Upload
mario-fahruji
View
252
Download
46
Embed Size (px)
DESCRIPTION
semoga rpp ini membantu
Citation preview
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
( RPP )
Satuan Pembelajaran : SMP / Mts
Mata Pelajaran : Pemuaian
Kelas / Semester : VII / I ( Satu)
Alokasi Waktu : 4 x 40 menit
Pertemuan Ke : I ( Pertama )
I. STANDAR KOMPETENSI
Memahami wujud zat dan perubahannya
II. KOMPETENSI DASAR
Melakukan percobaan yang berkaitan dengan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari.
III. INDIKATOR
- Menyelidiki proses pemuain pada zat padat, cair dan gas
- Membandingkan Pemuaian zat cir dan zat padat
IV. TUJUAN PEMBELAJARAN
Adapun tujuan dari pembelajaran ini adalah agar siswa mampu :
1. Menjelaskan pengetian pemuaian
2. Menganalisis proses pemuian pada zat padat.
3. Menganalsis proses pemuian pada zat cair.
4. Menganlisis proses pemuian pada zat gas
5. Membandingkan pemuian zat cair dan zat padat.
V. MATERI PEMBELJARAN
Pemuian
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan
suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.
Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat
gas. Pemuaian pada zat padat ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi),
pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi).
A. Pemuaian Zat
Kalian telah mempelajari bahwa zat terdiri atas partikel-partikel yang dapat
bergerak bebas. Kalian telah mengetahui bahwa ada gaya tarik-menarik antarpartikel.
Gaya antarpartikel dalam zat padat dapat digambarkan seperti pegas, sebagaimana
tampak pada Gambar 5.1. Setiap partikel zat padat dapat bergetar. Apabila zat padat
dipanaskan energi getaran partikel-partikelnya bertambah besar dan jarak antarpartikel
menjadi bertambah. Akibatnya, ukuran zat padat menjadi bertambah. Pertambahan
ukuran zat akibat pemanasan inilah yang dinamakan pemuaian. Pemuaian dapat terjadi
pada zat padat, zat cair, dan gas. Gambar 5.2 menunjukkan penggaris baja yang sama,
tetapi memiliki suhu yang berbeda. Perhatikan perubahan setiap bagian penggaris: skala,
angka, dan lubang. Semua bagian penggaris bertambah secara berimbang (proporsional).
brantacan.co.uk
Gambar 5.1 Kita dapat menggambarkan gaya-gaya antarpartikel yang berdekatan dalam
zat padat dengan menganggap bahwa partikel-partikel itu dihubungkan dengan pegas.
1. Pemuaian Zat Padat
Salah satu peristiwa pemuaian zat padat adalah gelas kosong yang diisi dengan
air mendidih menjadi retak. Peristiwa ini terjadi karena bagian dalam gelas memuai
terlebih dahulu daripada bagian luar gelas. Pemuaian zat padat dibedakan menjadi
tiga, yaitu: pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.
Pemuaian Panjang
Apabila zat padat dipanaskan, zat padat itu akan memuai ke segala arah.
Artinya, ukuran panjang, luas, dan volumenya menjadi bertambah. Untuk benda
padat yang berbentuk batang dengan luas penampang kecil, misalnya jarum jahit,
kita hanya dapat memperhatikan pemuaian panjang saja. Untuk mempelajari
pemuaian panjang, kalian dapat menggunakan alat yang dinamakan
Musschenbroek.dengan alat Musschenbroek kalian dapat mengamati bahwa
pemuaian panjang ketiga logam berbeda-beda. Misalnya, pemuaian panjang
aluminium lebih besar daripada pemuaian panjang baja.
Untuk menjelaskan pemuaian panjang logam, perhatikan sebatang logam yang
panjangnya l0 pada suhu t0. Apabila logam itu dipanaskan sampai suhu t1, panjang
logam menjadi l1 (Gambar 5.4).
l0 l
l1
Gambar 5.4 Pertambahan panjang logam.
