Saran - PEMBELAJARAN TENTANG PERPINDAHAN KALOR PADA SISWA KELAS XA SMA NEGERI 1 BAYAT KLATEN DE

BAB V PENUTUP

B. Saran

Berdasarkan dari hasil penelitian, peneliti menyampaikan saran sebagai berikut ini:

1. Karena pembelajaran menggunakan metode penemuan terbimbing pada pokok bahasan perpindahan kalor dapat membantu meningkatkan

pemahaman siswa, maka disarankan kepada guru dan calon guru fisika untuk dapat menerapkan metode guided discovery dalam pembelajaran fisika sehingga siswa lebih mudah dalam memahami materi.

2. Dalam menerapkan metode penemuan terbimbing guru harus banyak mengembangkan metode lain seperti percobaan, diskusi, demonstrasi, dan yang lainnya ke dalam proses pembelajaran tersebut untuk membimbing siswa mengembangkan pengetahuan yang sudah dimiliki dan untuk menemukan pengetahuan baru yang belum mereka miliki.

Daftar Pustaka

- Fendi, dkk. 2008. Fisika 1 SMA Kelas X. Bandung: Yudistira. - Foster, Bob. 2004. Terpadu Fisika SMA Jilid 1B. Jakarta: Erlangga.

- Hsiao-Lin Tuan, Chi-Chin Chin, and Shyang-Horng Shieh. 2005. “The development of a questionnaire to measure student’ motivation

towards science learning”. Dalam International Journal of Science Education, Vol 27, No. 6, 16 Mey 2005, pp. 639-654.

- Kanginan, Marthen. 2010. Physics for Senior High School 2^nd Semester Grade X. Jakarta: Erlangga.

- Kartika Budi, Fr. Y. 2001. Berbagai Strategi untuk Melibatkan Siswa secara Aktif dalam Proses Pembelajaran Fisika di SMU, Efektivitasnya, dan

Sikap Mereka pada Strategi tersebut. Dalam Widya Dharma, No 2 Th XI, April 2001. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.

- Kartika Budi, Fr. Y. 2007. Diktat Evaluasi Proses dan Hasil pembelajaran Fisika. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.

- Masidjo. 1995. Penilaian Pencapaian Hasil Belajar Siswa di Sekolah. Yogyakarta: Kanisius.

- Sudjana, Nana. 1992. Penilaian Hasil Belajar Mengajar. Bandung: PT. Rosdakarya.

- Sukmadinata, N.S. 2009. Landasan Psikologis Proses Pendidikan. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya.

- Suparno, Paul. 1997. Filsafat Konstruktivisme dalam Pendidikan. Yogyakarta: Kanisius.

- Suparno, Paul. 2001. Teori Perkembangan Kognitif Jean Piaget. Yogyakarta: Kanisius.

- Suparno, Paul. 2007. Metodologi Penelitian Fisika.: Konstruktivisme dan Menyenangkan. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma.

- Suparno, Paul. 2007. Statistika Dasar: Diktat untuk Mahasiswa Pendidikan Fisika. Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma

- Suyono, dkk. 2011. Belajar dan Pembelajaran Teori dan Konsep Dasar. Bandung: PT. Remaja Rosdakarya.

-

http://resolusirijal.blogspot.com/2011/04/pembelajaran-discovery-inquiry.html 6-10-2011diunduhjam 11:15.

1. Hasil Pretest

Tabel Data Hasil Pretest

No. ^Kode Siswa No. soal 1 ² 3 ⁴ ⁵ 6 7 8 ⁹ 10 Jumlah skor maks: 50 Persentase Skor (%) Kualifikasi 2a 2b 4a 4b 5a 5b 9a 9b 9c Jumlah skor Skor maks ³ ² ³ ³ ⁴ ⁴ ² ² ³ ⁵ ³ ² ² ² ¹⁰ 1 01 3 1 1 1 4 0 2 2 1 3 0 0 1 1 0 20 40 Tidak Paham 2 02 3 2 2 2 0 2 2 0 2 3 2 0 0 2 0 22 44 Tidak Paham 3 03 3 2 2 0 1 4 2 2 0 3 1 0 1 1 1 23 46 Tidak Paham 4 04 3 1 1 1 4 2 2 2 1 3 1 0 1 1 0 23 46 Tidak Paham 5 05 3 2 1 0 4 2 0 2 1 3 0 1 1 2 4 26 52 Kurang Paham 6 07 3 2 1 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 1 10 20 Tidak Paham 7 08 3 2 1 3 4 4 2 2 3 5 1 1 1 2 3 37 74 Paham 8 10 3 2 3 2 4 4 2 2 0 3 1 1 1 2 1 31 62 Cukup Paham 9 11 3 1 1 3 4 4 2 2 3 3 0 0 1 2 0 29 58 Kurang Paham 10 12 3 1 1 1 4 0 2 0 0 3 0 1 1 0 0 17 34 Tidak Paham 11 13 3 1 1 1 4 4 2 2 0 3 0 2 1 2 2 28 56 Kurang Paham 12 14 3 2 3 3 4 2 2 2 2 1 1 0 1 2 2 30 60 Kurang Paham

