RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP) Sekolah Mata Pelajaran Kelas / Semeseter Materi Pokok Sub Pokok Materi Alokasi Waktu
: SMA : FISIKA : X / Genap : Azas Black : Suhu dan Kalor : 1 x 15 Menit
A. Kompetensi Inti 1.
Menghargai dan menghayati ajaran agama yang dianutnya.
2.
Menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (toleran, gotong-royong), santun dan percaya diri dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan dalam jangkauan-jangkauan pergaulan dan keberadaannya.
3.
Memahami dan menerapkan pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, terkait fenomena dan kejadian dan tampak mata.
4.
Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah kongkret (menggunakan, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah abstrak (menulis, membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam sudut pandang/teori.
B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi Kompetensi Dasar 1. Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam dan jagat raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakanya. 2. Menunjukkan perilaku Ilmiah (memiliki rasa ingin tahu, objektif, jujur, teliti, cermat, tekun, hati-hati, bertanggung jawab, terbuka, kritis, kreatif, inovatif, dan peduli lingkungan) dalam aktifitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percoban dan berdiskusi. 3. Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor pada kehidupan seharihari.
Indikator Pencapaian 1. Memiliki iman yang kuat dan selalu bersyukur, dan dapat menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam dan jagat raya. 2. Menjelaskan konsep azas Black. 3. menyebutkan contoh penerapan Azas Black dalam kehidupan sehari-hari.
4. Menghitung kalor dilepas dan kalor yang diterima sebuah benda.
C. Tujuan Pembelajaran 1.
Siswa mampu menjelaskan Konsep Azas Black
2.
Melalui kegiatan Tanya jawab, peserta didik dapat menyebutkan contoh penerapan Azas Black dalam kehidupan sehari-hari.
3.
Siswa mampu menghitung kalor yang dilepas dan kalor yang diterima sebuah benda.
D. Materi Azas Black Joseph Black adalah seorang fisikawan yang lahir pada 16 april 1728 dan meninggal pada 16 Desember 1799 dimana pada tahun 1760 ia mengemukakan pertama kalinya tentang Azas Black dimana ia menyatakan bahwa "Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang suhunya lebih rendah" dimana teori ini dapat dirumuskan sebagai berikut; QL = QT Keterangan: Qlepas = jumlah kalor yang dilepas oleh zat Qterima = jumlah kalor yang diterima oleh zat Pengukuran kalor sering dilakukan untuk menentukan kalor jenis suatu zat, sebab jika kalor jenis sudah diketahui maka kalor yang diserap atau dilepaskan dapat ditentukan dengan mengukur perubahan suhu zat tersebut. Kemudian dengan menggunakan persamaan Q = m.c.ΔT, kalor dapat dihitung. Pada waktu menggunakan rumus ini harus diingat bahwa suhu naik berarti zat menerima kalor dan suhu turun berarti zat melepaskan kalor. Perhatikan nilai kalor jenis air pada tebel beberapa kalor jenis zat di bawah ini dan bandingkan dengan kalor jenis zat-zat yang lain, termasuk zat-zat yang tidak disebut di dalam tebel. Ini berarti air memerlukan kalor lebih banyak dari pada zat lain untuk massa dan kenaikan suhu yang sama. Air juga melepaskan kalor yang lebih besar dibandingkan dengan zat-zat lain jika suhunya diturunkan. Tabel. Kalor Jenis Beberapa Zat No 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Nama Zat Alkohol Es Air Uap air Alumunium Besi/baja Emas Gliserin Kaca
Kalor Jenis J/kg.oc Kkal/kg°C 2.400 550 2.100 500 4.200 1.000 2.010 480 900 210 450 110 130 30 2.400 580 670 160
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Kayu Kuningan Marmer Minyak tanah Perak Raksa Seng Tembaga Timbal Badan manusia
1.700 380 860 2.200 230 140 390 390 130 3.470
400 90 210 580 60 30 90 90 30 830
E. Pendekatan/Metode/Model Pembelajaran Pendekatan
: Saintifik
Metode
: Ceramah, dan tanya jawab.
Model
: Stad
F. Kegiatan Pembelajaran
SINTAK STAD
KEGIATAN GURU
KEGIATAN SISWA
ALOKASI WAKTU
PENDAHULUAN Mengucapkan salam kepada siswa.
Menjawab salam.
Meminta salah satu siswa untuk memimpin doa.
Salah satu siswa memimpin doa.
Absensi siswa dengan memanggil nama siswa satu per satu.