Jadi, untuk kenaikan suhu 01 ttt logam bertambah panjang sebesar
.01 lll Hasil percobaan menunjukkan bahwa pertambahan panjang zat padat
bergantung pada 3 faktor, yaitu:
(1) panjang mula-mula,
(2) perubahan suhu, dan
(3) jenis zat.
Secara matematis, pertambahan panjang zat padat dapat dihitung dengan
menggunakan rumus
,0 tll (5-1)
dengan 01 lll : pertambahan panjang,
0l : panjang batang mula-mula,
t : perubahan suhu,
: koefisien muai panjang.
Koefisien muai panjang setiap jenis logam yang berbeda akan memiliki nilai yang
berbeda. Jadi, koefisien muai panjang menunjukkan jenis logam. Satuan koefisien
muai panjang dapat diperoleh berdasarkan Persamaan (5-1), yaitu:
.0 tl
l
Dengan demikian,
.C
1
C meter
meter
)satuan ()(satuan
satuan satuan
oo
0
tl
l
Jadi, satuan koefisien muai panjang adalah per oC atau per K. Tabel 5.1
menunjukkan nilai koefisien muai panjang untuk beberapa jenis zat padat.
Tabel 5.1 Koefisien Muai Panjang Beberapa Jenis Zat Padat.
Jenis Zat Padat Koefisien Muai Panjang
(per oC)
Aluminium 0,000024
Kuningan 0,000020
Tembaga 0,000017
Kaca 0,000009
Invar (paduan besi-nikel) 0,0000009
Kuarsa 0,0000004
Baja 0,000012
Pemuaian Luas
Apabila zat padat berbentuk pelat dipanaskan, terjadi pemuaian dalam
arah panjang dan lebarnya. Dengan kata lain, pelat itu mengalami pemuaian luas.
Gambar 5.5 menunjukkan sebuat pelat logam yang pada suhu t0 panjangnya p0
dan lebarnya l0. Jadi luas pelat pada suhu t0 adalah A0 = p0 × l0. Apabila pelat itu
dipanaskan sampai suhu t, maka panjangnya bertambah sebesar p dan lebarnya
bertambah sebesar l. Dengan demikian, zat padat berbentuk pelat yang
dipanaskan akan memuai. Seperti pada pembahasan pemuaian panjang,
pertambahan luas zat padat dapat dihitung dengan menggunakan rumus
,0 tAA (5-2)
dengan A : pertambahan luas,
0A : luas pelat mula-mula,
t : perubahan suhu,
: koefisien muai luas.
Perlu diketahui, hubungan antara koefisien muai panjang dan koefisien muai
luas adalah = 2.
l
l
p
Gambar 5.5 Pemuaian luas.
Pemuaian Volume
Zat padat yang berbentuk kubus, balok, atau bola apabila dipanaskan
volumenya juga akan memuai. Seperti pada pembahasan pemuaian panjang,
pertambahan volume zat padat dapat dihitung dengan menggunakan rumus
,0 tVV (5-3)
dengan V : pertambahan volume,
0V : volume zat padat mula-mula,
t : perubahan suhu,
: koefisien muai volume.
Perlu diketahui, hubungan antara koefisien muai panjang dan koefisien muai
volume adalah = 3.
2. Pemuaian Zat Cair
Pada zat cair kita tidak mengenal muai panjang ataupun muai luas, tetapi
hanya dikenal muai ruang atau muai volume saja. Semakin tinggi suhu yang
diberikan pada zat cair itu maka semakin besar muai volumenya. Pemuaian
zat cair untuk masing-masing jenis zat cair berbeda-bedaakibatnya walaupun
mula-mula volume zat cair sama tetapi setelah dipanaskan volumenya
menjadi berbeda-beda. Pemuaian volume zat cair terkait dengan pemuaian
tekanan karena peningkatan suhu. Titik pertemuan antara wujud cair, padat
dan gas disebut titik tripel
Gambar : grafik P-t
Khusus untuk air pada kenaikan suhu dari 00
C sampai 40
C volumennya
tidak bertambah akan tetapi justru menyusut, pengecualian ini disebut dengan
anomali air sehingga pada suhu 40
C air mempunyai volume terendah.
