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
3. Hukum I Termodinamika untuk proses isobarik
Pada proses isobaric terjadi perubahan suhu pada sistem sehingga terjadi perubahan energi dalam
∆U. Usaha yang dilakukan oleh sistem pada proses isobarik adalah W = P .
∆V= P V
2
- V
1
dan berlaku persamaan: ∆U = Q + P V
2
- V
1
4. Hukum I Termodinamika untuk proses adiabatik
Pada proses ini tidak ada kalor yang masuk dan tidak ada kalor yang keluar sistem, Q = 0 dan berlaku persamaan:
∆U = -W Kapasitas kalor
Kapasitas Kalor C merupakan kemampuan gas untuk menyerap dan melepaskan kalor per satuan suhu.
C = Q ∆T atau Q = C ∆T
Ada 2 jenis kapasitas kalor, yaitu: Kapasitas kalor pada volume tetap Æ Cv = Qv
∆T atau Cv = Qv n ∆T Kapasitas kalor pada tekanan tetap Æ Cp = Qp
∆T atau Cp = Qp n ∆T
Siklus Carnot Siklus Carnot ditemukan oleh ilmuan perancis bernama Sadi Carnot pada tahun
1824. Siklus ini merupakan dasar dari mesin ideal yaitu mesin yang paling efisien yang selanjutnya disebut mesin carnot.
Untuk usaha pada mesin carnot rumus yang digunakan adalah: W = Q
2
– Q
1
Efisiensi mesin Carnot: η = W Q
1
x 100 atau η = 1 - Q
2
Q
1
x 100 Untuk mesin ideal atau mesin carnot
Efisiensi maksimumnya: η = 1 – T2T1 x 100
Mesin Pendingin
Kalor dapat dipaksa mengalir dari benda dingin ke benda panas dengan melakukan usaha pada sistem. Cara kerja seperi ini disebut cara kerja mesin
pendingin refrigerator contoh mesin pendingin adalah lemari es kulkas dan pendingin ruangan AC
Persamaannya: K = Qc W Æ W = Q
H
– Qc Keterangan:
K : Koefisien kinerja Jangkauannya 2 – 6 Qc : Kalor dari bahan makanan
W : usaha yang dilakukan Q
H
: Kalor yang dilepas ke udara
Hukum II Termodinamika Ada beberapa pernyataan tentang hukum II Termodinamika, diantaranya:
1. Perumusan Clausius tentang kalor
Kalor mengalir secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda besuhu rendah dan tidak mengalir secara spontan dalam arah kebalikannya
2. Perumusan Kevin dan Planck tentang mesin kalor
Adalah mustahil bagi sistem manapun untuk mengubah seluruh kalor yang diserapnya dari reservoir suhu tinggi menjadi kerja mekanik
3. Perumusan tentang entropi
Total entropi jagat raya tidak berubah ketika proses reversible terjadi dan bertambah ketika proses irreversible terjadi
Entropi adalah suatu ukuran banyaknya energi atau kalor yangtidak dapat diubah menjadi usaha . Sedangkan pada suatu sistem tertutup Entropi S dapat tetap atau
berubah dengan harga ∆S positif. Berikut beberapa pernyataan tentang entropi
S, diantaranya: 1.
Proses irreversible selalu menaikkan entropi jagat raya
2. Perubahan entropi ∆S hanya bergantung pada keadaan akhir dan keadaan
awal 3.
Proses reversible tidak mengubah total entropi jagat raya
Persamaan Entropi: ∆S = Q T
Perubahan entropi semesta: ∆Ssemesta = ∆S
H
+ ∆Sc
4. Pengertian Hasil belajar
Hasil belajar adalah sesuatu yang diketahui, diperoleh, atau didapat setelah melalui proses belajar, baik karena faktor eksternal maupun faktor internal
siswa itu sendiri. Hasil belajar yang dicapai seorang individu merupakan hasil interaksi antara berbagai faktor yang mempengaruhinya baik dari dalamfaktor
internal maupun dari luar diri faktor eksternal. Faktor-faktor tersebut saling berinteraksi secara langsung ataupun tidak langsung dalam mencapai hasil belajar.
Faktor yang mempengaruhi hasil belajar tersebut dapat digolongkan menjadi tiga faktor, diantaranya
30
: 1.
Faktor stimulasi belajar, yakni segala hal diluar individu untuk mengadakan reaksi atau perbuatan belajar yang terdiri dari: panjangnya
bahan pelajaran, kesulitan bahan pelajaran, kesulitan bahan pelajaran, berartinya bahan pelajaran, berat ringannya tugas, dan suasana lingkungan
eksternal 2.
