Satuan Pendidikan : SMA Negeri 5 Talang Ubi Kelas / Semester : XI / 1
Tema : Kalor dan Perpindahannya
Sub Tema : Pengaruh kalor terhadap perubahan suhu Pembelajaran Ke : 2 ( Dua )
Alokasi Waktu : 2 x 45 menit
A. Tujuan Pembelajaran
Melalui model pembelajaran Discovery Learning, peserta didik menggali informasi dari berbagai sumber belajar, diharapkan peserta didik dapat menganalisis hubungan kalor terhadap massa zat, jenis zat, pengaruhnya terhadap perubahan suhu zat dan dapat menganalisis berbagai persoalan berkaitan dengan kalor dalam kehidupan sehari-hari beserta presentasi hasil percobaan dan pemanfatannya dengan rasa ingin tahu, teliti, disiplin dan bertanggung jawab.
B. Kegiatan Pembelajaran
No Tahap Kegiatan Nilai-Nilai
Karakter
Waktu 1 Pendahuluan a. Guru memberi salam dan berdoa
sebelum pembelajaran dimulai, dilanjutkan dengan mengecek kehadiran peserta didik.
b. Guru meminta peserta didik untuk mengecek kebersihan kelas secara bersama-sama, minimal sekitar tempat duduknya tidak ada sampah.
c. Guru memberikan apersepsi tentang skala suhu.
d. Guru menyampaikan tujuan yang akan dicapai berkaitan dengan hubungan kalor terhadap massa zat, jenis zat dan kenaikan suhu.
e. Guru menyampaikan garis besar cakupan materi faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya kalor yang diberikan
(Guru meminta peserta didik kembali ke kelompok masing-masing untuk melanjutkan pembelajaran berkaitan dengan kalor )
Religiositas (kegiatan berdoa)
Gotong royong
10 menit
2 Kegiatan Inti 70 menit
a. Stimulus Guru memberikan stimulus berupa tayangan gambar air yang dipanaskan.
b. Identifikasi Masalah
Peserta didik mengidentifikasi kejadian dalam gambar tersebut.
Pada kegiatan ini diharapkan muncul pertanyaan-pertanyaan kritis dari peserta didik/guru, antara lain:
1. Bagaimanakah hubungan lamanya pemanasan ( kalor ) terhadap massa air dalam bejana.
2. Bagaimanakah hubungan lamanya pemanasan ( kalor ) jika jenis zat diganti.
3. Bagaimanakah pengaruh lamanya pemanasan ( kalor ) terhadap kenaikan suhu zat.
Kemandirian (berfikir kritis dan kreatif)
c. Pengumpulan Data
1) Peserta didik deng an te liti mencari dan mengumpulkan data/informasi tentang hubungan gambar tersebut berkaitan dengan dengan hubungan kalor terhadap massa, jenis zat dan pengaruhnya terhadap suhu melalui studi literatur,
2) Peserta didik melakukan percobaan berdasarkan Lembar Kerja Peserta Didik ( LKPD ) yang diberikan secara berkelompok;
3) Peserta didik diminta untuk melakukan pengumpulan data secara akurat mengenai hubungan kalor terhadap massa, jenis zat dan pengaruhnya terhadap kenaikan suhu.
Integritas, Gotong-royong, Literasi
d. Pengolahan data
Peserta didik melakukan pengolahan data hasil percobaan hubungan kalor dengan massa zat, jenis zat dan pengaruhnya terhadap kenaikan suhu melalui diskusi, lalu mengisikannya ke dalam lembaran kerja peserta didik ( LKPD ) berkaitan dengan :
1. Hubungan lamanya pemanasan ( kalor ) terhadap massa zat.
2. Hubungan lamanya pemanasan ( kalor ) tehadap jenis zat..
3. Hubungan lamanya pemanasan ( kalor ) tehadap kenaikan suhu.
Kemandirian (berfikir kritis dan kreatif) Komunikasi dan Kolaboratif
e. Memverifikasi data
1) Perwakilan kelompok
menyampaikan hasil diskusi kelompok di depan kelas.
2) Peserta didik membandingkan hasil diskusi antar kelompok
Kemandirian (kreatif) HOTS
untuk menganalisis hubungan kalor terhadap massa, jenis zat dan pengaruhnya terhadap kenaikan suhu.