Hubungan suhu dan volume air dapat digambarkan pada grafik di bawah ini
Volume (V)
0 4 Suhu (t)C
Gambar 2.2 Grafik V – t air
Pada suhu 4 C air menenpati posisi terkecil sehingga pada suhu itu air
memiliki massa jenis terbesar. Jadi air bila suhunya dinaikkan dari 0 C – 4
C akan menyusut, dan bila suhunya dinaikkan dari 4 C ke atas akan
memuai. Biasanya pada setiap benda bila suhunya bertambah pasti
Plasma
Gas
Uap
Cair
Padat
ttripel tkritis
Ptripel
Pkritis
Suhu (t)
Titik
Kritis
Titik
Tripel
mengalami pemuaian. Peristiwa yang terjadi pada air itu disebut anomali air.
Hal senada juga terjadi pada bismuth pada suhu-suhu yang berbeda.
3. Pemuaian Gas
Sama halnya dengan zat cair dalam gas kita tidak mengenal pemuaian
panjang ataupun pemuaian luas. Gas akan mengalami pemuaian volume jika
suhunya dinaikkan dan akan mengalami penyusutan jika suhunya diturunkan.
Dari hasil percobaan didapatkan harga koefisien muai ruang yang sama untuk
semua jenis gas yaitu sebesar
273
1 C
-1
Sehingga volume akhir gas pada tekanan tetap adalah sebagai berikut.
V = V0 (1+ γ Δt)
V = V0 (1+ 273
1 Δt)
Pemuaian tekanan akhir gas pada volume tetap adalah sebagai berikut.
p = p0 (1+ 273
1 Δt)
Pemuaian gas dalam ruang tertutup dapat dibahas dengan menggunakan
hukum Boyle –Gay Lussac sebegai berikut.
Persamaan gas ideal pV = nRT
T
pV = nR
T
pV = konstan
Jadi 1
11
T
Vp =
2
22
T
Vp
Dimana T adalah suhu mutlak Kelvin dan R adalah konstanta gas umum
= 8314 joule/Kilomol. K atau 0,082 atm L/mol K
VI. MODEL DAN METODE PEMBELAJARAN
Model : Cooperative Learning (CL) / pembelajaran kooperatif
Metode : - Diskusi kelompok
- Tanya jawab
VII. LANGKAH-LANGKAH PEMBELJARAN
A. Kegiatan Awal (± 5 menit)
No. Kegiatan Guru Kegiatan Siswa
1. (Fase 1)
Mengucapkan salam pembuka
- Selamat pagi, anak-anak.
- Bagaimana kabar kalian hari ini?
- Apakah ada yang tidak hadir
pada hari ini?
Menjawab salam
- Selamat pagi, bu.
- Baik, bu
- Tidak, bu. Hari ini hadir semua.
2. (Fase 1)
Mengecek kesiapan siswa untuk
mengikuti kegiatan pembelajaran
- Sebelum kita memulai pelajaran
hari ini, ibu minta salah satu dari
kalian untuk memimpin kita
berdoa pada hari ini.
- Apakah kalian siap untuk
memulai pelajaran kita pada hari
ini ?
Menjawab pertanyaan ibu guru
- Salah satu siswa memimpin doa
- Siap, bu.
3. Memotivasi siswa Menjawab pertanyaan ibu guru
- Anak-anak, coba kalian amati
bingkai kaca jendela di ruang
kelas ini!
- Adakah bingkai jendela yang
melengkung?
- Tahukah kalian apa sebabnya?
- Materi kita pada hari ini adalah
tentang “pemuian”
- Mengamati jendela kaca
- Ada Bu,
- Bingkai jendela tersebut
melengkung tidak lain karena
mengalami pemuaian.
- Iya Bu,
4. (Fase 1)
Menyampaikan semua tujuan yang
ingin dicapai.
