Inisiasi 4

Inisiasi 4
Perpindahan Panas Konduksi
Saudara sekalian, pada pertemuan ini kita akan mendiskusikan materi yang
ada pada unit 4: Suhu dan Kalor, sub unit 1: perpindahan panas secara konduksi.
Siapkan alat dan bahan yang anda perlukan dan segeralah laksanakan kegiatan
tutorial online yang ke 4 ini untuk mata kuliah Praktikum IPA. Seperti yang Anda
ketahui bahwa kompetensi mata kuliah ini adalah setelah Saudara mengikuti
perkuliahan ini diharapkan Anda dapat melakukan kegiatan praktikum untuk
beberapa praktikum konsep-konsep IPA Sekolah Dasar dan memiliki kemampuan
menerapkan strategi pembelajaran praktikum di Sekolah Dasar. Adapun kompetensi
dasar mata kuliah ini adalah dapat melakukan percobaan perpindahan panas secara
konduksi.
Adapun tujuan dari kegiatan ini adalah:
1. dapat menjelaskan proses penyebaran panas pada benda padat
2. menemukan bahwa kecepatan penyebaran panas berbeda pada setiap bahan
3. mengelompokkan bahan-bahan yang dapat menghantarkan panas dan yang
tidak dapat menghantarkan panas.
Setiap benda dibangun oleh partikel-patrikel yang ukurannya sangat kecil yang
jumlahnya sangat banyak. Antara partikel -partikel tersebut saling mengikat satu
sama lainnya. Ikatan antar partikel ada yang kuat dan ada yang lemah. Pada benda
padat jarak antara partikel-partikel penyusun sangat berdekatan dan ikatannya relatif
lebih kuat sehingga sulit untuk dipisahkan.
Perpindahan panas secara konduksi dapat terjadi dalam dua proses. Pertama,
Proses perpindahan panas pada benda padat dapat dipahami melalui teori partikel
Pemanasan pada salah satu ujung zat menyebabkan partikel-partikel pada ujung itu
menjadi sangat aktif sehingga bergetar lebih cepat, akibatnya energi kinetiknya
bertambah
Gerakan partikel pada benda padat berupa vibrasi (getaran) partikel, getaran
partikel ini dikenal juga dengan getaran termal. Semakin banyak kalor yang
diberikan maka akan semakin cepat getaran partikel dan itu berarti semakin tinggi
energi kinetik yang dimiliki partikel. Energi kinetik merupakan energi yang dimiliki
benda atau partikel karena gerakannya. Partikel dengan energi yang lebih tinggi akan
mendorong partikel tetangganya, partikel tetangga akan mendorong partikel
Inisiasi Praktikum IPA
1
tetangganya juga sehingga tetangganya akan bergetar semakin cepat. Demikian
seterusnya sehingga gerakan ini akan menyebar secara merata pada seluruh bagian
benda padat, sehingga panas dapat menyebar secara merata pada seluruh bagian
benda padat. Proses perpindahan kalor dengan cara ini berlangsung lambat karena
diperlukan beda suhu yang tinggi diantara kedua ujung untuk memindahkan lebih
banyak kalor.
Kedua, kalor dipindahkan melalui elektron-elektron bebas yang terdapat dalam
struktur atom logam. Elektron bebas merupakan elektron yang tidak terikat dengan
atom sehingga bebas bergerak dari satu atom ke atom yang lain dalam seluruh
bagian logam. Bila suatu bagian dipanaskan maka elektron akan menerima tambahan
energi sehingga energi bertambah besar. Karena sifatnya yang bebas, maka tembahan
energi ini dengan cepat dapat diberikan kepada elektron-elektron lain yang letaknya
lebih jauh melalui tumbukan . Dengan cara ini kalor dapat berpindah lebih
cepat.Perpindahan panas yang demikian dinamakan dengan perpindahan panas
secara konduksi. Pada perpindahan panas dengan cara konduksi, dimana panas
berpindah tanpa disertai dengan perpindahan partikel-partikel penyusun benda
tersebut.
Pada benda padat yang berbeda, maka susunan partikel pembangun benda
padat juga berbeda. Perbedaan susunan ini akan menyebabkan kecepatan getaran
partikel akibat diberikan kalor juga akan berbeda sehingga untuk bahan yang berbeda
kecepatan perambatan panasnya juga akan berbeda. Konduksi panas pada benda
padat ada yang cepat dan ada yang sangat lambat. Benda yang dapat menghantarkan
panas dengan baik disebut bahan konduktor. Sedangkan benda yang lambat atau
tidak dapat menghantarkan panas dengan baik disebut dengan isolator.
Alat dan Bahan
KIT yang terdiri dari
1. Standar
2. batang tembaga, dan aluminium sepanjang 12 cm.
3. plastisin atau lilin
4. pembakar spirtus
5. stopwatch
2
Inisiasi Praktikum IPA
Prosedur Kerja
Percobaan 1. Percobaan untuk memperlihatkan penyebaran panas pada
benda padat.
1. siapkan tiga buah bola-bola pastisin dengan
ukuran yang sama (diameter 0,5 cm)
2. tempelkan bola-bola plastisin yang sudah
disiapkan pada batang tembaga masingmasing pada jarak 6, 9, dan 12 cm.
3. pasangkan batang tembaga pada standar
(lihat gambar disamping)
4. hidupkan pembakar spirtus, dan pada saat yang sama jalankan stopwatch.
5. Lalu amati apa yang terjadi, dan catat waktu jatuhnya bola-bola plastisin.
Isikan datanya ke dalam tabel pengamatan
6. Buatlah grafik hubungan antar jarak dengan waktu jatuhnya bola-bola
plastisin lama pemanasan
7. Tariklah kesimpulan dari data dan grafik yang sudah dibuat.
Tabel pengamatan percobaan penyebaran panas pada benda padat
Bola ke...
Jarak ( cm)
Waktu (detik)
1
6
2
9
3
12
Waktu (detik)
O
Jarak (cm)
Grafik Hubungan antara jarak dengan suhu
Inisiasi Praktikum IPA
3