Rencana Pelaksanaan Pembelajaran Fisika: Suhu, Kalor, dan Perpindahan Kalor

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah
: SMA Negeri 7 Kota Bengkulu
Mata Pelajaran
: Fisika
Kelas / Semester
: XI IPA / Ganjil
Materi Pokok
: Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor
Alokasi Waktu
: 8 JP
A. Kompetensi Inti (KI)
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2 : Mengembangkan perilaku (jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun, ramah
lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif dan pro-aktif) dan
menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan bangsa
dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam
menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
KI 3 : Memahami dan menerapkan pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam
ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan
kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait 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.
B.
Kompetensi Dasar
3.5 Menganalisis pengaruh kalor dan perpindahan kalor yang meliputi karakteristik
termal suatu bahan, kapasitas dan konduktivitas kalor pada kehidupan sehar-hari.
4.5 Merencanakan dan melakukan percobaan tentang karakteristik termal suatu bahan,
terutama terkait dengan kapasitas dan konduktivitas kalor, beserta presentasi hasil
dan makna fisisnya.
C. Indikator Pencapaian Kompetensi
Pertemuan 1
3.5.1 Mendefinisikan suhu dan Kalor
3.5.2 Menjelaskan hubungan kalor dan suhu
3.5.3 Menganalisis pengaruh kalor dalam kehidupan sehari-hari
Pertemuan 2
3.5.4 Menganalisis pengaruh perubahan suhu terhadap pemuaian zat
3.5.5 Menganalisis pengaruh kalor pada zat
Pertemuan 3
3.5.6 Menganalisis percampuran zat melalui azas Black
4.5.1 Merencanakan dan melaksanakan percobaan untuk menyelidiki karakteristik termal
suatu bahan melalui Asas Black
Pertemuan 4
3.5.7 Menganalisis karakteristik dan sifat perpindahan kalor
D. Tujuan Pembelajaran
Pertemuan 1

Melalui proses pembelajaran siswa mampu mendefinisikan suhu dan kalor

Melalui proses pembelajaran siswa mampu menjelaskan hubungan suhu dan
kalor

Melalui proses pembelajaran siswa mampu menganalisis pengaruh kalor dalam
kehidupan sehari-hari
Pertemuan 2

Melalui proses pembelajaran siswa mampu menganalisis pengaruh perubahan
suhu terhadap pemuaian zat

Melalui proses pembelajaran siswa mampu menganalisis pengaruh kalor pada zat
Pertemuan 3

Melalui proses pembelajaran siswa mampu menganalisis percampuran zat
melalui Asas Black

Melalui proses percobaan siswa mampu menyelidiki karakteristik termal suatu
bahan melalui asas Black
Pertemuan 4

Melalui proses pembelajaran siswa dapat menganalisis karakteristik dan sifat
perpindahan kalor
E. Materi Pembelajaran
Pertemuan Pertama
1. Suhu
Derajat panas atau dingin yang kamu rasakan dinamakan suhu. Suhu juga disebut
temperatur yang diukur dengan alat termometer. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu
benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi
yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak,
baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat getaran. Makin tingginya
energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut.
Secara kualitatif, kita dapat mengetahui bahwa suhu adalah sensasi dingin atau
hangatnya sebuah benda yang dirasakan ketika menyentuhnya. Secara kuantitatif, kita
dapat mengetahuinya dengan menggunakan termometer. Termometer bekerja dengan
memanfaatkan perubahan sifat-sifat fisis benda akibat perubahan suhu. Zat cair yang
umum digunakan dalam termometer adalah air raksa. Hal ini dikarenakan raksa memiliki
keunggulan dibandingkan zat cair lainnya, salah satu keunggulannya yaitu dapat
menyerap panas suatu benda yang akan diukur sehingga suhu raksa sama dengan suhu
benda yang diukur.
Ada skala suhu yang dapat kita gunakan untuk pengukuran suhu, yaitu skala Celcius,
Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin. Keempat skala tersebut memiliki perbedaan dalam
pengukuran suhunya. Termometer dirancang dengan menggunakan sifat pemuaian suatu
zat. Jika bahan yang digunakan sama, maka pemuaian yang terjadi juga sama, tetapi
karena skala yang digunakan berbeda akibatnya perlu penyesuaian.
Pada termometer X dan Y berlaku perbandingan sebagai berikut:
X
Y