Memjawab absensi ketika namanya dipanggil.
2 Menit
KEGIATAN INTI Fase 1 Menyampaikan tujuan dan memotivasi siswa
Menyampaikan topik pembelajaran.
Menyampaikan Tujuan pembelajaran
Memperhatikan, mendengarkan, dan mencatat topik pembelajaran yang disampaikan oleh guru. Memperhatikan dan mendengarkan kompetensi
3 Menit
yang akan di capai dalam pembelajaran yang disampaikan oleh guru.
Fase 2 Menyajikan/menya mpaikan informasi
Fase 3 evaluasi
Memberikan motivasi siswa dengan cara bertanya kepada siswa “anak-anak, siapa yang setiap pagi sebelum berangkat sekolah minum susu ? sewaktu susu yang dingin diberi air panas, apa yang terjadi ? nah, sewaktu susu yang dingin diberi air panas maka kalor akan menyebar ke seluruh susu yang dingin, sehingga susu terasa hangat.
Memperhatikan dan mendengarkan motivasi yang disampaikan oleh guru.
Menyampaikan dan menjelaskan materi pembelajaran.
Memperhatikan, 5 Menit mendengarkan dan mencatat materi pembelajaran yang disampaikan dan dijelaskan oleh guru.
Menanyakan pemahaman siswa terhadap materi yang disampaikan dan dijelaskan guru.
Bertanya tentang materi pembelajaran yang belum dipahami.
Meminta siswa untuk menyebutkan salah satu contoh penerapan azas Black.
Menyebutkan salah satu contoh penerapan azas Black.
Melakukan evaluasi dan kegiatan tindak lanjut dengan memberikan tugas berupa soal-soal uraian untuk diselesaikan dirumah.
Menerima tugas berupa soal-soal uraian untuk diselesaikan dirumah.
3 Menit
Menyimak guru menyimpulkan materi pembelajaran.
2 Menit
PENUTUP Menyimpulkan materi pembelajaran yang telah disampaikan dan dijelaskan.
Memberitahu siswa tentang materi selanjutnya yang akan diajarkan minggu depan.
Mendengarkan guru menyampaikan materi selanjutnya yang akan diajarkan minggu depan.
Menyampaikan permohonan Menjawab salam. maaf dan mengucapkan salam penutup.
G. Media dan Sumber Belajar 1.
Media a. Papan Tulis
2.
Sumber Belajar a. Suprianto, Fisika Untuk SMA/MA Kelas X, 2006, Jakarta: Phibeta. b. Setya Nurachmandani, Fisika 1 Untuk SMA/MA Kelas X BSE, 2009, Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. c. Sumber dari halaman web / internet
H. Penilaian 1.
2.
3.
Jenis/Teknik Penilaian a. Sikap
: Perilaku
b. Pengetahuan
: Tes Uraian
Instrumen penilaian a. Sikap
: Instrumen penilaian sikap.
b. Pengetahuan
: Instrumen tes.
Instrumen Terlampir.
Lampiran I
INSTRUMEN PENILAIAN SIKAP Berilah nilai (1/2/3/4/5) pada kolom dengan mengacu pada skala penilaian sikap!
No
Nama
Aktif
Jujur
HatiHati
Tanggung Disiplin Jawab
Kerja Sama
Tenggang Rasa
1 2 3 4 5 6 Lampiran II 1. Jelaskanlah konsep azas Black? 2. Setiap pagi, Ani selalu mandi dengan air hangat. Untuk memperoleh air yang hangat, Ani mencampurkan air bermassa 1000 gram yang bersuhu 30oC dengan 500 gram air mendidih yang bersuhu 90oC. Analisislah zat yang menyerap kalor dan zat yang melepaskan kalor ! 3. Air sebanyak 0,5 kg yang bersuhu 100° C di tuangkan ke dalam bejana dari aluminium yang memiliki massa 0,5 kg. Jika suhu awal bejana sebesar 25° C, kalor jenis aluminium 900 J/kg °C, dan kalor jenis air 4.200 J/kg °C, maka tentukan suhu kesetimbangan yang tercapai ! (anggap tidak ada kalor yang mengalir ke lingkungan). 4. Jika teh 200 cm3 pada suhu 95 oC dituangkan ke dalam cangkir gelas 150 g pada suhu 25 oC, berapa suhu akhir (T ) dari campuran ketika dicapai kesetimbangan, dengan menganggap tidak ada kalor yang mengalir ke sekitarnya ? 5. Botol termos berisi 230 gram kopi pada suhu 80oC. Kemudian ditambahkan susu sebanyak 20 gram bersuhu 5oC. Jika tidak ada kalor pencampuran maupun kalor yang terserap botol termos dan kalor jenis kopi = susu = air = 1,00 kal/goC, maka berapakah suhu keseimbangan campuran ?
