC)

100

0

-20

120

A


Dari C ke D

Kalor yang diberikan untuk menaikkan suhu air

QCD = m c ∆T

Dari D ke E

Kalor yang diberikan untuk merubah wujud benda dari cair ke gas

QDE = m Lv

Dari E ke F

Kalor yang diberikan untuk menaikkan suhu uap air

QEF = m c ∆T

Kalor yang dibutuhkan selama proses pemanasan es dari A ke F

EFDECDBCABAFQQQQQQ

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Perubahan Wujud

Ada dua faktor penting yang mempengaruhi perubahan wujud suatu benda, yaitu tekanan

dan ketidakmurnian zat.

PERPINDAHAN KALOR

Kalor cenderung bergerak dari suatu tempat bersuhu tinggi ke tempat bersuhu lebih

rendah. Perpindahan kalor tersebut dapat terjadi secara konduksi, konveksi dan radiasi.

Konduksi

Konduksi adalah perpindahan kalor dimana zat perantaranya tidak ikut merambat.

Pada bahan konduktor, perpindahan kalor terjadi melalui ”elektron-elektron bebas” dan

laju kalor konduksiny dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut.

d

TAk

t

Q ..

Keterangan: Q = kalor (J) A = luas permukaan (m2)

t = waktu (s) d = panjang/tebal bahan (m)

k = konduktivitas termal (W/mK) ∆T= perbedaan suhu (K)

Konveksi

Konveksi adalah perpindahan kalor dimana zat perantaranya ikut merambat.Perpindahan

kalor secara konveksi terjadi karena adanya gerakan fluida yang berbeda massa jenis.

Laju kalor konveksi ketika suatu benda panas memindahkan kalor ke fluida di sekitarnya

dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut.

TAht

Q..


t = waktu (s) ∆T= perbedaan suhu (K)

k = koefien konveksi (W/m2 K)

Radiasi

Radiasi merupakan salah satu mekanisme perpindahan kalor dalam bentuk gelombang

elektromagnetik tanpa melalui suatu zat perantara. Sebagai contoh, panas matahari dapat

mencapai ke bumi dengan mekanisme radiasi, sehingga mampu melewati ruang hampa.

Hukum Stefan-Boltzmann dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut.

4.. TA

t

Q



t = waktu (s) T = suhu (K)

τ = tetapan Stefan-Boltzmann (5,67 x 10-8

W/m2 K

4)

Untuk benda yang bukan benda hitam sempurna, maka berlaku persamaan berikut.

4.. TA

t

Q

Keterangan: e = emisivitas (0 ≤ e ≤ 1)


Ceramah dan diskusi

E. Langkah-langkah Pembelajaran

Pertemuan Pertama




Guru menginformasikan materi yang akan diajarkan yaitu kalor dan perubahan wujud


Apersepsi

Guru mengajukan pertanyaan ”Jika air panas dicampur dengan air dingin, apa yang

terjadi dengan suhunya?”

Bagus! ”Mengapa?”

b. Kegiatan Inti

Guru menjelaskan tentang kalor dan perubahan wujud

Guru meminta siswa untuk memberikan contoh peristiwa hukum kekekalan energi

(asas black) dalam kehidupan sehari-hari

Guru menjelaskan tentang bagaimana menganalisis grafik suhu terhadap kalor







c. Kegiatan Pendahuluan





Pertemuan Kedua




Guru menginformasikan materi yang akan diajarkan yaitu perpindahan kalor


Apersepsi

Guru mengajukan pertanyaan ”Kenapa sebab terjadinya angin laut dan angin darat?”

Saat menjemur pakaian diterik panas matahari, pakaian kita menjadi kering.

Mengapa?