X 0 Y0
Keterangan:
X = Selisih antara skala yang ditunjukkan termometer X dengan titik tetap bawah
termometer X.
Y = Selisih antara skala yang ditunjukkan termometer Y dengan titik tetap bawah
termometer Y.
X 0 = Jumlah skala pada termometer X.
Y0 = Jumlah skala padatermometer Y.
Berikut beberapa rumus untuk mengkonversi skala suhu:
5
TC  TR
4
4
TR  (TF  32)
9
9
TF  TC  32
5
9
TF  TR  32
5
5
TC  (TF  32)
9
4
TR  TC
5
TC  TK  273
TK  TC  273
2. Kalor
Kalor dapat didefinisikan sebagai proses transfer energi dari suatu zat ke zat lainnya
dengan diikuti perubahan termperatur. Satuan kalor adalah joule (J) yang diambil dari
nama seorang ilmuwan yang telah berjasa dalam bidang ilmu Fisika, yaitu James
Joule. Satuan kalor lainnya dalah kalori. Hubungan satuan joule dan kalori adalah 1
kalori = 4,184 joule.
3. Kalor Laten, adalah banyaknya kalor untuk mengubah wujud 1 gram zat. Kalor laten
ada 2 yaitu: kalor lebur (L) dan kalor uap (U).
4. Manfaat kalor dalam kehidupan
-
Memasak makanan ataupun minuman
-
Menjemur pakaian
-
Pembuatan es
-
Pembuatan garam
-
Dan lainnya
Pertemuan Kedua
1. Pengaruh perubahan suhu terhadap pemuaian, pemuaian adalah bertambah
besrnya ukuran suatu benda karena kenaikan suhu yang terjadi pada benda. Kenaikan
suhu menyebabkan benda itu mendapat tambahan energi berupa kalor yang
menyebabkan molekul pada benda bergerak lebih cepat. Jenis-jenis pemuaian:
a. Pemuaian zat padat
-
Muai panjang
Koefisien muai
panjang adalah
bilangan
yang
menunjukkan
besarnya
pertambahan panjang tiap satu meter pada suhu 1 K atau 1º C. Pada suhu dan
panjang mula-mula suatu zat berturut-turut adalah T0 (K atau º C) dan L0 (m),
maka panjang benda setelah dipanaskan hingga suhu T (K atau º C) adalah
Lt (m). Secara matematis dirumuskan :
lt  l0 (1  T )
-
Muai Luas
Koefisien muai luas adalah bilangan yang menunjukkan besarnya pertambahan
luas tiap satu meter persegi pada suhu 1 K atau 1º C. Luas benda setelah
dipanaskan hingga suhu tertentu dapat dihitung dengan rumus berikut :
At  A0 (1  T )  A  A0 T
-
Muai ruang atau volume
Koefisien muai
volume adalah
bilangan
yang
menunjukkan
besarnya
pertambahan volume tiap satu meter kubik pada suhu 1 K atau 1º C. Untuk
mengetahui volume benda setelah dipanaskan hingga suhu tertentu, dapat
digunakan persamaan :
Vt  V0 (1  T )  V  V0T
2. Pengaruh Kalor pada zat, setiap zat memiliki kecenderungan untuk berubah jika zat
diberikan temperatur yang lebih tinggi ataupun lebih rendah. Zat pun bisa mengalami
perubahan, sebagai berikut:
Perubahan suhu dan perubahan wujud, jika suatu benda diberikan kalor yang cukup
maka dapat terjadi kedua perubahan itu.
Pada saat terjadi perubahan wujud, maka tidak terjadi perubahan suhu karena kalor
digunakan untuk mengubah wujud zat. Sebaliknya, jika terjadi perubahan suhu maka
tidak terjadi perubahan wujud karena kalor digunakan untuk mengubah suhu suatu
zat.
Kapasitas Kalor, kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk
menaikkan suhu suatu benda sebesar 1C . Kapasitas kalor dapat dirumuskan yaitu:
C
Q
T
Dimana,
Q
= kalor yang diserap (J)
T
= kenaikan suhu pada benda (K)
C
= kapasitas kalor (J/K)
Zat yang sama memiliki kapasitas kalor yang berbeda bila massanya berbeda.
Sebaliknya, zat yang berbeda dapat memiliki kapasitas kalor yang sama bila memiliki
perbandingan massa tertentu.
Kalor Jenis, kalor jenis adalah kapasitas kalor dari 1 kg zat.
c
C
m
Dengan, C = kapasitas kalor benda (J/K), m = massa benda (kg), c = kalor jenis benda
(J/kg K atau J/kg C ). Berdasarkan rumusan kapasitas kalor dan kalor jenis, maka
pengaruh kalor terhadap perubahan suhu adalah:
Q  mcT
Pertemuan Ketiga
1. Percampuran zat melalui azas Black, setiap dua benda atau lebih dengan suhu berbeda
dicampurkan maka benda yang bersuhu lebih tinggi akan melepaskan kalor,
sedangkan benda yang bersuhu lebih rendah akan menyerap kalor hingga mencapai
kesetimbangan yaitu suhunya sama. Alat yang digunakan untuk mengukur kalor
adalah kalorimeter. Kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima, ini
merupakan Hukum Kekekalan Energi yang dikemukakan oleh Joseph Black.
Qlepas  Qterima
m1c1T1  m2 c2 T2
m1c1 (T1  Tc )  m2 c2 (Tc  T2 )
Pertemuan Keempat
1. Konduksi, perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai dengan perpindahan
partikel.
(T T )
Q
 H  kA 2 1
t
L
Keterangan:
H
= jumlah kalor yang merambat tiap detik (J/s).
k
= koefisien konduksi termal (J/msK)
A
= luas penampang batang(m2)
L
= panjang batang (m)
Contoh peristiwa konduksi adalah peristiwa pemanasan logam.
2. Konveksi, perpindahan kalor yang disertai perpindahan zat perantara biasanya pada
zat cair dan gas.
H  hAT
H
= jumlah kalor yang merambat tiap detik (J/s).
h
= koefisien konveksi termal (J/m2sK)
A
= luas permukaan (m2)
ΔT
= perbedaan suhu(K)
Contoh peristiwa konveksi adalah proses memasak air.
3. Radiasi, perpindahan kalor secara pencaran tanpa zat perantara.
Q
 eT 4
t
H
= kaloryang dipancarkan benda (J).
T
= Suhu mutlak (K)
e
= emisitas bahan
A
= luas penampang benda (m2)