14 16 3 1 2 2 4 2 2 2 0 3 1 0 1 2 0 25 50 Kurang Paham 15 18 3 2 2 2 1 2 2 0 2 3 2 0 0 1 0 22 44 Tidak Paham 16 19 3 1 1 0 3 4 2 2 1 3 0 0 1 2 2 25 50 Kurang Paham 17 20 3 2 2 3 1 1 2 0 2 1 0 0 1 2 0 20 40 Tidak Paham 18 21 3 1 1 2 2 2 2 2 2 3 1 0 1 2 4 28 56 Kurang Paham 19 22 2 2 2 2 2 2 2 2 0 3 0 0 0 1 1 21 42 Tidak Paham 20 23 3 2 1 2 2 1 2 0 2 3 2 0 0 0 0 20 40 Tidak Paham 21 24 3 2 3 2 0 4 0 2 1 3 1 0 1 2 0 24 48 Tidak Paham 22 25 3 2 0 2 4 1 2 2 1 3 1 0 1 2 0 24 48 Tidak Paham 23 26 3 1 1 0 4 2 2 2 1 3 0 0 1 2 0 22 44 Tidak Paham 24 27 3 1 1 0 1 2 2 2 0 3 0 0 1 1 0 17 34 Tidak Paham 25 28 3 2 2 0 4 4 2 2 1 3 0 1 1 2 0 27 54 Kurang Paham 26 29 3 2 1 3 1 1 2 2 3 3 2 0 1 2 4 30 60 Cukup Paham 27 30 3 1 1 2 4 1 2 2 1 3 1 0 1 2 0 24 48 Tidak Paham Jumlah Skor 80 42 39 42 74 61 48 42 33 79 18 7 22 42 25 612 Jumlah Skor Maksimum ⁸¹ ⁵⁴ ⁸¹ ⁸¹ ^{108 108} ⁵⁴ ⁵⁴ ⁸¹ ¹³⁵ ⁸¹ ⁵⁴ ⁵⁴ ⁵⁴ ²⁷⁰ ¹³⁵⁰ Peningkatan (%) 98,77 77,78 48,15 51,85 68,52 56,48 88,89 77,78 40,74 58,52 22,22 12,96 40,74 77,78 9,26 48,22

2. Hasil Posttest

Tabel Data Hasil Posttest

No. ^Kode Siswa No. soal 1 ² 3 ⁴ ⁵ 6 7 8 ⁹ 10 Jumlah skor maks: 50 Persentase Skor (%) Kualifikasi 2a 2b 4a 4b 5a 5b 9a 9b 9c Jumlah skor Skor maks ³ ² ³ ³ ⁴ ⁴ ² ² ³ ⁵ ³ ² ² ² ¹⁰ 1 01 3 1 1 3 3 2 2 2 2 3 0 1 1 2 0 26 52 Kurang Paham 2 02 3 2 2 3 1 2 2 0 3 3 1 0 0 1 4 27 54 Kurang Paham 3 03 3 1 2 3 4 4 2 2 3 3 2 0 2 1 8,5 40,5 81 Paham 4 04 3 1 1 3 4 2 2 2 3 3 0 1 1 2 0 28 56 Kurang Paham 5 05 3 2 1 3 4 2 2 2 2 3 0 2 1 2 0 29 58 Kurang Paham 6 07 3 2 1 3 4 2 2 2 3 3 0 2 2 0 6,5 35,5 71 Cukup Paham 7 08 3 2 2 3 4 4 2 2 3 5 3 2 2 2 10 49 98 Sangat Paham 8 10 3 2 2 3 4 2 2 2 3 3 1 1 2 1 10 41 82 Paham 9 11 3 2 0 3 4 0 2 2 3 3 0 1 2 1 7 33 66 Cukup Paham 10 12 3 2 3 2 4 0 0 2 2 3 2 2 2 2 2 31 62 Cukup Paham 11 13 3 2 2 3 4 4 2 2 2 3 3 2 2 2 2 38 76 Paham 12 14 3 2 2 0 4 4 2 2 2 3 3 1 2 2 0,5 32,5 65 Cukup Paham

