RPP dan Suhu dan kalor
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Sekolah
: SMAN 4 SURAKARTA
Mata Pelajaran
: Fisika
Pokok Bahasan
: Suhu dan Kalor
Kelas / Semester
: XI / I
Alokasi Waktu
: 12 JP
A. Tujuan Pembelajaran
1.1.1.
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan konsep dari suhu
1.1.2
dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat memformulasikan konsep
1.1.3
konversi suhu dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan konsep perubahan
1.1.4
suhu pada suatu zat dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan konsep pemuaian
1.1.5
pada zat padat dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat memformulasikan persamaan
1.1.6
konsep pada pemuaian zat padat dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan manfaat dari
1.1.7
pemuaian zat padat dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan konsep pemuaian
1.1.8
pada zat cair dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat memformulasikan persamaan
1.1.9
konsep pada pemuaian zat cair dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan manfaat dari
1.1.1
pemuaian zat cair dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan konsep pemuaian
0
1.1.1
pada gas dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat memformulasikan persamaan
1
1.1.1
konsep pada pemuaian gas dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan manfaat dari
2
1.1.1
pemuaian gas dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat menjelaskan konsep perubahan
3
1.1.1
wujud zat dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat memformulasikan konsep kalor
4
1.1.1
laten dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat menjelaskan manfaat perubahan
5
1.1.1
wujud zat dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat menjelaskan konsep kalor dengan
benar
6
1.1.1
Melalui diskusi siswa dapat menjelaskan konsep kalor jenis
7
1.1.1
dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat memformulasikan persamaan kalor
8
1.1.1
jenis dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat menjelaskan konsep kapasitas
9
1.1.2
kalor dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat mmformulasikan persamaan
0
1.1.2
kapasitas kalor dengan benar
Melalui eksperimen siswa dapat menjelaskan konsep Azas
1
1.1.2
Black dengan benar
Melalui eksperimen dan diskusi siswa dapat memformulasikan
2
1.1.2
persamaan Azas Black dengan tepat
Melalui eksperimen siswa dapat
3
1.1.2
perpindahan kalor dengan benar
Melalui eksperimen dan diskusi siswa dapat memformulasikan
4
1.1.2
persamaan laju perpindahan kalor dengan benar
Melalui eksperimen dan diskusi siswa dapat menjelaskan
5
manfaat dari perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari
menjelaskan
konsep
dengan benar
B. Kompetensi Dasar
3.5.
Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi
karakteristik termal suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas kalor
4.5.
pada kehidupan sehari-hari
Merencanakan dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal
suatu bahan, terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas
kalor, beserta presentasi hasil dan makna fisisnya
C. Indikator Pembelajaran
1. Indikator KD pada KI-1
1.2.1
Menunjukkan rasa syukur terhadap Tuhan Yang Maha Esa atas
adanya suhu dan kalor sehingga dapat dimanfaatkan untuk
mempermudah kehidupan manusia
2. Indikator KD pada KI-2
2.1.1
Menunjukkan rasa ingin tahu yang tinggi dalam mengamati
2.1.2
2.1.3
peristiwa perubahan suhu dalam kehidupan sehari-hari
Menunjukkan sikap teliti dalam melakukan eksperimen
Menunjukkan sikap bertanggungjawab dalam melaksanakan
2.1.4
kegiatan percobaan Azas Black
Menunjukkan sikap kerjasama dalam melakukan percobaan,
2.1.5
diskusi, membuat kesimpulan untuk percobaan Azas Black
Menunjukkan sikap bertanggungjawab dalam melaksanakan
2.1.6
kegiatan percobaan perpindahan kalor
Menunjukkan sikap kerjasama dalam melakukan percobaan,
diskusi, membuat kesimpulan untuk percobaan perpindahan
2.1.7
kalor
Menunjukkan sikap menghargai kerja individu dan kelompok
dalam setiap kegiatan yang dilakukan
3. Indikator KD pada KI-3
3.1.1
Mendefinisikan pengertian suhu
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
3.1.6
3.1.7
3.1.8
Memahani konsep konversi suhu
Memformulasikan konversi suhu
Memahami konsep perubahan suhu pada suatu zat
Memahami konsep pemuaian pada zat padat
Memahami konsep muai panjang
Memformulasikan persamaan muai panjang
Menjelaskan manfaat dari muai panjang dalam kehidupan
3.1.9
3.1.1
sehari-hari
Memahami konsep muai luas
Memformulasikan persamaan muai luas
0
Menjelaskan manfaat dari muai luas dalam kehidupan sehari3.1.1
hari
Memahami konsep muai volume
1
3.1.1
Memformulasikan persamaan muai volume
2
3.1.1
Menjelaskan manfaat dari muai volume dalam kehidupan
3
3.1.1
sehari-hari
Memahami konsep pemuaian pada zat cair
5
3.1.1
Menjelaskan manfaat dari pemuaian pada zat cair dalam
6
3.1.1
kehidupan sehari-hari
Memahami konsep pemuaian pada gas
7
3.1.1
Menjelaskan manfaat dari pemuaian pada gas dalam
8
3.1.1
kehidupan sehari-hari
Memahami konsep perubahan wujud zat
9
3.1.2
Memformulasikan persamaan kalor laten
0
3.1.2
Menjelaskan manfaat dari perubahan wujud zat dalam
1
3.1.2
kehidupan sehari-hari
Memahami konsep kalor
2
3.1.2
Memahami konsep kalor jenis
3
3.1.2
Memformulasikan persamaan kalor jenis
4
3.1.2
Memahami konsep kapasitas kalor
5
3.1.2
Memformulasikan persamaan kapasitas kalor
6
3.1.2
Menjelaskan konsep Azas Black
7
3.1.2
Memformulasikan persamaan Azas Black
8
3.1.2
Memahami konsep perpindahan kalor konduksi
9
3.1.3
Memformulasikan persamaan laju perpindahan kalor konduksi
0
3.1.3
Menjelaskan manfaat dari perpindahan kalor secara konduksi
1
3.1.3
dalam kehidupan sehari-hari
Memahami konsep perpindahan kalor konveksi
2
3.1.3
Memformulasikan persamaan laju perpindahan kalor konveksi
3
3.1.3
Menjelaskan manfaat dari perpindahan kalor secara konveksi
4
3.1.3
dalam kehidupan sehari-hari
Memahami konsep perpindahan kalor radiasi
5
3.1.3
Memformulasikan persamaan laju perpindahan radiasi
6
3.1.3
Menjelaskan manfaat dari perpindahan kalor secara radiasi
7
dalam kehidupan sehari-hari
4. Indikator KD pada KI-4
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
Melaksanakan percobaan Azas Black
Mempresentasikan hasil percobaan Azas Black
Melaksanakan percobaan perpindahan kalor
Mempresentasikan hasil percobaan perpindahan kalor
D. Materi Pembelajaran
Peta Konsep
Zat Padat
Perubahan
Suhu
Kalor
Pemuaian
Zat Cair
Mencair
Zat Gas
Membeku
Wujud
Menguap
Mengembun
Menyublin
Mengkristal
Perpindahan
Kalor
Koduksi
Konveksi
Radiasi
Suhu
Suhu adalah ukuran derajat panas dinginnya suatu benda atau
sistem. Bisa dikatakan bahwa semakin tinggi suhu suatu benda maka
benda tersebut akan semakin panas. Suhu merupakan suatu besaran pokok.
Sebagai contoh air dalam mesin sauna setelah dihubungkan dengan
sumber listrik, maka lama-kelamaan air yang ada di dalamnya akan
menjadi panas.
Alat ukur untuk mengukur perubahan suhu disebut thermometer.
Pada thermometer terdapat titik tetap atas dan titik tetap bawah. Titik tetap
atas yaitu skala yang ditunjukkan oleh thermometer saat digunakan untuk
mengukur suhu air mendidih (titik didih air) pada tekanan normal. Titik
tetap bawah yaitu skala yang ditunjukkan thermometer saat digunakan
untuk mengukur suhu air membeku (titik beku air) pada tekanan normal.
Terdapat empat skala yang digunakan dalam pengukuran suhu,
yaitu skala celcius, fahrenheit, reamur, dan kelvin. Berikut rentang
temperatur yang dimiliki setiap skala, antara lain:
1. Skala celsius memiliki titik didih air 100°C dan titik bekunya 0°C.
Rentang temperaturnya adalah 0°C – 100°C dan dibagi dalam 100
skala.
2. Skala reamur memiliki titik didih air 80°R dan titik bekunya 0°R.
Rentang temperaturnya adalah 0°R – 80°R dan dibagi dalam 80 skala.
3. Skala fahrenheit memiliki titik didih air 212°F dan titik bekunya 32°F.
Rentang temperaturnya adalah 32°F – 212°F dan dibagi dalam 180
skala.
4. Skala kelvin memiliki titik didih air 373,15 K dan titik bekunya
273,15 K. Rentang temperaturnya adalah 273,15 K – 373,15 K dan
dibagi dalam 100 skala.
Skala yang biasa digunakan pada alat-alat untuk mengukur suhu
dikehidupan sehari-hari adalah skala celcius. Misalnya, pada mesin sauna
menggunakan thermometer dengan skala celcius untuk mengukur suhu
pada alat tersebut.
Persamaan untuk konversi satuan secara umum dapat adalah
ΔX ΔY
ΔXo = ΔYo
atau
X max −X
Y max −Y
=
X max − X min Y max −Y min
Perubahan Suhu
Perhatikan kabel telepon pada musim dingin dan musim
panas. Pada musim dingin kabel terlihat kencang dan pada
musim panas kabel terlihat kendor. Gelas yang diisi air panas
mendadak dapat pecah. Air yang mendidih kadang akan tumpah
dari wadahnya jika terus dipanasi. Beberapa peristiwa di atas
merupakan contoh dari pemuaian.
Pemuaian merupakan gerakan atom penyusun benda
karena mengalami pemanasan. Makin panas suhu suatu benda,
makin cepat getaran antaratom yang menyebar ke segala arah.
Karena adanya getaran atom inilah yang menjadikan benda
tersebut memuai ke segala arah. Pemuaian dapat dialami zat
padat, cair, dan gas.
Pemuaian Zat Padat
Pemuaian zat pada dasarnya ke segala arah. Namun,
disini Anda hanya akan mempelajari pemuaian panjang, luas,
dan
volume.
Besar
pemuaian
yang dialami suatu
benda
tergantung pada tiga hal, yaitu ukuran awal benda, karakteristik
bahan, dan besar perubahan suhu benda. Setiap zat padat
mempunyai besaran yang disebut koefisien muasi panjangi.
Koefisien muai panjang suatu zat adalah angka yang
menunjukkan
pertambahan
panjang
zat
apabila
suhunya
dinaikkan 1° C. Makin besar koefisien muai panjang suatu zat
apabila
dipanaskan,
maka
makin
besar
pertambahan
panjangnya. Demikian pula sebaliknya, makin kecil koefisien
muai panjang zat apabila dipanaskan, maka makin kecil pula
pertambahan panjangnya. Koefisien muai panjang beberapa zat
dapat dilihat pada Tabel 5.1. berikut. Sedangkan koefisien muai
luas dan volume zat padat, masing-masing adalah B = 2 (x dan
y = 3α).
Tabel 5.1 Koefisee Muas Paejaeg
a. Pemuaian Panjang
Pada zat padat yang berukuran panjang dengan luas
penampang kecil, seperti pada kabel dan rel kereta api, Anda
bisa mengabaikan pemuaian pada luas penampangnya.
Pemuaian yang Anda perhatikan hanya pemuaian pada
pertambahan panjangnya. Pertambahan panjang pada zat padat
yang dipanaskan relatif kecil sehingga butuh ketelitian untuk
mengetahuinya.
Jika sebuah batang mempunyai panjang mula-mula lo,
koefisien muai panjang (α), suhu mula-mula T1, lalu dipanaskan
sehingga panjangnya menjadi l dan suhunya menjadi T2, maka
akan berlaku persamaan, sebagai berikut.
l=l o (1+αΔT)
Keterangan:
l : panjang batang mula-mula (m)
lo : panjang batang setelah dipanaskan (m)
∆l : selisih panjang batang = l1 – l2
α: koefisien muai panjang (l°C)
T1 : suhu batang mula-mula (° C)
T2 : suhu batang setelah dipanaskan (° C)
∆T : selisih suhu (° C) = T2 – T1
b. Pemuaian Luas
Untuk benda-benda yang berbentuk lempengan plat (dua
dimensi), akan terjadi pemuaian dalam arah panjang dan lebar.
Hal ini berarti lempengan tersebut mengalami pertambahan luas
atau pemuaian luas. Serupa dengan pertambahan panjang pada
kawat, pertambahan luas pada benda dapat dirumuskan sebagai
berikut.
A= A o (1+β ΔT )
atau
A= A o (1+β ΔT )
Keterangan:
Ao : luas bidang mula-mula (m2)
A : luas bidang setelah dipanaskan (m2)
β: koefisien muai luas (/°C)
∆T : selisih suhu (° C)
c. Pemuaian Volume
Zat padat yang mempunyai tiga dimensi (panjang, lebar,
dan tinggi), seperti bola dan balok, jika dipanaskan akan
mengalami muai volume, yakni bertambahnya panjang, lebar,
dan tinggi zat padat tersebut. Karena muai volume merupakan
penurunan dari muai panjang, maka muai ruang juga tergantung
dari jenis zat.
V =V o(1+γ ΔT )
atau
V =V o (1+3α ΔT)
Keterangan:
V1 : volume benda mula-mula (m3)
V2 : volume benda setelah dipanaskan (m3)
γ: koefisien muai ruang (/°C)
∆T : selisih suhu (° C)
Kalor
Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu
zat. Kalor yang dimiliki suatu benda dapat diketahui dengan mengukur
suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dimiliki benda
besar, begitu juga sebaliknya. Satuan kalor adalah kalori atau joule dengan
konversi 1 kalori = 4,2 joule.
Setiap benda pasti memiliki kalor jenis dan juga kalor laten. Kalor
jenis suatu benda dapat didefinisikan sebagai jumlah kalor yang
diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 kg suatu zat sebesar satu satuan
suhu. Kalor jenis menunjukkan kemampuan suatu benda untuk menyerap
kalor. Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin besar pula
kemampuan benda tersebut untuk menyerap kalor.
Kalor laten di definisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh satu
kilogram zat untuk berubah wujud. Kalor laten juga disebut kalor
tersembunyi. Jenis-jenis kalor laten antara lain, (1) Kalor uap: (2) Kalor
embun: (3) Kalor lebur: (4) Kalor beku. Besar kecilnya kalor laten sebuah
benda selain dipengaruhi oleh massa benda juga dipengaruhi oleh titik
didih dan titik beku benda tersebut. Pada mesin sauna, kalor laten yang ada
didalamnya adalah jenis kalor uap.
Pengaruh Kalor Terhadap Benda
Ketika kalor diberikan kepada air, maka suhu air bertambah.