= tetapan Stefan-Boltzmann (5,672 x 10-8 W/Mk4)
F. Kegiatan Pembelajaran
Pertemuan 1
Pendekatan
: Saintifik
Metode
: Ceramah, diskusi,tanya jawab, presentasi
Model
: Pembelajaran kooperatif tipe STAD
Langkah
Pendahuluan
Deskripsi Kegiatan
Aktivitas Guru
1. Guru menyapa siswa dan
Alokasi
Aktivitas Siswa
Waktu
1. Siswa bertegur sapa
10
bersama siswa berdoa
dengan siswa lainnya,
sebelum memulai
setelah itu berdoa.
menit
pembelajaran.
2. Guru memberikan gambaran
tentang materi sebagai
2. Siswa memperhatikan
dengan seksama
apersepsi untukmendorong
rasa ingin tahu dan berpikir
kritis siswa
3. Guru menyampaikan tujuan
pembelajaran yang ingin
dicapai
Inti
1. Guru memperlihatkan animasi 1. Siswa mengamati animasi
ataupun vidio tentang
atau vidio tentang suhu
mengenai suhu dan kalor
dan kalor
2. Guru merangsang siswa
2. Siswa menanyakan hal-hal
dengan beberapa pertanyaan
yang belum dipahami
dan ada timbal balik dari
tentang suhu dan kalor.
siswa (keingintahuan) dari
Misalnya: mengapa zat
70
menit
vidio atau animasi yang
cair yang digunakan
ditampilkan
dalam termometer adalah
3. Guru menyampaikan materi
tentang suhu dan kalor
dengan batuan power point
4. Guru membagi siswa dalam
beberapa kelompok kecil
5. Guru memberikan
3. Siswa mengamati apa
yang disampaikan
4. Siswa membentuk
kelompok sesuai arahan
guru
permasalahan kepada siswa
5. Siswa menyimak dan
untuk diselesaikan dengan
mencatat apa yang
berdiskusi bersama kelompok
menjadi permasalahan
6. Membimbing masing-masing
kelompok untuk
menyelesaikan permasalahan
7. Guru membimbing siswa
yang harus diselesaikan
6. Siswa berdiskusi dengan
kelompok masing-masing
7. Siswa membuat laporan
membuat laporan hasil
hasil berdasarkan diskusi
diskusi
kelompok
8. Guru meminta siswa untuk
mempresentasikan hasil yang
telah dikerjakan
9. Guru mengkonfirmasi hasil
yang telah dipresentasikan
10. Guru memberikan penguatan
Penutup
raksa?
8. Siswa mempresentasikan
hasil diskusi
9. Siswa memndengarkan
konfirmasi dari guru
10. Siswa mendengarkan
penguatan materi
materi pembeajaran mengenai
pembelajaran dari guru
suhu dan kalor dan
serta mendengarkan
menyampaikan kesimpulan
kesimpulan pembelajaran
1. Guru memberikan tugas
mandiri
2. Guru menyampaikan materi
pembelajaran padamateri
selanjutnya
3. Guru mengakhiri pelajaran
dan meminta ketua kelas
1. Siswa mencatat tugas
yang diberikan oleh
guru
2. Siswa mendengarkan
penjelasan singkat
dari guru mengenai
materi pembelajaran
10
menit
memberikan salam
berikutnya.
3. Siswa menjawab
salam
Pertemuan 2
Pendekatan
: Saintifik
Metode
: Ceramah, diskusi,tanya jawab, presentasi
Model
: Pembelajaran kooperatif tipe STAD
Langkah
Pendahuluan
Deskripsi Kegiatan
Aktivitas Guru
1. Guru menyapa siswa dan
Alokasi
Aktivitas Siswa
Waktu
1. Siswa bertegur sapa
10
bersama siswa berdoa
dengan siswa lainnya,
sebelum memulai