14 16 3 2 1 2 4 2 2 2 2 3 2 2 1 2 10 40 80 Paham 15 18 3 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 0 1 2 4 32 64 Cukup Paham 16 19 3 2 2 3 4 4 2 2 3 3 3 0 2 1 5 39 78 Paham 17 20 3 2 2 3 4 1 2 2 3 3 0 0 2 2 6,5 35,5 71 Cukup Paham 18 21 3 2 2 3 2 2 2 2 3 3 3 2 2 2 10 43 86 Paham 19 22 3 2 2 0 0 2 2 2 2 3 2 0 2 2 0 24 48 Tidak Paham 20 23 3 2 2 3 2 2 2 2 2 3 2 0 1 2 4 32 64 Cukup Paham 21 24 3 2 2 2 4 4 2 2 0 3 0 1 1 2 0 28 56 Kurang Paham 22 25 3 1 1 3 4 3 2 2 3 3 2 1 1 1 0 30 60 Cukup Paham 23 26 3 2 2 3 2 2 2 2 3 3 1 0 2 2 7 36 72 Cukup Paham 24 27 3 2 0 0 1 2 2 2 0 3 1 0 1 1 3,5 21,5 43 Tidak Paham 25 28 3 2 1 2 4 4 2 2 3 3 0 0 2 2 0 30 60 Cukup Paham 26 29 3 2 2 3 2 1 2 2 3 3 2 1 1 2 10 39 78 Paham 27 30 3 2 1 2 4 2 2 2 2 3 3 2 1 2 10 41 82 Paham Jumlah Skor 81 49 44 67 87 65 52 52 65 83 38 25 41 44 127,5 920,5 Jumlah Skor Maksimum ⁸¹ ⁵⁴ ⁸¹ ⁸¹ ^{108 108} ⁵⁴ ⁵⁴ ⁸¹ ¹³⁵ ⁸¹ ⁵⁴ ⁵⁴ ⁵⁴ ²⁷⁰ ¹³⁵⁰ Peningkatan (%) 100 90,74 54,32 82,72 80,56 60,19 96,29 96,29 80,25 61,48 46,91 46,29 75,93 81,48 47,22 68,19

Lampiran 2a

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP )

Sekolah : SMANegeri 1 Bayat

Kelas / Semester : X (Sepuluh) / Semester 2

Mata Pelajaran : FISIKA

Standar Kompetensi

4. Menerapkan konsep kalor dan prinsip konservasi energi pada berbagai perubahan energi.

Kompetensi Dasar

4.2Menganalisis cara perpindahan kalor

A. Indikator Kognitif

Produk :

1. Memberikan 3 contoh cara perpindahan kalor.

2. Melakukan demonstrasi perpindahan kalor secara konduksi 3. Mendeskripsikan perpindahan kalor secara konduksi.

4. Menunjukkan contoh peristiwa perpindahan kalor secara konduksi dalam kehidupan sehari-hari.

5. Menghitung besar laju perpindahan kalor secara konduksi. Proses :

Melakukan demonstrasi untuk menyelidiki proses perpindahan kalor secara konduksi.

Psikomotorik

Menyiapkan alat untuk menyelidiki perpindahan kalor secara konduksi. Afektif

1. Karakter : berfikir logis, bekerja teliti, dan bertanggung jawab. 2. Ketrampilan sosial : bekerja sama, dan menyampaikan pendapat.

B. Tujuan Pembelajaran Kognitif

Produk :

1. Melalui kajian literatur, siswa dapat memberikan 3 contoh cara perpindahan kalor.

2. Melalui seperangkat alat percobaan, siswa dapat melakukan demonstrasi perpindahan kalor secara konduksi.

3. Berdasarkan hasil pengamatan demonstrasi siswa dapat mendeskripsikan perpindahan kalor secara konduksi.

4. Dengan adanya banyak sumber baik dari buku dan internet, siswa dapat menunjukkan contoh peristiwa perpindahan kalor secara konduksi dalam kehidupan sehari-hari.

5. Siswa dapat menghitung besar laju perpindahan kalor secara konduksi.

Proses :

Siswa dapat mengikuti demonstrasi dengan baik untuk menyelidiki dan menemukan sendiri konsep-konsep tentang perpindahan kalor secara konduksi.

