Lembar Kerja Peserta Didik Suhu dan Kalor.pdf PDF

Preview

Summary

UNTUK SMA/MA KELAS X SEMESTER 2 LKPD LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK FISIK SUHU, KALOR , DAN PERPINDAHAN KALOR PETRI RENI SASMITA, M.Pd LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK Sekolah : .......................... Mata pelajaran : Fisika Kelas :X Kelompok Ke __ Anggotakelompok : Petunjuk Belajar 1. Mulailah dengan mem...

Description

UNTUK SMA/MA KELAS X SEMESTER 2

LKPD LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK

FISIK A

SUHU, KALOR , DAN PERPINDAHAN KALOR

PETRI RENI SASMITA, M.Pd

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK Sekolah

: ..........................

Mata pelajaran : Fisika Kelas

:X

Kelompok Ke __ Anggotakelompok :

Petunjuk Belajar 1. Mulailah dengan membaca basmalah sebelum mengerjakan LKPD 2. Baca bahan ajar mengenai suhu, kalor dan perpindahan kalor. 3. Baca LKPD dengan cermat sebelum anda melakukan percobaan. 4. Lakukan percobaan menurut langkah-langkah yang telah disajikan. 5. Diskusi dalam kelompok dan bila telah selesai perwakilan dari kelompok untuk maju dan mempersentasikan hasil diskusi. 6. Bila ada kesulitan mintalah penjelasan guru

Kompetensi Inti KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan Kompetensi Dasar 1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi 3.7 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor pada kehidupan sehari-hari 4.1 Menyajikan hasil pengukuran besaran fisis dengan menggunakan peralatan dan teknik yang tepat untuk penyelidikan ilmiah PEMUAIAN 4.6 Merencanakan dan melaksanakan percobaan untuk menyelidiki karakteristik termal suatu bahan, terutama kapasitas dan konduktivitas kalor Indikator  Menjelaskan pengertian suhu  Menjelaskan jenis-jenis skala termometer  Menganalisis pengaruh perubahan kalor terhadap ukuran zat (pemuaian)  Menjelaskan jenis-jenis pemuaian 2

PEMUAIAN Orientasi

Mengamati

Kabel listrik merupakan kawat yang terbuat dari tembaga. Pada saat siang hari dimana suhu udara tinggi kabel akan tempak kendor. Ketika malam hari saat suhu udara rendah kabel tersebut akan terlihat kencang. Mengapa terjadi hal seperti itu dengan kabel listrik? Pada jedela di rumah aminah terdapat sebuah kaca. Ketika malam hari jika ditiup angin, kaca tersebut akan berbunyi dan jika diperhatikannya ternyata kaca tersebut terpasang longgar pada jendela. Namun ketika siang hari walau ditiup angin jendela tersebut tidak berbunyi dan terpasang kuat pada jendela. Apa yang menyebabkan bisa terjadi hal demikian? Perhatikanlah

konstruksi

jembatan!.

Jembatan

dibuat

dengan

cara

menyambungkan besi-besi sebagai komponen utamanya. Diantara sambungansambungan itu terdapat celah yang memisahkan komponen besi yang satu dengan yang laiannya. Mengapa harus dibuat seperi itu? Pada sinag bolong, Anton disuruh ibunya memperbaiki kawat jemuran pakaian mereka karena kawat tersebut kendur. Padahal sore kemarin anton sengaja memasang kawat jemuran yang terbuat dari aluminium supaya kencang dan kuat. Tetapi mengapa sekarang di siang hari kawat tersebut malah kendur? Rumusan masalah

Menanya

Buatlah rumusan masalah (pertanyaan) yang berhubungan dengan uraian yang disajikkandi atas ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 1

Hipotesis

Menalar

Berdasarkan rumusan masalah yang muncul berikan hipotesis (jawaban sementara) kalian pada kolom berikut ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

Mengasosiasi Untuk membuktikan hipotesis kalian, lakukanlah eksperimen berikut! Judul : Pemuaian zat padat Tujuan : a. menyelidiki pengaruh kalor terhadap ukuran zat padat b. menjelaskan pemuaian pada zat padat c. menyelidiki hal-hal yang mempengaruhi pemuaian zat padat