Bagus!

b. Kegiatan Inti

Guru bersama-sama siswa mendemonstrasikan peristiwa perpindahan kalor secara

konduksi

Guru menjelaskan tentang perpindahan kalor secara konduksi

Guru meminta siswa untuk memberikan contoh peristiwa perpindahan kalor secara

konduksi dalam kehidupan sehari-hari


konveksi

Guru menjelaskan tentang perpindahan kalor secara konveksi


konveksi dalam kehidupan sehari-hari


radiasi

Guru menjelaskan tentang perpindahan kalor secara radiasi


radiasi dalam kehidupan sehari-hari

Guru memberikan contoh soal laju kalor konduksi, konveksi dan radiasi






c. Kegiatan Pendahuluan








Yrama Widya


CV. HaKa MJ.


G. Penilaian

Penilaian Afektif

No. Nama

siswa



menjawab

Keberanian

bertanya Kerajinan

1

2

3

Kriteria penskoran:

1 = Sangat kurang

2 = Kurang

3 = Cukup

4 = Baik

5 = Sangat baik

Penilaian Kognitif

3. Jika kalor jenis es sama dengan 0,5 kal/goC, maka untuk menaikkan suhu 800 gram es

dari -12oC menjadi 0

oC dibutuhkan kalor sebesar......

4. Sepotong logam massanya 1 kg dan suhunya adalah 80oC dimasukkan ke dalam 2 kg air

yang suhunya 20oC. Setelah keadaan setimbang suhu campuran menjadi 23

oC. Jika kalor

jenis air adalah 1 kal/goC, maka kalor jenis logam adalah.....

Jawab :

Cgkalc

c

c

c

TcmTcm

QQ

oam

am

am

am

airairamam

terimalepas

105,0

57

6

657.

)2023.(1.2)2380.(.1

....

log

log

log

log

loglog

Jadi, kalor jenis logam adalah 0,105 kal/goC

5. Sebatang logam 150 cm dengan luas penampang 30 cm2. Salah satu ujungnya menempel

pada es (0 oC) dan ujung lainnya menempel pada benda dengan suhu 100

oC. Jika

konduktivitas termalnya 0,9 kal/s cmoC, hitunglah kalor yang merambat melalui logam

tersebut selama 10 sekon!

Jawab:


21 – 25 = A

16 – 20 = B

11 – 15 = C

6 – 10 = D

0 – 5 = E

Jawab :

kalxQ

kalQ

Q

TcmQ

31080,4

4800

120.5,0.800

..


kaloriQ

scm

CcmCscmkalQ

td

TAkQ

d

TAk

t

Q

CT

oo

o

180

10150

10030/9,0

..

..

100

2

Jadi, kalor yang merambat adalah 180 kalori

6. Sebuah dinding bersuhu relatif tetap 25 oC pada suhu udara luar 18

oC, hitung kalor yang

hilang selama 3 jam karena konveksi kalor jika luas dinding 15 m2 dan h = 3,5 J/s m

2 K.

Jawab :

JxQ

sKmKsmJQ

tTAhQ

TAht

Q

ssxjamt

KCTo

5

22

1069,39

)10800)(7)(15)(/5,3(

...

..

10800360033

771825

Jadi, kalor yang hilang adalah 39,69 x 105 J

7. Sebuah bola tembaga 20 cm2 dipanaskan hingga 127

oC. Jika emisivitasnya adalah 0,4

dan τ = 5,67 x 10-8

W/m2 K

4, hitunglah energi radiasinya tiap detik.

Jawab:

Wattt

Q

KmxKmWxt

Q

TAet

Q

KKCT

mxcmA

o

16,1

)400)(102)(/1067,5)(4,0(

...

400273127127

10220

23428

232

Jadi, energi radiasi tiap detik adalah 1,16 Watt

8. Batang baja dan kuningan mempunyai panjang dan luas penampang yang sama dan salah

satu ujungnya dihubungkan satu sama lain. Jika suhu ujung baja lainnya mempunyai 250 oC dan ujung kuningan lainnya mempunyai suhu 100

oC, sedangkan konduktivitas termal

baja dan kuningan berturut-turut 0,12 kal/s cmoC dan 0,24 kal/s cm

oC, maka hitunglah

suhu titik sambungannya!


Jawab:

Ct

t

t

tt

tt

d

tA

d

tA

d

TAk

d

TAk

t

Q

AA

ddd

o

kuningan

kuningankuningankuningan

baja

bajabajabaja

kuninganbaja

kuninganbaja

150

3

450

3450

2002250

)100(2250

)100()24,0()250()12,0(

Jadi, suhu titik sambungannya adalah 150oC

Maluk, Juli 2011

Mengetahui,


Hustanuddin, S.Pd Lalu Gede Sudarman, S.Pd

NIP. 19660313 199203 1 014 NIP. 19860316 201001 1 009

Documents

Rpp fisika smk XI