Psikomotorik :

Disediakan alat/bahan untuk demonstrasi perpindahan kalor secara konduksi, siswa dapat menggunakan alat dan melakukan demonstrasi perpindahan kalor secara konduksi.

Afektif :

1. Karakter : Siswa terlibat aktif dalam proses pembelajaran dan menunjukkan karakter berpikir logis; bekerja teliti dan bertanggungjawab. 2. Ketrampilan sosial : Siswa dapat bekerjasama dengan siswa lain dan aktif

menyampaikan pendapat dalam proses pembelajaran.

C. Materi Pembelajaran

Kalor dapat berpindah dari benda yang memiliki suhu tinggi ke benda yang memiliki suhu lebih rendah. Perpindahan kalor dapat terjadi secara langsung maupun dengan perantara. Ada tiga cara perpindahan kalor, yaitu konduksi (hantaran), konveksi (aliran), dan radiasi (pancaran).

“Konduksi”

Ketika sebuah sendok yang terbuat dari logam ujungnya kita panaskan diatas lilin yang menyala dalam selang waktu tertentu, apa yang anda rasakan?. Pasti lama kelamaan ujung sendok yang kita pegang akan terasa panas, walaupun ujung sendok yang anda pegang tidak bersentuhan langsung dengan sumber kalor (lilin menyala). Pada proses ini, menunjukkan adanya aliran atau perpindahan kalor dari bagian sendok yang panas ke ujung sendok yang dingin dan tidak terjadi perpindahan partikel-partikel dalam sendok. Proses perpindahan kalor melalui zat perantara yang selama proses perpindahan kalor tidak disertai dengan perpindahan partikel disebut perpindahan kalor secara konduksi (hantaran).

Perpindahan kalor secara konduksi dapat terjadi dalam dua proses berikut:

a. Pemanasan pada satu ujung zat menyebabkan partikel-partikel pada ujung itu bergetar lebih cepat dan suhunya naik atau energi kinetiknya bertambah. Partikel-partikel yang energi kinetiknya lebih besar ini memberikan sebagian energi kinetiknya kepada partikel-partikel tetangganya melalui tumbukan sehingga partikel-partikel tersebut

memiliki energi kinetik lebih besar. Proses ini berlangsung terus sampai kalor mencapai ujung yang dingin (tidak dipanasi). Proses perpindahan kalor seperti ini berlangsung secara lambat karena untuk memindahkan banyak kalor diperlukan beda suhu yang tinggi di antara kedua ujung. b. Dalam logam, kalor dipindahkan melalui elekton-elektron bebas yang

terdapat di dalam struktur atom logam. Pada bagian yang dipanaskan, energi elektron-elektron bertambah besar. Oleh karena elektron-elektron bebas mudah berpindah atau bergerak bebas, maka pertambahan energi ini dengan cepat dapat diberikan pada elektron-elektron yang lainnya melalui tumbukan.

Gambar 1. Partikel-partikel pada ujung yang dipanasi bergetar lebih cepat daripada ujung yang tidak dipanasi.

Gambar 2. Kalor mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah.

Besar laju konduksi kalor dijelaskan melalui sebuah batang logam (gambar 3) bergantung pada empat besaran:

a. Beda suhu di antara kedua permukaan ∆T = T1-T2; semakin besar beda suhu, semakin cepat perpindahan kalor.

b. Panjang batang(l); semakin panjang batang logam, semakin lambat perpindahan kalor.

c. Luas permukaan (A); semakin besar luas permukaan, semakin cepat perpindahan kalor.

d. Konduktivitas termal zat (k) merupakan ukuran kemampuan zat menghantarkan kalor; semakin besar nilai k, semakin cepat zat/bahan tersebut menghantarkan kalor.

Gambar 3. Laju konduksi kalor Q/t yang melalui batang logam

Benda yang terletak di sebelah kiri memiliki suhu yang lebih tinggi (T1) sedangkan benda yang terletak di sebelah kanan memiliki suhu yang lebih rendah (T2). Karena adanya perbedaan suhu (T1 - T2), kalor mengalir dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah (arah aliran kalor ke kanan). Benda yang dilewati kalor memiliki luas penampang (A) dan panjang (l). Berdasarkan hasil percobaan, jumlah kalor yang mengalir selama selang waktu tertentu (Q/t) berbanding lurus dengan perbedaan suhu (T1 – T2), luas penampang (A), sifat suatu benda (k = konduktivitas termal) dan berbanding terbalik dengan panjang benda (l). Secara matematis bisa ditulis sebagai berikut :