Semakin banyak kalor yang diberikan semakin banyak pula perubahan
pada suhu air. Bila kalor terus diberikan, lama kelamaan air akan
mendidih. Ketika air sudah mendidih suhu air tidak akan bertambah
melainkan tetap. Dapat disimpulkan bahwa kalor yang diterima oleh benda
dapat mengubah suhu benda.
Kalor juga menyebabkan perubahan wujud pada benda-benda,
seperti es batu. Es batu yang diletakkan dalam piring di atas meja, lamakelamaan es batu akan berubah wujud dari padat menjadi cair atau bisa
disebut dengan mencair.
Selain meningkatkan suhu dan merubah wujud zat, kalor juga
dapat membuat benda memuai. Jika suhu benda kembali pada kondisi
semula, benda juga akan menyusut kembali ke bentuk semula. Pemuaian
yang sering diketahui adalah pemuaian panjang, luas, dan volume.
Perubahan wujud zat
Perubahan wujud zat dapat terjadi disebabkan karena pelepasan atau
penerimaan kalor pada suatu zat. Terdapat beberapa jenis perubahan
wujud zat, antara lain :
1. Membeku
Membeku adalah peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi
padat. Pada peristiwa ini, zat cair melepaskan energi panas. Contoh
dari peristiwa membeku ini adalah air yang dimasukkan kedalam
freezer akan menjadi es.
2. Mencair
Mencair merupakan peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi
cair. Peristiwa mencair ini membutuhkan energi panas. Contoh dari
peristiwa mencair ini adalah es yang dibiarkan di ruang terbuka
sampai menjadi air.
3. Menguap
Menguap adalah peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi gas.
Peristiwa menguap ini membutuhkan energi panas. Contoh dari
peristiwa menguap ini adalah minyak wangi yang dibiarkan di tempat
yang terbuka maka lama kelamaan akan habis, berubah menjadi gas.
4. Mengembun
Mengembun merupakan peristiwa perubahan wujud zat dari gas
menjadi cair. Peristiwa ini melepaskan energi panas. Contoh dari
peristiwa mengembun ini adalah saat kita memasukkan es dalam
gelas, maka bagian luar gelas akan terasa basah.
5. Menyublin
Menyublim merupakan peristiwa perubahan wujud zat dari padat
menjadi gas. Peristiwa ini, memerlukan energi panas. Contoh dari
peristiwa menyublim ini adalah saat kita menyimpan kapur barus
dalam ruang terbuka, maka lama kelamaan kapur barus akan habis.
6. Mengkristal
Mengkristal merupakan peristiwa perubahan wujud zat dari gas
menjadi padat. Peristiwa ini, melepaskan energi panas. Contoh dari
peristiwa mengkristal adalah uap air yang menjadi salju.
Asas Black
Asas black terjadi apabila terdapat dua zat yang memiliki suhu
yang berbeda kemudian dicampurkan, maka zat yang memiliki suhu tinggi
akan melepas kalor dan memberikannya pada zat yang memiliki suhu
rendah sehingga suhu campuran dari kedua zat tersebut menjadi sama.
Pada peristiwa asas black, kalor yang dilepaskan oleh zat yang
memiliki suhu tinggi sama besar dengan kalor yang diterima oleh zat yang
bersuhu rendah, sehingga dapat disimpulkan bahwa :
Qlepas = Qterima
Kalor lepas maupun kalor terima dipengaruhi oleh beberapa faktor,
yaitu massa zat, kalor jenis zat dan perubahan suhu dari zat tersebut. Kalor
lepas dipengaruhi oleh massa zat yang melepas kalor, kalor jenis zat dari zat
yang melepas kalor dan perubahan suhu zat yang melepas kalor tersebut.
Kalor terima dipengaruhi oleh massa zat yang menerima kalor, kalor jenis
zat dari zat yang menerima kalor dan perubahan suhu zat yang menerima
kalor tersebut. Sehingga dapat dituliskan sebagai berikut :
Qlepas = Qterima
ml cl ΔT = mt ct ΔT
Contoh peristiwa asas black pada kehidupan sehari – hari adalah
proses pencairan, peleburan, pendidihan dan penguapan.
Perpindahan Kalor
Kalor adalah suatu bentuk energi yang berpindah dari benda yang
bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Kita sering menjumpai
peristiwa kalor ini dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, ketika kita
memasak sayuran di dalam panci yang berisi air, sayuran tersebut akan
matang dan bila kita menyentuhnya akan terasa panas. Hal ini dikarenakan,
kalor berpindah dari api kompor ke dalam panci. Kemudian, kalor dalam
panci berpindah ke dalam air, sehingga air menjadi panas dan sayuran yang
ada di dalamnya pun menjadi matang. Peristiwa memasak tersebut
membuktikan bahwa kalor dapat berpindah. Ada tiga cara kalor dapat
berpindah, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
1.
Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas antara dua sustansi dari
sustansi yang bersuhu tinggi, panas berpindah ke sustansi yang bersuhu
rendah dengan adanya kontak kedua sustansi secara langsung.
Konduksi panas atau konduksi termal merupakan penjalaran kalor
tanpa disertai perpindahan bagian-bagian zat perantaranya. Penjalaran ini
biasanya terjadi pada benda padat. Konduksi terjadi dari benda yang
bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Benda suhunya tinggi akan
melepaskan kalor, sedangkan benda yang suhunya rendah akan menerima
kalor, hingga tercapai kesetimbangan termal. Contoh perpindahan kalor
secara konduksi:
Gambar 5.1. Konduksi
Bahan yang mudah atau cepat merambatkan kalor dinamakan
konduktor kalor. Peristiwa merambatnya kalor melalui konduktor tiap
satuan waktu inilah yang dinamakan hantaran atau laju konduksi.
Laju aliran kalor pada batang konduktor:
a. berbanding lurus dengan perbedaan suhu antar ujung batang
b. berbanding lurus dengan luas penampang batang
c. berbanding terbalik dengan panjang batang
Secara matematis laju aliran kalor (H) pada batang konduktor di
rumuskan sebagai berikut:
H=
Q k . A . ∆T
=
t
l
Keterangan:
A
: luas penampang batang konduktor (m2)
I
: panjang batang konduktor (m)
∆T
: perubahan suhu kedua ujung (0C / K)
k
: koefisien konduktivitas termal (Wm0C /WmK)
Q
: jumlah kalor yang (J)
t
: waktu rambatan kalor (s)
Konduktivitas Termal dari Berbagai Jenis Zat Padat
Zat
Perak
Konduktivitas Termal k
Kkal /s m ℃
J / s m℃
−2
420
10 x 10
Tembaga
9,2 x 10−2
380
Aluminium
5,0 x 10−2
200
Baja
1,1 x 10−2
40
Gelas (biasa)
Kayu
2,0 x 10
−4
0,2−0,4 x 10
0,84
−4
0,08 – 0,16
−4
0,12 x 10
Isolator fiberglass
0,048
Dikutip dari: Douglas C. Giancoli halaman 443
Perpindahan energi kalor secara konduksi dapat terjadi melalui 2 proses
yaitu:
1) Kalor dipindahkan melalui tabrakan antarpartikel. Pemanasan
mengakibatkan energi kinetik partikel bertambah sehingga bergerak
lebih cepat. Gerakan partikel itu mengakibatkan terjadinya tabrakan
antar partikel-partikel yang berdekatan sekaligus terjadi perpindahan
kalor.
2) Kalor dipindahkan melalui elektron-elektron bebas. Pada bagian
yang dipanaskan, energi gerak elektron-elektron bertambah besar.
Oleh karena elektron-elektron bergerak bebas, energi itu dapat
dipindahkan secara cepat melalui tumbukan dengan elektronelektron di sekitarnya.
2.
Konveksi
Konveksi adalah perpindahan kalor melalui zat cair atau zat gas.
Pada proses konduksi molekul-molekul zat tidak berpindah, namun pada
proses konveksi molekul-molekul benda yang dipanaskan berpindah dari
bagian fluida yang panas ke bagian yang dingin. Ketika fluida dipanaskan,
bagian yang dipanaskan bergerak menjauhi sumber panas. Karena gerakan
seperti ini tidak mungkin terjadi dalam zat padat, maka dari itu peristiwa
konveksi hanya terjadi pada zat
Konveksi dibedakan menjadi dua yaitu koneksi alami dan koneksi
paksa. Konveksi alami adalah peristiwa perpindahan molekul-molekul
dalam fluida yang disebabkan oleh perbedaan massa jenis, seperti udara di
dekat api. Konveksi paksa adalah zat yang panas digerakkan oleh kipas
atau popma, seperti system pemanas air dan udara.
Konveksi banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari,
misalnya peristiwa angin darat dan angin laut. Pada siang hari yang panas,
daratan lebih cepat panas dibandingkan dengan lautan. Udara panas di atas
daratan akan naik karena massa jenisnya berkurang dan udara dingin dari
laut bertiup ke daratan maka terjadi angin laut. Pada malam hari, daratan
lebih cepat dingin dari pada lautan sehingga udara di atas lautan lebih
hangat. Akibatnya, angin bertiup dari daratan ke laut maka terjadi angin
darat.
Jika bukan karena arus konveksi, akan sangat sulit untuk merebus
air. Ketika air dipanaskan dalam ketel, maka lapisan bawah yang hangat
terlebih dahulu. Air ini mengembang dan naik ke atas karena
kepadatannya menurun. Pada saat yang sama, air yang lebih padat, air
dingin di permukaan tenggelam ke dasar ketel dan dipanaskan.
Proses yang sama terjadi ketika ruang dipanaskan oleh radiator.
Panas radiator menghangatkan udara di daerah yang lebih rendah dari
ruangan. Udara hangat mengembang dan naik ke langit-langit karena
kepadatan yang lebih rendah. Udara padat, udara yang lebih dingin dari
atas wastafel, dan pola arus udara ditunjukkan pada Gambar (a) (Serway,
586-588 : 2010).
Gambar 5.2. Arus konveksi yang dihasilkan radiator
Adapun secara empiris laju perpindahan kalor secara konveksi dapat
dirumuskan sebagai berikut.
H=h⋅A⋅ΔT
4
Keterangan
H : laju perpindahan kalor (W)
A : luas permukaan benda (m² )
∆T : T2 – T1 = perbedaan suhu (K atau ° C)
h : koefisien konveksi (Wm-2K-4 atau Wm-2(°C)-4)
3.
Radiasi
Radiasi adalah peristiwa perpindahan kalor yang tidak memerlukan
zat perantara. Misalnya, panas dari api unggun yang langsung terasa oleh
tubuh kita saat berada di dekatnya. Panas dari api unggun itu bisa sampai
ke tubuh kita tanpa melalui zat perantara, sehingga peristiwa ini
dinamakan radiasi. Contoh lain, kalor dari matahari merambat ke bumi
tanpa zat perantara.
Tidak semua benda dapat menyerap kalor radiasi dengan baik.
Contoh benda yang dapat menyerap kalor dengan baik, yaitu benda yang
berwarna hitam. Hal ini disebabkan warna hitam merupakan penyerap
kalor radiasi yang paling baik. Benda-benda berwarna hitam lebih banyak
menyerap kalor dan memantulkan sebagian kalor jika dibandingkan
dengan benda-benda yang berwarna putih dan berkilap.
Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
H= Ae σT
4
Keterangan:
H : laju radiasi (W)
A : luas penampang benda (m2)
T : suhu mutlak (K)
e : emisitas bahan
σ: tetapan Stefan-Boltzmann (5,6705119 × 10-8 W/mK4)
E. Metode Pembelajaran
Pendekatan
: scientific
Metode
: demonstrasi, diskusi, eksperimen, dan ceramah
Model
: Kooperatif tipe Group Investigation
F. Media Pembelajaran
1. Media
: Slide power point mengenai elastisitas suatu
2. Alat
3. Bahan
bahan dan penerapan perpindahan kalor.
: Laptop, proyektor
: Alat dan bahan demonstrasi
(Statif,
benang,
air,
gelas
beker,
logam,
termometer, kalorimeter, spirtus, kaki tiga, kasa,
batang logam baja, batang loham kuningan,
batang kaca, mentega, stand, pembakar bunsen
kecil, potongan kertas atau serpihan gergaji, kertas
kardus, mistar)
4. Sumber
:
Belajar
a. Bob Foster. Fisika untuk Kelas XI SMA dan MA. Jakarta: Erlangga.
b. Giancoli, Douglas C. (2001). FISIKA. Jakarta : Erlangga
c. Serway, Raymon A, John W Jewett. FISIKA untuk Sains dan
Teknik. Jakarta : Salemba Teknika.
d. Sufi Ani Rufaida, dkk. Buku Siswa Fisika untuk SMA/MA XI. Solo:
Mediatama.
G. Pelaksanaan Pembelajaran
Pertemuan 1 (2 x 45 menit)
Langkah
Pembelajara
n
Kegiatan
Sintak Model
Alokasi
Deskripsi
Pembelajaran
Waktu
Guru memberikan salam
Pendahuluan
10 menit
Guru menanyakan kepada peserta
didik kesiapan dan kenyamanan
untuk belajar
Guru memimpin berdoa bersama
menurut kepercayaan masing-masing
Menanyakan kehadiran peserta didik
Memberikan motivasi dengan
menggunakan foto tentang fenomena
Kegiatan Inti
Stimulation
alam yang berkaitan dengan suhu
Guru membawa alat-alat percobaan 75 menit
di
depan
kelas,
kemudian
merangkainya
Siswa mengamati guru.
Guru memberikan pertanyaan kepada
siswa:
“apa yang kalian lihat dari semua
yang saya bawa?”
“apakah ada sesuatu hal yang sama
dengan isi video sebelumnya?”
Siswa menerka-nerka jawaban dari
pertanyaan tersebut.
Guru
Problem
Statement
membagi
siswa
dalam
kelompok kecil yang berisi 3-4 orang
Guru meminta tiap perwakilan
kelompok untuk maju ke depan
untuk
melakukan
demonstrasi
percobaan suhu.
Guru bertanya mengenai pendapat
siswa yang maju. “Pertanyaan apa
yang muncul di pikiran mu mengenai
hal
yang
kamu
rasakan
saat
memegang gelas kaca berisi air
panas dan air dingin?”
Guru meminta siswa perwakilan
kelompok itu menyimpan jawaban
mereka terlebih dahulu.
Guru meminta setiap perwakilan
siswa mengukur suhu ketiga kondisi
air
dengan
2
buah
termometer
masing2 sekali.
Guru meminta siswa perwakilan
kelompok itu membuat pertanyaan
dari demonstrasi tersebut.
Siswa yang maju itu diharapkan
memberikan pertanyaan berikut:
1. Apa
yang
menyebabkan
air
tersebut dalam keadaan panas
ataupun dingin?
2. Berapa suhu dari air tersebut?
3. Apa
bedanya
termometer
1
dengan termometer 2?
Siswa berdiskusi secara kelompok
untuk menemukan informasi dari
demonstrasi
serta
menjawab
pertanyaan tersebut.
Guru sebagai fasilitator ketika siswa
Data
Collection
bertanya.
