2. MODUL PERPINDAHAN KALOR (cover + isi KUMPULKAN)

MODUL KALOR dan PERPINDAHANNYA SMP KELAS VII OLEH : RICA RUSTIKAWATY, S.Pd

1 TUGAS AKHIR PENGEMBANGAN PERANGKAT PEMBELAJARAN MODUL KALOR DAN PERPINDAHANNYA Penulis : NAMA : RICA RUSTIKAWATY, S.Pd KELAS : IPA-1 NO. PESERTA PPG 20080809710009 PENDIDIKAN PROFESI GURU DALAM JABATAN PROGRAM STUDI ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2020 1

2 PANDUAN BELAJAR Modul ini mendeskripsikan tentang pokok bahasan kalor dan perpindahan kalor. Modul ini juga dilengkapi dengan latihan-latihan soal. Agar dapat mencapai penguasaan yang optimal, tentu diperlukan peran aktif Ananda dalam mempelajari modul ini, diantaranya dengan membaca Uraian dan contoh, mengerjakan tugas-tugas dan latihan yang diberikan pada modul serta membaca rangkuman. Jika ananda berhasil menjawab seluruh pertanyaan dengan benar, maka Ananda telah cukup menguasai bahan ini. Jika masih ada beberapa jawaban yang salah, maka pelajari kembali Uraian yang diberikan pada modul ini. Ketekunan dalam mempelajari dan mengerjakan semua tugas dan latihan yang dberikan akan sangat membantu Ananda dalam mencapai tujuan pembelajaran secara optimal. Secara rinci kajian dalam modul ini memuat : a. Tujuan pembelajaran agar Ananda mengetahui target yang harus dicapai setelah mempelajari modul ini. b. Peta konsep yang memudahkan Ananda untuk memahami konsep-konsep penting dalam modul ini. c. Pendahuluan, untuk memberikan gambaran pembahasan modul ini secara umum. d. Uraian materi yang mendeskripsikan pokok-pokok minimal yang harus Ananda kuasai. e. Rangkuman yang disajikan agar Ananda mampu memahami garis baesar materi yang dipelajari. f. Kegiatan siswa, berupa Kegiatan Literasi Fungsional, Diskusi Penerapan, dan Evaluasi yang diberikan sebagai sarana untuk mengukur penguasaan konsep Ananda setelah mempelajari materi pada setiap kegiatan yang diberikan. g. Daftar rujukan yang disajikan untuk memberi informasi sumber belajar yang dapat digunakan oleh Ananda sebagai bahan pendalaman materi. Selamat belajar, semoga Ananda memahami keseluruhan materi yang disajikan pada Modul Kalor dan Perpindahannya ini untuk bekal dalam mengaplikasikan konsep-konsep sains dalam menjelaskan maupun menyelessaikan berbagai persoalan yang ditemui dalam kehidupan sehari-hari. 2

3 KOMPETENSI DASAR dan INDIKATOR A. ASPEK KOGNITIF Kompetensi Dasar : 3.4 Menganalisis konsep suhu, pemuaian, kalor, perpindahan kalor, dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari termasuk mekanisme menjaga Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar : 3.4.3 Menganalisis macam-macam perpindahan kalor 3.4.4 Mengkarakteristikkan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi 3.4.5 Mengidentifikasi contoh perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari B. ASPEK PSIKOMOTOR Kompetensi Dasar : 4.4. Melakukan percobaan untuk menyelidiki pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda serta perpindahan kalor. Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar : 4.4.2 Melakukan percobaan untuk menyelidiki pengaruh jenis bahan terhadap konduktivitas 3

4 CAPAIAN PEMBELAJARAN Setelah mempelajari modul ini, Ananda diharapkan mampu : 1. Mendeskripsikan kalor 2. Menganalisis macam-macam perpindahan kalor 3. Mengkarakteristikkan perbedaan cara perpindahan kalor 4. Mengidentifikasi contoh perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari 5. Menyelidiki pengaruh jenis bahan terhadap konduktivitas 4

5 PETA KONSEP PENDAHULUAN Cobalah perhatikan gagang panci saat memasak air. Pada saat kita memasak air, lalu setelah air matang kita pegang gagang panci dan kita rasakan panas pada tangan kita. Mengapa hal tersebut bisa terjadi? Contoh lain misalnya, saat kita meletakkan es batu di ruangan yg panas, es akan perlahan-lahan mencair. Mengapa demikian? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyan tersebut, pelajarilah dengan seksama pokok bahasan berikut ini. 5