∆

Keterangan:

H = laju kalor konduksi (K/s atau J/s)

Q/t = kalor yag merambat tiap detik (K/s atau J/s) A = luas penampang/permukaan benda ( m²)

l = panjang benda ( m )

k = konduktivitas termal benda (J/s.m.K atau W/m.K) ∆T = perbedaan suhu ( ⁰C atau K )

Perpindahan kalor secara konduksi hanya terjadi pada zat/benda padat. Tetapi tidak semua zat padat dapat menghantarkan kalor dengan baik. Berdasarkan kemampuan suatu zat padat menghantarkan kalor secara konduksi, zat padat digolongkan menjadi dua golongan yaitu konduktor dan isolator. Zat yang mudah menghantarkan kalor dengan baik disebut konduktor, sedangkan zat yang sukar menghantarkan kalor dengan baik disebut isolator.

Tabel1. Konduktivitas termal berbagai jenis bahan

Jenis bahan k (W/m K) Logam Perak Tembaga Aluminium Perunggu Besi dan baja

406 385 205 109 50 Zat padat lain

Lemak tubuh Batu bata Beton Kaca Es Air Kayu (pinus) 0,17 0,6 0,8 0,8 1,6 0,60 0,13 Bahan isolator Gabus

Serat kaca (fiberglass) Bulu halus Kapuk 0,04 0,04 0,02 0,03

Gas

Hidrogen Udara

0,13 0,024

Sumber : Collage Physics, Serway R.A., Faughn, J.S. (dalam Marthen Kanginan. Physics for Senior High School 2^nd Semester Grade X. Bilingual).

Dari tabel konduktivitas termal berbagai jenis bahan/zat, tampak bahwa benda yang memiliki nilai konduktivitas termal (k) besar penghatar kalor yang baik. Logam memiliki nilai konduktivitas termal yang besar maka logam tergolong konduktor yang sangat baik. Sebaliknya, benda yang memiliki nilai konduktivitas termal yang kecil merupakan penghantar kalor yang buruk.

D. Alokasi Waktu 2 x 45 menit E. Metode Pembelajaran

Demonstrasi dan Penemuan Terbimbing / Guided-Discovery (di dalamnya ada diskusi)

F. Langkah-langkah Kegiatan

Pendahuluan ( 5 menit )

Motivasi dan Apersepsi :

1. Mengapa ketika salah satu ujung sendok logam kita panaskan ujung yang lainnya juga akan ikut panas? 2. Mengapa pegangan setrika listrik atau panci terbuat

dari plastik? Prasyarat pengetahuan :

1. Apakah kalor dapat dipindahkan? 2. Sebutkan cara perpindahan kalor ? 3. Masih ingatkah tentang konduksi?

Terlaksana/Tidak

Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak

Kegiatan Inti ( 70 menit )

Eksplorasi :

1. Guru membagi siswa menjadi 4 kelompok.

2. Guru membagi LKS tentang konduksi kepada setiap siswa.

3. Guru memberi kesempatan kepada beberapa siswa untuk menyiapkan alat dan bahan sesuai untuk melakukan demonstrasi.

Elaborasi :

1. Beberapa siswa perwakilan dari setiap kelompok melakukan demonstrasi seperti pada kegiatan I dalam LKS sedangkan siswa yang lain memperhatikan.

2. Setelah kegiatan demonstrasi siswa mendalami permasalahan dengan cara menjawab pertanyaan-pertanyaan dan mendiskusikan bersama teman-teman satu kelompok, kemudian menuliskan hasil diskusi dalam LKS pada kegiatan I.

3. Salah satu perwakilan kelompok mempresentasikan hasil diskusi, dan kelompok yang lain bisa menambahkan apabila ada jawaban yang berbeda atau ada yang mau ditambahkan.

4. Guru membantu memberikan tanggapan dari hasil presentasi siswa untuk mendapatkan informasi yang sebenarnya.

5. Siswa berlatih mengerjakan soal menentukan besar laju perpindahan kalor secara konduksi.

Konfirmasi :

1. Siswa menyimpulkan hal-hal yang belum diketahui

Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak

2. Siswa menjelaskan hal-hal yang telah diketahui

Penutup ( 15 menit )

Refleksi :

- Membantu siswa untuk merangkum prinsip-prinsip penting pada perpindahan kalor secara konduksi.

Evaluasi :

- Menanyakan pada siswa untuk dapat menunjukkan contoh lain peristiwa perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari.

