RPP TUGAS GURU TEKANAN GAS.docx

(1)

KEMENTERIAN AGAMA DITJEN PENDIDIKAN ISLAM

MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI 2 KOTACIREBON Jl. Kedung Menjangan Rt. 04/06 Kel. Kalijaga Kec. Harjamukti Telp. ( 0231 ) 3791996 Kota

Cirebon 45144

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP )

Sekolah : MTsN 2 Kota Cirebon

Kelas/Semester : VIII (Delapan) / 2 (Dua) Mata Pelajaran : IPA FISIKA

Alokasi waktu : 2 x 40 Menit Pertemuan ke : 7 (Tujuh) Standar Kompetensi

5. Memahami peranan usaha, gaya, dan energi dalam kehidupan sehari-hari.

Kompetensi Dasar

5.5 Menyelidiki tekanan pada benda padat, cair, dan gas serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Indikator

5.5.1 menyelidiki tekanan pada zat gas serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. 5.5.2 menyebutkan hukum boyle serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. 5.5.3 menyelidiki percobaan torricelli.

A. Tujuan

5.5.1.1 Peserta didik dapat menjelaskan pengertian tekanan udara melalui melalui pengajaran langsung (Direct intruction).

5.5.1.2 Peserta didik dapat menyebutkan rumus tekanan udara dan satuannya melalui pengajaran langsung (Direct intruction).

5.5.1.3 Peserta didik dapat menghitung tekanan udara melalui pengajaran langsung (Direct intruction).

5.5.1.4 Peserta didik dapat menyebutkan contoh penerapan tekanan udara dalam kehidupan sehari-hari.

5.5.1.5 Peserta didik dapat menyebutkan alat ukur tekanan udara dalam kehidupan sehari-hari melalui pengajaran langsung (Direct intruction).

5.5.1.6 Peserta didik dapat menjelaskan bunyi hukum boyle melalui pengajaran langsung (Direct intruction).

5.5.2.1 Peserta didik dapat menuliskan rumus hukum boyle dan satuannya melalui pengajaran langsung (Direct intruction).

5.5.2.2 Peserta didik dapat menghitung nilai hukum boyle melalui pengajaran langsung (Direct intruction).

5.5.2.3 Peserta didik dapat menyebutkan contoh penerapan hukum boyle dalam kehidupan sehari-hari melalui pengajaran langsung (Direct intruction).

5.5.3.1 Peserta didik dapat memahami prinsip kerja percobaan torricelli melalui pengajaran langsung (Direct intruction).

B. Karakter yang diharapkan 1. Disiplin

2. Tanggung jawab 3. Santun

(2)

C. Materi

Tekanan Pada Udara

Mengapa udara dapat menimbulkan tekanan? Ke mana arah tekanan udara? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, ingatlah kembali pelajaran tentang wujud zat. Zat adalah sesuatu yang memiliki massa dan mempunyai volume. Udara termasuk zat gas, sehingga udara mempunyai massa. Karena udara terkena pengaruh gravitasi bumi, maka udara me-miliki berat. Telah kita pelajari sebelumnya bahwa karena adanya gaya yang menekan su-atu luasan tertentu akan timbul tekanan. Udara yang menyelimuti bumi yang dikenal de-ngan atmosfer menekan permukaan bumi dari segala arah sehingga timbullah tekanan at-mosfer. Udara juga mempunyai sifat seperti zat cair, yaitu selalu menekan ke segala arah.

Udara memiliki massa meskipun sangt kecil. Akan tetapi dengan jumlah mereka yang sangat banyak massa mereka tidak bisa dianggap ringan. Di bumi ada yang nama-nya gravitasi yang menarik udara ini ke bawah sehingga dikenal namanama-nya berat. Berat udara inilah yang akan menekan permukaan bumi sehingga timbul tekanan udara. Jadi pengertian tekanan udara adalah besarnya berat udara pada satu satuan luas bidanng te-kan.

Besarnya tekanan udara di suatu tempat sangat bergantung pada jumlah udara di atasnya. Semakin tinggi suatu tempat maka semakin sedikit jumlah udara di atasnya, se-makin sedikit berat udara yang ditahan wilayah tersebut sehingga tekanannya sese-makin sedikit. Berbanding terbalik dengan daerah atau dataran rendah, mereka mempunyai te-kanan udara yang lebih besar. Jadi tete-kanan udara di suatu wilayah sangat ditentukan oleh ketinggian tempat atau wilayah tersebut dari permukaan air laut.