6 URAIAN MATERI PERPINDAHAN KALOR A. PERPINDAHAN KALOR Kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Proses perpindahan kalor ini dapat terjadi dengan cara konduksi, konveksi dan radiasi. 1. Konduksi Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat tanpa diserta perpindahan partikel- pertikel zat tersebut. Contoh perpindahan kalor secara konduksi dapat kita lihat pada saat memanaskan salah satu ujung logam, ternyata lama kelamaan ujung logam lainnya ikut panas. Selain itu contoh peristiwa Konduksi lainnya adalah ketika memanaskan setrika, maka panas dari setrika akan berpindah ke pakaian. Gambar Proses Konduksi pada sebatang logam dan setrika yang dipanaskan. Sumber : https://blog.ruangguru.com/perpindahan-kalor Benda yang berbeda akan memiliki kemampuan yang berbeda dalam menghantarkan panas. Berdasarkan kemampuan zat menghantarkan panas bahan dapat dibendakan kepada: a. Konduktor, yaitu bahan yang baik dalam mengantarkan panas. Contoh:baja, besi b. Isolator, yaitu bahan yang buruk dalam menghantarkan panas. Contoh : air, kayu, dan bata. 6

7 Berbagai peralatan rumah tangga yang memanfaatkan sifat konduktivitas bahan, terlihat pada gambar berikut : Sumber : Dok. Kemdikbud 2. Konveksi Konveksi adalah proses perpindahan kalor yang diikuti oleh perpindahan zat. Contoh perpindahan kalor secra konveksi adalah pada proses air mendidih, ketika dipanaskan air yang berada di bagian bawah (dekat pembakar) akan mengalami kenaikan suhu sedangkan di atas permukaan air masih dingin. Partkel-partikel air yang panas naik ke permukaan dan patikel-partikel air yang dingin akan turun. Aliran arus konveksi dapat dilihat sebagai berikut Gambar aliran arus konveksi pada air yang dipanaskan 7

8 Selain itu, contoh peristiwa Konveksi dalam kehidupan sehari-hari adalah : 1. Terjadinya angin darat dan angin laut Gambar Arus Konveksi pada angin laut dan angin darat. Sumber : Dok. Kemdikbud o Siang Hari Daratan lebih cepat panas daripada lautan (kalor jenisnya kecil), udara di atas daratan ikut panas dan bergerak naik, digantikan oleh udara dari lautan. Dengan demikian, terjadilah angin laut. o Malam Hari Daratan lebih cepat mendingin daripada lautan, udara di atas lautan lebih hangat dan bergerak naik, digantikan oleh udara dari daratan. Dengan demikian, terjadilah angin darat. 2. Konveksi pada Oven dan Hair Dryer Sumber : Dok. Kemdikbud 8

9 3. Radiasi Radiasi adalah proses perpindahan kalor tanpa memerlukan medium. Contoh perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari antara lain kita merasakan panas saat berada dekat dengan api unggun. Setiap benda dapat memancarkan dan menyerap radiasi kalor, yang besarnya bergantung pada suhu dan warna benda.  Makin panas benda dibandingkan dengan panas lingkungan sekitar, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungan,  Makin luas permukaan benda panas, makin besar kalor yang diradiasikan ke lingkungan.  Makin rendah suhu benda, makin besar kalor yang diterima dari lingkungan.  Makin luas permukaan benda dingin, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya.  Makin gelap benda yang terasa panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungan. Makin gelap benda yang terasa dingin, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya. Beberapa contoh peristiwa radiasi dalam kehidupan sehari-hari : 1. Kalor dari api unggun berpindah ke orang yang mengelilinginya secara Radiasi Sumber:http://www.damaruta.com/2018/01/perpindahan-kalor-secara- radiasi_15.html 9