Faktor metode belajar, yakni metode mengajar yang dipakai oleh guru sangat mempengaruhi metode belajar yang dipakai oleh siswa. Faktor ini
terdiri dari: kegiatan berlatih atau praktek, overlearning dan drill, resitasi selama belajar, pengenalan tentang hasil-hasil belajar, belajar bdengan
keseluruhan dan dengan bagian-bagian, penggunaan modalitet indera oral, visual, dan kinestetik , bimbingan dalam belajar, dan kondisi-
kondisi insentif 3.
Faktor individual, yakni faktor yang ada dalam diri pelajar itu sendiri. Faktor ini terdiri dari: kematangan, faktor usia, perbedaan jenis kelamin,
pengalaman sebelumnya, kapasitas mental, kondisi kesehatan jasmani, kondisi kesaharan rohani dan motivasi yang dimiliki
Secara singkat dapat dikatakan bahwa hasil belajar berupa perolehan perubahan tingkah laku yang meliputi: pengamatan, pengenalan, pengertian,
30
Abu Ahmadi dan Widodo Supriyono, Psikologi Belajar, Jakarta: Rineka Cipta, 1991, hal. 131- 137.
parbuatan, keterampilan, perasaan, minat dan bakat. Dalam dunia pendidikan prestasi belajar digunakan sebagai pendorong bagi siswa dalam meningkatkan
ilmu pengetahuan dan teknologi yang berperan sebagai umpan balik dalam meningkatkan mutu pendidikan.
Secara garis besar Bloom bersama kawan-kawan merumuskan tujuan-tujuan pendidikan pada tiga tingkatan, yaitu:
1. Katergori tingkah laku yang masih verbal
2. Perluasan kategori menjadi sederetan tujuan
3. Tingkah laku konkret yang terdiri dari tudas-tugas dalam pertanyaan-
pertanyaan sebagai ujian dan butir-butir soal Ada tiga ranah atau domain besar yang terletak pada tingkatan kedua yang
selanjutnya disebut taksonomi yaitu: 1. Ranah kognitif, ranah kognitif ini terdiri dari:
a. Mengenal recognition
Dalam pengenalan siswa diminta untuk memilih satu dari dua atu lebih jawaban
b. Pemahaman comprehension
Dengan pemahaman siswa diminta untuk membuktikan bahwa ia memahami hubungan yang sederhana diantara fakta-fakta atau konsep
c. Penerapan atau aplikasi application
Untuk penerapan atau aplikasi ini siswa dituntut memiliki kemampuan untuk menyeleksi atau memilih suatu abstrasi tertentu konsep, hukum,
dalil, aturan, gagasan, cara secara tepat untuk diterapkan dalam suatu situasi baru dan menerapkannya secara benar
d. Analisis analysis
Dalam tugas analisis ini siswa diminta untuk menganalisis suatu hubungan atau situasi yang kompleks atas konsep-konsep dasar
e. Sintesis synthesis
Sintesis ini digunakan untuk menggeneralisasi, yaitu siswa diminta untuk menggabungkan atau menyusun kembali reorgenize hal-hal yang
spesifik agar dapat mengembangkan struktur baru
f. Evaluasi evaluation
Evaluasi ini digunakan untuk mengetahui sejauh mana siswa mampu menerapkan pengetahuan dan kemampuan yang telah dimiliki untuk
menilai sesuatu kasus yang diajukan oleh penyusun soal
2. Ranah Afektif, ranah afektif terdiri dari: a. Pandangan atau pendapat
Apabila guru hendak mengukur aspek afektif yang berhubungan dengan pandangan siswa maka pertanyaan yang disusun menghendaki respon yang
melibatkan ekspresi, perasaan atu pribadi siswa terhadap hal-hal yang relatif sederhana tetapi bukan fakta
b. Sikap atau nilai Dalam penilaian afektif tentang sikap ini siswa ditanya mengenai responnya
yang melibatkan sikap atau nilai yang mendalam disanubarinya dan guru meminta siswa mempertahankan pendapatnya
3. Ranah Psikomotor Ranah ini berhubungan erat dengan kerja otot sehingga menyebabkan
geraknya tubuh atau bagian-bagiannya. Yang termasuk ke dalam klarifikasi gerak disini mulai dari gerak yang paling sederhana yaitu melipat kertas sampai dengan
merakit suku cadang televisi serta computer
31
.
B. Kerangka Pikir
Proses pembelajaran fisika yang tidak menarik membuat siswa merasa jenuh dan merasa kesulitan. Hal tersebut tentunya menjadi bahan evaluasi bagi
para guru atau pengajar untuk memberikan bentuk pengajaran yang berbeda dalam rangka meningkatkan minat dan motivasi siswa dalam belajar fisika. Dalam
hal ini guru memiliki peran yang cukup penting, bagaimana mengidentifikasi masalah menjadi lebih spesifik dan menemukan solusi yang terbaik dalam
penyelesaian masalah tersebut.
31
Suharsimi Arikunto, Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan, Jakarta: Bumi Aksara, 2005, hal.117- 121.