Terlaksana/Tidak

G. Sumber Belajar 1. Buku Pelajaran :

- Kanginan, Marthen. 2010. Physics for Senior High School 2^nd Semester Grade X. Jakarta : Erlangga.

- Fendi, dkk. 2008. Fisika 1 SMA Kelas X. Bandung : Yudhistira. - LKS : Percobaan Konduksi, Konveksi, dan Radiasi

2. Alat dan Bahan Demonstrasi :

Bunsen, Lempengan logam (aluminium, tembaga, dan besi), Lilin, Korek api.

H. Penilaian Hasil Belajar 1. Teknik Penilaian

- Tes Tertulis 2. Bentuk Instrumen :

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP )

Sekolah : SMANegeri 1 Bayat

Kelas / Semester : X (Sepuluh) / Semester 2

Mata Pelajaran : FISIKA

Standar Kompetensi

4. Menerapkan konsep kalor dan prinsip konservasi energi pada berbagai perubahan energi.

Kompetensi Dasar

4.2 Menganalisis cara perpindahan kalor

A. Indikator Kognitif

Produk :

1. Melakukan demonstrasi perpindahan kalor secara konveksi. 2. Mendeskripsikan perpindahan kalor secara konveksi.

3. Menunjukkan contoh peristiwa perpindahan kalor secara konveksi dalam kehidupan sehari-hari.

4. Melakukan demonstrasi perpindahan kalor secara radiasi. 5. Mendeskripsikan perpindahan kalor secara konveksi.

6. Menunjukkan contoh peristiwa perpindahan kalor secara radiasi dalam kehidupan sehari-hari.

7. Menghitung besar laju perpindahan kalor secara konveksi. 8. Menghitung besar laju perpindahan kalor secara radiasi.

Proses :

Melakukan demonstrasi untuk menyelidiki proses perpindahan kalor secara konveksi dan radiasi

Psikomotorik

Menyiapkan alat untuk menyelidiki perpindahan kalor secara konveksi dan radiasi.

Afektif

1. Karakter : berfikir logis, bekerja teliti, dan bertanggung jawab. 2. Ketrampilan sosial : bekerja sama, dan menyampaikan pendapat.

B. Tujuan Pembelajaran Kognitif

Produk :

1. Melalui seperangkat alat percobaan, siswa dapat melakukan demonstrasi perpindahan kalor secara konveksi.

2. Berdasarkan hasil pengamatan demonstrasi siswa dapat mendeskripsikan perpindahan kalor secara konduksi.

3. Dengan adanya banyak sumber baik dari buku dan internet, siswa dapat menunjukkan contoh peristiwa perpindahan kalor secara konveksi dalam kehidupan sehari-hari.

4. Melalui seperangkat alat percobaan, siswa dapat melakukan demonstrasi perpindahan kalor secara konveksi.

5. Berdasarkan hasil pengamatan demonstrasi siswa dapat mendeskripsikan perpindahan kalor secara konduksi.

6. Dengan adanya banyak sumber baik dari buku dan internet, siswa dapat menunjukkan contoh peristiwa perpindahan kalor secara konveksi dalam kehidupan sehari-hari.

7. Siswa dapat menghitung besar laju perpindahan kalor secara konduksi. 8. Siswa dapat menghitung besar laju perpindahan kalor secara radiasi.

Proses :

Siswa dapat mengikuti demonstrasi dengan baik untuk menyelidiki dan menemukan sendiri konsep-konsep tentang perpindahan kalor secara konveksi, dan radiasi.

Psikomotorik :

Disediakan alat/bahan untuk demonstrasi perpindahan kalor, siswa dapat menggunakan alat dan melakukan demonstrasi perpindahan kalor secara konveksi dan radiasi.

Afektif :

menyampaikan pendapat dalam proses pembelajaran.

C. Materi Pembelajaran 1. Konveksi

Konveksi adalah proses perpindahan kalor diikuti oleh perpindahan partikel-partikel zat. Perpindahan panas ini mengakibatkan adanya aliran zat, oleh karena itu perpindahan panas ini hanya terjadi dalam alir (fluida). Zat dapat mengalir karena terjadi karena terjadi perbedaan massa jenis zat. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Ada dua jenis konveksi, yaitu konveksi alamiah dan konveksi paksa.

a. Konveksi alamiah

Pada konveksi alamiah pergerakan fluida terjadi akibat perbedaan massa jenis. Bagian fluida yang menerima kalor (dipanasi) akan memuai dan massa jenisnya menjadi lebih kecil sehingga bergerak ke atas. Tempatnya digantikan oleh bagian fluida dingin yang jatuh ke bawah karena massa jenisnya lebih besar.

