DESKRIPSI - srimayanty.weebly.com · 3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang...

Modul Fisika - Suhu dan Kalor 10

DESKRIPSI

Dalam modul ini akan dibahas materi

suhu dan kalor yang terdiri dari

pengertian suhu, pengertian

kesetimbangan termal, cara

penentuan kuantitatif skala suhu,

cara kalibrasi thermometer,

hubungan konversi skala suhu dan hal-

hal yang berkaitan dengan suhu dan

kalor. Modul ini disusun berdasarkan

pendekatan pembelajaran sainstific.

Dimana pada proses pembelajaran ada

proses 5 M yaitu mengamati,

menanya, mencoba, menalar dan

mengasosiasi.


PRASYARAT

Untuk mempelajari modul ini anda

perlu memahami ketiga besaran pokok

dalam mekanika dan dapat mengoperasikan

persamaan sistematis yang berkaitan

dengan konsep-konsep dalam

menyelesaikan persoalan materi suhu dan

kalor yang diberikan.

Anda juga harus melakukan percobaan

dengan benar untuk menemukan konsep

yang berkaitan dengan materi suhu dan

kalor dengan benar.


Sebelum memulai belajar perhatikan terlebih

dahulu tujuan yang ingin dicapai dalam

pembelajaran pada tiap bab.

Pahami setiap materi secara teliti.

Lakukan pengamatan sesuai lembar kerja yang

ada agar proses pembelajaran bisa lebih efektif.

Kerjakan evaluasi sebagai sarana latihan,apabila

perlu anda konsultasikan pada guru.

Kerjakan tes formatif dengan baik,benar dan

jujur sesuai dengan kemampuan anda,setelah

mempelajari modul ini.

Catatlah kesulitan yang anda alami dalam modul

ini untuk ditanyakan kepada guru saat kegiatan

tatap muka.

Bacalah referensi lain yang berhubungan dengan

materi modul agar anda mendapatkan

pengetahuan tambahan.

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL


Kegiatan Belajar

1. Kegiatan Belajar

a. Tujuan Kegiatan Pembelajaran setelah mempelajari

kegiatan belajar ini, diharapkan siswa dapat:

Menjelaskan pengertian suhu

Menjelaskan pengertian kesetimbangan termal suatu

system

Menjelaskan titik didih air dan titik beku air

Menjelaskan cara kerja trmometer raksa atau

termometer alcohol

Melakukan kalibrasi thermometer

Menjelaskan perbedaan skala celcius, reamur, kelvin

dan Fahrentheit

Melakukan konversi skala Celsius, Fahrenheit dan

kelvin

3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang

meliputi karakteristik termal suatu bahan, kapasitas,

dan konduktivitas kalor pada kehidupan sehari-hari.

4.5 Merencanakan dan melakukan percobaan tentang

karakteristik termal suatu bahan, terutama terkait

dengan kapasitas dan konduktivitas kalor, beserta

presentasi hasil dan makna fisisnya.

KOMPETENSI DASAR


URAIAN MATERI


Apa yang anda rasakan ketika tangan anda menyentuh es? Bagaimana jika yang anda sentuh adalah api? Mengapa demikian? Mengapa rel kereta api dipasang terpisah dengan rel lainnya?


SUHU DAN KALOR

KEGIATAN BELAJAR 1

amu pernah menyentuh es? Apa yang anda rasakan ketika tangan anda menyentuh es atau tangan anda

dimasukkan ke dalam kulkas? Bagaimana jika yang anda sentuh adalah api? Ketika menyentuh es, tangan anda terasa dingin, sebaliknya ketika menyentuh api, tangan anda terasa panas. Panas, hangat, sejuk, dingin sebenarnya menyatakan apa? Untuk lebih jelas lagi, pada bab ini kamu akan mempelajari tentang suhu dan kalor.

