Ayo Coba 4.6

Ayo Coba 4.6

Tujuan

Mengamati perubahan wujud zat

Alat dan bahan

Gelas kimia, kaki tiga, kasa, pembakar spiritus atau pembakar bunsen, termometer, dan es batu

82 Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII ala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Cara kerja

1. Susunlah alat seperti pada Gambar 4.7. 2. Bersihkan potongan es batu dengan tisu, kemudian masukkan potongan es tersebut ke dalam gelas kimia. 3. Masukkan termometer untuk mengukur setiap kenaikan suhu yang terjadi. 4. Nyalakan pembakar dan amati perubahan yang terjadi pada es. Kemudian, catat hasil pengamatannya pada buku tulismu. 5. Teruskan pemanasan sehingga timbul uap.

Pertanyaan Gambar 4.7

1. Apakah suhu air terus naik? Es batu mencair jika 2. Apakah yang dapat kamu simpulkan?

dipanaskan.

Berdasarkan kegiatan Ayo Coba 4.6 tersebut, dapat dibuktikan bahwa kalor dapat mengubah wujud suatu zat. Es batu yang berwujud padat akan segera berubah menjadi air yang berwujud cair dengan bantuan kalor. Selanjutnya, air akan berubah menjadi uap yang berwujud gas jika kalor terus diberikan. Mengapa hal itu dapat terjadi? Supaya pemahaman mu lebih baik lagi, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 4.7 berikut.

Ayo Coba 4.7

Tujuan

Memahami perubahan wujud dari zat yang berbeda

Alat dan bahan

Sediakan tiga zat yang berbeda, misalnya es batu, mentega, dan uang logam

Cara kerja

Es batu Mentega Uang logam

1. Masukkan ketiga zat tersebut masing-masing pada gelas kimia yang berbeda.

Gambar 4.8

2. Kemudian, masukkan ketiga gelas tersebut pada bejana yang Kalor yang dibutuhkan lebih besar.

untuk mengubah wujud zat 3. Masukkan air panas ke dalam bejana besar sehingga penuh.

bergantung pada jenis zat tersebut.

Pertanyaan

Kesimpulan apa yang kamu dapatkan dari percobaan tersebut? Es dapat mencair tanpa membutuhkan kalor yang lebih

besar. Pada suhu ruang saja es dapat meleleh, sedangkan mentega dan uang logam tetap pada keadaannya. Hal ini terjadi karena ketiga bahan tersebut memiliki titik didih yang berbeda, yaitu suhu di mana zat tersebut akan berubah wujud dari zat padat menjadi zat cair.

Kalor dalam Perubahan Wujud Zat

Perubahan wujud akibat menerima kalor terjadi pada peristiwa melebur dan menguap. Adapun perubahan wujud akibat melepaskan kalor terjadi pada peristiwa mengembun dan membeku. Perubahan wujud ini digambarkan dalam Gambar 3.5.

1. Zat Membutuhkan Kalor

untuk Menguap

Kamu telah mengetahui bahwa kalor dapat mengubah wujud zat. Bagaimana membuktikan bahwa pada saat menguap zat membutuhkan kalor? Untuk membuktikan bahwa pada saat menguap zat membutuhkan kalor, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 4.8 berikut.

Ayo Coba 4.8

Tujuan

Memahami bahwa penguapan membutuhkan kalor

Alat dan bahan

Pipet tetes dan spiritus

Cara kerja

Teteskan spiritus pada tanganmu dengan bantuan pipet tetes.

Pertanyaan

1. Apa yang dapat kamu rasakan?

2. Apakah spiritus di tanganmu menjadi kering? 3. Ke manakah hilangnya spiritus tersebut?

Gambar 4.9

Spiritus yang diteteskan akan

4. Mengapa tanganmu terasa dingin?

terasa dingin karena menyerap kalor dari tangan.

Pada saat spiritus diteteskan, tanganmu akan terasa dingin karena spiritus cepat menguap. Penguapan terjadi karena molekul-molekul zat meninggalkan permukaannya. Penguapan zat membutuhkan kalor. Kalor yang diperlukan spiritus untuk menguap diambil dari kulit tanganmu se- hing ga tangan terasa dingin. Untuk lebih memperkuat pe- ma hamanmu bahwa pada penguapan dibutuhkan kalor, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 4.9 berikut.

