Massa Jenis

Wujud Zat Di dalam kehidupan sehari-hari banyak kita temui banyak benda. Tetapi benda-benda tersebut dapat golongkan menjadi tiga yaitu: zat padat, zat cair, dan zat gas. Marilah kita bahas satu persatu ketiga jenis zat tersebut. 1. Zat Padat Ambillah sebuah batu! Amatilah ciri-cirinya! Apakah batu tersebut berubah bentuk ketika diletakkan di dalam gelas? Apakah batu tersebut volume berubah ketika diletakkan di dalam air? Kalian bisa menjawab pertanyaan di atas dan dapat menentukan ciri-ciri dari benda padat. Jadi, benda padat mempunyai ciri bentuk dan volumenya tetap, hubungan antar atom penyusunnya tetap dan teratur, gaya tarik antar partikel kuat, gerakan partikel hanya berupa getaran di sekitar posisi tetapnya. contohnya: batu, besi, meja, dan lain-lain. 2. Zat Cair

Sekarang ambillah segelas air! Amati bentuknya! Kemudian pindahkan air tersebut ke dalam botol! Amati lagi bentuknya! Pindahkan lagi air itu ke piring! Amati bentuknya! Bentuknya akan berubah sesuai dengan wadahnya. Apakah airnya akan berkurang, kalau wadahnya diganti? Tentu saja volumenya tidak berkurang! Dari pengamatan di atas dapat di simpulkan bahwa ciri dari zat cair adalah bentuknya berubah sesuai dengan wadahnya tetapi volumenya tetap, jarak antar partikel tetap dan agak berjauhan satu sama lain. gaya tarik antar partikel lemah , gerakan partikel lebih lincah daripada gerakan partikel pada zat padat. Contohnya: air, bensin, solar, dan lain-lain.

3. Zat Gas

Wujud zat yang ketiga adalah zat gas! Bagaimanakan ciri-cirinya? Ikutilah kegiatan berikut! Ambillah sebuah balon! tiuplah pelan-pelan! apa yang akan terjadi? balon itu akan menjadi besar! bentuk udaranya akan seperti balon dan volumenya sama dengan volume balon. Setelah itu, amatilah orang yang sedang memompa ban sepeda! Bagaimanakah bentuk dan volume gas tersebut? tentu saja bentuk dan volumenya seperti ban sepeda. Jadi kesimpulannya, zat gas mempunyai ciri-ciri: bentuk dan volume selalu berubah sesuai dengan wadahnya, jarak antar partikel selalu berubah, hampir tidak ada gaya tarik menarik antar patikel gas, dan gerakan partikel lebih bebas. Perubahan Wujud Zat Pada saat tertentu, umumnya zat berada dalam satu wujud zat saja. tetapi, zat berubah dari wujud yang satu ke wujud yang lain. Perubahan dari wujud padat menjadi wujud zat cair disebut melebur atau meleleh. Misalnya, mentega berbuah menjadi minyak ketika dimasukkan ke dalam penggorengan. Ini artinya perubahan dari padat ke cair membutuhkan kalor (energi). Perubahan dari wujud cair menjadi wujud padat disebut membeku. Misalnya, air menjadi es dalam lemari es. Ini artinya perubahan ini melepas kalor (energi) Perubahan dari wujud cair menjadi wujud gas disebut menguap. Contohnya, air menjadi uap air ketika dipanaskan. Ini berarti perubahan ini membutuhkan kalor (energi). Perubahan dari wujud gas menjadi cair disebut mengembun. Contohnya, embun di pagi hari terbentuk karena perubahan uap air di udara menjadi air. Perubahan ini tidak memerlukan kalor (melepas) kalor. Perubahan dari wujud padat menjadi wujud gas disebut menyublim. Contohnya, penguapan kapur barus. perubahan ini membutuhkan kalor. Perubahan dari wujud gas menjadi wujud padat disebut mengkristal (menyumblim). Contohnya, perubahan uap air menjadi salju. Perubahan ini tidak memerlukan energi atau melepas kalor. Adhesi dan Kohesi Ada dua jenis gaya tarik menarik antarpartikel: adhesi dan kohesi. Kohesi adalah gaya tarik menarik antarpartikel zat yang sejenis, misalnya partikel air dengan partikel air. Adhesi adalah gaya tarik menarik antarpartikel yang tidak sejenis, misalnya partikel air dengan partikel kaca. Bagaimana dengan permukaan zat cair dalam tabung kaca? Jika kohesi lebih besar daripada adhesi, maka permukaan zat cair dalam tabung kaca adalah meniskus cembung, contohnya raksa yang berada di dalam tabung kaca. Sedangkan jika kohesi lebih kecil daripada adhesi, permukaan zat cair dalam tabung kaca adalah meniskus cekung, misalnya air dalam tabung kaca. Terakhir, jika kohesi sama dengan adhesi, permukaan zat cair dalam tabung kaca adalah datar (lurus). perhatikan, kohesi disini adalah gaya tarik menarik antarpartikel zat cair dengan zat cair. sedang adhesi adalah gaya tarik menarik antarpartikel zat cair dengan partikel kaca.