K

gambar 1. Es dalam gelas gambar 2. Api

Benda yang panas memiliki suhu yang lebih tinggi sedangkan benda yang dingin memiliki suhu yang lebih rendah. Ukuran

panas dan dinginnya suatu benda ini disebut dengan suhu. Ketika campuran air panas dan air dingin mencapai suhu yang sama maka campuran air panas dan air

dingin berada dalam kesetimbangan termal.


Ukuran panas atau dinginnya suatu benda yang hanya didasarkan pada sentuhan atau indera peraba manusia sebenarnya tidak jelas. Contohnya seorang bayi bisa saja menjerit kesakitan ketika menyentuh air yang tidak terlalu panas bagi orang dewasa. Oleh karena itu diperlukan suatu alat yang dapat digunakan untuk mengukur suhu secara pasti dan dapat dipercaya oleh semua orang.

PERMASALAHANMengapa indra perasa Anda (kulit) tidak dapat menjadi alat pengukur suhu (panas). Diskusikan hal tersebut dengan tema sebangku Anda. Buatlah kesimpulannya!

……………………………………………………………………………….........................……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………….........................………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Apakah Itu?

Alat yang dirancang untuk mengukur suhu


Terdiri dari apa saja termometer itu?

Bagaimana cara kerjanya?

Bagaimana cara membacanya?

gambar 4. Termometer digital gambar 3. Termometer air raksa

gambar 4. Termometer bimetal


www.berpendidikan.com

gambar 5. Bagian-bagian termometer

Termometer seperti gambar di atas terdiri dari tabung kaca, di mana terdapat alcohol atau air raksa pada bagian tengah tabung. - Ketika suhu meningkat, alcohol atau air raksa

yang berada di dalam wadah memuai sehingga panjang kolom alcohol atau air raksa bertambah.

- Sebaliknya ketika suhu menurun, panjang kolom alcohol atau air raksa berkurang. Pada bagian luar tabung kaca terdapat angka-angka yang merupakan skala termometer tersebut.

Angka yang ditunjukkan oleh ujung atas kolom alcohol atau air raksa menyatakan nilai suhu benda yang diukur.

CARI INFORMASI

BAGIAN-BAGIAN TERMOMETER

http://www.berpendidikan.com/


Bagaimana cara menggunakan termometer?

untuk dapat menjawab permasalahan di atas, maka lakukanlah percobaan berikut!

Alat dan bahan

Alat dan bahan

1. Siapkan semua alat yang digunakan dalam percobaan. 2. Masukkan termometer celcius dan termometer X ke dalam wadah

pertama berupa air panas yang sudah disediakan terlebih dahulu. 3. Diamkan beberapa saat sehingga permukaan air raksa pada

kedua termometer tidak naik lagi, catat suhu yang ditunjukkan pada termometer celcius (ta) dan tandai suhu yang ditunjukkan oleh termometer X dengan spidol pada kertas milimiter yang tertempel pada termometer X (ta’).

CARI TAHU

Permasalahan

Bintang hendak mengukur suhu air dengan menggunakan termometer, tetapi ia tidak dapat menggunakan termometer tersebut karena termometer yang digunakan belum berskala. Bagaimakah kalian membantu

Bintang untuk memberi skala pada termometer tersebut?

Percobaan

Air panas Termometer X Kertas Milimiter

Air Keran Spidol Termometer Celcius

Langkah Percobaan


4. Keluarkan termometer dan bersihkan termometer, masukkan ke dalam wadah kedua berupa air keran yang sudah disediakan.

5. Diamkan beberapa saat sehingga permukaan air raksa pada kedua termometer tidak naik lagi, catat suhu yang ditunjukkan pada termometer celcius (tb) dan tandai suhu yang ditunjukkan oleh termometer X dengan spidol pada kertas milimiter yang tertempel pada termometer X (tb’).

