Perubahan Suhu Benda Ilmu Pengetahuan Alam VII Kelas 7 Teguh Sugiyarto Eni Ismawati 2008

1 0 0 Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMPMTs 7 Statif 8 Minyak goreng 9 Air Langkah kerja 1 Susun alat seperti gambar di samping 2 Isilah gelas kimia dengan 200 ml air. 3 Ukur suhu awal air tersebut sebelum dipanaskan dengan menggunakan termometer. 4 Nyalakan pembakar spiritus. Amatilah perubahan yang terjadi tiap 2 menit Catat dan masukkan ke dalam tabel 6.2 5 Isilah gelas kimia dengan 200 ml minyak goreng 6 Ulangi langkah No. 3 dan 4 7 Nyatakan kesimpulanmu Tabel 6.2 No. Waktu menit Suhu mula -mula air 200 ml Suhu air 200 ml saat dipanaskan Suhu mula-mula air 400 ml Suhu air 400 ml saat dipanaskan 1 … … … … … … … … … … … … 2 2 … … … … … … … … … … … … 3 4 … … … … … … … … … … … … 4 6 … … … … … … … … … … … … 5 8 … … … … … … … … … … … … 6 10 … … … … … … … … … … … … Ternyata dalam waktu yang sama kenaikan suhu untuk 200 ml air dan 200 ml minyak goreng tidak sama, Mengapa demikian? Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar kalor jenis suatu zat , maka semakin termometer statif pembakar spiritus Dokumen Penerbit air 1 0 1 Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMPMTs besar pula kalor yang diperlukan. Jadi besarnya kalor yang diberikan pada suatu benda sebanding dengan kalor jenis atau jenis zat c. Dari beberapa kesimpulan di atas dapat ditarik suatu pernyataan bahwa besarnya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebagai berikut : Besarnya kalor Q yang diperlukan oleh suatu benda sebanding dengan massa benda m, bergantung pada kalor jenis c, dan sebanding dengan kenaikan suhu t. Secara matematis dapat dituliskan : Q = m x c x t Keterangan Q = kalor yang diperlukan atau dilepaskan J m = massa benda kg c = kalor jenis benda Jkg C t = kenaikan suhu C = delta Satuan kalor menurut SI adalah joule J. Terdapat satuan kalor yang biasa dipakai dalam kehidupan sehari-hari, antara lain kilokalori, kalori. Satu kalori dapat didefinisikan banyaknya kalor yang diperlukan tiap 1 gram air, sehingga suhunya naik 1 C. Sedangkan satu kilokalori didefiniskan banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan 1 kg air, sehingga suhunya naik 1 C. Terdapat kesetaraan antara satuan joule dangan satuan kalori yang biasa dikenal dengan sebutan tara kalor mekanik. 1 kalori = 4,2 joule 1 kilokalori = 4.200 joule 1 joule = 0,24 kalori Tabel 6. 3 Kalor jenis berbagai zat Z a t Z a t Z a t Z a t Z a t KKKKK alor jenis alor jenis alor jenis alor jenis alor jenis k k a l k g k k a l k g k k a l k g k k a l k g k k a l k g 00000 CCCCC J k g J k g J k g J k g J k g 00000 CCCCC Z a t Z a t Z a t Z a t Z a t KKKKK alor jenis alor jenis alor jenis alor jenis alor jenis k k a l k g k k a l k g k k a l k g k k a l k g k k a l k g 00000 CCCCC J k g J k g J k g J k g J k g 00000 CCCCC Air 1,00 4190 Kaca 0,16 6700 Air raksa 0,03 138 Minyak tanah 0,52 2200 Alkohol 0,55 2300 Seng 0,09 390 Besi 0,11 460 Tembaga 0,09 3900 Emas 0,030 130 Timbal 0,03 130 1 0 2 Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMPMTs Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat sehingga suhunya naik sebesar 1 C. Secara matematis kalor jenis suatu zat dapat dituliskan : c = t m x Q Sedangkan kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu benda sehingga suhunya naik 1 C. Secara matematis kapasitas kalor dapat dituliskan : C = m x c Karena : Q = m x c x t maka, Q = C x t Keterangan Q = kalor yang diperlukan atau dilepaskan J C = kapasitas kalor benda J C t = kenaikan suhu C = delta Contoh Soal 1 . Berapa energi kalor yang diperlukan untuk memanaskan 2 kg besi yang kalor jenisnya 460 Jkg C, dari suhu 15 C sampai 100 C? Penyelesaian Diketahui : m = 2 kg c = 460 Jkg C t = t 2 – t 1 = 100 – 15 = 85 C Ditanyakan : Q = … ? Jawab Q = m x c x t = 2 kg x 460 Jkg C x 85 C = 78.200 J 1 0 3 Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMPMTs 2 . Kalor jenis tembaga 390 Jkg C. Berapakah kapasitas kalor 0,1 kg tembaga? Penyelesaian Diketahui : c = 390 Jkg C m = 0,1 kg Ditanyakan : C = … ? Jawab C = m x c = 0,1 kg x 390 Jkg C = 39 Jkg Tugas Individu 1. Terdapat dua buah ember berukuran sama, masing-masing diisi penuh dengan air dan pasir. Setelah itu keduanya diletakkan di bawah sinar terik matahari. Manakah yang lebih cepat panas? Mengapa? 2. Hitung perubahan energi kalor jika 55 g paku besi menjadi dingin dari 90 C menjadi 20 C