Massa Jenis Zat A. Massa Massa adalah jumlah partikel yang terkandung dalam suatu zat. Massa merupakan salah satu ciri dari suatu zat Dalam Satuan internasional (SI) adalah kilogram dan dalam cgs adalah gram B. Massa Jenis Zat Massa jenis adalah kerapatan suatu zat Massa jenis diturunkan dari besaran massa dan volume Massa jenis adalah massa benda per satuan volume. Lambang massa jenis adalah rho (ρ) Massa jenis merupakan hasil bagi antara massa dengan volume, secara matematis dirumuskan :

ρ = m/V

Keterangan : ρ = massa jenis (kg/m3) m = massa (kg) V = volume (m3)

Nilai massa jenis suatu zat adalah tetap, tidak tergantung pada massa maupun volume zat, tetapi tergantung pada jenis zatnya, oleh karenanya zat yang sejenis selalu mempunyai masssa jenis yang sama Satuan massa jenis adalah kg/m3 atau g/cm3 Jenis zat dapat diketahui dari massa jenisnya C. Massa jenis relatif Massa jenis relatif adalah nilai perbandingan massa jenis Kegunaannya untuk mengetahui massa jenis zat Massa jenis relatif tidak mempunyai satuan Dasar penggunaan massa jenis relative : Massa jenis merupakan besaran turunan dari massa dan volume dalam praktiknya pengukuran volume biasanya kurang teliti dibandingkan dengan pengukuran massa. Oleh karenanya, untuk lebih teliti dalam menentukan massa jenis dapat dilakukan dengan mengukur massanya saja dengan massa jenis air. Karena massa jenis air merupakan bilangan yang mudah diingat, yaitu 1 g/cm3 atau 1.000 kg/m3, dengan demikian untuk mengetahui massa jenis relatif suatu zat selalu akan menggunakan perbandingan massa jenis zat dengan bilangan 1 g/cm3 atau 1.000 kg/m3. Ingat bahwa

Massa jenis relatif = massa jenis bahan/massa jenis air

Sehingga

Massa jenis bahan = massa jenis relatif x massa jenis air

D. Massa Jenis Berbagai Zat Massa jenis zat dapat dihitung dengan membandingkan massa zat (benda) dengan volumenya. Massa jenis merupakan salah satu ciri untuk mengetahui kerapatan zat. Pada volume yang sama, semakin rapat zatnya, semakin besar massanya. Sebaliknya makin renggang, makin kecil massa suatu benda. Contoh : kubus yang terbuat dari besi akan lebih besar massanya dibandingkan dengan kubus yang terbuat dari kayu, jika volumenya sama.Pada massa yang sama, semakin rapat zatnya, semakin kecil volumenya. Sebaliknya, semakin renggang kerapatannya semakin besar volumenya.Contoh : volume air lebih besar dibanding volume besi, jika massa kedua benda tersebut sama. Massa jenis berbagai zat : Nama Zat o

Udara (27 C) Bensin Kayu Alkohol Es Air Aluminium Seng Besi Kuningan Perak Raksa Emas Platina

Massa Jenis g/m3 0,0012 0,70 0,75 0,80 0,92 1,00 2,70 7,14 7,90 8,40 10,50 13,60 19,30 21,45

kg/cm3 1,2 700 750 800 920 1.000 2.700 7.140 7.900 8.400 10.500 13.600 19.300 21.450

E. Kegunaan Mengetahui Massa Jenis Konsep massa jenis sering digunakan untuk dapat menentukan dengan tepat jenis sutu zat (benda) apa yang sesuai dengan kebutuhannya, misalnya : Dalam industri pesawat terbang, dibutuhkan suatu zat (bahan) yang kuat tetapi ringan, maka digunakan aluminium sebagai badan pesawat, karena aluminium lebih ringan massanya daripada besi. Massa Jenis Dalam Kehidupan