Peserta didik mencari informasi dari
berbagai literatur mengenai sifat-sifat
elastisitas dan plastis suatu bahan
Guru membimbing peserta didik
melakukan pencatatan data hasil
Data
Processing
studi pustaka
Siswa mencatat hasil pekerjaan yang
berupa pertanyaan, dan juga hasil
pengukuran
suhu
sekelompoknya
saat
teman
melakukan
demonstrasi di depan kelas.
Siswa
yang
menjadi
perwakilan
kelompok itu memberikan informasi
ke
Verification/
Generalization
setiap
kelompoknya
masing-
masing.
Siswa menelaah hasil demonstrasi
dan percobaan melalui diskusi secara
berkelompok.
Siswa
menjawab
berbagai
permasalahan tentang suhu
Guru sebagai fasilitator.
Siswa membuat laporan tertulis dan
mempresentasikan hasil diskusi dari
demonstrasi.
Siswa saling bertanya dan menjawab
pertanyaan dari kelompok yang lain
Guru menyampaikan penguatan dan
koreksi mengenai materi ajar dan
hasil
diskusi
dari
demonstrasi
mengenai suhu.
Guru bersama siswa memberikan 15 menit
Kegiatan
Penutup
kesimpulan tentang pengertian suhu
dan termometer.
Guru memberikan evaluasi kepada
siswa
Guru membahas soal-soal evaluasi
bersama siswa.
Guru mengucapkan salam.
Pertemuan 2 (2 x 45 menit)
Langkah
Pembelajara
n
Kegiatan
Pendahuluan
Sintak Model
Alokasi
Deskripsi
Pembelajaran
Guru
Waktu
mengucapkan
salam, 10 menit
memimpin doa, dan menanyakan
kehadiran peserta didik
Guru
menyampaikan
KD
dan
kegiatan pembelajaran yang akan
dilaksanakan
Guru
memberikan
pertanyaan
mengenai pengertian prasyarat yang
berkaitan
dengan
materi
yang
dibelajarkan
“Masih
ingkatkah
kalian
tentang
suhu?
“Apa yang akan terjadi pada sebuah
benda jika ia mengalami perubahan
suhu?”
Siswa menjawab pengertian prasyarat
yang berkaitan dengan materi yang
dibelajarkan
Guru membagi kelas menjadi 6
kelompok
Kegiatan Inti
Stimulation
Guru menayangkan sebuah gambar 75 menit
fenomena
pemuaian
dalam
kehidupan sehari-hari.
Siswa
mengamati
fenomena
pemuaian dalam kehidupan seharihari dengan seksama.
Problem
Statement
Guru menanyakan kepada siswa.
“Apa yang dapat menyebabkan hal
itu dapat terjadi?”
Siswa menjawab pertanyaan guru
berdasarkan
pengethauan
yang
dimilikinya.
Data
Collection
Guru memberikan lembar kegiatan
diskusi kepada siswa.
Siswa
mencari
berbagai
mendiskusikan
informasi
literatur
pertanyaan
dari
untuk
yang
terdapat dalam LKS
Data
Processing
Siswa melakukan diskusi mengenai
fenomena pemuaian
Guru
membimbing
siswa
saat
melakukan diskusi kelompok
Siswa menyimpulkan hasil LKS
diskusi
Verification/
Generalization
Guru
dari
mempersilahkan
setiap
perwakilan
kelompok
untuk
mempresentasikan hasil diskusi
Siswa
mempresentasikan
hasil
diskusi LKS
Guru
memberikan
penghargaan
berupa pujian bagi kelompok yang
telah
melaksanakan
kegiatan
pembelajaran dengan baik
Guru menanggapi hasil presentasi
untuk
memberi
pemahaman
perbedaan
dan
penguatan
mengklarifikasi
pendapat
dari
hasil
presentasi masing-masing kelompok
supaya tidak terjadi mispengertiansi.
Siswa menyimak tanggapan guru
tentang hasil presentasi
Siswa
mencoba
menjawab
pertanyaan yang dilakukan di awal
kegiatan pembelajaran
Guru
membimbing
siswa
untuk
menjawab pertanyaan yang diberikan
pada saat pemberian motivasi
Kegiatan
Guru menyimpulkan materi yang 5 menit
Penutup
telah dibelajarkan.
Guru meminta peserta didik untuk
mengumpulkan laporan hasil diskusi
Guru memberi informasi kegiatan
pembelajaran
untuk
pertemuan
berikutnya
Guru menutup pembelajaran dengan
mengucap salam
Pertemuan 3 (2 x 45 menit)
Langkah
Pembelajara
n
Kegiatan
Pendahuluan
Sintak Model
Alokasi
Deskripsi
Pembelajaran
Guru
memasuki
mengucapkan
Waktu
ruang
salam
kelas, 5 menit
serta
memimpin doa
mengabsen
Guru
presensi
kehadiran siswa
Guru
memberikan
gambaran
umum tentang cakupan materi
Azas Black
Guru memberikan motivasi kepada
siswa sebelum masuk pada materi
yang akan dibelajarkan. Motivasi
yang diberikan oleh guru tentang
penerapan
Azas
Black
dalam
kehidupan sehari-hari yaitu dengan
mencampurkan the panas dengan
air biasa :
“Bagaimana caranya agar tes panas
bisa dingin dan bisa diminum?
Guru memberikan prasyarat
konsep kepada siswa untuk
dapat masuk ke materi yang
akan dibelajarkan hari itu.
Prasyarat
konsep
yang
diberikan oleh guru adalah :
“Kalor, Perubahan Suhu dan
Kalor Jenis Benda”
Guru meminta siswa untuk
membentuk kelompok 3 - 4
orang setiap kelompoknya
Guru
kepada
membagikan
LKS
masing-masing
kelompok siswa, sehingga
setiap kelompok menerima
Kegiatan Inti
Stimulation
sebuah LKS
Siswa dalam kelompok diminta 80 menit
untuk
mengamati
demonstrasi
tentang Azas Black
Siswa diminta untuk mengamati
apa yang terjadi jika air panas
dicampurkan dengan air dingin dan
logam panas dicampurkan dengan
Problem
air dingin?
Siswa diminta untuk membuat
Statement
pertanyaan
seputar
demonstrasi
yang sedang dilakukan, seperti apa
yang
terjadi
jika
air
panas
dicampurkan dengan air dingin dan
logam panas dicampurkan dengan
air dingin? Apakah kalor yang
dilepas air panas sama dengan
kalor
Data
Collection
Data
Processing
dingin?
Siswa
yang
diterima
oleh
memperhatikan
air
dan
membantu guru untuk melakukan
demonstrasi Azas Black.
Siswa mendiskusikan data – data
yang
telah
diperoleh
saat
demonstrasi
Siswa
menganalisis
hasil
pengamatan dari demonstrasi Azas
Black sesuai dengan pertanyaan
yang ada di Lembar Kerja Siswa
Siswa
merumuskan
kesimpulan
yang dihasilkan dari hasil diskusi
dan analisis data dalam Lembar
Kerja Siswa
Verification/
Generalization
Guru meminta salah satu siswa
untuk menyampaikan hasil diskusi
yang
telah
dilakukan
serta
kesimpulan dari demonstrasi yang
sudah dilakukan.
Guru
memberikan
penegasan
(konfirmasi) tentang konsep Azas
Black.
dengan
Siswa
menyimpulkan
arahan
guru
hasil
diskusi
mengklarifikasi miskonsepsi
Siswa dengan
arahan
guru 5 menit
Kegiatan
Penutup
membuat
rangkuman
hasil
demonstrasi tentang Azas Black.
Kesimpulan/rangkumannya adalah
sebagai berikut :
Benda yang suhunya tinggi
akan melepas energi QL dan
benda yang suhunya rendah akan
menerima energi QT dengan
besar yang sama. Apabila kita
nyatakan dalam bentuk
persamaan, maka
Q L=QT
Guru
meminta
siswa
untuk
mengumpulkan LKS.
Guru memberi kesempatan kepada
siswa
untuk
bertanya
(umpan
balik).
Guru meminta siswa siswa untuk
mempelajari
materi
selanjutnya
(tindak lanjut), yaitu perpindahan
kalor
Guru menutup pembelajaran
dengan ucapan salam
Pertemuan 4 (2 x 45 menit)
Langkah
Sintak Model
Pembelajara
Pembelajara
Deskripsi
Alokas
i
n
Kegiatan
Pendahuluan
n
Guru mengucapkan salam dan
mengecek kehadiran siswa
Guru menanyakan kembali
materi pelajaran sebelumnya
tentang suhu dan konsep kalor
dan mengajukan pertanyaan
sebagai prasyarat konsep:
1) Apa yang kalian ketahui
tentang kalor?
2) Apa saja hal-hal yang akan
terjadi kalau suatu benda kita
kenai kalor?
Guru melakukan apresiasi dan
motivasi dengan membuka slide
berisi gambar “segelas teh panas
yang didalam nya terdapat
sendok untuk mengaduk”
1) Kemudian guru mengajukan
pertanyaan:
a) Mengapa sendok logam
yang tadinya terasa
dingin, jika salah satu
ujungnya direndam
dalam gelas yang berisi
teh panas menjadi panas
pada ujung lainnya?
b) Apa
atau
yang
berpindah
mengalir
dari
ujung sendok yang teh
di dalam gelas sampai
Waktu
5 menit
ke ujung sendokdi luar
gelas?
2) Mengapa AC diletakkan di
bagian
atas
sedangkan
ruangan
penghangat
ruangan diletakkan dibagian
bawah ruangan?
3) Mengapa saat kita duduk
atau berdiri di dekat api
unggun, kita bisa merasakan
panas dari api tersebut?
Guru menjelaskan tujuan
pembelajaran yang akan
dilakukan tentang perpindahan
kalor secara konduksi, konveksi,
dan radiasi.
Guru memberikan penjelasan
mengenai kegiatan pembelajaran
yang akan dilakukan, serta
menjelaskan teknis eksperimen
dan diskusi lalu dilanjutkan
pembagian kelompok (dibagai
menjadi 6 kelompok )
Guru
membagikan
eksperimen-diskusi
perpindahan
Kegiatan Inti
Stimulation
kalor
LKS
mengenai
kepada
masing-masing kelompok siswa
Guru memberikan masalah dan
siswa mengamati guru yang
menayangkan segelas teh panas
yang di dalam nya dimasukkan
80
menit
sendok.
Guru menyuruh siswa
mengamati kenapa AC dipasang
dibagian atas ruangan sedangkan
penghangat ruangan dipasang di
bagian bawah ruangan.
Guru menyuruh siswa
mengamati kita jika berada di
dekat api unggun, apa yang
dirasakan?
Problem
Statement
Guru memancing siswa untuk
bertanya apa yang terjadi
apabila mengaduk sendok,
apakah berarti partikel-pertikel
sendok ikut berpindah atau
tidak? Apa saja faktor-faktor
yang mempengaruhi proses
perpindahan kalor tersebut?
Mengapa AC di AC dipasang
dibagian atas ruangan
sedangkan penghangat ruangan
dipasang di bagian bawah
ruangan? Mengapa saat kita
berdekatan dengan api unggun,
kita bisa merasakan panas dari
api tersebut?
Peserta didik merumuskan
masalah tentang perpindahan
kalor dalam kehidupan seharihari
Peserta didik membuat hipotesis
tentang contoh perpindahan
kalor
Data
Collection
Siswa dari masing-masing
kelompok mewakili untuk
mengambil alat dan bahan
eksperimen
Guru mengarahkan siswa untuk
melakukan kegiatan 1 untuk
menemukan bahwa hantaran
kalor yang tidak menyebabkan
perpindahan partikel pada
sendok disebut perpindahan
kalor secara konduksi,
dilanjutkan dengan kegiatan 2
dari masing-masing kelompok:
Guru mengarahkan siswa untuk
melakukan kegiatan 3, dimana
siswa mengamati perpindahan
kalor secara konveksi. Tiga
kelompok siswa menaruh
bunsen di tengah-tengah kaki
tiga, sedangkan tiga kelompok
lagi menaruh bunsen di tepi kaki
tiga.
Guru mengarahkan siswa untuk
melakukan kegiatan 4, dimana
siswa mengamati perpindahan
kalor secara radiasi dengan
mendekatkan tangannya pada
sumber kalor tanpa
menyentuhnya.
Siswa mengamati waktu yang
dibutuhkan kalor untuk
berpindah pada masing- masing
kegiatan dan mencatat hasil
pengukuran ke dalam data
pengamatan.
Siswa untuk mengisi LKS
sesuai data eksperimen yang
mereka dapatkan.
Siswa mendiskusikan analisis
hasil percobaan dari setiap
kelompok.
Data
Processing
Siswa melakukan diskusi
kelompok untuk mendapatkan
kesimpulan tentang pengertian
perpindahan kalor secara
konduksi, konveksi, dan radiasi
dan faktor-faktor yang
mempengaruhi laju perpindahan
kalor tersebut.
Verification/
Guru meminta salah satu siswa
Generalizatio
untuk mempresentasikan hasil
n
diskusi dari kesimpulan
Siswa dengan arahan guru
menyimpulkan hasil diskusi
yang telah dilaksanakan.
Guru membimbing siswa untuk
menyebutkan contoh-contoh
peristiwa perpindahan kalor
dalam kehidupan seharihari.Peserta didik
menyimpulkan hasil diskusi
kelompok
Kegiatan
Penutup
Guru dan siswa bersama-sama
menyimpulkan tentang
pembelajaran mengenai
perpindahan kalor.
Guru mengevaluasi hasil
kegiatan yang telah dilakukan
siswa.
Guru memberikan penghargaan
kepada kelompok yang terbaik
dalam eksperimen dan diskusi
Guru memberi tugas untuk
mengerjakan soal secara
mandiri dan menyampaikan
informasi tentang materi yang
selanjutnya.
Guru menutup pembelajaran
dengan salam.
Pertemuan 5 (2 x 45 menit)
Presentasi Tugas Produk
Latihan Soal-soal
Pertemuan 6 (2 x 45 menit)
Ulangan Harian
5 menit
H. Penilaian, Pembelajaran Remidial, dan Pengayaan
1. Jenis/teknik
: Tes tertulis, sikap, dan keterampilan
penilaian
2. Bentuk instrumen
: Tes uraian, lembar pengamatan (terlampir)
dan instrumen
3. Pedoman penskoran
4. Pembelajaran
: (terlampir)
: Setelah ulangan harian guru menganalisis
remidial
hasil ulangan harian untuk mengetahui
ketercapaian KKM (75). Jika ada peserta didik
yang belum mencapai KKM, maka akan
diberikan remidial ulangan harian sesuai
dengan indikator pencapaian kompetensi yang
5. Pengayaan
belum dicapai peserta didik.
: Bagi peserta didik yang hasil ulangan
hariannya sudah mencapai KKM, diberikan
soal-soal untuk pengayaan.
Mengetahui
Surakarta, 15 November 2016
Kepala Sekolah
Guru Mata Pelajaran
Drs. M. Thoyibun, S.H., M.M.