Alat dan bahan 1. Kawat aluminium

5. Mistar

2. Kawat besi

6. Pembakar spritus

3. Kawat tembaga

7. Termometer

4. Penjepit

8. Stopwatch 2

Langkah-langkah percobaan 1. Ukurlah panjang mula-mula (Lo) setiap kawat dengan mistar 2. Kemudian ukur suhu mula-mula (To) setiap kawat dengan termometer 3. Nyalakan pembakar spritus, lalu bakar masing-masing kawat selama 5 menit. Gunakan penjepit untuk memudahkan proses pembakaran 4. Ukur suhu akhir (T1) dan panjang (L) masing-masing kawat Hasil Pengamatan Catat data yang kalian peroleh pada Tabel 1. Tabel 1. No

Waktu (T)

Panjang kawat (L)

1 2 3 4 5 6 7

3

Pertanyaan 1. Untuk masing-masing kawat, apakah terdapat perbedaan panjang antara sebelum dan setelah dibakar? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 2. Menunjukkan apakah pertambahan panjang kawat? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

3. Apakah pertambahan panjang kawat sama?jelaskan! ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………

4

Kesimpulan

Menyimpulkan n

Berdasarkan eksperimen yang kalian lakukan, tulislah kesimpulan kalian mengenai pemuaian zat padat pada kolom berikut. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

Mengasosiasi Untuk membuktikan hipotesis kalian, lakukanlah eksperimen berikut! Judul : Pemuaian zat cair Tujuan: a. Menyelidiki pengaruh kalor terhadap ukuran (volume) zat cair b. menjelaskan pemuaian zat cair c. menyelidiki hal-hal yang mempengaruhi pemuaian zat cair Alat dan bahan 1. Tiga labu erlenmayer yang berukuran sama 2. Tiga jenis zat cair (air, minyak goreng, dan alkohol) 3. Tiga pipa kapiler yang berukuran sama

5

4. Sumbat karet 5. Bejana 6. Air panas Langkah-langkah percobaan 1. Masukkan ketiga jenis zat cair ke dalam labu erlenmeyer 2. Masukkan pipa kapiler pada masing-masing labu dan pasangkan sumbat karet pada masing-masing mulut labu 3. Masukkan ketiga labu erlenmeyer ke dalam bejana yang berisi air panas 4. Amati setiap zat cair pada ketiga pipa kapiler

Pertanyaan 1. Apakah yang terjadi pada zat cair dalam pipa? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 2. Apakah kenaikan zat cair dalam pipa sama? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

6

3. Menunjukkan apakah zat cair pada pipa? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

Kesimpulan

Menyimpulkan n

Berdasarkan eksperimen yang kalian lakukan, tulislah kesimpulan kalian mengenai pemuaian zat cair pada kolom berikut. …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………

7

Judul : Pemuaian zat gas

Mengasosiasi

Tujuan : a. menyelidiki pengaruh kalor terhadap ukuran (volume) zat gas b. menjelaskan pemuaian pada zat gas Alat dan bahan 1. ember atau baskom 2. air panas 3. botol plastik berukuran cukup besar 4. balon mainan Langkah-langkah percobaan 1. masukkan mulut botol ke dalam mulut balon mainan yang belum ditiup 2. isilah ember atau baskom dengan air panas 3. celupkan bagian bawah botol ke dalam ember atau baskom yang berisi air panas. Amati kejadian apa yang terjadi! 4. Siram bagian bawah botol dengan air ledeng. Amati kejadian apa yang terjadi! 5. Berdasarkan eksperimen yang kalian lakukan, tulislah kesimpulan kalian mengenai pemuaian zat gas pada kolom berikut.