Gambar 4. Konveksi alami dalam zat cair.

Pada gambar 4 ditunjukkan suatu demonstrasi untuk mngamati konveksi dalam zat cair. Ketika air diberi zat pewarna dipanasi, massa jenis air pada bagian itu akan menjadi lebih kecil, sehingga air akan bergerak naik ke atas. Tempatnya akan digantikan oleh air yang lebih dingin yang memiliki massa jenis lebih besar. Di dalam air terbentuk lintasan tertutup yang ditunjukkan oleh arah anak panah, disebut arus konveksi. Contoh konveksi alamiah yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah proses terjadinya angin darat dan angin laut,ketika kita membakar sesuatu yang menghasilkan asap.

Gambar 5. Proses secara konveksi a) Angin laut b) Angin darat b. Konveksi paksa

diarahkan ke tujuannya oleh peniup atau pompa. Contoh konveksi paksa adalah pada sistem pendingin mobil.

Laju perpindahan kalor secara konveksi bergantung pada luas permukaan benda (A) yang bersentuhan dan perbedaan suhu (∆T) antara benda dengan fluida. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:

H = Q/t = h A ∆T

Keterangan:

H = laju kalor konveksi (J/s = W)

Q/t = kalor yang merambat tiap detik (J/s=W) A = luas permukaan (m²)

h = koefisien konveksi (W/m².K atau J/s m² K) ∆ T = perbedaan suhu (^OC atau K)

2. Radiasi

Bagaimanakah energi panas/kalor dari matahari dapat melalui atmosfer bumi dan menghangatkan bumi?. Kalor dari matahari dapat tidak dapat melalui atmosfer secara konduksi karena udara di atmosfer tergolong konduktor paling buruk. Kalor dari matahari juga tidak dapat sampai ke bumi melalui konveksi karena konveksi selalu diawali dengan pemanasan bumi terlebih dahulu. Selain itu, perpindahan kalor secara konduksi atau konveksi tidak mungkin melalui ruang hampa yang terdapat diantara atmosfer bumi dan matahari. Bagaimanakah proses perpindahan kalor dalam peristiwa ini?. Kalor dari matahari dapat sampai ke bumi melalui ruang hampa tanpa zat perantara (medium).

Perpindahan kalor seperti ini disebut radiasi. Perpindahan kalor dapat melalui runag hampa karena energi kalor dibawa dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Jadi, radiasi (pancaran) adalah perpindahan kalor melalui pancaran cahaya dalam bentuk pancaran gelombang elektromagnetik. Perpindahan panas seperti ini tidak memerlukan zat

perantara.

Beberapa permukaan zat menyerap kalor radiasi lebih baik daripada permukaan zat lainnya. Bandingkan jika kamu memakai baju putih mengkilap dan baju hitam kusam di siang hari dan malam hari. Di siang hari baju hitam kusam terasa lebih panas daripada baju putih mengkilap. Ini karena di siang hari baju hitam kusam menyerap kalor radiasi lebih baik daripada baju putih mengkilap. Sedang bila di malam hari baju hitam kusam lebih terasa dingin daripada baju putih mengkilap. Ini terjadi karena di malam hari, baju hitam kusam memancarkan kalor radiasi lebih baik daripada baju putih mengkilap. Pemancar energi yang baik adalah penyerap energi yang baik pula. Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan bahwa:

1. Permukaan yang hitam dan kusam adalah penyerap kalor radiasi yang baik sekaligus pemancar kalor radiasi yang baik pula.

2. Permukaan yang putih dn mengkilap adalah penyerap kalor radiasi yang buruk sekaligus pemancar kalor radiasi yang buruk pula.

3. Jika diinginkan agar kalor yang merambat secara radiasi berkurang, permukaan (dinding) harus dilapisi suatu bahan agar mengkilap (misal dilapisi dengan perak).

Hukum Stefan-Boltzman menyatakan : “energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan hitam dalam bentuk radiasi kalor tiap satuan waktu (Q/t) sebanding dengan luas permukaan (A) dan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlaknya (T⁴)”.