6. Hitunglah jarak antara ta’ dan tb’ yang ditunjukan oleh termometer X dengan melihat pada skala termometer X (misalnya 17mm). pada skala ini dimana 1 mm= 2˚ X jika 17 mm=34˚X

7. Tetapkan besar suhu atas (ta’) dan suhu bawah (tb’) dengan selisih skala suhu atas dan bawah sesuai dengan pada langkah 6

8. Campurkan air panas dan air keran kemudian masukan termometer ke dalam wadah tersebut dan diamkan beberapa aat. Catat skala yang ditunjukan pada termometer X dan konversikan ke dalam suhu (misalnya 12 mm berarti sama dengan 24˚X)

9. Hitunglah besar suhu tersebut dengan rumus yang sudah anda peroleh.

Analisis


Proses pemberian skala pada termometer dinamakan kalibrasi.

Cara-cara mengkalibrasi termometer dengan langkah-langkah berikut.

a. Menentukan titik tetap bawah (titik lebur) Masukkan ujung bawah termometer secara tegak lurus ke dalam bejana yang berisi air murni. Tunggu beberapa saat sehingga permukaan air raksa pada pipa kapiler sudah tidak berubah lagi. Tuliskan skala yang ditunjukan pada termometer celcius (termometer pembanding) dan berilah tanda pada termometer yang belum berskala dengan spidol sebagai titik tetap bawah

b. Menentukan titik tetap atas (titik didih) Masukkan ujung bawah termometer secara tegak lurus ke dalam bejana yang berisi air panas. Tunggu beberapa saat sehingga permukaan air raksa pada pipa kapiler sudah tidak berubah lagi. ilah tanda pada termometer yang belum berskala dengan spidol sebagai titik tetap atas.

c. Menghitung jarak antara titik tetap atas dan titik tetap bawah dengan memperhatikan pada kertas milimiter blok yang telah ditempel pada termometer berskala.

d. Selanjutnya menetapkan konversi skala milimiter ke dalam skala suhu (misalnya 1 mm = 2˚C). kemudian tetapkan titik tetap atas dan titik tetap bawah, dimana selisih suhu antara titik tetap atas dan titik tetap bawah merupakan hasil konversi skala millimeter ke dalam skala suhu sebelumnya.


Mari Mencari Informasi Ada beberapa skala suhu yang digunakan antara lain skala Celcius, skala Fahrenheit, skala Kelvin, dan skala Reamur. Carilah perbedaan skala-skala suhu tersebut!

.

Bagaimana kita mengkonversikan berbagai skala suhu?

Kita telah mempelajari 4 skala thermometer yaitu Celcius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin. Perbandingan konversi thermometer disajikan dalam tabel berikut:

˚C ˚R ˚F K Titik didih air 100 80 212 373 Titik beku air 0 0 32 273 Perbandingan 5 4 9 5

Skala Celcius

- Titik tetap atas menggunakan titik didih air murni,

- Titik tetap bawah menggunakan titik beku air murni.

- Suhu titik beku air murni adalah nol derajat,

- Suhu titik didih air murni adalah 100 derajat

Skala Fahrenheit

- Suhu titik beku air murni adalah 32 derajat fahrenheit

- Suhu titik didih air murni adalah 212 derajat fahrenheit

Skala Reamur

- Suhu titik beku air murni adalah nol reamur,

- Suhu titik didih air murni adalah 80 derajat reamur

Skala Kelvin

- Satuan kelvin merupakn salah satu dari 7 unit dasar SI,

- Tidak seperti skala derajat yang lain, kelvin tidak ditulis sebagai derajat


CONTOH SOAL Suhu sebuah benda 280˚F. tentukan: a. Suhu pada skala celcius. b. Suhu pada skala reamur, c. Suhu pada skala kelvin.