Anak-anak, setelah kalian
mempelajari materi tentang pemuian
ibu mengharapkan kalian dapat:
1. Menjelaskan pengetian
pemuaian
2. Menganalisis proses pemuian
pada zat padat.
3. Menganalsis proses pemuian
pada zat cair.
4. Menganlisis proses pemuian
pada zat gas.
5. Membandingkan pemuian zat
cair dan zat padat.
Menjawab pernyataan ibu guru dan
memperhatikan.
- Iya bu
B. Kegiatan inti (± 60 menit)
No. Kegiatan Guru Kegiatan Siswa
1. (Fase 2)
Eksplorasi
Menyampaikan informasi kepada
siswa tentang materi yang akan
dipelajari yaitu pemuaian.
- Anak-anak tadi ibu telah
memberikaan contoh dari
penerapan konsep pemuaian.
- Sekarang ibu mau tanya apakah
yang dimaksud dengan pemuaian?
Memperhatikan dan menjawab
pertanyaan ibu guru.
2. (Fase 2)
Eksplorasi
Melanjutkan penjelasan tentang
konsep massa jenis.
1. Pemuaian adalah adalah
bertambahnya ukuran suatu
benda karena pengaruh
perubahan suhu atau
bertambahnya ukuran suatu
benda karena menerima
/melepaskan kalor.
-
- Sekarang ibu akan membagikan
bahan bacaan kepada kalian.
Memperhatikan, mencatat dan
menjawab pertanyaan dari ibu guru.
- Iya bu.
3.
(Fase 3)
Elaborasi
Mengorganisasi siswa ke dalam
beberapa kelompok-kelompok belajar.
Memperhatikan dan melaksanakan
perintah seperti yang ibu guru
- Untuk lebih jelasnya, ibu akan
membagi kalian menjadi 7
kelompok belajar. Pembagian
kelompok ini berdasarkan atas
hasil ujian kemarin dan perbedaan
jenis kelamin. Perlu kalian ketahui
dan ingat bahwa dalam
mengerjakan tugas yang ibu
berikan harus ada kerja sama,
saling menghargai dan rasa
tanggung jawab.
- Baiklah, Ibu sebutkan nama-nama
anggota dari masing-masing
kelompok. Bagi nama yang telah
Ibu sebutkan harus segera
bergabung dengan anggota
kelompoknya.
arahkan.
4. (Fase 3)
Elaborasi
Guru membagikan LKPD kepada
semua kelompok untuk dibahas dalam
diskusi kelompok.
- Baik silahkan berdiskusi, kalian
Ibu beri waktu 15 menit. Jadi,
manfaatkan waktu kalian sebaik
mungkin.
Menerima LKPD.
- Mulai berdiskusi.
5. (Fase 4)
Elaborasi
Membimbing kelompok bekerja dan
belajar.
- Apakah ada yang tidak jelas dari
Bertanya apabila ada soal yang
tidak dimengerti
pertanyaan yang sudah ibu berikan.
6. (Fase 4)
Konfirmasi
Guru mempersilahkan salah satu dari
siswa untuk mempresentasikan hasil
dari kerja kelompok.
- Silahkan salah satu perwakilan
masing-masing kelompok
mempresentasikan hasil kerja
kelompoknya.
- Ada kelompok yang memiliki
pertanyaan atau jawaban yang
berbeda, silahkan sampaikan.
Siswa perwakilan dari masing-
masing kelompok maju dan
menyampaikan hasil diskusi.
7. (Fase 4)
Guru membimbing siswa membuat
rangkuman pembelajaran.
Dari pembelajaran kita hari ini apa
yang dapat kalian simpulkan?
Menyebutkan kesimpulan dari
pembelajaran.
C. Kegiatan Penutup (± 10 menit)
No. Kegiatan Guru Kegiatan Siswa
1.
(Fase 5)
Guru memberikan evaluasi kepada
siswa-siswanya dengan memberikan
soal.