Lampiran III KUNCI JAWABAN 1. Kalor Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang suhunya lebih rendah. dimana teori ini dapat dirumuskan sebagai berikut; QL = QT 2. Berdasarkan konsep azas Black, zat yang menyerap kalor adalah zat yang suhunya rendah dan zat yang melepas kalor adalah zat yang suhunya tinggi. Jika Ani mencampurkan air bermassa 1000 gram yang bersuhu 30oC dengan 500 gram air mendidih yang bersuhu 90oC maka air yang bermassa 1000 gram yang bersuhu 30oC akan menyerap kalor dan air mendidih yang bermassa 500 gram yang bersuhu 90oC akan melepasakan kalor. 3. Diketahui : a. mbjn = 0,5 kg b. mair = 0,5 kg c. Tair = 100° C d. Tbjn = 25° C e. cair = 4.200 J/kg °C f. cbjn = 900 J/kg °C Ditanyakan : Ttermal = ...? Penyelesaian: Qdilepas = Qditerima m × cair × ΔT air = m × cbjn × ΔT bjn 0,5 × 4.200 × (100 – Ttermal) = 0,5 × 900 × (Ttermal – 25) 210.000 – 2.100 Ttermal = 450 Ttermal – 11.250 2.550 Ttermal = 222.250 Ttermal = 87,156° C Jadi, suhu kesetimbangannya adalah 87,156° C. 4. Diketahui: a. Cair = 4.200 J/kgoC. b. V = 200 cm3 = 200 x 10- 6 m3, c. M = ρ.V = (1,0 x 103 kg/m3)(200 x 10-6 m3) = 0,20 kg Ditanyakan: Ttermal ? Penyelesaian: Dengan menerapkan Hukum Kekekalan Energi, maka: Qdilepas = Qditerima kalor yang hilang dari teh = kalor yang diterima cangkir mteh. cteh (95 oC – T ) = mcangkir .ccangkir. (T – 25 oC)
di mana T adalah temperatur yang masih belum diketahui. (0,20 kg)(4.200 J/kgoC)(95oC – T ) = (0,15 kg)(840 J/kgoC)(T – 25oC) 840 (95oC – T ) = 126 (T – 25oC) 79.800oC – (840T) = (126T) – 3.150oC T = 79.35 oC Teh berkurang suhunya sebesar 10oC dalam mencapai kesetimbangan dengan cangkir. 5. Diketahui: a. tK = 80 oC, mK = 250 gr b. tS = 5 oC, mS = 20 gr c. c = 1 kal/gr oC Diyantakan: Ttermal ? keadaan campuran kedua zat cair tersebut dapat dilihat seperti pada Gambar dan untuk mempermudah perhitungan dapat digambar grafik Q – t. Dari grafik terlihat bahwa kopi akan melepas kalor dan susu akan menyerap kalor. Besarnya memenuhi: Penyelesaian: QS = QK mS cS ΔtS = mK cK ΔtK 20 . 1 . (T - 5) = 230 . 1 (80 - T) 250 t = 18400 + 100 T = 74oC Jadi, suhu keseimbangan campuran adalah T = 74oC
Lampiran IV TABEL. PEDOMAN PENSKORAN SOAL TES URAIAN NO
1
JAWABAN
SKOR
Menuiskan jawaban dengan benar. "Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang suhunya lebih rendah" QL = QT
7
Menuliskan jawaban tetapi tidak benar. “Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang suhunya lebih rendah" QL = QT
3
Tidak menuliskan jawaban.