Ayo Coba 4.9

Tujuan

Memahami bahwa kalor dibutuhkan saat proses penguapan

Alat dan bahan

Panci, kompor, dan air

Sumber: www.astro.su.se

Gambar 4.10

Cara kerja

1. Letakkan panci di atas kompor. 2. Isilah panci dengan 3 gelas air.

Pendidihan air

84 Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII ala Alam Sekitar untuk Kelas VII

3. Nyalakan kompor sampai air mendidih. Amati yang terjadi pada saat air mendidih.

Pertanyaan

1. Apakah air berkurang? Jika berkurang, ke manakah hilangnya air tersebut? 2. Apakah air menerima atau melepaskan kalor? Jelaskan.

Dari kegiatan Ayo Coba 4.9 dapat diamati bahwa pemanas- Dari kegiatan Ayo Coba 4 9 dapat diamati bahwa pemanas an akan mengakibatkan molekul-molekul zat cair melepaskan diri dari permukaaan zat cair. Proses ini dinamakan dengan penguapan, yaitu proses perubahan wujud zat cair menjadi gas. Ini menunjukkan bahwa penguapan membutuhkan

kalor.

2. Zat Melepaskan Kalor pada Saat Mengembun

Kamu telah mengetahui bahwa pada saat menguap, zat membutuhkan kalor. Bagaimanakah jika proses tersebut berlangsung sebaliknya? Untuk mengetahuinya, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 4.10 berikut.

Ayo Coba 4.10

Tujuan

Memahami bahwa pengembunan melepaskan kalor

Alat dan bahan

Sediakan satu gelas air panas dan es batu

Cara kerja

1. Tutuplah gelas yang berisi air panas dengan menggunakan penutup gelas secara terbalik dan letakkan es batu di atasnya, seperti Gambar 4.11.

2. Setelah lima menit, angkatlah es batu dari penutup gelas, kemudian ambil penutup gelas dengan hati-hati. Amati yang terjadi di balik penutup gelas.

Pertanyaan

Gambar 4.11 1. Apa yang terjadi pada penutup gelas dan es?

Uap air akan melepas kalor 2. Berasal dari manakah tetesan air tersebut?

yang diterima oleh es batu. 3. Disebut apakah proses tersebut?

4. Apakah pada proses tersebut membutuhkan kalor atau me- lepaskan kalor?

Di balik tutup gelas terdapat titik-titik air hasil pe ngem- bunan. Hal tersebut terjadi karena beberapa molekul air panas yang berupa gas mengalami pendinginan. Perlahan-lahan gas tersebut berubah wujud menjadi cair yang berupa tetesan- tetesan air. Kalor pada uap (gas) terlepas sehingga gerak molekul

Kalor dalam Perubahan Wujud Zat Kalor dalam Perubahan Wujud Zat

3. Mempercepat Penguapan

Dalam kehidupan sehari-hari, penguapan dimanfaatkan untuk kebutuhan tertentu, misalnya untuk mengeringkan pakaian. Penguapan sering kali dapat dipercepat. Bagaima- nakah caranya? Untuk mengetahuinya, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 4.11 berikut.

Ayo Coba 4.11

Tujuan

Memahami cara mempercepat penguapan

a Alat dan bahan

Air mendidih, dua buah piring, dan dua buah gelas

Cara kerja

1. Tuangkan air mendidih pada piring dan gelas dalam jumlah yang sama, seperti pada Gambar 4.12. 2. Tuangkan air mendidih dalam jumlah yang sama pada dua b gelas yang sama bentuk dan ukurannya. Tutuplah salah satu gelas dengan penutup gelas. Biarkan beberapa menit.

3. Tuangkan air mendidih pada dua piring yang sama bentuk dan ukurannya. Berilah angin pada salah satu piring dengan cara meniupnya atau dengan bantuan kipas angin.

Pertanyaan

c 1. Air pada tempat manakah yang lebih cepat dingin pada setiap cara kerja? Mengapa demikian?

2. Kesimpulan apa yang dapat kamu ambil dari percobaan Beberapa cara untuk

Gambar 4.12

tersebut?

mempercepat penguapan, yaitu a) memperluas bidang permukaan, b) mengurangi

Pada kegiatan Ayo Coba 4.11, air mendidih yang

tekanan permukaan, dan

ditempatkan dalam piring akan lebih cepat menguap

c) mengembuskan udara dingin.

dibandingkan dengan air mendidih yang dimasukkan dalam gelas. Hal tersebut terjadi karena luas permukaan piring lebih luas daripada permukaan gelas. Jadi, dapat dikatakan bahwa penguapan dapat dipercepat dengan memperluas bidang permukaan.

Pada kegiatan tersebut, juga terlihat bahwa gelas yang dibuka tutupnya lebih cepat dingin daripada gelas yang ditutup. Hal tersebut terjadi karena tekanan pada permukaan gelas lebih kecil. Jadi, dapat disimpulkan bahwa permukaan dapat dipercepat dengan mengurangi tekanan pada permukaan.

86 Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Cara mempercepat penguapan dapat juga dilakukan dengan mengembuskan udara dingin di atas permukaan air. Dengan mengembuskan udara dingin, tekanan di atasnya akan menjadi lebih kecil. Dengan demikian, jarak di antara molekul-molekul udara di atas permukaan air menjadi lebih besar atau lebih regang.

4. Zat Mendidih pada Suhu yang Tetap Jika Tekanan Tidak Berubah

Setiap hari kamu membutuhkan air minum. Untuk men- dapat kan air sehat dan bebas kuman, kamu harus memasak air terlebih dahulu sampai mendidih. Bagaimanakah suhu air ketika mendidih? Apakah pada saat itu air membutuhkan kalor? Untuk menjawabnya, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 4.12 berikut.

Ayo Coba 4.12

Tujuan

Mengamati pendidihan air

Alat dan bahan

Gelas kimia, air, pembakar spiritus atau pembakar bunsen, kaki tiga, kasa, statif, klem, termometer, dan stopwatch

Cara kerja

1. Susunlah alat dan bahan seperti pada Gambar 4.13. 2. Masukkan 50 mL air ke dalam gelas kimia. Panaskan air tersebut dengan pembakar. Ukurlah perubahan suhu air

Gambar 4.13 setiap 10 sekon. Catat hasil pengamatanmu pada suatu tabel.

Pendidihan air 3. Hentikan pemberian kalor jika air telah mendidih selama 2 menit.

Pertanyaan Lakukan kegiatan dengan

hati-hati, terutama ketika

1. Bagaimanakah keadaan suhu air sebelum mendidih?

menyalakan pembakar

2. Bagaimanakah keadaan suhu air pada saat mendidih?

spiritus. Jangan bermain-

3. Buatlah sketsa grafi k perubahan suhunya, lalu buatlah ke-

main dengan api.

simpulan tentang keadaan suhu pada saat mendidih.

T( rC)

Sesuai dengan konsep yang telah kamu ketahui, suhu air akan terus naik sesuai dengan penambahan kalor.

Air mendidih

Akan tetapi, saat zat mendidih, suhu air seakan-akan tidak berubah. Pada saat mendidih, suhu air tetap padahal kalor b

100 rC

terus kamu berikan. Jika kamu gambar, sketsa grafi knya berbentuk seperti Gambar 4.14. a

Suhu air naik

Grafi k tersebut menjelaskan bahwa pada proses a, kalor

0 rC

yang diterima air digunakan untuk menaikkan suhu. Pada proses

b, kalor yang diterima air tidak digunakan untuk menaikkan Gambar 4.14 suhu, tetapi digunakan untuk mengubah wujud air menjadi Gra ½ k hubungan antara waktu uap. Kalor yang diberikan tersebut seakan-akan tersembunyi. pemanasan dan suhu air pada Kalor ini dinamakan kalor laten. Titik pada saat zat tepat mulai tekanan 1 atm. mendidih disebut titik didih.

Kalor dalam Perubahan Wujud Zat

Pada tekanan 1 atm (76 cmHg) air mendidih pada suhu 100°C. Titik didih ini disebut titik didih normal. Pada tekanan di bawah 1 atm, air mendidih di bawah 100°C, sedangkan di atas tekanan 1 atm, air mendidih di atas 100°C. Sekarang, kamu dapat memahami bahwa memasak air di dataran tinggi lebih cepat mendidih daripada di pantai karena tekanan di dataran tinggi kurang dari 1 atm.

Gambar 4.15

5. Kalor yang Dibutuhkan untuk

Di pegunungan air lebih cepat

mendidih dibandingkan di tepi

Mendidihkan Zat Bergantung

pantai.

pada Massa dan Jenis Zat

Kamu tentu telah memperkirakan bahwa untuk men- didihkan air yang massanya sedikit akan lebih cepat dibandingkan dengan mendidihkan air yang lebih banyak. Mengapa demikian? Untuk mempelajarinya, lakukanlah kegiatan Ayo Coba 4.13 berikut.