Ada 2 hal yang sangat mempengaruhi tekanan udara yaitu suhu dan tinggi suatu daerah.

1. Tinggi Suatu Tempat

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya tinggi suatu tempat berbanding terbalik dengan tekanan udara di daerah tersebut.

2. Suhu Udara

Suhu udara sangat mempengaruhi tekanan udaranya. Ketika suhu tinggi molekul udara akan mengembang dan volume udara menjadi lebih besar. Jika volume di udara di atas suatu tempat adalah tetap maka ketika suhu udara naik, massa udara total akan berkurang, berat udara berkurang, demikian juga dengan tekanan udara. Sebaliknya, ketika suhu rendah makan tekanan udara akan semakin tinggi.

Tekanan udara di berbagai tempat berbeda-beda terutama tergantung pada tinggi daerah tersebut dari permukaan air laut. Perbedaan tekanan udara inilah yang mengakibatkan berbagai fenomena cuaca seperti angin, topan, badai, dan sebagainya.

Bagaimana menetukan tinggi suatu tempat bila diketahui tekanannya? Bagaimana pula menentukan tekanan jika yang kita ketahui adalah tekanannya. Tekanan udara dipermukaan air laut adalah 76 cmHg yang akan jadi patokan dan setiap perubahan tinggi 100 m maka akan terjadi perubahan tekanan sebesar 1 mmHg.

Ph = (Pu – h/100) cmHg Keterangan:

Ph = tekanan pada ketinggian h

Pu = tekanan udara permukaan air laut h = tinggi suatu tempat

untuk mencari ketinggian h = (Pu-Ph) x 100 m Contoh Soal

Wilayah Jakarta utara memiliki ketinggian 10 m dibawah permukaan airl laut. Berapakah tekanan udara di tempat tersebut.

Jawab

Ph = (Pu – h/100) cmHg

(3)

jika disuatu puncak gunung tekanan udaranya adalah 45 cmHg, berapa ketinggian gu-nung tersebut dari permukaan air laut?

h = (Pu-Ph) x 100

h = (76-45 x 100 = 31 x 100 = 3100 m di atas permukaan laut. a. Hukum Boyle

Saat penghisap ditarik, maka volum udara dalam pompa membesar dan udara tidak dapat masuk ke ban sebab harus masuk melalui katup (ventil) dari karet. Jika pengisap ditekan maka volum udara dalam pompa mengecil dan udara dapat masuk ke ban melalui ventil karena tekanannya membesar.

Gejala tersebut ditemukan oleh Robert Boyle yang menyelidiki pengaruh tekanan terhadap volum gas pada suhu tetap. Pernyataan Robert Boyle dikenal dengan Hukum Boyle, yang berbunyi :

"Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumnya"

Dari hukum Boyle tersebut berarti hasil kali tekanan dan volum gas dalam ruang tertutup adalah konstan (tetap) asalkan suhu gas tetap.

Pernyataan tersebut bila ditulis dalam bentuk rumus : c = bilangan tetap (konstanta)

Bila tekanan diubah maka volum gas juga berubah maka rumus di atas dapat ditulis sebagai berikut.

Evangelista Torricelli adalah ilmuwan pertama yang mengadakan percobaan untuk mengukur besar tekanan udara luar. Ia memperkenalkan alat yang dinamakan barometer. Percobaan Torricelli menggunakan pipa kaca sepanjang 1 meter yang salah satu ujungnya tertutup. Pipa kaca diisi dengan raksa sampai penuh, kemudian ujung yang terbuka ditutup menggunakan jari. Selanjutnya pipa dimasukkan dalam posisi terbalik ke dalam bejana yang berisi raksa dan jari dilepas.

Ternyata tinggi raksa dalam tabung kaca turun sampai ketinggian tertentu. Bila percobaan dilakukan dipantai, tinggi raksa dalam tabung 76 cm dan tinggi raksa dalam tabung cenderung tetap walaupun tabung dimiringkan yaitu 76 cm diukur dalam arah vertikal.

Mengapa raksa tidak turun terus dan berhenti pada angka 76? Hal tersebut karena adanya tekanan udara luar yang menekan raksa dalam bejana. Besarnya tekanan udara luar tersebut seimbang dengan tekanan raksa setinggi 76 cm.

Dengan demikian tinggi raksa 76 cm menunjukkan besarnya tekanan udara luar di pantai atau permukaan laut. Selanjutnya tekanan udara (atmosfer) yang menyebabkan raksa tertahan setinggi 76 cm didefinisikan sebagai 1 atmosfer (1 atm).