Tentu kita pernah melihat, baik secara langsung maupun melalui TV atau koran, kapal, es terapung, dan galangan kapal. Tetapi pernahkah kita berpikir, kalau kapal, es terapung, dan galangan kapal adalah beberapa contoh dari penerapan massa jenis dalam kehidupan. Kalau belum mari kita ikuti uraian berikut. 1. Kapal Besi Terapung Kamu mungkin pernah naik kapal untuk menyeberang lautan, selat, atau hanya sungai. Konsep dasar yang digunakan oleh ilmuwan dalam membuat kapal ialah konsep massa jeni s. Tetapi menurut tabel 7.1 massa jenis air lebih kecil daripada massa jenis besi. Bagaimana kapal besi bisa terapung? Jawabannya ada pada udara dengan massa jenis 0,00129 g/cm3 yang jauh lebih ringan dibadingkan dengan air. Pada pembuat kapal membuat lambung kapal kosong yang hanya berisi udara sehingga massa jenis total kapal lebih kecil jika dibandingkan massa jenis air laut. Hasilnya kapal terapung. 2. Es Terapung Pada saat kamu ingin minum air yang dingin, kamu dapat mengambil air dari lemari es atau memasukkan es (air beku) ke dalam minumanmu. Akan terlihat bahwa es mengapung di ai. Tahukah kamu bahwa massa jenis es lebih ringan 89% dari massa jenis air dingin? Akibatnya 11% dari bongkahan es berada di atas permukaan air dan sisanya tenggelam di bawah permukaan air. Kenyataan tersebut membuat gunung es yang mengapung di laut sangat membahayakan, khususnya untuk kapal-kapal yang sedang berlayar. Hal ini telah terbukti pada kecelakaan bersejarah yang terjadi pada kapal penumpang Titanic pada tahun 1912. Kapal yang “tidak bisa tenggelam” itu tenggelam di laut Atlantik Utara setelah menabrak sebuah gunung es. 3. Galangan Kapal Gambar 7.4 Galangan kapal yang digunakan untuk memperbaiki kapalPrinsip kerja galangan kapal serupa dengan kapal, tetapi dapat ditenggelamkan dan dimunculkan. Galangan kapal dapat diisi penuh dengan dengan air laut atau dikosongkan. Kapal yang akan diperbaiki dimasukkan ke dalam galangan. Kemudian, berkuranglah air, ini mengakibatkan yang ada dalam galangan hanya udara yang massa jenisnya jauh lebih kecil. Galangan pun akan terangkat. Akhirnya air di sekeliling kapal habis dan kapal dapat diperbaiki. A. Berilah tanda silang (x) huruf a, b, c, atau d pada jawaban yang paling benar ! 1. Satuan massa dalam sistem SI adalah … a. g b. kg c. ons d. ton 2. Pengertian massa adalah … a. jenis suatu benda b. berat suatu benda 3. Perhatikan Gambar berikut 1. 2. 3.

c. jumlah partikel suatu benda d. berat dan jumlah partikel suatu benda 4.

Massa Jenis zat cair terkecil adalah no …. . a. 1 c. 3 b. 2 d. 4

4. Dalam sistem cgs, satuan massa jenis adalah … a. g/cm3 b. g/m3 c. kg/m3

d. kg/cm3

5. Pernyataan berikut ini berkaitan dengan massa jenis : 1) Massa jenis diturunkan dari besaran massa dan volume 2) Massa jenis benda adalah massa benda per satuan volume 3) Nilai massa jenis tergantung dari volume dan massa zatnya 4) Massa jenis merupakan salah satu ciri untuk mengetahui wujud zat pernyataan di atas benar, dalah … a. 1,2 dan 3 b.1, 3 dan 4 c. 1,2 dan 4 d. 2, 3 dan 4 6. Tiga buah kubus kayu mempunyai massa dan volume yang berbeda. Besar massa jenis ketiga balok tersebut adalah a. sama b. tergantung dari massanya c. tidak sama semua d. tergantung dari volumenya 7. Tiga buah kubus terbuat dari kayu, besi dan tembaga. Jika ketiga-tiganya mempunyai massa dan volume yang sama, maka besar massa jenis ketiga tabung tersebut adalah … a. sama c. tidak sama b. massa jenis silinder kayu sama dengan silinder tembaga d. massa jenis kayu sama dengan silinder besi 8. Pada volume yang sama, kubus yang terbuat dari besi dengan massa kubus yang terbuat dari kayu akan … a. bermassa sama b. massa kubus besi lebih besar dari massa kubus kayu c. massa kubus kayu lebih besar dari massa kubus besi

