5. Sesuai dengan sifat untuk mengemukakan atau mengetengahkan diri
25
Kegiatan “belajar” adalah suatu proses yang kompleks dan dipengaruhi oleh berbagai faktor. Sebagai suatu proses, kegiatan belajar memproses input
masukan dan menghasilkan output keluaran. Dengan demikian, kita dapat menganalisis kegiatan belajar dengan pendekatan analisis sistem gambar 2.1.
Dengan pendekatan ini, kita dapat mengetahui berbagai faktor yang mempengaruhi proses dan hasil belajar.
Input Instrumenal
Gambar 2.6. Proses Belajar-Mengajar
Input mentah adalah bahan baku yang perlu diolah dalam proses belajar- mengajar dimana dalam proses ini berpengaruh pula sejumlah faktor yaitu input
lingkungan dan sejumlah input yang sengaja dirancang dan dimanipulasikan input instrumenal guna menunjang tercapai-nya output yang dikehendaki. Input
lingkungan terdiri dari lingkungan alam dan lingkungan sosial. Sedangkan yang termasuk input instrumenal adalah kurikulum, bahan pelajaran, guru, sarana dan
fasilitas, serta manajemen sekolah. Dalam proses belajar-mengajar di sekolah, input mentah adalah siswa
yang memiliki karakteristik fisiologis dan psikologis tertentu. Karakteristik fisiologis meliputi kondisi fisik dan panca indera. Sedangkan karakteristik
25
Sumadi Suryabrata, Ph. D, Psikologi Pendidikan, Jakarta: PT Raja Grafindo Persada, 2002, hal 232-237.
Input Mentah Proses Belajar-Mengajar
Output
Input Lingkungan
psikologis meliputi bakat, minat, kecerdasan, motivasi, dan kemampuan kognitif. Semua faktor ini dapat mempengaruhi proses dan hasil belajar.
Di dalam keseluruhan sistem, input instrumenal adalah faktor yang sangat penting dan paling menentukan dalam pencapaian output yang dikehendaki
karena input instrumenal inilah yang menentukan bagaimana proses belajar- mengajar itu akan terjadi di dalam diri si siswa
26
. Kualitas input menyangkut mutu input diukur dari kriteria penerimaan
murid. Input rendah bila dibawah standar minimal, input itu berkualitas bila diatas standar yang telah ditetapkan. Standar itu sendiri sifatnya relatif atau arbitrary.
Kualitas proses adalah mutu keseluruhan factor yang terlibat dalam proses pendidikan seperti murid, guru, kurikulum, fasilitas pendidikan, manajemen,
sumber belajar, dan terbatasnya biaya untuk proses. Sedangkan kualitas output adalah menyangkut hasil proses sistem. Output itu rendah atau tinggi mutunya
bilamana dibawah atau diatas standar yang telah ditetapkan. Bilamana standard itu memang ada
27
. Fisika adalah bidang ilmu yang yang banyak mempelajari konsep yang
bersifat abstrak. Oleh karena itu dalam mempelajarinya menuntut banyak kemampuan dalam melakukan penggambaran mental tentang sesuatu yang
dipelajari dengan beralasan bahwa IPA Fisika termasuk ilmu yang relatif sulit untuk dipelajari
28
. Akibatnya dilapangan banyak siswa yang tidak menyukai pelajaran fisika. Padahal disisi lain fisika sangat diperlukan dalam dalam
meningkatkan daya nalar siswa dan dapat melatih siswa agar mampu berfikir logis, kritis, sistemis dan kreatif.
4. Pengertian Konsep Termodinamika
Termodinamika merupakan cabang fisika yang mempelajari hubungan antara antara kalor, energi mekanik, serta aspek-aspek lain dari energi dan
26
M. Ngalim Purwanto. Psikologi Pendidikan. Bandung: PT Remaja Rosdakarya, 2004, hal 107.
27
Muhammad Fakry Gaffar, Perencanaan Pendidikan: Teori dan metodologi, Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, 1987 , hal 117-
118.
28
Indrawati, “Potensi Laboratorium Fisika di SMA Dalam Mendukung Pelaksanaan Pendidikan”, dalam Jurnal Pendidikan dan Kebudayaan, No. 064 Tahun Ke-13, Januari 2007, hal. 109-110.
perpindahannya. Untuk mempelajari termodinamika siswa harus memahami beberapa definisi dari konsep termodinamika
29
, diantaranya: 1.