NIP. 195802041986031017
Dra. Susi Andriati
NIP. 19601007 198703 2003
LAMPIRAN
A. INSTRUMEN PENILAIAN KETERAMPILAN
LEMBAR PENILAIAN KINERJA TAHAP A
Kelas
:
Kelompok
:
Petunjuk
:
Hari/Tanggal :
Berilah tanda centang (√) salah satu jawaban pada tabel di bawah ini jika perilaku siswa sesuai dengan pernyataan.
No
Aspek
1
Persiapan
2
Proses
Pelaksanaan
Indikator
Pernyataan
Persiapan alat dan bahan yang
digunakan dalam praktikum
Pengecekan alat praktikum masih
dapat digunakan atau tidak
Perangkaian alat dan bahan dalam
praktikum
Pengambilan data hasil praktikum
Siswa menempatkan diri sesuai tempat dan kelompoknya, mengambil alat dan
bahan sesuai daftar list yang telah diberikan guru
Siswa mengecek alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum
Perpindahan Kalor dalam keadaan baik dan bisa digunakan atau tidak
Siswa membaca petunjuk praktikum Perpindahan Kalor yang diberikan guru
kemudian merangkai serta menggunakan alat dan bahan sesuai fungsinya
Siswa mengambil data menggunakan alat dengan tepat dan mencatat hasilnya
ke dalam tabel pengamatan
Siswa merapikan alat dan bahan yang telah digunakan setelah melaksanakan
praktikum
Siswa memperoleh data pengamatan sesuai petunjuk LKS
Merapikan alat dan bahan
3
Perolehan data
Kualitas data yang dihasilkan
dalam praktikum
4
Waktu
Rentang waktu pelaksanaan
praktikum
Siswa melaksanakan praktikum sesuai dengan alokasi waktu yang ditentukan
Skor
1
2
3
4
Rubrik Penilaian Kinerja Tahap A
:
Pernyataan
Siswa menempatkan diri sesuai tempat
dan kelompoknya, mengambil alat dan
bahan sesuai daftar list yang telah
diberikan guru
1
Siswa tidak
menempatkan diri sesuai
kelompoknya, dan tidak
mengambil alat dan
bahan
2
Siswa menempatkan
diri sesuai tempat dan
kelompoknya namun
tidak mengambil alat
dan bahan
Siswa mengecek alat dan bahan yang
akan digunakan dalam praktikum
Perpindahan Kalor dalam keadaan
baik dan bisa digunakan atau tidak
Siswa tidak mengecek
alat dan bahan yang akan
digunakan dalam
praktikum
Siswa membaca petunjuk praktikum
Perpindahan Kalor yang diberikan
guru kemudian merangkai serta
menggunakan alat dan bahan sesuai
fungsinya
Siswa tidak membaca
petunjuk praktikum,
tidak merangkai alat dan
bahan
Siswa mengambil data menggunakan
alat dengan tepat dan mencatat
hasilnya ke dalam tabel pengamatan
Siswa tidak mengambil
data serta tidak mencatat
hasil pengukuran ke
dalam tabel pengamatan
Siswa mengecek
sebagian alat namun
tidak mengecek bahan
yang akan digunakan
dalam praktikum
Siswa membaca
petunjuk praktikum
Perpindahan Kalor
yang diberikan guru
namun tidak
merangkai alat dan
bahan serta tidak
menggunakan alat dan
bahan sesuai
fungsinya
Siswa mengambil data
menggunakan alat
dengan kurang tepat,
namun tidak mencatat
3
Siswa menempatkan diri
sesuai tempat dan
kelompoknya,
mengambil alat dan
bahan namun tidak sesuai
daftar list yang telah
diberikan guru
Siswa mengecek
sebagian alat dan bahan
yang akan digunakan
dalam praktikum
4
Siswa menempatkan
diri sesuai tempat dan
kelompoknya,
mengambil alat dan
bahan sesuai daftar list
yang telah diberikan
guru
Siswa mengecek
seluruh alat dan bahan
yang akan digunakan
dalam praktikum
Siswa tidak membaca
petunjuk praktikum
Perpindahan Kalor yang
diberikan guru, namun
merangkai serta
menggunakan alat dan
bahan tidak sesuai
petunjuk
Siswa membaca
petunjuk praktikum
Perpindahan Kalor yang
diberikan guru,
merangkai serta
menggunakan alat dan
bahan sesuai fungsinya
Siswa mengambil data
menggunakan alat
dengan kurang tepat,
mencatat sebagian
Siswa mengambil data
menggunakan alat
dengan tepat, mencatat
seluruh hasilnya ke
Siswa merapikan alat dan bahan yang
telah digunakan setelah melaksanakan
praktikum
Siswa memperoleh data pengamatan
sesuai petunjuk LKS
Siswa melaksanakan praktikum sesuai
dengan alokasi waktu yang ditentukan
hasilnya ke dalam
tabel pengamatan
Siswa tidak merapikan
Siswa merapikan
alat dan bahan yang telah sebagian alat namun
digunakan setelah
tidak merapikan bahan
melaksanakan praktikum yang telah digunakan
setelah melaksanakan
praktikum
Siswa tidak memperoleh Siswa memperoleh
data pengamatan
data pengamatan yang
tidak sesuai dengan
petunjuk LKS
Siswa melaksanakan
Siswa melaksanakan
praktikum lebih 15 menit praktikum lebih 10
dari alokasi waktu yang
menit dari alokasi
ditentukan
waktu yang
ditentukan
hasilnya ke dalam tabel
pengamatan
Siswa merapikan
sebagian alat dan bahan
yang telah digunakan
setelah melaksanakan
praktikum
dalam tabel pengamatan
Siswa memperoleh data
pengamatan, namun
kurang memperhatikan
petunjuk LKS
Siswa melaksanakan
praktikum lebih 5 menit
dari alokasi waktu yang
ditentukan
Siswa memperoleh data
pengamatan sesuai
dengan petunjuk LKS
Siswa merapikan
seluruh alat dan bahan
yang telah digunakan
setelah melaksanakan
praktikum
Siswa melaksanakan
praktikum sesuai
dengan alokasi waktu
yang ditentukan yaitu
60 menit
LEMBAR PENILAIAN KINERJA TAHAP B
Tahap Penilaian B Penulisan Laporan Praktikum Perpindahan Kalor
Kelas
:
Kelompok
:
Petunjuk
:
Berilah tanda centang (√) salah satu jawaban pada tabel di bawah ini jika perilaku siswa sesuai dengan pernyataan.
No
Aspek
1
Sistematika
Penulisan
Laporan
2
Isi Laporan
3
Kesimpulan
4
Waktu
Pengumpulan
Laporan
Indikator
Pernyataan
Penulisan laporan dengan
susunan yang benar
Penulisan laporan dengan
menggunaan bahasa yang
baik dan benar
Penulisan laporan dengan
pembahasan yang benar
Penyimpulan hasil dari
kegiatan praktikum
Siswa menulis laporan dengan susunan yang rapi, runtut,
sistematis dan sesuai dengan aturan/ kaidah penulisan ilmiah
Siswa menulis laporan menggunakan bahasa yang jelas, sopan,
komunikatif, dan sesuai aturan/ kaidah EYD
Pengumpulan laporan tepat
waktu
Siswa mengumpulkan laporan tepat waktu, yaitu maksimal 2
minggu setelah diberikan tugas
Siswa menulis pembahasan dalam laporan sesuai dengan hasil
praktikum, jelas dan rinci
Siswa menyimpulkan hasil kegiatan dalam laporan secara runtut
dan benar
Skor
1
2
3
4
Rubrik Penilaian Kinerja Tahap B
:
Pernyataan
Siswa menulis laporan dengan susunan
yang rapi, runtut, sistematis dan sesuai
dengan aturan/ kaidah penulisan ilmiah
1
Penulisan laporan tidak
rapi, tidak runtut, tidak
sistematis, dan tidak sesuai
dengan aturan/ kaidah
penulisan ilmiah
Siswa menulis laporan menggunakan
bahasa yang jelas, sopan, komunikatif,
dan sesuai aturan/ kaidah EYD
Menggunakan bahasa yang
tidak jelas, tidak sopan,
tidak komunikatif, dan
tidak sesuai aturan/ kaidah
EYD
Pembahasan dalam laporan
tidak sesuai dengan hasil
praktikum, tidak jelas, dan
tidak terperinci
Siswa menulis pembahasan dalam laporan
sesuai dengan hasil praktikum, jelas, dan
rinci
Siswa menyimpulkan hasil kegiatan
dalam laporan secara runtut dan benar
Tidak menyimpulkan hasil
kegiatan praktikum dalam
bentuk laporan
Siswa mengumpulkan laporan tepat
waktu, yaitu maksimal 2 minggu setelah
diberikan tugas
Laporan dikumpulkan H+3
2
Susunan penulisan
laporan rapi, namun
tidak runtut, tidak
sistematis dan tidak
sesuai dengan
aturan/kaidah penulisan
ilmiah
Menggunakan bahasa
yang jelas dan
komunikatif tetapi tidak
sopan dan tidak sesuai
aturan/ kaidah EYD
Pembahasan dalam
laporan hanya beberapa
yang sesuai dengan hasil
praktikum, kurang jelas,
dan kurang terperinci
Menyimpulkan hasil
kegiatan dalam bentuk
laporan secara tidak
runtut dan masih kurang
benar dalam
penyimpulannya
Laporan dikumpulkan
H+2
3
Susunan penulisan laporan
rapi, runtut, sistematis
tetapi tidak sesuai dengan
aturan/kaidah penulisan
ilmiah
4
Susunan penulisan
laporan rapi, runtut,
sistematis dan sesuai
dengan aturan/kaidah
penulisan ilmiah
Menggunakan bahasa yang
jelas dan komunikatif,
sopan, tetapi tidak sesuai
aturan/ kaidah EYD
Menggunakan bahasa
yang jelas, sopan,
komunikatif, dan sesuai
aturan/ kaidah EYD
Pembahasan dalam laporan
sebagian besar sudah sesuai
dengan hasil praktikum,
jelas, dan terperinci
Semua pembahasan dalam
laporan sesuai dengan
hasil praktikum, jelas, dan
terperinci
Menyimpulkan hasil
kegiatan dalam bentuk
laporan secara runtut
namun masih kurang benar
dalam penyimpulannya
Menyimpulkan hasil
kegiatan dalam bentuk
laporan secara runtut dan
benar
Laporan dikumpulkan H+1
Laporan dikumpulkan
tepat waktu, yaitu
maksimal 2 minggu
setelah diberikan tugas
B. INSTRUMEN PENILAIAN AFEKTIF
Kelas
:
Kelompok
:
Petunjuk
:
Hari/Tanggal :
Berilah tanda centang (√) pada salah satu angka pada tabel di bawah ini jika perilaku siswa sesuai dengan pernyataan dalam rubrik.
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Pernyataan
Siswa mengambil alat dan bahan dengan hati-hati dan dengan
memperhatikan daftar list alat dan bahan yang digunakan dalam
praktikum
Siswa tidak membaca petunjuk praktikum perpindahan kalor dengan
seksama
Siswa berhati-hati dalam menggunakan alat dan bahan selama
praktikum perpindahan kalor
Siswa merangkai alat dan bahan dengan teliti dan benar
Siswa mencatat keseluruhan hasil pengamatan dari praktikum dengan
jujur tanpa memanipulasi data
Siswa aktif, bekerja sama dalam kelompok, dan saling membantu
dalam melaksanakan pengukuran serta pengamatan selama praktikum
perpindahan kalor
Siswa mengikuti kegiatan praktikum perpindahan kalor sampai selesai
Siswa mau meminta maaf dan memberi maaf kepada teman setelah
diskusi
Siswa menunjukkan sikap tidak mampu menahan emosi dan mudah
marah ketika praktikum perpindahan kalor
Skor
1
2
3
4
Rubrik Penilaian Sikap
No
:
Pernyataan
Rubrik
1
Siswa tidak
mengambil alat dan
bahan
1.
Siswa mengambil alat dan bahan
dengan hati-hati dan dengan
memperhatikan daftar list alat dan
bahan yang digunakan dalam
praktikum
2.
Siswa tidak membaca petunjuk
praktikum perpindahan kalor dengan
seksama
Tidak membaca
petunjuk praktikum
dengan seksama
3.
Siswa berhati-hati dalam menggunakan
alat dan bahan selama praktikum
perpindahan kalor
4.
Siswa merangkai alat dan bahan
dengan teliti dan benar
Tidak berhati-hati
dalam
menggunakan alat
dan bahan selama
praktikum
perpindahan kalor
Tidak teliti dan
benar dalam
merangkai alat dan
bahan
2
Siswa mengambil
alat dan bahan
dengan tergesagesa tanpa
memperhatikan
daftar alat dan
bahan
Membaca sebagian
petunjuk praktikum
Jarang berhati-hati
dalam
menggunakan alat
dan bahan selama
praktikum
perpindahan kalor
Jarang teliti dan
benar dalam
merangkai alat dan
bahan
3
Siswa mengambil
alat dan bahan
dengan hati-hati,
tetapi hanya sekilas
memperhatikan
daftar alat dan
bahan
Membaca petunjuk
praktikum sekilas
dengan kurang
seksama
Kadang-kadang
berhati-hati dalam
menggunakan alat
dan bahan selama
praktikum
perpindahan kalor
Kadangkala teliti
dan benar dalam
merangkai alat dan
bahan
4
Siswa mengambil
alat dan bahan
dengan hati-hati
dan dengan
memperhatikan
daftar alat dan
bahan
Membaca seluruh
petunjuk
praktikum dengan
seksama
Selalu berhati-hati
dalam
menggunakan alat
dan bahan selama
praktikum
perpindahan kalor
Selalu teliti dan
benar dalam
merangkai alat dan
bahan
5.
6.
7.
8.
Siswa mencatat keseluruhan hasil Tidak mencatat
pengamatan dari praktikum dengan keseluruhan hasil
jujur tanpa memanipulasi data
pengamatan dari
praktikum
Mencatat semua
hasil pengamatan
namun tidak sesuai
dengan hasil
sebenarnya/
memanipulasi data
Mencatat beberapa
hasil pengamatan
namun kurang
sesuai dengan
hasil sebenarnya/
sedikit
memanipulasi data
Siswa aktif, bekerja sama dalam
Sama sekali tidak
Jarang aktif dan
Kadangkala aktif
kelompok, dan saling membantu dalam berpartisipasi aktif, bekerja sama
dan bekerja sama
melaksanakan pengukuran serta
tidak bekerja sama
dalam kelompok,
dalam kelompok,
pengamatan selama praktikum
dan tidak saling
dan jarang saling
dan kadangkala
perpindahan kalor
membantu dalam
membantu dalam
saling membantu
kelompok
melaksanakan
dalam
pengukuran dan
melaksanakan
pengamatan selama pengukuran dan
praktikum
pengamatan selama
perpindahan kalor
praktikum
perpindahan kalor
Siswa mengikuti kegiatan praktikum
Tidak mengikuti
Mengikuti
Mengikuti
perpindahan kalor sampai selesai
kegiatan praktikum sebentar, lalu tid
Sekolah
: SMAN 4 SURAKARTA
Mata Pelajaran
: Fisika
Pokok Bahasan
: Suhu dan Kalor
Kelas / Semester
: XI / I
Alokasi Waktu
: 12 JP
A. Tujuan Pembelajaran
1.1.1.