10 2. Menjemur pakaian di bawah terik matahari, sehingga pakaian menjadi kering Sumber : https://pahamify.com/blog/artikel/fisika-kalor-dan-perpindahan-kalor/ B. PENERAPAN PRINSIP PERPINDAHAN KALOR DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI Dalam kehidupan sehari-hari prinsip perpindahan kalor dapat kita temui pada: a. Termos b. Setrika listrik c. Alat penyuplai air panas d. Radiator 12 RANGKUMAN MATERI 1. Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah jika kedua benda saling bersentuhan. 2. Kalor dapat berpindah dengan cara konduksi, konveksi, dan radiasi. a) Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel zat. b) Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai perpindahan partikel zat tersebut. c) Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara. 11 12

11 DAFTAR RUJUKAN Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. 2018. Buku Siswa Imu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VII semester I. Jakarta: Pusat Kurikulum dan Perbukuan Balitbang, Kemendikbud. Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. 2018. Buku Guru Ilmu pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas VII semester I. Jakarta: Pusat Kurikulum dan Perbukuan Balitbang, Kemendikbud. Diana Puspita dan Iip Rohima. 2009. IPA Terpadu Untuk SMP/MTs Kelas VII. Jakarta: Depdiknas. Tim Abdi Guru. 2016. IPA Terpadu untuk SMP/MTs Kelas VII. Jakarta: Erlangga. https://www.google.com/search?q=contoh+perpindahan+kalor+konduksi, diakses 2 Oktober 2020 https://www.google.com/search?q=kalor+radiasi, diakses 2 Oktober 2020 https://blog.ruangguru.com/perpindahan-kalor, diakses 2 Oktober 2020 http://www.damaruta.com/2018/01/perpindahan-kalor-secara-radiasi_15.html, diakses 2 Oktober 2020 https://pahamify.com/blog/artikel/fisika-kalor-dan-perpindahan-kalor/ , diakses 2 Oktober 2020 13

12 KEGIATAN SISWA 1 Kegiatan Literasi Fungsional a. Menulis Setelah memahami tentang kalor dan perpindahannya. Buatlah satu paragraf mengenai pemahaman ananda mengenai kalor dan perpindahannya dalam kehidupan sehari-hari! Jawab: ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ..................................... b. Menggambar Informasi Perhatikanlah gambar! Berdasarkan gambar tersebut gambarkanlah informasi apa yang dapat ananda kemukakan, hal ini berkaitan dengan aktivitas yang dilakukan serta kaitannya dengan kalor dan perpindahannya. Jawablah pada tempat yang telah disediakan! Jawab: ....................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................... ....................... 14

13 c. Menggambar Gambarkanlah aliran arus konveksi pada air yang dipanaskan e. Mencoba Mengamati perpindahan kalor secara konduksi 1. Celupkan sendok kayu dan sendok logam pada air panas. 2. Pegang ujung kedua sendok Mengidentifikasi perpindahan kalor secara konveksi 1. Siapkan es batu berwarna (saat pembuatannnya diberi pewarna makanan) 2. Ambil gelas beker, isilad dengan air sampai penuh 3. Masukkan es batu perlahan jke dalam air 4. Amati pola pergerakan es batu 15

14 2 Diskusi Penerapan Berikut ini adalah contoh-contoh pengaplikasian dari materi kalor dan perpindahannya dalam kehidupan sehari-hari. Jawablah pertanyaan sehubungan dengan pengaplikasian dalam kehidupan sehari-hari! 1. Saat kita mendidihkan air, ketika kita amati ketika akan mendidih terdapat gelembung-gelembung yang naik ke atas permukaan air, dan saat medidih terlihatlah bahwa air terus bergerak naik. Jelaskanlah kenapa peristiwa ini terjadi, kaitkan dengan materi perpindahan kalor Jawab: ……………………………………………………………………………………….… ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... 2. Saat kemah pramuka berlangsung, peserta kemah menyalakan api unggun pada malam hari. Api unggun dinyalakan agar peserta tidak kedinginan. Kenapa api unggun dapat menghangatkan tubuh. Jelaskan! Jawab: ……………………………………………………………………………………….… ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... ………………………………………………………………………………………..... 16