3) Perwakilan kelompok lain memberikan tanggapan terhadap hasil kerja kelompok yang ditempelkan di papan tulis
f. Menyimpulkan Peserta didik bersama dengan guru menyimpulkan hasil diskusi pada permasalahan hubungan kalor terhadap massa zat, jenis zat dan pengaruhnys terhadap kenaikan suhu dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari
Berfikir kritis
Penutup a. Memfasilitasi peserta didik untuk mereview pembelajaran yang telah dilaksanakan.
b. Melaksanakan penilaian untuk mengetahui ketercapaian tujuan c. Memberikan tugas kepada peserta
didik berupa soal-soal pemecahan masalah pada buku siswa materi kalor.
d. Berdoa dan memberi salam
Kemandirian, Integritas, Religiositas
10’
C. Penilaian
1. Teknik Penilaian
a Penilaian Sikap : Observasi/pengamatan/Jurnal b. Penilaian Pengetahuan : Tes Tertulis
c. Penilaian Keterampilan : Praktik/Portofolio
2. Bentuk Penilaian
a Observasi : lembar pengamatan aktivitas peserta didik b. Tes tertulis : uraian dan lembar soal
c. Unjuk kerja : lembar penilaian presentasi d. Portofolio : penilaian laporan
3. Instrumen Penilaian (terlampir)
Talang Ubi, 8 April 2022 Guru Mata Pelajaran,
Muhamad Rudi, S.Pd.,M.Pd.
NIP.197407081998021001
\
KALOR
Tujuan Pembelajaran :
Setelah melakukan percobaan diharapkan :
Peserta didik dapat menganalisis hubungan antara massa zat dan kalor
Peserta didik dapat menganalisis hubungan antara jenis zat dan kalor
Peserta didik dapat menganalisis hubungan antara perubahan suhu dan kalor
Peserta didik dapat menganalisis berbagai persoalan berkaitan dengan kalor dalam kehidupan sehari-hari.
Bagaimanakah keadaaan suhu air yang dipanaskan?
Mengapa demikian ? Tuliskan pendapatmu.
Mengapa demikian ? Tuliskan pendapatmu.
Bagaimanakah keadaaan suhu air air apabila air panas dan dingin dicampurkan ?
Langkah Kerja
1. Rangkailah alat seperti gambar !
Kegiatan Siswa
Alat dan Bahan :
Gelas Beker
Pemanas Spritus
Neraca
Kaki Tiga
Air
Statif
Kegiatan Eksperimen dan Diskusi
Percobaan I : Hubungan Kalor dengan Massa dan Suhu
Gambar 1
2. Ukurlah massa gelas kosong kemudian masukkan air kedalam gelas kemudian timbanglah.
Massa air adalah massa gelas yang berisi air dikurangi massa gelas kosong.
3. Masukkan termometer ke dalam air dan catat suhu awal air.
4. Panaskan air dengan pemanas atau pembakar bunsen dalam wadah tahan panas / gelas beker.
Ingat hati-hati dengan nyala apinya. Jangan sampai kalian kena apinya.
5. Ukurlah waktu setiap kenaikan suhu 5oC
6. Ulangilah langkah 1 hingga 4 dengan massa air yang berbeda. Masukkan data yang kalian peroleh pada tabel berikut.
Massa Suhu Awal Suhu Akhir Perubahan Suhu
Waktu
100 gram
200 gram
300 gram
400 gram
7. Ulangi langkah diatas dengan massa air dibuat tetap 200 gram. Masukkan data yang kalian peroleh pada tabel berikut.
Massa Suhu Awal Suhu Akhir Perubahan Suhu
Waktu
200 gram
200 gram
200 gram
200 gram
7. Buatlah grafik antara waktu dan massa dan waktu dan kenaikan suhu air Grafik antara waktu dan massa
Grafik antara waktu dam kenaikan suhu
8. Apa yang dapat kalian simpulkan dari percobaan diatas!
Percobaan II : Hubungan Kalor dan Kalor Jenis Zat
Langkah Kerja
2. Rangkailah alat seperti gambar !
Alat dan Bahan :
Gelas Beker
Pemanas Spritus
Neraca
Kaki Tiga
Air, air susu dan minyak goreng
Statif
Kegiatan Eksperimen dan Diskusi
Gambar 2
2. Ukurlah massa gelas kosong kemudian masukkan air kedalam gelas kemudian timbanglah.
Massa air adalah massa gelas yang berisi air dikurangi massa gelas kosong.