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan konsep dari suhu
1.1.2
dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat memformulasikan konsep
1.1.3
konversi suhu dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan konsep perubahan
1.1.4
suhu pada suatu zat dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan konsep pemuaian
1.1.5
pada zat padat dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat memformulasikan persamaan
1.1.6
konsep pada pemuaian zat padat dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan manfaat dari
1.1.7
pemuaian zat padat dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan konsep pemuaian
1.1.8
pada zat cair dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat memformulasikan persamaan
1.1.9
konsep pada pemuaian zat cair dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan manfaat dari
1.1.1
pemuaian zat cair dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan konsep pemuaian
0
1.1.1
pada gas dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat memformulasikan persamaan
1
1.1.1
konsep pada pemuaian gas dengan benar
Melalui diskusi, siswa dapat menjelaskan manfaat dari
2
1.1.1
pemuaian gas dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat menjelaskan konsep perubahan
3
1.1.1
wujud zat dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat memformulasikan konsep kalor
4
1.1.1
laten dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat menjelaskan manfaat perubahan
5
1.1.1
wujud zat dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat menjelaskan konsep kalor dengan
benar
6
1.1.1
Melalui diskusi siswa dapat menjelaskan konsep kalor jenis
7
1.1.1
dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat memformulasikan persamaan kalor
8
1.1.1
jenis dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat menjelaskan konsep kapasitas
9
1.1.2
kalor dengan benar
Melalui diskusi siswa dapat mmformulasikan persamaan
0
1.1.2
kapasitas kalor dengan benar
Melalui eksperimen siswa dapat menjelaskan konsep Azas
1
1.1.2
Black dengan benar
Melalui eksperimen dan diskusi siswa dapat memformulasikan
2
1.1.2
persamaan Azas Black dengan tepat
Melalui eksperimen siswa dapat
3
1.1.2
perpindahan kalor dengan benar
Melalui eksperimen dan diskusi siswa dapat memformulasikan
4
1.1.2
persamaan laju perpindahan kalor dengan benar
Melalui eksperimen dan diskusi siswa dapat menjelaskan
5
manfaat dari perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari
menjelaskan
konsep
dengan benar
B. Kompetensi Dasar
3.5.
Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi
karakteristik termal suatu bahan, kapasitas, dan konduktivitas kalor
4.5.
pada kehidupan sehari-hari
Merencanakan dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal
suatu bahan, terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas
kalor, beserta presentasi hasil dan makna fisisnya
C. Indikator Pembelajaran
1. Indikator KD pada KI-1
1.2.1
Menunjukkan rasa syukur terhadap Tuhan Yang Maha Esa atas
adanya suhu dan kalor sehingga dapat dimanfaatkan untuk
mempermudah kehidupan manusia
2. Indikator KD pada KI-2
2.1.1
Menunjukkan rasa ingin tahu yang tinggi dalam mengamati
2.1.2
2.1.3
peristiwa perubahan suhu dalam kehidupan sehari-hari
Menunjukkan sikap teliti dalam melakukan eksperimen
Menunjukkan sikap bertanggungjawab dalam melaksanakan
2.1.4
kegiatan percobaan Azas Black
Menunjukkan sikap kerjasama dalam melakukan percobaan,
2.1.5
diskusi, membuat kesimpulan untuk percobaan Azas Black
Menunjukkan sikap bertanggungjawab dalam melaksanakan
2.1.6
kegiatan percobaan perpindahan kalor
Menunjukkan sikap kerjasama dalam melakukan percobaan,
diskusi, membuat kesimpulan untuk percobaan perpindahan
2.1.7
kalor
Menunjukkan sikap menghargai kerja individu dan kelompok
dalam setiap kegiatan yang dilakukan
3. Indikator KD pada KI-3
3.1.1
Mendefinisikan pengertian suhu
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
3.1.6
3.1.7
3.1.8
Memahani konsep konversi suhu
Memformulasikan konversi suhu
Memahami konsep perubahan suhu pada suatu zat
Memahami konsep pemuaian pada zat padat
Memahami konsep muai panjang
Memformulasikan persamaan muai panjang
Menjelaskan manfaat dari muai panjang dalam kehidupan
3.1.9
3.1.1
sehari-hari
Memahami konsep muai luas
Memformulasikan persamaan muai luas
0
Menjelaskan manfaat dari muai luas dalam kehidupan sehari3.1.1
hari
Memahami konsep muai volume
1
3.1.1
Memformulasikan persamaan muai volume
2
3.1.1
Menjelaskan manfaat dari muai volume dalam kehidupan
3
3.1.1
sehari-hari
Memahami konsep pemuaian pada zat cair
5
3.1.1
Menjelaskan manfaat dari pemuaian pada zat cair dalam
6
3.1.1
kehidupan sehari-hari
Memahami konsep pemuaian pada gas
7
3.1.1
Menjelaskan manfaat dari pemuaian pada gas dalam
8
3.1.1
kehidupan sehari-hari
Memahami konsep perubahan wujud zat
9
3.1.2
Memformulasikan persamaan kalor laten
0
3.1.2
Menjelaskan manfaat dari perubahan wujud zat dalam
1
3.1.2
kehidupan sehari-hari
Memahami konsep kalor
2
3.1.2
Memahami konsep kalor jenis
3
3.1.2
Memformulasikan persamaan kalor jenis
4
3.1.2
Memahami konsep kapasitas kalor
5
3.1.2
Memformulasikan persamaan kapasitas kalor
6
3.1.2
Menjelaskan konsep Azas Black
7
3.1.2
Memformulasikan persamaan Azas Black
8
3.1.2
Memahami konsep perpindahan kalor konduksi
9
3.1.3
Memformulasikan persamaan laju perpindahan kalor konduksi
0
3.1.3
Menjelaskan manfaat dari perpindahan kalor secara konduksi
1
3.1.3
dalam kehidupan sehari-hari
Memahami konsep perpindahan kalor konveksi
2
3.1.3
Memformulasikan persamaan laju perpindahan kalor konveksi
3
3.1.3
Menjelaskan manfaat dari perpindahan kalor secara konveksi
4
3.1.3
dalam kehidupan sehari-hari
Memahami konsep perpindahan kalor radiasi
5
3.1.3
Memformulasikan persamaan laju perpindahan radiasi
6
3.1.3
Menjelaskan manfaat dari perpindahan kalor secara radiasi
7
dalam kehidupan sehari-hari
4. Indikator KD pada KI-4
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
Melaksanakan percobaan Azas Black
Mempresentasikan hasil percobaan Azas Black
Melaksanakan percobaan perpindahan kalor
Mempresentasikan hasil percobaan perpindahan kalor
D. Materi Pembelajaran
Peta Konsep
Zat Padat
Perubahan
Suhu
Kalor
Pemuaian
Zat Cair
Mencair
Zat Gas
Membeku
Wujud
Menguap
Mengembun
Menyublin
Mengkristal
Perpindahan
Kalor
Koduksi
Konveksi
Radiasi
Suhu
Suhu adalah ukuran derajat panas dinginnya suatu benda atau
sistem. Bisa dikatakan bahwa semakin tinggi suhu suatu benda maka
benda tersebut akan semakin panas. Suhu merupakan suatu besaran pokok.
Sebagai contoh air dalam mesin sauna setelah dihubungkan dengan
sumber listrik, maka lama-kelamaan air yang ada di dalamnya akan
menjadi panas.
Alat ukur untuk mengukur perubahan suhu disebut thermometer.
Pada thermometer terdapat titik tetap atas dan titik tetap bawah. Titik tetap
atas yaitu skala yang ditunjukkan oleh thermometer saat digunakan untuk
mengukur suhu air mendidih (titik didih air) pada tekanan normal. Titik
tetap bawah yaitu skala yang ditunjukkan thermometer saat digunakan
untuk mengukur suhu air membeku (titik beku air) pada tekanan normal.
Terdapat empat skala yang digunakan dalam pengukuran suhu,
yaitu skala celcius, fahrenheit, reamur, dan kelvin. Berikut rentang
temperatur yang dimiliki setiap skala, antara lain:
1. Skala celsius memiliki titik didih air 100°C dan titik bekunya 0°C.
Rentang temperaturnya adalah 0°C – 100°C dan dibagi dalam 100
skala.
2. Skala reamur memiliki titik didih air 80°R dan titik bekunya 0°R.
Rentang temperaturnya adalah 0°R – 80°R dan dibagi dalam 80 skala.
3. Skala fahrenheit memiliki titik didih air 212°F dan titik bekunya 32°F.
Rentang temperaturnya adalah 32°F – 212°F dan dibagi dalam 180
skala.
4. Skala kelvin memiliki titik didih air 373,15 K dan titik bekunya
273,15 K. Rentang temperaturnya adalah 273,15 K – 373,15 K dan
dibagi dalam 100 skala.
Skala yang biasa digunakan pada alat-alat untuk mengukur suhu
dikehidupan sehari-hari adalah skala celcius. Misalnya, pada mesin sauna
menggunakan thermometer dengan skala celcius untuk mengukur suhu
pada alat tersebut.
Persamaan untuk konversi satuan secara umum dapat adalah
ΔX ΔY
ΔXo = ΔYo
atau
X max −X
Y max −Y
=
X max − X min Y max −Y min
Perubahan Suhu
Perhatikan kabel telepon pada musim dingin dan musim
panas. Pada musim dingin kabel terlihat kencang dan pada
musim panas kabel terlihat kendor. Gelas yang diisi air panas
mendadak dapat pecah. Air yang mendidih kadang akan tumpah
dari wadahnya jika terus dipanasi. Beberapa peristiwa di atas
merupakan contoh dari pemuaian.
Pemuaian merupakan gerakan atom penyusun benda
karena mengalami pemanasan. Makin panas suhu suatu benda,
makin cepat getaran antaratom yang menyebar ke segala arah.
Karena adanya getaran atom inilah yang menjadikan benda
tersebut memuai ke segala arah. Pemuaian dapat dialami zat
padat, cair, dan gas.
Pemuaian Zat Padat
Pemuaian zat pada dasarnya ke segala arah. Namun,
disini Anda hanya akan mempelajari pemuaian panjang, luas,
dan
volume.
Besar
pemuaian
yang dialami suatu
benda
tergantung pada tiga hal, yaitu ukuran awal benda, karakteristik
bahan, dan besar perubahan suhu benda. Setiap zat padat
mempunyai besaran yang disebut koefisien muasi panjangi.
Koefisien muai panjang suatu zat adalah angka yang
menunjukkan
pertambahan
panjang
zat
apabila
suhunya
dinaikkan 1° C. Makin besar koefisien muai panjang suatu zat
apabila
dipanaskan,
maka
makin
besar
pertambahan
panjangnya. Demikian pula sebaliknya, makin kecil koefisien
muai panjang zat apabila dipanaskan, maka makin kecil pula
pertambahan panjangnya. Koefisien muai panjang beberapa zat
dapat dilihat pada Tabel 5.1. berikut. Sedangkan koefisien muai
luas dan volume zat padat, masing-masing adalah B = 2 (x dan
y = 3α).
Tabel 5.1 Koefisee Muas Paejaeg
a. Pemuaian Panjang
Pada zat padat yang berukuran panjang dengan luas
penampang kecil, seperti pada kabel dan rel kereta api, Anda
bisa mengabaikan pemuaian pada luas penampangnya.
Pemuaian yang Anda perhatikan hanya pemuaian pada
pertambahan panjangnya. Pertambahan panjang pada zat padat
yang dipanaskan relatif kecil sehingga butuh ketelitian untuk
mengetahuinya.
Jika sebuah batang mempunyai panjang mula-mula lo,
koefisien muai panjang (α), suhu mula-mula T1, lalu dipanaskan
sehingga panjangnya menjadi l dan suhunya menjadi T2, maka
akan berlaku persamaan, sebagai berikut.
l=l o (1+αΔT)
Keterangan:
l : panjang batang mula-mula (m)
lo : panjang batang setelah dipanaskan (m)
∆l : selisih panjang batang = l1 – l2
α: koefisien muai panjang (l°C)
T1 : suhu batang mula-mula (° C)
T2 : suhu batang setelah dipanaskan (° C)
∆T : selisih suhu (° C) = T2 – T1
b. Pemuaian Luas
Untuk benda-benda yang berbentuk lempengan plat (dua
dimensi), akan terjadi pemuaian dalam arah panjang dan lebar.
Hal ini berarti lempengan tersebut mengalami pertambahan luas
atau pemuaian luas. Serupa dengan pertambahan panjang pada
kawat, pertambahan luas pada benda dapat dirumuskan sebagai
berikut.
A= A o (1+β ΔT )
atau
A= A o (1+β ΔT )
Keterangan:
Ao : luas bidang mula-mula (m2)
A : luas bidang setelah dipanaskan (m2)
β: koefisien muai luas (/°C)
∆T : selisih suhu (° C)
c. Pemuaian Volume
Zat padat yang mempunyai tiga dimensi (panjang, lebar,
dan tinggi), seperti bola dan balok, jika dipanaskan akan
mengalami muai volume, yakni bertambahnya panjang, lebar,
dan tinggi zat padat tersebut. Karena muai volume merupakan
penurunan dari muai panjang, maka muai ruang juga tergantung
dari jenis zat.
V =V o(1+γ ΔT )
atau
V =V o (1+3α ΔT)
Keterangan:
V1 : volume benda mula-mula (m3)
V2 : volume benda setelah dipanaskan (m3)
γ: koefisien muai ruang (/°C)
∆T : selisih suhu (° C)
Kalor
Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu
zat. Kalor yang dimiliki suatu benda dapat diketahui dengan mengukur
suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dimiliki benda
besar, begitu juga sebaliknya. Satuan kalor adalah kalori atau joule dengan
konversi 1 kalori = 4,2 joule.
Setiap benda pasti memiliki kalor jenis dan juga kalor laten. Kalor
jenis suatu benda dapat didefinisikan sebagai jumlah kalor yang
diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 kg suatu zat sebesar satu satuan
suhu. Kalor jenis menunjukkan kemampuan suatu benda untuk menyerap
kalor. Semakin besar kalor jenis suatu benda, semakin besar pula
kemampuan benda tersebut untuk menyerap kalor.
Kalor laten di definisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh satu
kilogram zat untuk berubah wujud. Kalor laten juga disebut kalor
tersembunyi. Jenis-jenis kalor laten antara lain, (1) Kalor uap: (2) Kalor
embun: (3) Kalor lebur: (4) Kalor beku. Besar kecilnya kalor laten sebuah
benda selain dipengaruhi oleh massa benda juga dipengaruhi oleh titik
didih dan titik beku benda tersebut. Pada mesin sauna, kalor laten yang ada
didalamnya adalah jenis kalor uap.
Pengaruh Kalor Terhadap Benda
Ketika kalor diberikan kepada air, maka suhu air bertambah.