2. Perubahan Wujud Zat

Perhatikan saat kamu memasukkan sebuah es ke dalam segelas minuman teh panas, Apa yang terjadi? Wujud es padat pasti akan mencair. Simak penjelasan berikut Selama proses terjadinya perubahan wujud suatu zat, ternyata suhu benda tetap. Mengapa demikian? Saat terjadi perubahan wujud tersebut kalor yang diperlukan atau dilepaskan tidak digunakan untuk menaikkan suhu, tetapi digunakan untuk mengubah wujud suatu zat. Ingat bahwa wujud zat yang terdapat di alam dibedakan menjadi tiga, yaitu : padat, cair dan gas. Misal, pada saat kamu memasukkan air ke dalam freezer ruang pembeku dalam lemari es untuk membuat es batu. Saat membeku, wujud zat terjadi perubahan yaitu dari cair menjadi padat. Demikian sebaliknya saat es batu kamu taruh di bawah sinar terik matahari, saat mencair wujud zat berubah dari padat menjadi cair. Contoh lain yang dapat kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah saat memasak air, kamu dapat mengamati bahwa saat mendidih akan terjadi perubahan wujud zat dari cair menjadi gas. Terdapat 1 0 4 Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMPMTs banyak zat cair untuk mengubah wujudnya dari cair menjadi gas tanpa mendidihkan. Selama penguapan berlangsung, zat cair tersebut berangsur-angsur berubah menjadi gas pada suhu di bawah titik didihnya. Misal, kamu berenang kemudian keluar dari kolam renang ke udara hangat, maka air yang menempel pada kulitmu akan segera menguap. Penguapan ini tentu membutuhkan energi kalor yang diperoleh dari panas tubuhmu. Kamu tentu akan mengerti bagaimana pengeringan ini mengakibatkan dinginnya tubuhmu. Perubahan wujud zat dapat berubah dari wujud yang satu ke wujud yang lain. Berikut perubahan wujud yang terjadi pada zat, yaitu : 1 Mencair Perubahan wujud zat padat menjadi cair disebut mencair. Saat zat mencair memerlukan energi kalor. Contoh peristiwa mencair, antara lain: es dipanaskan, lilin dipanaskan dll 2 Membeku Perubahan wujud zat cair menjadi padat disebut membeku. Pada saat zat membeku melepaskan energi kalor. Contoh peristiwa membeku, antara lain : air didinginkan di bawah 0 C, lilin cair didinginkan, dll 3 Menguap Perubahan wujud zat cair menjadi gas disebut menguap. Pada saat tersebut zat memerlukan energi kalor. Contoh, antara lain: minyak wangi, air dipanaskan sampai mendidih, dll 4 Mengembun Perubahan wujud zat gas menjadi cair disebut mengembun. Saat terjadi pengembunan zat melepaskan energi kalor. Contoh, antara lain : gelas berisi es bagian luarnya basah, titik air di pagi hari pada tumbuhan, dll 5 Menyublim Perubahan wujud zat padat menjadi gas disebut menyublim. Saat penyubliman zat memerlukan energi kalor. Contoh, antara lain: kapur barus kamper, obat hisap , dll 6 Mengkristal atau menghablur Perubahan wujud zat gas menjadi padat. Pada saat pengkristalan zat melepaskan energi kalor. Contoh peristiwa pengkristalan, antara lain: salju, gas yang didinginkan, dll Untuk lebih memahami pengaruh kalor terhadap perubahan wujud zat, lakukan kegiatan berikut 1 0 5 Ilmu Pengetahuan Alam - Kelas VII SMPMTs Kegiatan 6.3 : Kegiatan 6.3 : Kegiatan 6.3 : Kegiatan 6.3 : Kegiatan 6.3 : Kalor dapat mengubah wujud zat Alat dan bahan 1 Gelas kimia 6 Kaki tiga 2 Termometer 7 Kasa Asbes 3 Pembakar spiritus 8 Statif 4 Stopwacth jam tangan 9 Es 5 Korek api Langkah kerja 1 Susun alat seperti gambar di samping. 2 Masukkan es ke dalam gelas kimia 3 Panaskan, kemudian catat suhu yang ditunjukkan setiap menit 4 Masukkan hasil pengamatanmu ke dalam tabel Tabel 6.4 Menit ke - 1 2 3 4 5 6 7 8 Suhu C … … … … … … … … … Kegiatan yang kamu lakukan dengan teliti dan cermat, akan mendapatkan grafik seperti gambar 6.1 Gambar 6.1 Gambar 6.1 Gambar 6.1 Gambar 6.1 Gambar 6.1 Grafik hubungan suhu dan waktu pemanasan air termometer statif pembakar spiritus es 100 Suhu C B C D E A Waktu menit Dokumen Penerbit