Secara matematis, energi yang dipancarkan tiap satuan waktu dapat dituliskan sebagai berikut:

W = Q/t = σ A T⁴

Keterangan:

W = Q/t = energi radiasi yang dipancarkan tiap satuan waktu (watt) σ = konstanta Stefan-Bolzman = 5,67 x 10 ^-8 watt/m².K⁴

T = suhu mutlak benda (K)

Tidak semua benda dapat dianggap sebagai benda hitam sempurna. Oleh karena itu agar persamaan diatas dapat digunakan pada setiap benda, persamaan Stefan-Boltzman untk setiap benda dapat ditilis:

W = Q/t = e σ A T⁴

Dengan e adalah koefisien yang disebut emitivitas benda. Emitivitas bebda adalah ukuran seberapa besar pemancaran radiasi kalor suatu benda dibandingkan dengan benda hitam sempurna. Emitivitas tidak memiliki satuan, nilainya terletak antara 0 sampai dengan 1 (0 ≤e ≤ 1) dan bergantung pada jenis zat dan keadaan permukaan. Permukaan mengkilap memiliki nilai e yang lebih kecil daripada permukaan yang kasar. Pemantul sempurna (penyerap paling jelek) memiliki e = 0, sedang penyerap sempurna sekaligus pemancar sempurna, yaitu benda hitam sempurna memiliki e = 1.

D. Alokasi Waktu 2 x 45 menit E. Metode Pembelajaran

Demonstrasi dan Penemuan Terbimbing / Guided-Discovery (di dalamnya ada diskusi)

F. Langkah-langkah Kegiatan

Pendahuluan ( 5 menit )

Motivasi dan Apersepsi :

- Bagaimana proses terjadinya angin laut dan angin darat?

- Mengapa panas matahari dapat sampai ke bumi? Prasyarat pengetahuan :

Terlaksana/Tidak

Masih ingatkah kamu tentang konveksi dan radiasi? Terlaksana/Tidak

Kegiatan Inti ( 70 menit )

Eksplorasi :

1. Guru memberi kesempatan kepada siswa untuk duduk dalam kelompok pseperti pada pertemuan sebelumnya. 2. Guru membagi LKS tentang konveksi dan radiasi

kepada setiap siswa.

3. Guru memberi kesempatan kepada beberapa siswa untuk menyiapkan alat dan bahan sesuai untuk melakukan demonstrasi.

Elaborasi :

1. Beberapa siswa perwakilan dari tiap kelompok melakukan demonstrasi seperti pada kegiatan II kemudian dilanjutkan kegiatan III dalam LKS sedangkan siswa yang lain memperhatikan.

3. Salah satu perwakilan kelompok mempresentasikan hasil diskusi, dan kelompok yang lain bisa menambahkan apabila ada jawaban yang berbeda atau ada yang mau ditambahkan.

4. Guru membantu memberikan tanggapan dari hasil presentasi siswa untuk mendapatkan informasi yang sebenarnya.

5. Siswa berlatih mengerjakan soal menentukan besar laju perpindahan kalor secara konveksi dan radiasi.

Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak Terlaksana/Tidak

Konfirmasi :

1. Siswa menyimpulkan hal-hal yang belum diketahui dai perpindahan panas secara konveksi dan radiasi.

2. Siswa menjelaskan hal-hal yang telah diketahui dari proses perpindahan panas secara konveksi dan radiasi.

Terlaksana/Tidak

Penutup ( 15 menit )

Refleksi :

- Membantu siswa untuk merangkum prinsip-prinsip penting pada perpindahan kalor secara konveksi dan radiasi.

Evaluasi :

- Menanyakan pada siswa untuk dapat menunjukkan contoh lain peristiwa perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari.

Terlaksana/Tidak

G. Sumber Belajar 1. Buku Pelajaran :

- Kanginan, Marthen. 2010. Physics for Senior High School 2^nd Semester Grade X. Jakarta : Erlangga.

- Fendi, dkk. 2008. Fisika 1 SMA Kelas X. Bandung : Yudhistira. - LKS : Percobaan Konduksi, Konveksi, dan Radiasi

2. Alat dan Bahan Demonstrasi

Bunsen, Korek api, Gelas kaca/beker glass, Air, Tinta, serbuk gergaji, botol berwarna hitam dan putih, Termometer, es batu, dan air panas.

H. Penilaian Hasil Belajar 1. Teknik Penilaian

- Tes Tertulis 2. Bentuk Instrumen :

Lampiran 3

LEMBAR KERJA SISWA

Nama : ... Kelas/No.absen : ...

Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Dalam dokumen PEMBELAJARAN TENTANG PERPINDAHAN KALOR PADA SISWA KELAS XA SMA NEGERI 1 BAYAT KLATEN DENGAN MENGGUNAKAN METODE PENEMUAN TERBIMBING Skripsi Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Fisika (Halaman 127-200)