3. Masukkan termometer ke dalam air dan catat suhu awal air.
4. Panaskan air dengan pemanas atau pembakar bunsen dalam wadah tahan panas / gelas beker sampai kenaikan suhu 20 oC. Ingat hati-hati dengan nyala apinya. Jangan sampai kalian kena apinya.
5. Ulangilah langkah 1 hingga 4 dengan jenis z yangt yang berbeda. Masukkan data yang kalian peroleh pada tabel berikut.
Zat Massa Suhu Awal Suhu Akhir Waktu
Air 200 gram
Air Susu 200 gram
Minyak goreng
200 gram
6. Apa yang dapat kalian simpulkan dari percobaan diatas!
Berdasarkan kegiatan yang telah kamu lakukan. Tentu sekarang kamu telah mengetahui jawaban permasalahan yang diutarakan diatas bukan?
1. Bagaimanakah keadaaan suhu air yang dipanaskan. Mengapa demikian ?
2. Bagaimanakah keadaaan suhu air air apabila air panas dan dingin dicampurkan. Mengapa demikian ?
Pemecahan Masalah
Jawab:
Jawab:
1. Jika kalor jenis es 0,55 kal/goC, hitunglah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 2 kg es dari –10oC ke 0oC !
2. Satu kilogram batang timah hitam yang bersuhu 30oC (c = 1.300 J/kgoC) diberikan kalor sebesar 6500 Joule. Hitunglah suhu akhir batang timah hitam
Mari Berlatih
Bahan Ajar
A. Pengertian Kalor
Kalor adalah salah satu bentuk energi yang menyatakan jumlah panas yang dikandung oleh suatu benda/zat. Kalor bisa berpindah dari suatu benda ke benda lain yaitu dari benda panas ke benda dingin.
Besarnya kalor yang diserap atau dilepaskan oleh suatu benda dapat dinyatakan dengan persamaan :
Dimana : m = massa benda
t = perubahan suhu = suhu akhir – suhu awal
Q = kalor yang diserap/dilepas c = kalor jenis (J/kgoK)
Dalam SI satuan kalor dinyatakan dalam joule, sedangkan satuan kalor yang lain diantaranya : kalori, dimana 1 Joule = 0,24 kalori
Kalor jenis (c) didefinisikan sebagai kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg suatu zat sebesar 1 derajat kelvin. Jadi satuan kalor jenis dinyatakan dengan J kg–1 k–1 atau kalori gr–1 c–1.
Contoh kalor jenis air = 4200 J/kg k atau 1 kalori/groC.
Kapasitas kalor (C)
“Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat Kelvin.
Dengan demikian untuk menghitung besarnya energi kalor dapat pula digunakan persamaan :
B. Hukum Kekekalan Energi Untuk Kalor
Untuk berbagai benda yang dicampur dan diisolasi sempurna terhadap lingkungan, banyaknya kalor yang dilepas suatu zat sama dengan kalor yang diterima benda yang lain.
Secara matematis dinyatakan oleh :
Hukum kekekalan energi ini pertama kali dinyatakan oleh Joseph Black.
C. Perubahan Wujud Zat
Pada suatu temperatur tertentu air selalu berbentuk salah satu dari ketiga wujud berikut.
Di bawah 0oC air berwujud padat, antara 0oC dan 100oC air berwujud cair dan diatas 100oC pada Q = m . c . t
C = m . c
Q = C . t
Qlepas = Qserap
tekanan atmosfir air berwujud gas. Jadi air dapat berubah wujud dari satu wujud ke wujud lain dengan cara yang sangat mudah yaitu dengan mengubah temperaturnya.
Ada 6 jenis perubahan wujud yaitu : membeku, melebur, menguap, mengembun, menghablur, dan mengkristal (2 yang terakhir biasanya disebut menyublim).
Dalam setiap perubahan wujud disertai pelepasan atau penyerapan kalor. Kalor yang dilepaskan atau diserap pada peristiwa perubahan wujud disebut = kalor Laten (L), yang secara matematis dirumuskan sebagai :
Dimana :
L = Kalor Laten (J/kg)
Q = jumlah kalor yang dilepas (J)
m = massa zat yang berubah wujud (kg) D. Perpindahan Kalor
Perpindahan kalor berlangsung dari tempat bersuhu tinggi ke tempat bersuhu rendah.
Ada 3 cara perpindahan kalor yaitu : 1. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat antara, dimana bagian-bagian zat perantara tidak ikut berpindah.