Menyimpulkan n ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 8

PENGARUH KALOR TERHADAP SUHU DAN WUJUD ZAT

Orientasi

Mengamati

Siang hari suhu udara di Indonesia sangat panas bisa mencapai 350C. Sehingga, untuk menyegarkan tubuh orang-orang memasukkan bongkoahanbongkahan batu es ke dalam minuman hangat (40oC). Namun, ternyata lamakelamaan batu es yang ada di dalam minuman tersebut jadi semakian kecil dan kemudian hilang. Apa yang terjadi dengan batu es tersebut? Suatu malam terjadi hujan deras dan tiba-tiba mati lampu. Untuk mengatasi gelap-gulita makan dinyalakanlah lilin. Lilin yang pada awal dinyalakan ukurannya panjang kemudian semakin pendek setelah semakian lama dinyalakan dan lama-kelamaan mati. Apa yang terjadi dengan lilin tersebut? Ibu sedang memasak air yang banyak di rumah, karena ada keperluan di luar rumah ibu meminta anaknya untuk menjaga masakan air tersebut. Si anak kerana asik bermaian lupa dengan air tersebut, kemudian setelah agak lama ia baru ingat dan melihatnya. Ia sangat terkejut karena air yang dimasak ibu kini tinggal sedikit. Apa yang terjadi dengan air tersebut? Rumusan masalah Menanya Tulislah rumusan masalah (pertanyaan) yang berhubungan dengan uraian yang disajikkandi atas ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

9

Hipotesis

Menalar

Berdasarkan rumusan masalah yang muncul berikan hipotesis (jawaban sementara) kalian pada kolom berikut ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

Mengasosiasi Untuk membuktikan hipotesis kalian, lakukanlah eksperimen berikut! Judul : Pengaruh kalor terhadap suhu zat Tujuan : a. menyelidiki pengaruh kalor terhadap suhu zat b. menyelidiki hubungan kalor dengan massa dan jenis zat Alat dan bahan 1. Gelas kimia

5. Air

2. Termometer

6. Pembakar spritus/lilin

3. Kaki tiga

7. Minyak goreng

4. kawat kasa

8. Stopwatch

10

Langkah-langkah eksperimen 1. Tuangkan 0,2 kg air ke dalam gelas kimia 2. Letakkan gelas kimia yang berisi air di atas kaki tiga dengan menggunakan alas kawat kasa 3. Masukkan termometer ke dalam air 4. Panaskan air dengan menggunakan pembakar spritus selama 10 menit. 5. Amati suhu air untuk setiap selang waktu 1 menit dan catat hasil pengamatan kalian dalam bentuk tabel. 6. Kemudian lukislah grafik berdasarkan data yang kalian peroleh. 7. Selanjutnya, tuangkan 0,1 kg air ke dalam gelas kimia yang lain dan catatlah suhu awalnya. 8. Masukkan termometer ke dalam gelas kimia tersebut dan panaskan dengan pembakar spritus selama 10 menit. Kemudian catat suhu air tersebut. 9.

Lakukan kembali langkah 5 dan 6 menggunakan air dengan massa yang berbeda-beda. Catat hasil pengamatan kalian dalam bentuk tabel. Kemudian lukislah grafik antara perubahan suhu terhadap massa.

10. Sekarang, siapkan dua buah gelas kimia yang berbeda. Tuangkan 0,5 kg air dan 0,5 kg minyak goreng ke dalam masing-masing gelas kimia dan catatlah suhu awalnya (air dan minyak goreng). 11. Masukkan termometer ke dalam masing-masing gelas kimia yang telah diisi air dan minyak goreng, lalu panaskan dengan menggunakan pembakar spritus. 12. Pastikan pembakar

spritus yang

digunakan memiliki kemampuan

pembakaran yang sama sehingga kalor yang diberikan kepada kedua gelas kimia sama. 13. Catatlah waktu yang diperlukan air dan minyak goreng untuk mencapai suhu 40oC. 11

Pertanyaan Analisis 1. Bagaimanakah hubungan antara waktu pemanasan dengan suhu air? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………… 2. Bagaimana hubungan antara kenaikan suhu air terhadap massa air? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………… 3. Zat cair manakah yang lebih cepat mencapai suhu 40oC? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………

12

4. Berdasarkan data yang kalian peroleh, bagaimanakah hubungan antara kalor, kenaikkan suhu, massa, dan jenis zat? …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… ………

Kesimpulan Menyimpulkan n Berdasarkan eksperimen yang kalian lakukan, tulislahkesimpulan kalian mengenai pengaruh kalor terhadap suhu zat pada kolom berikut. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

13

Mengasosiasi Judul : Pengaruh kalor terhadap wujud zat Tujuan : a. menyelidiki pengaruh kalor terhadap wujud zat b. menjelaskan pengertian perubahan wujud zat c. menjelaskan jenis-jenis perubahan wujud zat dan contohnya dalam kehidupan sehari-hari Alat dan bahan 1. Lilin