(4)

contoh soal

Seorang anak mengadakan percobaan Torricelli dan ia mendapatkan tinggi raksa dalam pipa 75 cm. Kemudian anak tersebut mengganti raksa dengan zat cair lain yang massa jenisnya 2 g/cm3. Berapa panjang minimal pipa yang harus disedia-kan? (massa jenis raksa 13,6 g/cm3).

Penyelesaian:

Diketahui: hHg = 75 cm ρHg = 13,6 g/cm3 ρZC = 2 g/cm3 Ditanya: hZC = ...?

Jawab: PHg = PZC

ρHg . g. hHg = ρZC . g . hZC 13,6 x 75 = 2 x hZC

hZC = 13,6₂×75 = 510 cm = 5,1 m

Pengaruh Tinggi suatu tempat Terhadap Tekanan Udara

Menurut hasil percobaan di dapat bahwa semakin tinggi suatu tempat, maka semakin rendah tekanan udaranya dan akan menjadi nol ketika masuk ke ruang hampa. Hal tersebut dikarenakan makin ke atas lapisan udara makin tipis, sehingga berat udara semakin kecil. Hasil percobaan tersebut adalah :

Setiap kenaikan 100 meter dari permukaan laut, tekanan udara turun 1 cm Hg.

Gambar. Pengaruh tinggi terhadap tekanan udara

Rumus :

Keterangan :

Ph = tekanan udara luar di ketinggian h (cm Hg)

Pbar = tekanan udara luar yang terukur oleh barometer (cm Hg) h = tinggi tempat (m)

c. Alat ukur tekanan udara luar

Untuk mengukur tekanan udara luar menggunakan alat yang bernama barome-ter.Barometer ada 2 jenis yaitu barometer zat cair dan barometer logam (aneorid).

(5)

d. Alat ukur tekanan gas dalam ruang tertutup

Tekanan gas dalam ruang tertutup diukur dengan manometer. Manometer ada-lah alat untuk mengukur tekanan gas dalam ruang tertutup. Manometer ada 2 jenis, yaitu manometer raksa dan manometer logam.

1) Manometer raksa, terdiri atas: a) Manometer raksa terbuka

Manometer raksa terbuka adalah sebuah tabung U yangkedua ujungnya terbuka. Salah satu kaki dibiarkanterbuka berhubungan dengan udara luar se-dangkan kakilainnya dihubungkan ke ruang yang akan diukur tekanan gasnya.

Salah satu ujung pipa U dan ujung lain dihubungkan dengan ruang tertu-tup yang berisi gas. Mula-mula kran tertutertu-tup sehingga tinggi raksa pada kedua kaki sama.

Bila kran yang terbuka ada dua kemungkin-an ykemungkin-ang terjadi:

Tekanan gas ¿ tekanan udara luar. Besar tekanan gas:

Keterangan:

Pgas = tekanan gas

PBar = tekanan barometer (cm Hg)

∆ h = ketinggian (m)

Pgas ¿ PBar Besar tekanan gas:

Keterangan:

Pgas = tekanan gas

PBar = tekanan barometer (cm Hg)

∆ h = ketinggian (m) b) Manometer raksa tertutup

Manometer tertutup adalah manometer yang dihubungkan dengan pipa U tertutup. Pipa U diisi raksa dan ruang diatas permukaan raksa pada pipa ter-tutup adalah vakum. Jika gas tidak memiliki tekanan atau tekanan = 0, maka permukaan raksa pada kedua kaki sama tinggi. Namun jika gas memiliki te-kanan, maka permukaan raksa pada ujung tertutup akan naik dan lebih tinggi

Manometer terbuka

(6)

h mmHg daripada permukaan raksa yang kakinya berhubungan dengan suplai gas. Rumus:

Pgas = h mmHg

Keterangan

Pgas = tekanan gas h = ketinggian

Dengan demikian dapat disusun persama-an:

Pgas = selisih tinggi raksa + tekanan udara dalam tabung

Pgas = h + h_h1₂ × pu

Keterangan:

Pgas = tekanan gas dalam ruang reservoir

h = selisih tinggi permukaan antara kedua kaki pipa h1 = tinggi kolom udara sebelum kran terbuka

h2 = tinggi kolom udara sesudah kran terbuka

pu = tekanan udara luar

Penggunaan manometer raksa tertutup tidak perlu didampingi barometer kare-na langsung dapat membaca tekakare-nan gas.