Sistem dan lingkungan , sistem adalah suatu bagian terpisah yang menjadi pusat perhatian kita. Sebuah sistem dapat berupa ruang, benda, kuantitas
bahan, dan lain-lain. Adapun lingkungan adalah sesuatu diluar sistem yang dapat mempengaruhi keadaan sistem secara langsung
2. Kalor merupakan energi yang berpindah akibat perbedaan suhu antara
sistem dan lingkungan. Sistem dapat melepaskan kalor ke lingkungan dan sebaliknya lingkungan dapat pula memberikan kalor kepada sistem. Kalor
dilambangkan dengan Q 3.
Usaha, untuk setiap proses dengan volume V tetap usaha yang dilakukan sistem bernilai nol, sedangkan jika V
2
V
1
berarti usaha W dilakukan oleh sistem dan bertanda positif. Sebaliknya jika usaha V
2
V
1
berarti usaha W dilakukan pada sistem dan usaha ini bertanda negative
4. Energi dalam merupakan keadaan karakteristik gas yang tidak dapat
diukur secara langsung. Yang dapat diukur secara langsung langsung hanyalah perubahannya
∆U yaitu ketika sistem berubah dari keadaan awal U
1
ke keadaan akhir U
2
5. Kapasitas C kalor merupakan kemampuan gas untuk menyerap atau
melepaskan kalor persatuan suhu 6.
Kalor jenis c adalah kapasitas kalor per satuan massa 7.
Kapasitas kalor molar gas adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 mol gas sebesar 1 K. Kapasitas kalor molar terdiri dari
kapasitas kalor pada volume tetap C
v, m
dan kapasitas kalor pada tekanan tetap C
p, m
Proses atau perubahan keadaan termodinamika dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu proses irreversible dan proses reversible . Proses irreversible
merupakan proses yang berlangsung secara spontan pada satu arah dan tidak dapat terjadi dalam arah sebaliknya. Proses reversible adalah merupakan proses
kesetimbangan. Sistem yang mengalami proses reversible selalu berada dalam
29
Purwoko dan Fendi H, Fisika 2 SMA Kelas XI, Jakarta: Yudhistira, 2009. Hal143-157.
keadaan setimbang termodinamik. Proses termodinamika dapat berlangsung secara isothermal isotermik, isokhorik, isobarik, ataupun adiabatik. Proses
isotermik adalah proses perubahan keadaan pada suhu tetap. Proses isokhorik adalah proses perubahan keadaan pada volume tetap. Proses isobarik adalah
proses perubahan keadaan pada tekanan tetap. Proses adiabatik adalah proses tanpa ada kalor yang masuk ataupun kalor yang keluar.
Hukum I Termodinamika Hukum I Termodinamika menyatakan bahwa “Ketika kalor Q diberikan pada
sistem , sebagian kalor yang diberikan digunakan untuk menaikkan energi dalam sebesar
∆U, sedangkan sisanya keluar dari sistem ketika sistem itu melakukan usaha W terhadap lingkungannya”. Secara matematis, hukum I termodinamika
dirumuskan sebagai berikut: Q =
∆U + W Keterangan:
Q : Perubahan kalor pada sistem ∆U : Perubahan energi dalam
W : Usaha yang dilakukan sistem W bertanda positif + jika usaha dilakukan oleh sistem terhadap lingkungan
Q bertanda positif + jika sistem menyerap kalor W bertanda negative - jika usaha dilakukan oleh lingkungan terhadap sistem
Q bertanda negative - jika sistem melepaskan kalor Berikut ini merupakan penerapan hukum I Termodinamika pada proses
perubahan keadaan yang terjadi pada sistem, diantaranya: 1.
Hukum I Termodinamika untuk proses isotermik Karena suhu tetap
∆T = 0 , maka tidak ada perubahan energi dalam ∆U =
Maka berlaku persamaan: Q = W = n R T ln V
2
V
1
2. Hukum I Termodinamika untuk proses isokhorik
Selama proses isokhorik ∆V = 0 sehingga sistem tidak melakukan kerja,
W = 0 dan berlaku persamaan: Q = ∆U