Memperhatikan dan menjawab
soal evaluasi dari Ibu guru.
2. (Fase 6)
Memberikan penghargaan kepada
kelompok memiliki yang hasil dan
kerja sama yang terbaik.
- Ibu bangga dengan hasil diskusi
kalian pada hari ini. Kalian sudah
bekerja sama dengan baik.
- Berdasarkan presentasi yang telah
kalian lakukan maka kelompok
yang menerima predikat
kelompok good, great dan super
adalah….
Siswa memberikan penghargaan
kepada teman dengan tepuk
tangan.
3. Mengucapkan salam penutup dan
menginformasikan materi selanjutnya.
- Baiklah anak-anak, cukup sekian
pembelajaran kita pada hari ini.
Jika ada perkataan Ibu yang salah,
Ibu mohon maaf. Jangan lupa
minggu depan kita akan belajar
perpaduan gerak antara gerak
lurus beraturan dan gerak lurus
berubah beraturan.
- Selamat pagi anak-anak!
- Memperhatikan, mencatat dan
melaksanakan.
- Selamat pagi Bu.
VIII. ALAT,BAHAN,DAN SUMBER BELAJAR
A. Alat dan Bahan
- Alat tulis
- Lembar bacaan dan LKPD
- Muschenbroek
- Batang logam
- Pembakar spritus
B. Sumber Belajar
Haryanto. 2012. Pintar dan Terampil Ilmu Pengetahuan Alam (IPA SMP/MTs).
Yogyakarta: ANDI.
Winarsih, Ani. 2008. IPA Terpadu untuk SMP/MTs kelas VII. Jakarta: Gramedia
Widiasarana.
Sumber lain : buku- buku fisika yang relevan dan internet.
IX. PENILAIAN
- Teknik : Tertulis
- Bentuk : Essay
X. LAMPIRAN
Kisi-kisi soal
Soal evaluasi
Kunci jawaban
LKPD
KISI – KISI
Jenis Sekolah : Menengah Pertama Alokasi Waktu : 20 Menit
Mata Pelajaran : Fisika Jumlah Soal : 7
Kurikulum : KTSP Penulis :……
Kompetensi Dasar/
Indikator
Kelas/
Smtr
Bahan
Materi
Idikator Soal Bentuk Tes No.
Soal
Soal Jawaban Skor
Melakukan percobaan
yang berkaitan dengan
pemuaian dalam
kehidupan sehari-hari
Kelas VII
/Smtr I
Pemuaian Menjelaskan
pengetian
pemuaian.
Essay 1 (Terlampir) (Terlampir) 10
Kelas VII
/Smtr I
Pemuaian menganalisis
proses pemuian
pada zat padat
Essay 2,3,4 (Terlampir) (Terlampir) 15,20,
15
Kelas VII
/Smtr I
Pemuaian Menganalsis
proses pemuian
pada zat cair.
Essay 5 (Terlampir) (Terlampir) 15
Kelas VII
/Smtr I
Pemuaian Menganlisis
proses pemuian
pada zat gas
Essay 6 (Terlampir) (Terlampir) 15
Kelas VII
/Smtr I
Pemuaian Membandingkan
pemuian zat cair
dan zat padat
Essay 7 (Terlampir) (Terlampir) 10
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK
(LKPD)
Pemuaian Pada Zat Cair
Kelompok : ...........................................................................
Anggota : 1. ………………………………………………
2. ………………………………………………
3. ………………………………………………
4. ………………………………………………
5. ………………………………………………
A. Tujuan
Siswa mampu:
Menyelidiki kecepatan pemuaian pada berbagai macam zat cair.
B. Alat dan Bahan
Buku pelajaran IPA Terpadu untuk SMP/MTs kelas VII dan buku-buku fisika yang
relevan
Muschenbroek
Batang logam
Pembakar spritus
C. ProsedurKerja
1. Pasang batang logam yang tersedia dan aturlah posisi jarum dengan memutar sekrup
pengatur sampai kedudukan smua jarum sejajar.