15 3 Evaluasi A. OBJEKTIF 1. Pada saat ibu memasak di dapur, hampir semua peralatan memasak ibu terbuat dari alumunium. Pada proses masak terjadi perpindahan kalor yang terjadi. Proses perpinjdahan kalor apa yang terjadi dan mengapa alumuinium digunakan untuk bahan peralatan memasak? A. Konduksi, karena alumunium adalah media aliran kalor dari api kompor B. Konduksi, karena alumunium adalah konduktor yang baik yang mampu mengalirkan kalor C. Konveksi, karena alumunium jenis bahan yang mudah dijumpai D. Konveksi, karena alumunium adalah bahan yang mampu menghantarkan panas 2. Perhatikan ilustrasi aliran panas pada lilin berikut ini ! Ketika terjadi pemadaman listrik, dinar menyalakan lilin untuk menerangi ruang tamu. Saat ia mendekatkan tangan dengan jarak yang aman dari lilin, lilin terasa panas baik dari atas dan dari samping. Perpindahan kalor terjadi dari lilin ke lingkungan sehingga suhu udara di sekitar lilin meningkat. Terdapat aliran udara panas ketika tangan ditempatkan di atas lilin. Berdasarkan uraian tersebut, perpindahan kalor yang terjadi saat lilin dinyalakan adalah .... A. Konduksi dan konveksi B. Konduksi dan Radiasi C. Konveksi dan radiasi D. Radiasi 3. Jika tiga buah pipa dimasukkan ke dalam kotak kaca yang tertutup seperti pada gambar. Asap gulungan kertas ditempatkan di ujung pipa B dan masuk melalui pipa tersebut, maka asap tersebut akan keluar lagi melalui pipa A dan pipa C seperti terlihat pada gambar. Peristiwa ini terjadi karena adanya perpindahan kalor secara…. A. konveksi B. konduksi C. induksi D. radiasi 4. Perhatikan pernyataan berikut ini ! 1. Air di dalam panci mendidih karena dipanaskan 2. Pada siang hari terasa panas dan malam hari terasa sejuk 3. Alat memasak umumnya diberi pegangan dari kayu atau plastik 4. Terasa hangat ketika di dekat api unggun 17

Dari pernyataan tersebut yang menyatakan akibat radiasi adalah nomor … A. 1 dan 3 B. 1 dan 4 C. 2 dan 4 D. 2 dan 3 5. Salah satu bahan yang sering digunakan dalam pembuatan panci adalah alumunium Panci yang terbuat dari bahan aluminium sangat banyak dijumpai karena aluminium merupakan… A. isolator yang baik B. benda yang berat C. benda yang lunak D. konduktor yang baik 6. Pernyataan yang benar sesuai gambar di atas adalah ... A. terjadi angin lembah pada siang hari B. terjadi angin lembah pada malam hari C. terjadi angin gunung pada siang hari D. terjadi angin gunung pada malam hari 7. Pada siang hari yang terik, memakai baju berwarna putih terasa lebih sejuk dari memakai baju berwarna hitam, karena ... A. warna hitam memantulkan hampir semua cahaya yang mengenainya B. warna putih memantulkan hampir semua cahaya yang mengenainya C. warna putih menyerap hampir semua cahaya yang mengenainya D. warna hitam memancarkan cahaya 8. Percobaan seperti gambar di samping menunjukkan kalor berpindah secara ... A. konduksi B. konveksi C. radiasi D. emisi 9. Aliran air yang dipanaskan ditunjukkan oleh gambar nomor ... A. 1 dan 2 B. 2 dan 3 C. 2 dan 4 D. 3 dan 4 10. Air didalam beaker glass dipanaskan seperti gambar. Kalor berpindah dari air bagian bawah ke air bagian atas dengan ... A. tidak diikuti bagian-bagian zat yang dilaluinya B. diikuti bagian-bagian zat yang dilaluinya C. tidak melalui bagian-bagian zat D. tanpa melalui zat perantara 18

B. ESAAY 1. Ketika memanaskan air dalam panci dengan kompor gas. Benda apa sajakah yang menerima kalor, perpindahan kalor apa yang terjadi pada saat pemanasan air dalam panci! 2. Jelaskanlah perpindahan kalor secara konveksi, konduksi dan radiasi! KUNCI JAWABAN A. OBJEKTIF 1. B 6. A 2. C 7. B 3. A 8. B 4. C 9. D 5. D 10. B B. ESSAY 1. Benda yang menerima kalor (panci, pegangan panci, tutup panci dan air dalam panci), perpindahan kalor yang terjadi adalah Konduksi dan Konveksi. 2. a. Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel zat. b. Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai perpindahan partikel zat tersebut. c. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara 19