Semakin banyak kalor yang diberikan semakin banyak pula perubahan
pada suhu air. Bila kalor terus diberikan, lama kelamaan air akan
mendidih. Ketika air sudah mendidih suhu air tidak akan bertambah
melainkan tetap. Dapat disimpulkan bahwa kalor yang diterima oleh benda
dapat mengubah suhu benda.
Kalor juga menyebabkan perubahan wujud pada benda-benda,
seperti es batu. Es batu yang diletakkan dalam piring di atas meja, lamakelamaan es batu akan berubah wujud dari padat menjadi cair atau bisa
disebut dengan mencair.
Selain meningkatkan suhu dan merubah wujud zat, kalor juga
dapat membuat benda memuai. Jika suhu benda kembali pada kondisi
semula, benda juga akan menyusut kembali ke bentuk semula. Pemuaian
yang sering diketahui adalah pemuaian panjang, luas, dan volume.
Perubahan wujud zat
Perubahan wujud zat dapat terjadi disebabkan karena pelepasan atau
penerimaan kalor pada suatu zat. Terdapat beberapa jenis perubahan
wujud zat, antara lain :
1. Membeku
Membeku adalah peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi
padat. Pada peristiwa ini, zat cair melepaskan energi panas. Contoh
dari peristiwa membeku ini adalah air yang dimasukkan kedalam
freezer akan menjadi es.
2. Mencair
Mencair merupakan peristiwa perubahan wujud zat dari padat menjadi
cair. Peristiwa mencair ini membutuhkan energi panas. Contoh dari
peristiwa mencair ini adalah es yang dibiarkan di ruang terbuka
sampai menjadi air.
3. Menguap
Menguap adalah peristiwa perubahan wujud zat dari cair menjadi gas.
Peristiwa menguap ini membutuhkan energi panas. Contoh dari
peristiwa menguap ini adalah minyak wangi yang dibiarkan di tempat
yang terbuka maka lama kelamaan akan habis, berubah menjadi gas.
4. Mengembun
Mengembun merupakan peristiwa perubahan wujud zat dari gas
menjadi cair. Peristiwa ini melepaskan energi panas. Contoh dari
peristiwa mengembun ini adalah saat kita memasukkan es dalam
gelas, maka bagian luar gelas akan terasa basah.
5. Menyublin
Menyublim merupakan peristiwa perubahan wujud zat dari padat
menjadi gas. Peristiwa ini, memerlukan energi panas. Contoh dari
peristiwa menyublim ini adalah saat kita menyimpan kapur barus
dalam ruang terbuka, maka lama kelamaan kapur barus akan habis.
6. Mengkristal
Mengkristal merupakan peristiwa perubahan wujud zat dari gas
menjadi padat. Peristiwa ini, melepaskan energi panas. Contoh dari
peristiwa mengkristal adalah uap air yang menjadi salju.
Asas Black
Asas black terjadi apabila terdapat dua zat yang memiliki suhu
yang berbeda kemudian dicampurkan, maka zat yang memiliki suhu tinggi
akan melepas kalor dan memberikannya pada zat yang memiliki suhu
rendah sehingga suhu campuran dari kedua zat tersebut menjadi sama.
Pada peristiwa asas black, kalor yang dilepaskan oleh zat yang
memiliki suhu tinggi sama besar dengan kalor yang diterima oleh zat yang
bersuhu rendah, sehingga dapat disimpulkan bahwa :
Qlepas = Qterima
Kalor lepas maupun kalor terima dipengaruhi oleh beberapa faktor,
yaitu massa zat, kalor jenis zat dan perubahan suhu dari zat tersebut. Kalor
lepas dipengaruhi oleh massa zat yang melepas kalor, kalor jenis zat dari zat
yang melepas kalor dan perubahan suhu zat yang melepas kalor tersebut.
Kalor terima dipengaruhi oleh massa zat yang menerima kalor, kalor jenis
zat dari zat yang menerima kalor dan perubahan suhu zat yang menerima
kalor tersebut. Sehingga dapat dituliskan sebagai berikut :
Qlepas = Qterima
ml cl ΔT = mt ct ΔT
Contoh peristiwa asas black pada kehidupan sehari – hari adalah
proses pencairan, peleburan, pendidihan dan penguapan.
Perpindahan Kalor
Kalor adalah suatu bentuk energi yang berpindah dari benda yang
bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Kita sering menjumpai
peristiwa kalor ini dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, ketika kita
memasak sayuran di dalam panci yang berisi air, sayuran tersebut akan
matang dan bila kita menyentuhnya akan terasa panas. Hal ini dikarenakan,
kalor berpindah dari api kompor ke dalam panci. Kemudian, kalor dalam
panci berpindah ke dalam air, sehingga air menjadi panas dan sayuran yang
ada di dalamnya pun menjadi matang. Peristiwa memasak tersebut
membuktikan bahwa kalor dapat berpindah. Ada tiga cara kalor dapat
berpindah, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.
1.
Konduksi
Konduksi adalah perpindahan panas antara dua sustansi dari
sustansi yang bersuhu tinggi, panas berpindah ke sustansi yang bersuhu
rendah dengan adanya kontak kedua sustansi secara langsung.
Konduksi panas atau konduksi termal merupakan penjalaran kalor
tanpa disertai perpindahan bagian-bagian zat perantaranya. Penjalaran ini
biasanya terjadi pada benda padat. Konduksi terjadi dari benda yang
bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Benda suhunya tinggi akan
melepaskan kalor, sedangkan benda yang suhunya rendah akan menerima
kalor, hingga tercapai kesetimbangan termal. Contoh perpindahan kalor
secara konduksi:
Gambar 5.1. Konduksi
Bahan yang mudah atau cepat merambatkan kalor dinamakan
konduktor kalor. Peristiwa merambatnya kalor melalui konduktor tiap
satuan waktu inilah yang dinamakan hantaran atau laju konduksi.
Laju aliran kalor pada batang konduktor:
a. berbanding lurus dengan perbedaan suhu antar ujung batang
b. berbanding lurus dengan luas penampang batang
c. berbanding terbalik dengan panjang batang
Secara matematis laju aliran kalor (H) pada batang konduktor di
rumuskan sebagai berikut:
H=
Q k . A . ∆T
=
t
l
Keterangan:
A
: luas penampang batang konduktor (m2)
I
: panjang batang konduktor (m)
∆T
: perubahan suhu kedua ujung (0C / K)
k
: koefisien konduktivitas termal (Wm0C /WmK)
Q
: jumlah kalor yang (J)
t
: waktu rambatan kalor (s)
Konduktivitas Termal dari Berbagai Jenis Zat Padat
Zat
Perak
Konduktivitas Termal k
Kkal /s m ℃
J / s m℃
−2
420
10 x 10
Tembaga
9,2 x 10−2
380
Aluminium
5,0 x 10−2
200
Baja
1,1 x 10−2
40
Gelas (biasa)
Kayu
2,0 x 10
−4
0,2−0,4 x 10
0,84
−4
0,08 – 0,16
−4
0,12 x 10
Isolator fiberglass
0,048
Dikutip dari: Douglas C. Giancoli halaman 443
Perpindahan energi kalor secara konduksi dapat terjadi melalui 2 proses
yaitu:
1) Kalor dipindahkan melalui tabrakan antarpartikel. Pemanasan
mengakibatkan energi kinetik partikel bertambah sehingga bergerak
lebih cepat. Gerakan partikel itu mengakibatkan terjadinya tabrakan
antar partikel-partikel yang berdekatan sekaligus terjadi perpindahan
kalor.
2) Kalor dipindahkan melalui elektron-elektron bebas. Pada bagian
yang dipanaskan, energi gerak elektron-elektron bertambah besar.
Oleh karena elektron-elektron bergerak bebas, energi itu dapat
dipindahkan secara cepat melalui tumbukan dengan elektronelektron di sekitarnya.
2.
Konveksi
Konveksi adalah perpindahan kalor melalui zat cair atau zat gas.
Pada proses konduksi molekul-molekul zat tidak berpindah, namun pada
proses konveksi molekul-molekul benda yang dipanaskan berpindah dari
bagian fluida yang panas ke bagian yang dingin. Ketika fluida dipanaskan,
bagian yang dipanaskan bergerak menjauhi sumber panas. Karena gerakan
seperti ini tidak mungkin terjadi dalam zat padat, maka dari itu peristiwa
konveksi hanya terjadi pada zat
Konveksi dibedakan menjadi dua yaitu koneksi alami dan koneksi
paksa. Konveksi alami adalah peristiwa perpindahan molekul-molekul
dalam fluida yang disebabkan oleh perbedaan massa jenis, seperti udara di
dekat api. Konveksi paksa adalah zat yang panas digerakkan oleh kipas
atau popma, seperti system pemanas air dan udara.
Konveksi banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari,
misalnya peristiwa angin darat dan angin laut. Pada siang hari yang panas,
daratan lebih cepat panas dibandingkan dengan lautan. Udara panas di atas
daratan akan naik karena massa jenisnya berkurang dan udara dingin dari
laut bertiup ke daratan maka terjadi angin laut. Pada malam hari, daratan
lebih cepat dingin dari pada lautan sehingga udara di atas lautan lebih
hangat. Akibatnya, angin bertiup dari daratan ke laut maka terjadi angin
darat.
Jika bukan karena arus konveksi, akan sangat sulit untuk merebus
air. Ketika air dipanaskan dalam ketel, maka lapisan bawah yang hangat
terlebih dahulu. Air ini mengembang dan naik ke atas karena
kepadatannya menurun. Pada saat yang sama, air yang lebih padat, air
dingin di permukaan tenggelam ke dasar ketel dan dipanaskan.
Proses yang sama terjadi ketika ruang dipanaskan oleh radiator.
Panas radiator menghangatkan udara di daerah yang lebih rendah dari
ruangan. Udara hangat mengembang dan naik ke langit-langit karena
kepadatan yang lebih rendah. Udara padat, udara yang lebih dingin dari
atas wastafel, dan pola arus udara ditunjukkan pada Gambar (a) (Serway,
586-588 : 2010).
Gambar 5.2. Arus konveksi yang dihasilkan radiator
Adapun secara empiris laju perpindahan kalor secara konveksi dapat
dirumuskan sebagai berikut.
H=h⋅A⋅ΔT
4
Keterangan
H : laju perpindahan kalor (W)
A : luas permukaan benda (m² )
∆T : T2 – T1 = perbedaan suhu (K atau ° C)
h : koefisien konveksi (Wm-2K-4 atau Wm-2(°C)-4)
3.
Radiasi
Radiasi adalah peristiwa perpindahan kalor yang tidak memerlukan
zat perantara. Misalnya, panas dari api unggun yang langsung terasa oleh
tubuh kita saat berada di dekatnya. Panas dari api unggun itu bisa sampai
ke tubuh kita tanpa melalui zat perantara, sehingga peristiwa ini
dinamakan radiasi. Contoh lain, kalor dari matahari merambat ke bumi
tanpa zat perantara.
Tidak semua benda dapat menyerap kalor radiasi dengan baik.
Contoh benda yang dapat menyerap kalor dengan baik, yaitu benda yang
berwarna hitam. Hal ini disebabkan warna hitam merupakan penyerap
kalor radiasi yang paling baik. Benda-benda berwarna hitam lebih banyak
menyerap kalor dan memantulkan sebagian kalor jika dibandingkan
dengan benda-benda yang berwarna putih dan berkilap.
Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
H= Ae σT
4
Keterangan:
H : laju radiasi (W)
A : luas penampang benda (m2)
T : suhu mutlak (K)
e : emisitas bahan
σ: tetapan Stefan-Boltzmann (5,6705119 × 10-8 W/mK4)
E. Metode Pembelajaran
Pendekatan
: scientific
Metode
: demonstrasi, diskusi, eksperimen, dan ceramah
Model
: Kooperatif tipe Group Investigation
F. Media Pembelajaran
1. Media
: Slide power point mengenai elastisitas suatu
2. Alat
3. Bahan
bahan dan penerapan perpindahan kalor.
: Laptop, proyektor
: Alat dan bahan demonstrasi
(Statif,
benang,
air,
gelas
beker,
logam,
termometer, kalorimeter, spirtus, kaki tiga, kasa,
batang logam baja, batang loham kuningan,
batang kaca, mentega, stand, pembakar bunsen
kecil, potongan kertas atau serpihan gergaji, kertas
kardus, mistar)
4. Sumber
:
Belajar
a. Bob Foster. Fisika untuk Kelas XI SMA dan MA. Jakarta: Erlangga.
b. Giancoli, Douglas C. (2001). FISIKA. Jakarta : Erlangga
c. Serway, Raymon A, John W Jewett. FISIKA untuk Sains dan
Teknik. Jakarta : Salemba Teknika.
d. Sufi Ani Rufaida, dkk. Buku Siswa Fisika untuk SMA/MA XI. Solo:
Mediatama.
G. Pelaksanaan Pembelajaran
Pertemuan 1 (2 x 45 menit)
Langkah
Pembelajara
n
Kegiatan
Sintak Model
Alokasi
Deskripsi
Pembelajaran
Waktu
Guru memberikan salam
Pendahuluan
10 menit
Guru menanyakan kepada peserta
didik kesiapan dan kenyamanan
untuk belajar
Guru memimpin berdoa bersama
menurut kepercayaan masing-masing
Menanyakan kehadiran peserta didik
Memberikan motivasi dengan
menggunakan foto tentang fenomena
Kegiatan Inti
Stimulation
alam yang berkaitan dengan suhu
Guru membawa alat-alat percobaan 75 menit
di
depan
kelas,
kemudian
merangkainya
Siswa mengamati guru.
Guru memberikan pertanyaan kepada
siswa:
“apa yang kalian lihat dari semua
yang saya bawa?”
“apakah ada sesuatu hal yang sama
dengan isi video sebelumnya?”
Siswa menerka-nerka jawaban dari
pertanyaan tersebut.
Guru
Problem
Statement
membagi
siswa
dalam
kelompok kecil yang berisi 3-4 orang
Guru meminta tiap perwakilan
kelompok untuk maju ke depan
untuk
melakukan
demonstrasi
percobaan suhu.
Guru bertanya mengenai pendapat
siswa yang maju. “Pertanyaan apa
yang muncul di pikiran mu mengenai
hal
yang
kamu
rasakan
saat
memegang gelas kaca berisi air
panas dan air dingin?”
Guru meminta siswa perwakilan
kelompok itu menyimpan jawaban
mereka terlebih dahulu.
Guru meminta setiap perwakilan
siswa mengukur suhu ketiga kondisi
air
dengan
2
buah
termometer
masing2 sekali.
Guru meminta siswa perwakilan
kelompok itu membuat pertanyaan
dari demonstrasi tersebut.
Siswa yang maju itu diharapkan
memberikan pertanyaan berikut:
1. Apa
yang
menyebabkan
air
tersebut dalam keadaan panas
ataupun dingin?
2. Berapa suhu dari air tersebut?
3. Apa
bedanya
termometer
1
dengan termometer 2?
Siswa berdiskusi secara kelompok
untuk menemukan informasi dari
demonstrasi
serta
menjawab
pertanyaan tersebut.
Guru sebagai fasilitator ketika siswa
Data
Collection
bertanya.