2) Manometer logam terdiri atas:

a)

Manometer Bourdon,

Manometer Bourdon atau manometer logam dihu-bungkan ke tangki gas yang akan diukur tekanannya. Perhatikan gambar di bawah ini, tekanan dari dalam ru-ang tertutup akan mengubah kelengkungan pipa lentur. Ujung pipa itu dihubungkan dengan jarum berskala. Ke-tika pipa itu berubah kelengkungannya akibat tekanan, penunjukan jarum tersebut juga berubah.

b)

Manometer Scaffer dan Budenberg

c)

Manometer Pegas.

Penerapan Tekanan dalam Kehidupan Sehari-hari a. Jarum suntik

(7)

Cara kerja jarum suntik adalah dengan menekan klep ke depan sehingga udara di dalamnya akan mendesak cairan obat untuk keluar melalui jarum suntik.

b. Tempat minum unggas

Prinsip kerja tempat minum unggas adalah udara terperangkap dalam botol ter-balik menekan air keluar, tetapi karena air yang berada di luar mendapat tekanan uda-ra luar yang lebih besar, maka air dalam botol tidak tumpah.

c. Pompa sepeda

Prinsip pompa sepeda sama seperti jarum suntik. Ketika kita menekan gagang piston, maka udara akan keluar melalui selang pompa.

d. Alat-alat yang bekerja berdasarkan bejana berhubungan, antara lain: 1) Pompa hidrolik

2) Mesin press

D. Metode dan Model Pembelajaran

Model Pembelajaran : Pengajaran Langsung (Direct Intruction)

Pengajaran langsung adalah suatu model pengajaran yang bersifat teacher center. Menurut Arends (1997), model pengajaran langsung adalah salah satu pendekatan mengajar yang dirancang khusus untuk menunjang proses belajar siswa yang berkaitan dengan pengeta-huan deklaraftif dan pengetapengeta-huan prosedural yang terstruktur dengan baik yang dapat dia-jarkan dengan pola kegiatan yang bertahap, selangkah demi selangkah. Adapun sintaks model pengajaran langsung yaitu sebagai berikut:

Fase Peran Guru

Fase-1

Menyampaikan tujuan dan mempersiapkan siswa

Guru menjelaskan TPK, informasi latar belakang pelajaran, pentingnya pelajaran, mempersiapkan siswa untuk belajar.

Fase-2 Mendemonstrasikan

pengetahuan dan keterampilan

Guru mendemonstrasikan keterampilan dengan benar, atau menyajikan informasi tahap demi tahap.

Fase-3

Membimbing pelatihan

Guru merencanakan dan memberi bimbingan pelatihan awal

Fase-4

Mengecek pemahaman dan memberikan umpan balik

Mengecek apakah siswa telah berhasil melakukan tugas dengan baik, memberi umpan balik

Fase-5

Memberikan kesempatan untuk pelatihan lanjutan dan

penerapan

Guru mempersiapkan kesempatan melakukan pelatihan lanjutan, dengan perhatian khusus pada penerapan kepada situasi lebih kompleks dan kehidupan sehari-hari

Metode Pembelajaran : Demonstrasi, Diskusi Kelompok

E. Sumber belajar

Sumber Ajar : Buku Belajar IPA membuka cakrawala alam sekitar untuk kelas VIII se-kolah menengah pertama/Madrasah Tsanawiyah karya saeful karim dkk, LKS, Internet.

F. Langkah-langkah Kegiatan

Kegiatan Deskripsi kegiatan Alokasi

waktu Pendahuluan  Guru mengucapkan salam

 Guru menanyakan kabar

 Guru mengecek kehadiran peserta didik

 Guru menyampaikan semua tujuan pelajaran yang ingin dicapai pada pelajaran tersebut dan memotivasi peserta didik belajar

(8)

 Apersepsi

Inti Eksplorasi 15 menit

 Guru meminta peserta didik untuk mencari informasi dari berbagai sumber mengenai tekanan udara, hukum boyle, dan percobaan Torricelli melalui pertanyaan singkat yang di tulis di papan tulis.

Elaborasi 40 menit

 Guru meminta perwakilan dari peserta didik untuk mempresentasikan hasil temuannya di depan kelas.

 Guru menjelaskan kepada peserta didik bagaimana caranya membentuk kelompok belajar dan membantu setiap kelompok agar melakukan transisi secara efesien

 Guru memberikan lembar kegiatan kepada tiap kelompok

 Guru mengamati dan membimbing kelompok-kelompok belajar pada saat mereka mengerjakan tugas mereka.