0
Skor Maksimum
10
Menuiskan jawaban dengan benar. “Berdasarkan konsep azas Black, zat yang menyerap kalor adalah zat yang suhunya rendah dan zat yang melepas kalor adalah zat yang suhunya tinggi. Jika Ani mencampurkan air bermassa 1000 gram yang 23 bersuhu 30oC dengan 500 gram air mendidih yang bersuhu 90oC maka air yang bermassa 1000 gram yang bersuhu 30oC akan menyerap kalor dan air mendidih yang bermassa 500 gram yang bersuhu 90oC akan melepasakan kalor”. Menuliskan jawaban tetapi tidak benar. “Berdasarkan konsep azas Black, zat yang menyerap kalor adalah zat yang suhunya tinggi dan zat yang melepas kalor adalah zat yang suhunya rendah. Jika Ani mencampurkan air bermassa 1000 gram yang 7 bersuhu 30oC dengan 500 gram air mendidih yang bersuhu 90oC maka air yang bermassa 1000 gram yang bersuhu 30oC akan melepas kalor dan air mendidih yang bermassa 500 gram yang bersuhu 90oC akan menerimakan kalor”. 0 Tidak menuliskan jawaban. Skor Maksimum Menuliskan diketahui : mbjn = 0,5 kg mair = 0,5 kg Tair = 100° C Tbjn = 25° C
30
2
cair = 4.200 J/kg °C cbjn = 900 J/kg °C Menuliskan ditanyakan : Ttermal = ...? Menuliskan Persamaan Qdilepas = Qditerima m × cair × ΔT air = m × cbjn × ΔT bjn Menuliskan jawaban dengan benar Qdilepas = Qditerima m × cair × ΔT air = m × cbjn × ΔT bjn 0,5 × 4.200 × (100 – Ttermal) = 0,5 × 900 × (Ttermal – 25) 210.000 – 2.100 Ttermal = 450 Ttermal – 11.250 2.550 Ttermal = 222.250 Ttermal = 87,156° C MenTuliskan jawaban tetapi tidak benar. Qdilepas = Qditerima m × cair × ΔT air = m × cbjn × ΔT bjn 0,5 × 4.200 × (100 – Ttermal) = 0,5 × 900 × (Ttermal – 25) 210.000 – 2.100 Ttermal = 450 Ttermal – 11.250 2.550 Ttermal = 222.250 Ttermal = 80° C Tidak menuliskan jawaban Menuliskan kesimpulan. Jadi, suhu kesetimbangannya adalah 87,156° C Skor Maksimum Menuliskan diketahui : Cair = 4.200 J/kgoC. V = 200 cm3 = 200 x 10- 6 m3, m = ρ.V = (1,0 x 103 kg/m3)(200 x 10-6 m3) = 0,20 kg Menuliskan ditanyakan : Ttermal = ...? Menuliskan Persamaan Dengan menerapkan Hukum Kekekalan Energi, maka: Qdilepas = Qditerima Menuliskan jawaban dengan benar Qdilepas = Qditerima kalor yang hilang dari teh = kalor yang diterima cangkir mteh. cteh (95 oC – T ) = mcangkir .ccangkir. (T – 25 oC) (0,20 kg)(4.200 J/kgoC)(95oC – T ) = (0,15 kg)(840 J/kgoC)(T- 25oC) 840 (95oC – T ) = 126 (T – 25oC) 79.800oC – (840T) = (126T) – 3.150oC T = 79.35 oC Menuliskan jawaban tetapi tidak benar. Qdilepas = Qditerima
1 1
10
3
0 2 20
2
1 1
10
5
kalor yang hilang dari teh = kalor yang diterima cangkir mteh. cteh (95 oC – T ) = mcangkir .ccangkir. (T – 25 oC) di mana T adalah temperatur yang masih belu diketahui. (0,20 kg)(4.200 J/kgoC)(95oC – T ) = (0,15 kg)(840 J/kgoC)(T – 25oC) 840 (95oC – T ) = 126 (T – 25oC) 79.800oC – (840T) = (126T) – 3.150oC T = 70.35 oC Tidak menuliskan jawaban.
0
Skor Maksimum
20
Menuliskan diketahui : tK = 80 oC, mK = 250 gr tS = 5 oC, mS = 20 gr c = 1 kal/gr oC Menuliskan ditanyakan : Ttermal = ...? Menuliskan Persamaan QS = QK mS cS ΔtS = mK cK ΔtK Menuliskan jawaban dengan benar QS = QK mS cS ΔtS = mK cK ΔtK 20 . 1 . (T - 5) = 230 . 1 (80 - T) 250 t = 18400 + 100 T = 74oC Menuliskan jawaban tetapi tidak benar. QS = QK mS cS ΔtS = mK cK ΔtK 20 . 1 . (T - 5) = 230 . 1 (80 - T) 250 t = 18400 + 100 Tidak menuliskan jawaban Menuliskan kesimpulan. Jadi, suhu keseimbangan campuran adalah T = 74oC Skor Maksimum Jumlah Skor
2
1 1
10
3
0 2 20 100
Rekapitulasi Hasil Penilaian Tes Uraian Siswa No Soal No
1 1 2 3 4 5 6
Skor Total
Nama 2
3
4
5