7. Pisau silet

2. Termometer

8. Stopwatch

3. Kaki tiga

9. Penjepit

4. kawat kasa

10. Lap tangan

5. tabung reaksi

11. Tangkai pengaduk

6. Pembakar spritus/lilin

12. Bongkahan es

Langkah-langkah percobaan 1. Hancurkan lilin dengan menggunakan lilin sampai menjadi bubuk halus. 2. Masukkan lilin ke dalam tabung reaksi 3. Masukkan termometer ke dalam tabung reaksi. Catat suhu yang ditunjukkan (To). 4. Dengan menggunakan penjepit, panaskan tabung reaksi pada pembakar spritus sambil mengaduk lilin. 5. Amati serta catat suhu yang ditunjukkan setiap menit sampai semua serbuk lilin berubah wujud. Catatlah hasil pengamatan kalian dalam bentuk tabel. 14

6. Ketika serbuk lilin semuanya berubah wujud, matikan pembakar spritus. 7. Dinginkan lilin sambil mengamati dan mencatat perubahan suhu lilin setiap 1 menit. 8. Catat suhu selama pemansan dan pendinginan dalam bentuk tabel kemudian lukiskan dalam bentuk grafik. 9. Ambilah 200 gram bonglahan es. Asukkan ke dalam air hangat (suhu 40oC). perhatikan perubahan pada es. Catatlah berapa waktu yang dibutuhkan hingga semua bongkahan es habis. Pertanyaan Analisis 1. Bagaimana keadaan suhu selama pemanasan, perubahan wujud, dan selama pendinginan?jelaskan! ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………… 2. Faktor apa yang mempengaruhi wujud zat?jelaskan! ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

15

Kesimpulan Menyimpulkan n Berdasarkan eksperimen yang kalian lakukan, tulislah kesimpulan kalian mengenai pengaruh kalor terhadap wujud zat pada kolom berikut. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

16

AZAS BLACK

Orientasi

Mengamati

Andi ingin memakan telur rebus, namun karena baru dimasak telur tersebut masih sangat panas. Kemudian andi memasukkannya ke dalam air, tidak beberapa lama telur tersebut menjadi dingin dan andi bisa membukanya. Apa yang terjadi antara telur panas dan air? Pak ali adalah pandai (penempa) besi. Pada saat menempah besi, besi dari tungku perapian memerah dan suhunya tinggi, pak Ali memasukkannya ke dalam air. Air tersebut menjadi bertambah suhunya dan suhu besi menjadi berkurang, dan bahkan suhu besi dan air sekarang hampir sama. Apa yang terjadi antara besi panas dan air? Rumusan masalah

Menanya

Tulislah rumusan masalah (pertanyaan) yang berhubungan dengan uraian yang disajikkan di atas! ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

17

Hipotesis Menalar Berdasarkan rumusan masalah yang muncul berikan hipotesis (jawaban sementara) kalian pada kolom berikut ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

Mengasosiasi Untukmembuktikan hipotesis kalian, lakukanlah eksperimen berikut! Judul

: Azas Black

Tujuan

: Menjelaskan tentang Azas Black

Alat dan bahan 1. Gelaskimia

6. Logam (besi)

2. Termometer

7. Penjepit

3. Kaki tiga

8. NeracaOhaus

4. Kalorimeter

9. Pembakarspritus/lilin

5. Air

18

Langkah-langkah percobaan 1. Ambillah sebatang logam kemudian timbang. 2. Masukkan logam ke dalam gelas kimia yang berisi air dan panaskan hingga air mendidih 3. Sambil

menunggu

pemanasan

logam,

timbang

calorimeter

dan

kelengkapannya 4. Isi calorimeter dengan air dan timbanglah 5. Ukur suhu air di dalam kalorimeter 6. Hitunglah massa air 7. Ukur suhu logam yang sedang dipanaskan dalam air tadi 8. Ambil logam tersebut dan masukkan ke dalam kalorimeter 9. Aduklah kalorimeter yang berisi logam, kemudian baca suhu yang ditunjukkan oleh termometer yang terdapat pada calorimeter sebagai suhu akhir campuran logam dan air. PertanyaanAnalisis 1. Apa yang terjadidengansuhu di dalamkalorimetersebelumdansesudahlogampanasdimasukkankedalamnya? Mengapa? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………

19

2. Denganmassa air dalamkalorimeter ma, kalorjenis air = 4200 J/ kgoC, danperubahansuhuair ∆

=

oleh air di dalam ...