 Guru meminta perwakilan dari kelompok masing-masing untuk menuliskan jawaban yang sudah ditentukan guru di papan tulis. kepada kelompok lainnya.

 Guru memberikan kesempatan kepada kelompok lain untuk mengajukan pertanyaan.

 Guru membimbing peserta didik untuk memberi tanggapan atas jawaban yang sudah di tulis di papan tulis.

Konfirmasi 10 menit

 Guru menanggapi hasil keseluruhan diskusi yang dilakukan peserta didik.

 Guru bersama peserta didik meluruskan kesalah pahaman, memberikan penguatan materi dan penyimpulan.

Penutup  Guru memberikan tugas soal PR kepada peserta didik.

 Guru menginformasikan materi untuk pertemuan beri-kutnya.

10 menit

G. Penilaian Hasil Belajar 1. Teknik Penilaian:

 Tes tertulis

 Observasi 2. Bentuk Instrumen:

a. Penilaian Kognitif

1. Suatu tempat dengan ketinggian 400 m di atas permukaan laut. Berapa tekan-an udara di tempat tersebut? Tektekan-antekan-an udara di atas permukatekan-an laut 76 cm Hg. 2. Gas dalam ruang tertutup yang bervolum 100 cm3 memiliki tekanan 3 atm.

Bila volum gas diperbesar menjadi 1,5 kali volum semula, berapa tekanan gas sekarang?

(9)

1)

2) Penyelesaian:

Diketa-hui: V1 = 100 cm3

P1 = 3 atm

V2 = 1,5 . V1 = 1,5 x 100 = 150 cm3 Ditanya: P2 = ...?

Jawab:

P1 . V1 = P2 . V2 3 . 100 = P2 . 150 P2 = 300₁₅₀ = 2 atm

3) "Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik de-ngan volumnya

Nilai bobot soal latihan

No Soal Bobot Nilai Nilai Maksimal

1 12 100

2 12

3 2

Skor max : 26

Penilaian = _{skor maksimal}jumlah skor ×100

b. Lembar Kerja Siswa

1) Tekanan gas dalam suatu tangki diukur de-ngan manometer raksa terbuka. Setelah kran dibuka keadaannya seperti gambar berikut.

Berapa tekanan gas dalam tangki?

2) Suatu tempat dengan ketinggian 800 m di atas

permukaan laut. Berapa tekanan udara di tempat tersebut? Tekanan udara di atas permukaan laut 76 cm Hg.

3) Suatu ruangan tertutup mengandung gas dengan volume 400 ml. Jika tekanan ruangan tersebut adalah 76 cmHg, hitunglah tekanan gas pada ruangan yang volumenya 200 ml?

4) Suatu tempat dengan ketinggian 200 m di atas permukaan laut. Berapa tekanan udara di tempat tersebut? Tekanan udara di atas permukaan laut 76 cm Hg. 5) Barapakah tekanan udara di suatu tempat yang tingginya 100 m, jika PBar= 76

cmHg?

6) Diketahui kota A terletak pada ketinggian 700 m di atas permukaan air laut. Tentukan tekanan udara di kota A!

Jawaban 1) Penyelesaian :

(10)

Pgas > PBar

Diketahui: Pbar = 76 cmHg Δh = 400 m

Nilai bobot soal latihan

No Soal Bobot Nilai Nilai Maksimal

(11)

2 12

3 12

4 12

5 12

6 12

Skor max : 72

Penilaian = jumlah skor

skor maksimal×100

c. Penilaian Afektif Satuan Pendidikan :

Kelas :

Hari/Tanggal : Materi pokok :

No Nama siswa

Sikap

Percaya Diri Tanggung_jawab

4 3 2 1 4 3 2 1

Keterangan 4 = baik sekali 3 = baik 2 = cukup 1 = kurang

Skor max : 8

skor maksimal×100

d. penilaian Psikomotorik

 lembar observasi

contoh instrument penilaian Satuan Pendidikan :

Kelas/semester :

Hari/Tanggal :

Materi :

No Nama

siswa

Sikap

Disiplin Ketelitian santun

4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1

Keterangan 4 = baik sekali 3 = baik 2 = cukup 1 = kurang

Skor max : 8

(12)

Cirebon, 23 Februari 2016

Guru Pamong Praktikan PPL

Muh. Usman, S.Pt Reiza Fitri Yulia

NIP. 198003142007101001 NIM. 14121610722

Mengetahui : Kepala Sekolah