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

Sebuah thermometer X mempunyai titik beku 20˚C titik didih 200˚C. segelas air dengan suhu 50˚C. tentukan:

a. Suhu air jika diukur dengan thermometer X b. Suhu air pada skala reamur c. Suhu air pada skala Fahrenheit d. Suhu air pada skala kelvin

𝑡𝑑 𝑋 − 𝑡𝑥 𝑡𝑑 𝑋 − 𝑡𝑏 𝑋

= 𝑡𝑑 𝑌 − 𝑡𝑌

𝑡𝑑 𝑌 − 𝑡𝑏 𝑌

Konversi secara umum dapat ditentukan

dengan:

Keterangan: 𝑡𝑑 𝑋 = titik didih thermometer X 𝑡𝑏 𝑋 = titik beku thermometer X 𝑡𝑑 𝑌 = titik didih termomter Y 𝑡𝑏 𝑌 = titik beku thermometer Y 𝑡𝑥 = suhu yang ditunjukan oleh termometer X 𝑡𝑌 = suhu yang ditunjukan oleh termometer Y


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


\

RANGKUMAN

Suhu adalah ukuran derajat panas dinginnya suatu

benda.

Kesetimbangan termal adalah suatu keadaan dimana

suhu antara dua benda atau lebih dalam keadaan sama

atau tidak terjadi pertukaran kalor.

Untuk menentukan skala suhu secara kuantitatif

digunakan dua titik tetap yaitu titik tetap atas dan titik

tetap bawah.

Suhu pada titip tetap atas didefinisikan sebagai suhu

air dan uap yang berada dalam keadaan setimbang

pada tekanan 1 atmosfer. Suhu pada titik tetap bawah

adalah keadaan setimbang dengan udara jenuh pada

tekana 1 atmosfer. Pada skala celcius, titip tetap bawah

diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 100.


TES FORMATIF

1. Jelaskan pengertian suhu dengan benar!

2. Jelaskan tentang kesetimbangan termal suatu

system!

3. Jelaskan cara penentuan kuantitatif skala suhu!

4. Jelaskan perbedaan skala suhu celcius, reamur,

Fahrenheit dan kelvin!

5. Jelaskan pengertian thermometer dan berikan

contoh macam-macam thermometer!

6. Jelaskan bagaimana hubungan konversi skala

suhu celcius, reamur, Fahrenheit dan kelvin!

7. Sebuah thermometer X mempunyai titik beku

20˚C titik didih 100˚C. segelas air dengan suhu

50˚C. tentukan:

a. Suhu air jika diukur dengan thermometer X

b. Suhu air pada skala reamur

c. Suhu air pada skala Fahrenheit

d. Suhu air pada skala kelvin


KUNCI JAWABAN

1. Suhu adalah ukuran derajat panas dinginnya

suatu benda

2. Kesetimbangan termal adalah suatu keadaan

dimana suhu antara dua benda atau lebih

dalam keadaan sama atau tidak terjadi

pertukaran kalor.

3. Untuk menentukan skala suhu secara

kuantitatif diperlukan titik tetap, yaitu titik uap

yang dinyatakan sebagai titik tetap atas dan

titik es yang dinyatakan sebagai titik tetap

bawah.

4. Perbedaannya terletak pada titik tetap atas dan

titik tetap bawah.

5. Thermometer adalah alat yang digunakan untuk

mengukur suhu. Skala suhunya terdiri dari

celcius, reamur, Fahrenheit dan reamur.

7. Konversi secara umum dapat ditentukan dengan: 𝑡𝑑 𝑋−𝑡𝑥

𝑡𝑑 𝑋− 𝑡𝑏 𝑋=

𝑡𝑑 𝑌−𝑡𝑌 𝑡𝑑 𝑌− 𝑡𝑏 𝑌

=

100−𝑡𝑥

100𝑋−20=

𝑡𝑑 𝑌−𝑡𝑌 𝑡𝑑 𝑌− 𝑡𝑏 𝑌

=

DESKRIPSI - srimayanty.weebly.com · 3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang...

Documents

Transcript of DESKRIPSI - srimayanty.weebly.com · 3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang...