61
IPA Terpadu Kelas VII
Saat melakukan Aktivitas 4 kita melihat adanya gelembung-
gelembung udara keluar dari ujung pipa kaca yang tercelup dalam air ketika dilatometer dipanaskan. Apa sebenarnya yang terjadi?
Ketika dilatometer dipanaskan, suhu udara di dalam dilatometer naik. Dengan adanya kenaikan suhu ini, udara di dalam dilatometer memuai
dan mendesak air. Akibatnya, udara keluar dari ujung pipa kaca mem- bentuk gelembung-gelembung udara.
Pemuaian volume gas tersebut terjadi pada tekanan tetap, yang memenuhi persamaan:
V
t
= V
[ 1 + γ t – t
] Sepeda yang diletakkan di tempat panas oleh terik-
nya matahari bannya dapat meletus. Peristiwa ini dapat terjadi karena suhu udaragas di dalam ban sepeda naik, lalu memuai. Ketika volume
Menyelidiki Pengaruh Suhu pada Gas
Ketika kalian di rumah, tentu kalian tidak dapat menemukan alat-alat
yang digunakan dalam Aktivitas 4. Dengan kecerdikan kalian, coba
lakukan Aktivitas 4 di rumah dengan alat-alat yang dapat kalian
temukan di rumah.
Menyelidiki Pengaruh Suhu pada Gas A. Apa yang Kalian Perlukan?
1. dilatometer
4. pipa kaca
2. klem universal
5. pemanas spiritus
3. sumbat gabus
6. gelas berisi air
B. Apa yang Harus Kalian Lakukan?
1. Rangkaikan alat dan bahan seperti
gambar berikut
2. Amatilah air pada gelas
3. Panasilah dilatometer dengan pemanas
spiritus 4.
Amatilah air pada gelas
C. Apa yang Kalian Peroleh?
Tuliskan hasil pengamatan kalian dalam tabel berikut
Kondisi Air Kondisi Air
Sebelum Dilatometer Selama Dilatometer
Dipanaskan Dipanaskan
. . . . . . . .
D. Aplikasi dan Analisis
1. Apa sebenarnya yang memenuhi ruang
dalam dilatometer? 2.
Dari langkah 1 dan 2, adakah gelembung udara yang keluar dari pipa kaca?
3. Dari langkah 3 dan 4, adakah gelembung
udara yang keluar dari pipa kaca? Bila jawaban kalian ada, dari mana
gelembung udara tersebut? Gejala apakah itu?
4. Bagaimana kesimpulan dari hasil aktivitas
ini?
Pemanas spiritus
ii
Dilatometer kosong berisi udara
Pipa kaca Klem
universal
Sumbat gabus
Gelas berisi air
i
4. Pemuaian pada Gas
Udara atau gas pun juga memuai jika dipanaskan, seperti halnya zat padat dan zat cair. Bagaimana terjadinya pemuaian
gas? Mari kita selidiki dengan melakukan kegiatan berikut.
62
Kalor
Gambar 6.21 Ban dapat meletus oleh
teriknya matahari
udara di dalam ban tetap, tekanan udara dalam ban bertambah besar. Pada saat ban tidak kuat lagi menahan tekanan udara yang semakin
besar ini, ban tersebut meletus. Dengan demikian, bila gas suhunya dinaikkan, tetapi volume ruangannya tetap maka tekanan gas tersebut
bertambah. Besar tekanan gas setelah dipanaskan pada volume tetap dapat
ditentukan dengan rumus berikut.
p
t
= p
− ⎡
⎤ +
⎢ ⎥
⎣ ⎦
1 273
t t
1. Kalor adalah energi yang diterima atau
dilepaskan oleh suatu zat sehingga suhu zat tersebut naik atau turun atau bahkan
berubah wujudnya.
2. Kalor jenis adalah banyak kalor yang di-
perlukan oleh 1 kg zat untuk menaikkan suhu sebesar 1°C.
3. Asas Black berbunyi ”Banyak energi yang
diberikan sama dengan banyak energi kalor yang diterima”.
4. Titik lebur adalah suhu minimum yang di-
perlukan suatu zat beruwujud padat untuk berubah wujdu menjadi cair.
5. Titik beku adalah suhu zat ketika membeku
hingga membeku seluruhnya. 6.
Kalor lebur adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh 1 kg zat untuk berubah
menjadi padat pada titik bekunya.
7. Kalor beku adalah banyaknya kalor yang
dilepaskan oleh 1 kg zat untuk berubah menjadi padat pada titik bekunya.
Jawablah soal-soal berikut 1.
Perhatikan gambar di samping
Sering kita jumpai, se- buah gelas yang diisi air
panas tiba-tiba retak atau pecah. Mengapa
hal tersebut dapat ter- jadi?
2. Panjang sebatang besi pada saat dipanaskan
mencapai suhu 100°C adalah 50,048 cm. Jika koefisien muai panjang besi 0,000012C°.
Tentukan panjang batang besi mula-mula pada suhu 30°C
3. Tekanan udara dalam sebuah ban sepeda
5 atmosfer pada suhu 28°C. Setelah berjalan jauh, suhu ban itu naik menjadi 55°C. Jika
volumenya tetap, berapa atmosfer tekanan udara dalam ban itu?
4.
Gambar 1 menunjukkan keadaan bimetal pada suhu ruang dan gambar 2 keadaan bi-
metal sesudah dipanaskan dari keadaan tersebut.
Kesimpulan apa yang dapat diambil dari ke- adaan tersebut?
5. Panjang logam kuningan pada saat
dipanaskan hingga suhu 200°C adalah 100,016 cm. Jika koefisien muai panjang
logam kuningan sebesar 0,000019C°, berapakah suhu logam kuningan pada saat
panjangnya 100,00 cm?
2 Besi
Tembaga 1
Keterangan: V
t
= volume setelah suhu t
V = volume mula-mula pada suhu
t p
t
= tekanan gas pada suhu t
p = tekanan gas mula-mula pada suhu
t