Peserta didik mencari informasi dari
berbagai literatur mengenai sifat-sifat
elastisitas dan plastis suatu bahan
Guru membimbing peserta didik
melakukan pencatatan data hasil
Data
Processing
studi pustaka
Siswa mencatat hasil pekerjaan yang
berupa pertanyaan, dan juga hasil
pengukuran
suhu
sekelompoknya
saat
teman
melakukan
demonstrasi di depan kelas.
Siswa
yang
menjadi
perwakilan
kelompok itu memberikan informasi
ke
Verification/
Generalization
setiap
kelompoknya
masing-
masing.
Siswa menelaah hasil demonstrasi
dan percobaan melalui diskusi secara
berkelompok.
Siswa
menjawab
berbagai
permasalahan tentang suhu
Guru sebagai fasilitator.
Siswa membuat laporan tertulis dan
mempresentasikan hasil diskusi dari
demonstrasi.
Siswa saling bertanya dan menjawab
pertanyaan dari kelompok yang lain
Guru menyampaikan penguatan dan
koreksi mengenai materi ajar dan
hasil
diskusi
dari
demonstrasi
mengenai suhu.
Guru bersama siswa memberikan 15 menit
Kegiatan
Penutup
kesimpulan tentang pengertian suhu
dan termometer.
Guru memberikan evaluasi kepada
siswa
Guru membahas soal-soal evaluasi
bersama siswa.
Guru mengucapkan salam.
Pertemuan 2 (2 x 45 menit)
Langkah
Pembelajara
n
Kegiatan
Pendahuluan
Sintak Model
Alokasi
Deskripsi
Pembelajaran
Guru
Waktu
mengucapkan
salam, 10 menit
memimpin doa, dan menanyakan
kehadiran peserta didik
Guru
menyampaikan
KD
dan
kegiatan pembelajaran yang akan
dilaksanakan
Guru
memberikan
pertanyaan
mengenai pengertian prasyarat yang
berkaitan
dengan
materi
yang
dibelajarkan
“Masih
ingkatkah
kalian
tentang
suhu?
“Apa yang akan terjadi pada sebuah
benda jika ia mengalami perubahan
suhu?”
Siswa menjawab pengertian prasyarat
yang berkaitan dengan materi yang
dibelajarkan
Guru membagi kelas menjadi 6
kelompok
Kegiatan Inti
Stimulation
Guru menayangkan sebuah gambar 75 menit
fenomena
pemuaian
dalam
kehidupan sehari-hari.
Siswa
mengamati
fenomena
pemuaian dalam kehidupan seharihari dengan seksama.
Problem
Statement
Guru menanyakan kepada siswa.
“Apa yang dapat menyebabkan hal
itu dapat terjadi?”
Siswa menjawab pertanyaan guru
berdasarkan
pengethauan
yang
dimilikinya.
Data
Collection
Guru memberikan lembar kegiatan
diskusi kepada siswa.
Siswa
mencari
berbagai
mendiskusikan
informasi
literatur
pertanyaan
dari
untuk
yang
terdapat dalam LKS
Data
Processing
Siswa melakukan diskusi mengenai
fenomena pemuaian
Guru
membimbing
siswa
saat
melakukan diskusi kelompok
Siswa menyimpulkan hasil LKS
diskusi
Verification/
Generalization
Guru
dari
mempersilahkan
setiap
perwakilan
kelompok
untuk
mempresentasikan hasil diskusi
Siswa
mempresentasikan
hasil
diskusi LKS
Guru
memberikan
penghargaan
berupa pujian bagi kelompok yang
telah
melaksanakan
kegiatan
pembelajaran dengan baik
Guru menanggapi hasil presentasi
untuk
memberi
pemahaman
perbedaan
dan
penguatan
mengklarifikasi
pendapat
dari
hasil
presentasi masing-masing kelompok
supaya tidak terjadi mispengertiansi.
Siswa menyimak tanggapan guru
tentang hasil presentasi
Siswa
mencoba
menjawab
pertanyaan yang dilakukan di awal
kegiatan pembelajaran
Guru
membimbing
siswa
untuk
menjawab pertanyaan yang diberikan
pada saat pemberian motivasi
Kegiatan
Guru menyimpulkan materi yang 5 menit
Penutup
telah dibelajarkan.
Guru meminta peserta didik untuk
mengumpulkan laporan hasil diskusi
Guru memberi informasi kegiatan
pembelajaran
untuk
pertemuan
berikutnya
Guru menutup pembelajaran dengan
mengucap salam
Pertemuan 3 (2 x 45 menit)
Langkah
Pembelajara
n
Kegiatan
Pendahuluan
Sintak Model
Alokasi
Deskripsi
Pembelajaran
Guru
memasuki
mengucapkan
Waktu
ruang
salam
kelas, 5 menit
serta
memimpin doa
mengabsen
Guru
presensi
kehadiran siswa
Guru
memberikan
gambaran
umum tentang cakupan materi
Azas Black
Guru memberikan motivasi kepada
siswa sebelum masuk pada materi
yang akan dibelajarkan. Motivasi
yang diberikan oleh guru tentang
penerapan
Azas
Black
dalam
kehidupan sehari-hari yaitu dengan
mencampurkan the panas dengan
air biasa :
“Bagaimana caranya agar tes panas
bisa dingin dan bisa diminum?
Guru memberikan prasyarat
konsep kepada siswa untuk
dapat masuk ke materi yang
akan dibelajarkan hari itu.
Prasyarat
konsep
yang
diberikan oleh guru adalah :
“Kalor, Perubahan Suhu dan
Kalor Jenis Benda”
Guru meminta siswa untuk
membentuk kelompok 3 - 4
orang setiap kelompoknya
Guru
kepada
membagikan
LKS
masing-masing
kelompok siswa, sehingga
setiap kelompok menerima
Kegiatan Inti
Stimulation
sebuah LKS
Siswa dalam kelompok diminta 80 menit
untuk
mengamati
demonstrasi
tentang Azas Black
Siswa diminta untuk mengamati
apa yang terjadi jika air panas
dicampurkan dengan air dingin dan
logam panas dicampurkan dengan
Problem
air dingin?
Siswa diminta untuk membuat
Statement
pertanyaan
seputar
demonstrasi
yang sedang dilakukan, seperti apa
yang
terjadi
jika
air
panas
dicampurkan dengan air dingin dan
logam panas dicampurkan dengan
air dingin? Apakah kalor yang
dilepas air panas sama dengan
kalor
Data
Collection
Data
Processing
dingin?
Siswa
yang
diterima
oleh
memperhatikan
air
dan
membantu guru untuk melakukan
demonstrasi Azas Black.
Siswa mendiskusikan data – data
yang
telah
diperoleh
saat
demonstrasi
Siswa
menganalisis
hasil
pengamatan dari demonstrasi Azas
Black sesuai dengan pertanyaan
yang ada di Lembar Kerja Siswa
Siswa
merumuskan
kesimpulan
yang dihasilkan dari hasil diskusi
dan analisis data dalam Lembar
Kerja Siswa
Verification/
Generalization
Guru meminta salah satu siswa
untuk menyampaikan hasil diskusi
yang
telah
dilakukan
serta
kesimpulan dari demonstrasi yang
sudah dilakukan.
Guru
memberikan
penegasan
(konfirmasi) tentang konsep Azas
Black.
dengan
Siswa
menyimpulkan
arahan
guru
hasil
diskusi
mengklarifikasi miskonsepsi
Siswa dengan
arahan
guru 5 menit
Kegiatan
Penutup
membuat
rangkuman
hasil
demonstrasi tentang Azas Black.
Kesimpulan/rangkumannya adalah
sebagai berikut :
Benda yang suhunya tinggi
akan melepas energi QL dan
benda yang suhunya rendah akan
menerima energi QT dengan
besar yang sama. Apabila kita
nyatakan dalam bentuk
persamaan, maka
Q L=QT
Guru
meminta
siswa
untuk
mengumpulkan LKS.
Guru memberi kesempatan kepada
siswa
untuk
bertanya
(umpan
balik).
Guru meminta siswa siswa untuk
mempelajari
materi
selanjutnya
(tindak lanjut), yaitu perpindahan
kalor
Guru menutup pembelajaran
dengan ucapan salam
Pertemuan 4 (2 x 45 menit)
Langkah
Sintak Model
Pembelajara
Pembelajara
Deskripsi
Alokas
i
n
Kegiatan
Pendahuluan
n
Guru mengucapkan salam dan
mengecek kehadiran siswa
Guru menanyakan kembali
materi pelajaran sebelumnya
tentang suhu dan konsep kalor
dan mengajukan pertanyaan
sebagai prasyarat konsep:
1) Apa yang kalian ketahui
tentang kalor?
2) Apa saja hal-hal yang akan
terjadi kalau suatu benda kita
kenai kalor?
Guru melakukan apresiasi dan
motivasi dengan membuka slide
berisi gambar “segelas teh panas
yang didalam nya terdapat
sendok untuk mengaduk”
1) Kemudian guru mengajukan
pertanyaan:
a) Mengapa sendok logam
yang tadinya terasa
dingin, jika salah satu
ujungnya direndam
dalam gelas yang berisi
teh panas menjadi panas
pada ujung lainnya?
b) Apa
atau
yang
berpindah
mengalir
dari
ujung sendok yang teh
di dalam gelas sampai
Waktu
5 menit
ke ujung sendokdi luar
gelas?
2) Mengapa AC diletakkan di
bagian
atas
sedangkan
ruangan
penghangat
ruangan diletakkan dibagian
bawah ruangan?
3) Mengapa saat kita duduk
atau berdiri di dekat api
unggun, kita bisa merasakan
panas dari api tersebut?
Guru menjelaskan tujuan
pembelajaran yang akan
dilakukan tentang perpindahan
kalor secara konduksi, konveksi,
dan radiasi.
Guru memberikan penjelasan
mengenai kegiatan pembelajaran
yang akan dilakukan, serta
menjelaskan teknis eksperimen
dan diskusi lalu dilanjutkan
pembagian kelompok (dibagai
menjadi 6 kelompok )
Guru
membagikan
eksperimen-diskusi
perpindahan
Kegiatan Inti
Stimulation
kalor
LKS
mengenai
kepada
masing-masing kelompok siswa
Guru memberikan masalah dan
siswa mengamati guru yang
menayangkan segelas teh panas
yang di dalam nya dimasukkan
80
menit
sendok.
Guru menyuruh siswa
mengamati kenapa AC dipasang
dibagian atas ruangan sedangkan
penghangat ruangan dipasang di
bagian bawah ruangan.
Guru menyuruh siswa
mengamati kita jika berada di
dekat api unggun, apa yang
dirasakan?
Problem
Statement
Guru memancing siswa untuk
bertanya apa yang terjadi
apabila mengaduk sendok,
apakah berarti partikel-pertikel
sendok ikut berpindah atau
tidak? Apa saja faktor-faktor
yang mempengaruhi proses
perpindahan kalor tersebut?
Mengapa AC di AC dipasang
dibagian atas ruangan
sedangkan penghangat ruangan
dipasang di bagian bawah
ruangan? Mengapa saat kita
berdekatan dengan api unggun,
kita bisa merasakan panas dari
api tersebut?
Peserta didik merumuskan
masalah tentang perpindahan
kalor dalam kehidupan seharihari
Peserta didik membuat hipotesis
tentang contoh perpindahan
kalor
Data
Collection
Siswa dari masing-masing
kelompok mewakili untuk
mengambil alat dan bahan
eksperimen
Guru mengarahkan siswa untuk
melakukan kegiatan 1 untuk
menemukan bahwa hantaran
kalor yang tidak menyebabkan
perpindahan partikel pada
sendok disebut perpindahan
kalor secara konduksi,
dilanjutkan dengan kegiatan 2
dari masing-masing kelompok:
Guru mengarahkan siswa untuk
melakukan kegiatan 3, dimana
siswa mengamati perpindahan
kalor secara konveksi. Tiga
kelompok siswa menaruh
bunsen di tengah-tengah kaki
tiga, sedangkan tiga kelompok
lagi menaruh bunsen di tepi kaki
tiga.
Guru mengarahkan siswa untuk
melakukan kegiatan 4, dimana
siswa mengamati perpindahan
kalor secara radiasi dengan
mendekatkan tangannya pada
sumber kalor tanpa
menyentuhnya.
Siswa mengamati waktu yang
dibutuhkan kalor untuk
berpindah pada masing- masing
kegiatan dan mencatat hasil
pengukuran ke dalam data
pengamatan.
Siswa untuk mengisi LKS
sesuai data eksperimen yang
mereka dapatkan.
Siswa mendiskusikan analisis
hasil percobaan dari setiap
kelompok.
Data
Processing
Siswa melakukan diskusi
kelompok untuk mendapatkan
kesimpulan tentang pengertian
perpindahan kalor secara
konduksi, konveksi, dan radiasi
dan faktor-faktor yang
mempengaruhi laju perpindahan
kalor tersebut.
Verification/
Guru meminta salah satu siswa
Generalizatio
untuk mempresentasikan hasil
n
diskusi dari kesimpulan
Siswa dengan arahan guru
menyimpulkan hasil diskusi
yang telah dilaksanakan.
Guru membimbing siswa untuk
menyebutkan contoh-contoh
peristiwa perpindahan kalor
dalam kehidupan seharihari.Peserta didik
menyimpulkan hasil diskusi
kelompok
Kegiatan
Penutup
Guru dan siswa bersama-sama
menyimpulkan tentang
pembelajaran mengenai
perpindahan kalor.
Guru mengevaluasi hasil
kegiatan yang telah dilakukan
siswa.
Guru memberikan penghargaan
kepada kelompok yang terbaik
dalam eksperimen dan diskusi
Guru memberi tugas untuk
mengerjakan soal secara
mandiri dan menyampaikan
informasi tentang materi yang
selanjutnya.
Guru menutup pembelajaran
dengan salam.
Pertemuan 5 (2 x 45 menit)
Presentasi Tugas Produk
Latihan Soal-soal
Pertemuan 6 (2 x 45 menit)
Ulangan Harian
5 menit
H. Penilaian, Pembelajaran Remidial, dan Pengayaan
1. Jenis/teknik
: Tes tertulis, sikap, dan keterampilan
penilaian
2. Bentuk instrumen
: Tes uraian, lembar pengamatan (terlampir)
dan instrumen
3. Pedoman penskoran
4. Pembelajaran
: (terlampir)
: Setelah ulangan harian guru menganalisis
remidial
hasil ulangan harian untuk mengetahui
ketercapaian KKM (75). Jika ada peserta didik
yang belum mencapai KKM, maka akan
diberikan remidial ulangan harian sesuai
dengan indikator pencapaian kompetensi yang
5. Pengayaan
belum dicapai peserta didik.
: Bagi peserta didik yang hasil ulangan
hariannya sudah mencapai KKM, diberikan
soal-soal untuk pengayaan.
Mengetahui
Surakarta, 15 November 2016
Kepala Sekolah
Guru Mata Pelajaran
Drs. M. Thoyibun, S.H., M.M.