2. Nyalakan pembakar spritus dan amati perubahan kedudukan pada jarum penunjuk.
3. Setalah 5 menit,lakukan pengamtan pada jarum penunjuk!catatlah hasilnya.
D. Pertanyaan
1. Apakah jarum penunjuk menunjukkan skala tertentu?
2. Samakah skala yang ditunjukkan masing-masing jarum penunjuk?jika berbeda,mengapa
demikian?
3. Logam manakah yang menunjukkan pemuian paling besar?
SOAL EVALUASI
1. Jelaskan pengertian pemuian?
2. Batang suatu logam pada suhu 10 °C memiliki panjang 100 cm. Tentukan panjang
gelombang logam tersebut pada suhu 310°C jika = 1,2 x 10-5
/°C.
3. Suatu plat aluminium berbentuk persegi dengan panjang sisi 20 cm pada suhu 25°C.
Koefisien muai panjang aluminium 1,2 x 10-5
/°C. Tentukan pertambahan luas plat
tersebut jika dipanasi hingga suhu 125° C!
4. Sebuah wadah berbentuk tabung terbuat dari aluminium mempunyai volume 5 liter pada
suhu 30°C. Jika kemudian wadah aluminium tersebut dipanaskan sampai suhu 80°C,
berapakah volume tabung itu sekarang?( koefisien muai panjang 1,2 x 10-5
/°C).
5. Sebanyak 20 mL air raksa dengan suhu 15°C dipanaskan sampai 115°C sehingga
volumenya bertambah. Berapakah volume akhir air raksa jika diketahui koeisien
volumenya () adalah 1,82 x 10-3
/°C?
6. Pada suhu berapakah suatu gas dengan suhu mula-mula 0°C harus didapanaskan pada
tekanan tetap agar volumenya menjadi 2 kali lipat?
7. Jika kamu memanaskan air dalam panci dengan air sampai penuh,beberapa saat sebelum
mendidih air sudah tumpah dari pancuran panci,mengapa hal itu terjadi?
JAWABAN EVALUASI
1. Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau
bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima/melepaskan kalor.
2. Diketahui : l = 100 cm
Δt = 300 °C
Ditanya : l ?
Penyelesaian :
l = lo( 1 + Δt )
= 100( 1 + 1,2 x10-5
x300)
= 100 +0.36
= 100,36 cm
Jadi,panjang batang logam setelah dipanaskan adalah 100,36 cm.
3. Diketahui : So = 20 cm
ΔT = 100oC
= 1,2 x 10-5
/°C
Ditanya : ΔA?
Penyelesaian :
Ao = So x So
= 20 x 20 = 400 cm2
= 2
= 2 x 1,2 x10-5
= 2,4 x 10-6
/oC
ΔA = Ao ΔT
= 400 cm2 x 2,4 x 10
-6/oC x100 = 0,96 cm
2
4. Diketahui : Vo = 5 liter
= 1,2 x 10-5
/°C
ΔT = 80oc – 30
oC
Ditanya : V?
Penyelesaian :
V = Vo( 1+ΔT )
= Vo( 1 + 3 ΔT )
= 5 (1 + 3(1,2 x 10-5
)( 80 – 30)
= 5( 1+ 0,0018)
= 5,009 liter
5. Diketahui : Vo = 20 mL
= 1,82 x 10-3°C
ΔT = 115°C - 15°C
Ditanya : V?
Penyelesaian :
V = Vo( 1+ΔT )
= 20 ( 1 + (1,82 x 10-3)(115 – 15)
= 20( 1,182) = 23,64 mL
6. Dengan menggunakan persamaan V = Vo( 1+ΔT ) dapat diperoleh :
2 Vo = Vo { 1+
(T – 0)}
2 = 1 +
T
2 – 1 =
T
1 =
T
T = 273 °C
7. Hal ini terjadi karena pemuaian air lebih besar dari pemuaian panci. Akibatnya,pertambahan
volume air saat memuai tidak tertampung oleh panci.