d. massa kubus besi lebih kecil dari massa kubus kayu 9. Jika ρ = massa jenis, m = massa dan V = volume benda, maka massa jenis suatu benda dirumuskan dengan……. a. ρ = m + V b. ρ = m x V c. ρ = m / V d. ρ = V / m 10. Jika satuan massa = g dan satuan volume = cm, maka satuan massa jenis dalam mks adalah ……. a. cm/g b. g/cm3 c. kg/cm3 d. g x cm3 11. Tujuan para ahli geologi perlu mengukur massa jenis batuan yang ditemukan untuk menentukan. . . a.jenis zat b. massa zat c. bentuk zat d. fungsi zat 12. Gas nitrogen memiliki massa jenis 0,0012 g/cm3 .Massa 0,5 m3 gas nitrogen adalah …. a.60 kg b. 6 g c. 0,6 kg d. 0,6 g 13. Sebuah balok tembaga memiliki panjang 20 cm, lebar 10 cm dan tebal 5 cm. Massa jenis tembaga adalah 8900 kg/ m3 , maka massa balok tembaga adalah…. a.89 kg

b.

89 g

c. 8,9 kg

d. 8,9 g

14. Sebuah botol kosong memiliki massa 200 g. Ketika diisi penuh dengan minyak (massa jenis = 0,8 g/cm3) massanya 480 g, dan ketika diisi penuh dengan suatu larutan, massanya 620 g. Massa jenis larutan adalah .... a.1,0 g/cm3 b. 1,2 g/cm3 c. 1,1 g/cm3 d. 1,3 g/cm3 15. Air memiliki massa jenis 1 000 kg/m3 dan es memiliki massa jenis 900 kg/m3. Perubahan volum ketika 9 kg es melebur adalah .... a.0,9 dm3 b. 1,1 dm3 c. 1,0 dm3 d. 1,2 dm3 16. Massa jenis dari benda di atas adalah …. a. 0,02 g/cm3 50 cm3 40 cm3 b. 0,2 g/cm3 c. 2 g/cm3 d. 20 g/cm3

2N

17. Massa jenis relatif terkecil dimiliki oleh benda .... a. A c. C b. B d. D 18. Suatu benda akan tenggelam jika ...... i. gaya angkat > berat benda C A ii. massa jenis benda > massa jenis cairan B D iii. gaya angkat = gaya berat air iv. massa jenis benda = massa jenis cairan a. (1) saja b. (3) saja c. (1) dan (2) d. (3) dan (4) 19. Pernyataan yang benar di bawah ini adalah …. a. ikatan partikel antara zat padat sangat lemah c. gas tidak dapat mengalir b. gaya antar partikel zat padat sangat kuat d.jarak antar partikel gas dekat 20. Pernyataan yang tidak dimiliki oleh susunan partikel zat cair adalah … a. gaya antar partikel tak sekuat pada zat padat c. ikatan antar partikel tidak cukup kuat b. jarak antar partikel berjauhan d. dapat mengalir 21. Contoh peristiwa sublimasi adalah … a. menguapnya alcohol dari tangan kita c. menguapnya parfum stik yang digunakan di dalam mobil b. terjadinya angin laut d. terbentuknya salju 22. Gaya tarik-menarik antara molekul tak sejenis disebut … a. kohesi b. meniscus cekung c. adhesi d. meniscus cembung 23. Gambar di samping menunjukan bentuk raksa ketika diletakkan di atas lantai. Bentuk tetesan raksa cenderung bulat karena a. kohesi antara raksa dan lantai lebih besar daripada adhesinya b. adhesi antara raksa dan lantai lebih besar daripada kohesinya c. terjadi meniscus cekung d. kapilaritas lebih besar dari adhesi 24. Di bawah ini merupakan contoh-contoh peristiwa kapilaritas, kecuali ….. a. terjadinya embun c. naiknya minyak tanah ke sumbu kompor b. penyerapan air oleh akar hingga daun d. basahnya dinding rumah bagian dalam ketika hujan 25. Massa jenis dapat dinyatakan dalam ….. a. kg dan m3 b. kg/m3 dan g/cm3 c. g dan cm3 d. cm3 dan mL 26. Di bawah ini merupakan besaran – besaran yang menentukan besarnya massa jenis: (i) massa (ii) koefisien muai panjang (iii) volum (iv) kalor jenis a. (i) dan (ii) b. (ii) dan (iii) c.(i) dan (iv) d. (ii) dan (iv) 27. Berikut ini yang merupakan alat-alat laboratorium yang dapat digunakan untuk menentukan massa jenis cairan, kecuali … a. neraca ohauss b. benang c. gelas kimia d. pipet