NIP. 195802041986031017
Dra. Susi Andriati
NIP. 19601007 198703 2003
LAMPIRAN
A. INSTRUMEN PENILAIAN KETERAMPILAN
LEMBAR PENILAIAN KINERJA TAHAP A
Kelas
:
Kelompok
:
Petunjuk
:
Hari/Tanggal :
Berilah tanda centang (√) salah satu jawaban pada tabel di bawah ini jika perilaku siswa sesuai dengan pernyataan.
No
Aspek
1
Persiapan
2
Proses
Pelaksanaan
Indikator
Pernyataan
Persiapan alat dan bahan yang
digunakan dalam praktikum
Pengecekan alat praktikum masih
dapat digunakan atau tidak
Perangkaian alat dan bahan dalam
praktikum
Pengambilan data hasil praktikum
Siswa menempatkan diri sesuai tempat dan kelompoknya, mengambil alat dan
bahan sesuai daftar list yang telah diberikan guru
Siswa mengecek alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum
Perpindahan Kalor dalam keadaan baik dan bisa digunakan atau tidak
Siswa membaca petunjuk praktikum Perpindahan Kalor yang diberikan guru
kemudian merangkai serta menggunakan alat dan bahan sesuai fungsinya
Siswa mengambil data menggunakan alat dengan tepat dan mencatat hasilnya
ke dalam tabel pengamatan
Siswa merapikan alat dan bahan yang telah digunakan setelah melaksanakan
praktikum
Siswa memperoleh data pengamatan sesuai petunjuk LKS
Merapikan alat dan bahan
3
Perolehan data
Kualitas data yang dihasilkan
dalam praktikum
4
Waktu
Rentang waktu pelaksanaan
praktikum
Siswa melaksanakan praktikum sesuai dengan alokasi waktu yang ditentukan
Skor
1
2
3
4
Rubrik Penilaian Kinerja Tahap A
:
Pernyataan
Siswa menempatkan diri sesuai tempat
dan kelompoknya, mengambil alat dan
bahan sesuai daftar list yang telah
diberikan guru
1
Siswa tidak
menempatkan diri sesuai
kelompoknya, dan tidak
mengambil alat dan
bahan
2
Siswa menempatkan
diri sesuai tempat dan
kelompoknya namun
tidak mengambil alat
dan bahan
Siswa mengecek alat dan bahan yang
akan digunakan dalam praktikum
Perpindahan Kalor dalam keadaan
baik dan bisa digunakan atau tidak
Siswa tidak mengecek
alat dan bahan yang akan
digunakan dalam
praktikum
Siswa membaca petunjuk praktikum
Perpindahan Kalor yang diberikan
guru kemudian merangkai serta
menggunakan alat dan bahan sesuai
fungsinya
Siswa tidak membaca
petunjuk praktikum,
tidak merangkai alat dan
bahan
Siswa mengambil data menggunakan
alat dengan tepat dan mencatat
hasilnya ke dalam tabel pengamatan
Siswa tidak mengambil
data serta tidak mencatat
hasil pengukuran ke
dalam tabel pengamatan
Siswa mengecek
sebagian alat namun
tidak mengecek bahan
yang akan digunakan
dalam praktikum
Siswa membaca
petunjuk praktikum
Perpindahan Kalor
yang diberikan guru
namun tidak
merangkai alat dan
bahan serta tidak
menggunakan alat dan
bahan sesuai
fungsinya
Siswa mengambil data
menggunakan alat
dengan kurang tepat,
namun tidak mencatat
3
Siswa menempatkan diri
sesuai tempat dan
kelompoknya,
mengambil alat dan
bahan namun tidak sesuai
daftar list yang telah
diberikan guru
Siswa mengecek
sebagian alat dan bahan
yang akan digunakan
dalam praktikum
4
Siswa menempatkan
diri sesuai tempat dan
kelompoknya,
mengambil alat dan
bahan sesuai daftar list
yang telah diberikan
guru
Siswa mengecek
seluruh alat dan bahan
yang akan digunakan
dalam praktikum
Siswa tidak membaca
petunjuk praktikum
Perpindahan Kalor yang
diberikan guru, namun
merangkai serta
menggunakan alat dan
bahan tidak sesuai
petunjuk
Siswa membaca
petunjuk praktikum
Perpindahan Kalor yang
diberikan guru,
merangkai serta
menggunakan alat dan
bahan sesuai fungsinya
Siswa mengambil data
menggunakan alat
dengan kurang tepat,
mencatat sebagian
Siswa mengambil data
menggunakan alat
dengan tepat, mencatat
seluruh hasilnya ke
Siswa merapikan alat dan bahan yang
telah digunakan setelah melaksanakan
praktikum
Siswa memperoleh data pengamatan
sesuai petunjuk LKS
Siswa melaksanakan praktikum sesuai
dengan alokasi waktu yang ditentukan
hasilnya ke dalam
tabel pengamatan
Siswa tidak merapikan
Siswa merapikan
alat dan bahan yang telah sebagian alat namun
digunakan setelah
tidak merapikan bahan
melaksanakan praktikum yang telah digunakan
setelah melaksanakan
praktikum
Siswa tidak memperoleh Siswa memperoleh
data pengamatan
data pengamatan yang
tidak sesuai dengan
petunjuk LKS
Siswa melaksanakan
Siswa melaksanakan
praktikum lebih 15 menit praktikum lebih 10
dari alokasi waktu yang
menit dari alokasi
ditentukan
waktu yang
ditentukan
hasilnya ke dalam tabel
pengamatan
Siswa merapikan
sebagian alat dan bahan
yang telah digunakan
setelah melaksanakan
praktikum
dalam tabel pengamatan
Siswa memperoleh data
pengamatan, namun
kurang memperhatikan
petunjuk LKS
Siswa melaksanakan
praktikum lebih 5 menit
dari alokasi waktu yang
ditentukan
Siswa memperoleh data
pengamatan sesuai
dengan petunjuk LKS
Siswa merapikan
seluruh alat dan bahan
yang telah digunakan
setelah melaksanakan
praktikum
Siswa melaksanakan
praktikum sesuai
dengan alokasi waktu
yang ditentukan yaitu
60 menit
LEMBAR PENILAIAN KINERJA TAHAP B
Tahap Penilaian B Penulisan Laporan Praktikum Perpindahan Kalor
Kelas
:
Kelompok
:
Petunjuk
:
Berilah tanda centang (√) salah satu jawaban pada tabel di bawah ini jika perilaku siswa sesuai dengan pernyataan.
No
Aspek
1
Sistematika
Penulisan
Laporan
2
Isi Laporan
3
Kesimpulan
4
Waktu
Pengumpulan
Laporan
Indikator
Pernyataan
Penulisan laporan dengan
susunan yang benar
Penulisan laporan dengan
menggunaan bahasa yang
baik dan benar
Penulisan laporan dengan
pembahasan yang benar
Penyimpulan hasil dari
kegiatan praktikum
Siswa menulis laporan dengan susunan yang rapi, runtut,
sistematis dan sesuai dengan aturan/ kaidah penulisan ilmiah
Siswa menulis laporan menggunakan bahasa yang jelas, sopan,
komunikatif, dan sesuai aturan/ kaidah EYD
Pengumpulan laporan tepat
waktu
Siswa mengumpulkan laporan tepat waktu, yaitu maksimal 2
minggu setelah diberikan tugas
Siswa menulis pembahasan dalam laporan sesuai dengan hasil
praktikum, jelas dan rinci
Siswa menyimpulkan hasil kegiatan dalam laporan secara runtut
dan benar
Skor
1
2
3
4
Rubrik Penilaian Kinerja Tahap B
:
Pernyataan
Siswa menulis laporan dengan susunan
yang rapi, runtut, sistematis dan sesuai
dengan aturan/ kaidah penulisan ilmiah
1
Penulisan laporan tidak
rapi, tidak runtut, tidak
sistematis, dan tidak sesuai
dengan aturan/ kaidah
penulisan ilmiah
Siswa menulis laporan menggunakan
bahasa yang jelas, sopan, komunikatif,
dan sesuai aturan/ kaidah EYD
Menggunakan bahasa yang
tidak jelas, tidak sopan,
tidak komunikatif, dan
tidak sesuai aturan/ kaidah
EYD
Pembahasan dalam laporan
tidak sesuai dengan hasil
praktikum, tidak jelas, dan
tidak terperinci
Siswa menulis pembahasan dalam laporan
sesuai dengan hasil praktikum, jelas, dan
rinci
Siswa menyimpulkan hasil kegiatan
dalam laporan secara runtut dan benar
Tidak menyimpulkan hasil
kegiatan praktikum dalam
bentuk laporan
Siswa mengumpulkan laporan tepat
waktu, yaitu maksimal 2 minggu setelah
diberikan tugas
Laporan dikumpulkan H+3
2
Susunan penulisan
laporan rapi, namun
tidak runtut, tidak
sistematis dan tidak
sesuai dengan
aturan/kaidah penulisan
ilmiah
Menggunakan bahasa
yang jelas dan
komunikatif tetapi tidak
sopan dan tidak sesuai
aturan/ kaidah EYD
Pembahasan dalam
laporan hanya beberapa
yang sesuai dengan hasil
praktikum, kurang jelas,
dan kurang terperinci
Menyimpulkan hasil
kegiatan dalam bentuk
laporan secara tidak
runtut dan masih kurang
benar dalam
penyimpulannya
Laporan dikumpulkan
H+2
3
Susunan penulisan laporan
rapi, runtut, sistematis
tetapi tidak sesuai dengan
aturan/kaidah penulisan
ilmiah
4
Susunan penulisan
laporan rapi, runtut,
sistematis dan sesuai
dengan aturan/kaidah
penulisan ilmiah
Menggunakan bahasa yang
jelas dan komunikatif,
sopan, tetapi tidak sesuai
aturan/ kaidah EYD
Menggunakan bahasa
yang jelas, sopan,
komunikatif, dan sesuai
aturan/ kaidah EYD
Pembahasan dalam laporan
sebagian besar sudah sesuai
dengan hasil praktikum,
jelas, dan terperinci
Semua pembahasan dalam
laporan sesuai dengan
hasil praktikum, jelas, dan
terperinci
Menyimpulkan hasil
kegiatan dalam bentuk
laporan secara runtut
namun masih kurang benar
dalam penyimpulannya
Menyimpulkan hasil
kegiatan dalam bentuk
laporan secara runtut dan
benar
Laporan dikumpulkan H+1
Laporan dikumpulkan
tepat waktu, yaitu
maksimal 2 minggu
setelah diberikan tugas
B. INSTRUMEN PENILAIAN AFEKTIF
Kelas
:
Kelompok
:
Petunjuk
:
Hari/Tanggal :
Berilah tanda centang (√) pada salah satu angka pada tabel di bawah ini jika perilaku siswa sesuai dengan pernyataan dalam rubrik.
No
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Pernyataan
Siswa mengambil alat dan bahan dengan hati-hati dan dengan
memperhatikan daftar list alat dan bahan yang digunakan dalam
praktikum
Siswa tidak membaca petunjuk praktikum perpindahan kalor dengan
seksama
Siswa berhati-hati dalam menggunakan alat dan bahan selama
praktikum perpindahan kalor
Siswa merangkai alat dan bahan dengan teliti dan benar
Siswa mencatat keseluruhan hasil pengamatan dari praktikum dengan
jujur tanpa memanipulasi data
Siswa aktif, bekerja sama dalam kelompok, dan saling membantu
dalam melaksanakan pengukuran serta pengamatan selama praktikum
perpindahan kalor
Siswa mengikuti kegiatan praktikum perpindahan kalor sampai selesai
Siswa mau meminta maaf dan memberi maaf kepada teman setelah
diskusi
Siswa menunjukkan sikap tidak mampu menahan emosi dan mudah
marah ketika praktikum perpindahan kalor
Skor
1
2
3
4
Rubrik Penilaian Sikap
No
:
Pernyataan
Rubrik
1
Siswa tidak
mengambil alat dan
bahan
1.
Siswa mengambil alat dan bahan
dengan hati-hati dan dengan
memperhatikan daftar list alat dan
bahan yang digunakan dalam
praktikum
2.
Siswa tidak membaca petunjuk
praktikum perpindahan kalor dengan
seksama
Tidak membaca
petunjuk praktikum
dengan seksama
3.
Siswa berhati-hati dalam menggunakan
alat dan bahan selama praktikum
perpindahan kalor
4.
Siswa merangkai alat dan bahan
dengan teliti dan benar
Tidak berhati-hati
dalam
menggunakan alat
dan bahan selama
praktikum
perpindahan kalor
Tidak teliti dan
benar dalam
merangkai alat dan
bahan
2
Siswa mengambil
alat dan bahan
dengan tergesagesa tanpa
memperhatikan
daftar alat dan
bahan
Membaca sebagian
petunjuk praktikum
Jarang berhati-hati
dalam
menggunakan alat
dan bahan selama
praktikum
perpindahan kalor
Jarang teliti dan
benar dalam
merangkai alat dan
bahan
3
Siswa mengambil
alat dan bahan
dengan hati-hati,
tetapi hanya sekilas
memperhatikan
daftar alat dan
bahan
Membaca petunjuk
praktikum sekilas
dengan kurang
seksama
Kadang-kadang
berhati-hati dalam
menggunakan alat
dan bahan selama
praktikum
perpindahan kalor
Kadangkala teliti
dan benar dalam
merangkai alat dan
bahan
4
Siswa mengambil
alat dan bahan
dengan hati-hati
dan dengan
memperhatikan
daftar alat dan
bahan
Membaca seluruh
petunjuk
praktikum dengan
seksama
Selalu berhati-hati
dalam
menggunakan alat
dan bahan selama
praktikum
perpindahan kalor
Selalu teliti dan
benar dalam
merangkai alat dan
bahan
5.
6.
7.
8.
Siswa mencatat keseluruhan hasil Tidak mencatat
pengamatan dari praktikum dengan keseluruhan hasil
jujur tanpa memanipulasi data
pengamatan dari
praktikum
Mencatat semua
hasil pengamatan
namun tidak sesuai
dengan hasil
sebenarnya/
memanipulasi data
Mencatat beberapa
hasil pengamatan
namun kurang
sesuai dengan
hasil sebenarnya/
sedikit
memanipulasi data
Siswa aktif, bekerja sama dalam
Sama sekali tidak
Jarang aktif dan
Kadangkala aktif
kelompok, dan saling membantu dalam berpartisipasi aktif, bekerja sama
dan bekerja sama
melaksanakan pengukuran serta
tidak bekerja sama
dalam kelompok,
dalam kelompok,
pengamatan selama praktikum
dan tidak saling
dan jarang saling
dan kadangkala
perpindahan kalor
membantu dalam
membantu dalam
saling membantu
kelompok
melaksanakan
dalam
pengukuran dan
melaksanakan
pengamatan selama pengukuran dan
praktikum
pengamatan selama
perpindahan kalor
praktikum
perpindahan kalor
Siswa mengikuti kegiatan praktikum
Tidak mengikuti
Mengikuti
Mengikuti
perpindahan kalor sampai selesai
kegiatan praktikum sebentar, lalu tid