Dimana : K = Koefisien konduksi thermal (kal/mC dt) A = Luas penampang (m2)
Dirumuskan : T/L = Gradien suhu rata-rata (C/m) L = Panjang batang (m)
H = Jumlah kalor yang dikonduksikan persatuan waktu (kal/det = Joule/detik)
2. Konveksi
Konveksi adalah perambatan kalor melalui zat perantara dimana bagian-bagian zat ikut berpindah karena perbedaan rapat massa.
Sebagai zat perantara yaitu zat cair atau gas.
Jumlah kalor yang dialirkan dalam zat cair atau gas tergantung pada penampang yang dilalui dan beda suhu.
Dimana : h = Koefisien konveksi (kal/m2/oC) A = Luas penampang (m2)
Dirumuskan : t = Beda suhu (oC)
H = Jumlah kalor yang dikonveksikan tiap satuan waktu (kal/det = Joule/detik)
L =
H = kA
H = h . A . t
3. Radiasi
Radiasi adalah suatu cara perpindahan kalor tanpa memerlukan medium perantara.
Kalor dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromagnet ke segala arah oleh benda-benda yang sangat panas.
Jumlah energi yang dipancarkan persatuan luas setiap detik.
Dirumuskan :
Dimana : W = energi pancar persatuan waktu persatuan luas = intensitas radiasi (W/m2)
= tetapan Stefan – Boltzmann
= 5,672 x 10–8 Watt/m k4 T = Suhu Mutlak (k) e = emisivitas (0 < e < 1) Untuk benda hitam sempurna e = 1
W = e . . A . T4
LAMPIRAN : Instrumen Penilaian A. Penilaian Pengetahuan
Kisi-kisi Soal
No IPK MATERI INDIKATOR SOAL Bentuk
Soal
Nomor Soal Ket
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
1 1 Kalor Melalui diskusi saat praktikum, peserta didik dapat menjelaskan hubungan kalor terhadap massa zat, jenit zat dan pengaruhnya terhadap perubahan suhu.
Uraian 1
2 2 Kalor Melalui diskusi saat praktikum, peserta didik dapat menjelaskan bagaimana keadaan suhu zat yang dipanaskan.
Uraian 2
3 3 Kalor Melalui diskusi saat praktikum, peserta didik dapat menjelaskan dan
menyimpulkan bagaimana keadaan suhu zat yang panas dan dingin dicampurkan
Uraian 3
4 4 Kalor Disajikan data hasil percobaan , peserta didik dapat : menghitung besarnya kalor yang diperlukan jika diberikan data percobaan , massa zat, kalor jenis zat dan kenaikan suhu.
Uraian 4
5 5 Kalor Disajikan data hasil percobaan , peserta didik dapat : menghitung besarnya suhu akhir zat jika diberikan data percobaan , massa zat, kalor jenis zat, suhu awal dan kalor yang diserap untuk kenaikan suhu.
Uraian 5
Penilaian Keterampilan Teknik Penilaian : Praktik
Aspek yang dinilai : Ketepatan dan keterampilan menggunakan alat
Nama Kelompok :
Materi :
Anggota :
Instrumen Penilaian :
No Kegiatan yang Diamati Ya Tidak
1 Menyiapkan rancangan praktikum 2 Ketepatan pemilihan alat praktikum 3 Melaksanakan praktikum sesuai prosedur 4 Terlibat aktif dalam kegiatan praktikum
5 Mengembalikan alat yang digunakan dengan kondisi baik Jumlah ya
Nilai = jumlah ya/jumlah aspek (5) x 100 Nilai-nilai karakter yang berkembang;
Religius
Nasionalis
Mandiri
Gotong-royong
Integritas
Penilaian Presentasi
Nama Kelompok :
Waktu Presentasi :
Materi :
Anggota :
No Kriteria Penilaian Nilai
1 2 3 4
1 Hasil Laporan Percobaan / Penguasaan Materi 2 Alat Peraga / Power Point
3 Kekompakan /Pembagian Kerja 4 Penyampaian
Jumlah Nilai
Nilai = jumlah nilai/jumlah nilai maksimal x 100
Penilaian Sikap :
Nama Kelompok :
Materi :
Anggota :
No. Nama Indikator yang Terlihat
Kritis dan Rasa InginTahu Objektif Jujur Terbuka Teliti, Hati-hati, Cermat, dan Tekun Kreatif dan Inovatif TanggungJawab Peduli Lingkungan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Jurnal
Nama Kelompok :
Materi :
Anggota :
No Nama Deskripsi Peristiwa Sikap yang
dinilai