28. Sepotong emas mempunyai massa 9650 kg dengan massa jenis yang dimilikinya 1930 kg/m3. Hitunglah volume yang dimiliki oleh emas tersebut ……….. a. 4 m3 b.5 m3 c. 6 m3 d. 7 m3 29. Sebuah kubus panjang sisinya adalah 2 m, setelah ditimbang massanya 150 kg. Berapakah massa jenis dari kubus tersebut a. 0,05 kg/m3 b. 75 kg/m3 c. 300 kg/m3 d. 18,75 kg/m3 30. Zat padat berubah wujud menjadi zat cair melalui proses …………… a. Menguap b. Melebur c. Menyublim d. Deposisi 31. Dibawah ini yang bukan termasuk zat adalah ………………… a. Cahaya b.Kaca c. Udara .d. Plasma 32. Massa jenis gas lebih kecil daripada massa jenis air karena partikel – partikel gas ………. a. Lebih kecil b. Bergerak lebih cepat c. Jaraknya berjauhan d. Lebih ringan 33. Berikut ini yang bukan merupakan manfaat dari kapilaritas adalah ……… a. Naiknya minyak tanah melalui sumbu kompor c. Sifat mengisap cairan pada kain b. Merembesnya air hujan ke dalam dinding rumah d. Naiknya air dari akar ke daun melalui pembuluh kayu 34. Yang dimaksud dengan zat adalah ……. a. Sesuatu yang memiliki energi c. Sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang b. Sesuatu yang menempati ruang d. Sesuatu yang memiliki massa 35. Bahan berikut yang letak molekul-molekulnya berjauhan dan tidak teratur adalah ………….. a. Air b. Gas c. Kayu d. Batu 36. Semua zat cair memiliki ……… a. Bentuk tetap dan volume tetap c. Bentuk tak tetap dan volume tetap b. Bentuk tak tetap dan volume tak tetap d. Bentuk tetap dan volume tak tetap 37. Permukaan raksa dalam tabung reaksi tampak cembung, hal ini dikarenakan ……….. a. Kohesi > Adhesi b. Kohesi < Adhesi c. Kohesi = Adhesi d. Adhesi > Kohesi 38. Perubahan wujud melepas kalor adalah ………. a. Mencair dan menguap b. Mencair dan mengembun c. Mengembun dan membeku d. Membeku dan menguap 39. Dalam suatu zat, partikel-partikelnya bergetar, berpindah tempat dan berputar. Tarik – menarik antar partikelnya lemah. Zat ini sangat mungkin adalah ………….. a. Padat b. Cair c. Gas d. Plasma 40. Sebuah kubus massanya 64 gram dan volumenya 8 cm3. Hitunglah massa jenis kubus tersebut …….. a. 7,75 g/cm3 b. 8,00 g/cm3 c. 7,00 g/cm3 d. 8,20 g/cm3 41. Perubahan wujud menerima kalor adalah…….. a. Menguap dan melebur b. Melebur dan mencair c. Mencair dan mengembun d. Mengembun dan membeku 42. 100 kg air dengan volume 0,1 m3 dicampur dengan 140 kg larutan asam bervolume 0,1 m3. Apabila tidak ada perubahan volume, hitunglah massa jenis rata-rata dari campuran tersebut …. a. 113 kg/m3 b. 1100 kg/m3 c. 1313 kg/m3 d. 1133 kg/m3 43. Berikut ini merupakan alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis suatu zat adalah …… a. Neraca, stopwatch dan gelas ukur c. Neraca, gelas ukur dan jangka sorong b. Neraca, gelas ukur dan mistar d. Neraca, mistar dan stopwatch 44. Perbedaan antara kayu dan air adalah ……………. a. Partikel kayu sangat berdekatan, partikel air berjauhan c. Partikel kayu teratur, partikel air tidak teratur b. Partikel kayu berjauhan, partikel air berdekatan d. Partikel kayu tidak teratur, partikel air teratur 45. Bentuk berubah-ubah dan volume yang dimiliki berubah, merupakan ciri dari ……. a. Zat padat b. Zat cair c. Zat gas d. Bukan zat B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar ! 1. Apakah artinya massa jenis air 1000 kg/m3? 2. Mengapa bahan yang berbeda , volumenya sama memiliki massa jenis yang berbeda 3. mengapa 1 m3 kayu dengan 1 m3 es massanya tidak sama? 4. Apakah manfaat dari diketahuinya massa jenis suatu zat? 5. Balok es panjang 2,5 m, lebar 50 cm dan tinggi 0,00025 km. Jika massa jenis besi tersebut 7,9 g/cm3, maka berapakah massanya?