setelah itu berdoa.
menit
pembelajaran.
2. Guru memberikan gambaran
tentang materi sebagai
2. Siswa memperhatikan
dengan seksama
apersepsi untuk mendorong
rasa ingin tahu dan berpikir
kritis siswa.
3. Guru menyampaikan tujuan
pembelajaran yang ingin
dicapai.
Inti
1. Guru memperlihatkan animasi 1. Siswa mengamati animasi
ataupun vidio tentang
atau vidio tentang suhu
mengenai pemuaian zat dan
dan kalor.
pengaruh kalor pada zat.
2. Guru merangsang siswa
2. Siswa menanyakan hal-hal
yang belum dipahami
dengan beberapa pertanyaan
tentang pemuaian zat dan
dan ada timbal balik dari
pengaruh kalor pada zat.
siswa (keingintahuan) dari
Misalnya: mengapa rel
vidio atau animasi yang
kereta api melengkung
70
menit
ditampilkan.
3. Guru menyampaikan materi
tentang pemuaian zat dan
pengaruh kalor pada
zat.dengan batuan power
point
4. Guru membagi siswa dalam
beberapa kelompok kecil
5. Guru memberikan
pada siang hari yang
panas?
3. Siswa mengamati apa
yang disampaikan.
4. Siswa membentuk
kelompok sesuai arahan
guru.
5. Siswa menyimak dan
mencatat apa yang
permasalahan kepada siswa
menjadi permasalahan
untuk diselesaikan dengan
yang harus diselesaikan.
berdiskusi bersama kelompok
6. Membimbing masing-masing
kelompok untuk
menyelesaikan permasalahan
7. Guru membimbing siswa
membuat laporan hasil
diskusi
8. Guru meminta siswa untuk
mempresentasikan hasil yang
telah dikerjakan
9. Guru mengkonfirmasi hasil
yang telah dipresentasikan
10. Guru memberikan penguatan
6. Siswa berdiskusi dengan
kelompok masing-masing.
7. Siswa membuat laporan
hasil berdasarkan diskusi
kelompok.
8. Siswa mempresentasikan
hasil diskusi.
9. Siswa memndengarkan
konfirmasi dari guru.
10. Siswa mendengarkan
penguatan materi
pembelajaran dari guru
serta mendengarkan
materi pembeajaran mengenai
kesimpulan
suhu dan kalor dan
pembelajaran
menyampaikan kesimpulan
Penutup
1. Guru memberikan tugas
mandiri.
2. Guru menyampaikan materi
1. Siswa mencatat tugas
yang diberikan oleh guru.
2. Siswa mendengarkan
pembelajaran padamateri
penjelasan singkat dari
selanjutnya.
guru mengenai materi
3. Guru mengakhiri pelajaran
pembelajaran berikutnya.
10
menit
dan meminta ketua kelas
3. Siswa menjawab salam
memberikan salam
Pertemuan 3
Pendekatan
: Problem Solving
Metode
: Ceramah, diskusi,tanya jawab, presentasi
Model
: Pembelajaran Search, Solve, Create, and Share (SSCS)
a. Kegiatan Awal / Pendahuluan (10 menit)
Kegiatan yang dilakukan pada kegiatan awal adalah kegiatan yang terdapat pada
tahap search

Guru bersama siswa membahas soal PR

Untuk membangkitkan pertanyaan, guru mengingatkan tentang pengalaman
belajar yang terdahulu

Sebelum memulai pembelajaran, siswa terlebih dahulu memahami sumber belajar
yang telah ditetapkan sebelumnya tentang materi yang telah dipelajari

Guru meminta siswa untuk mengemukakan/mengajukan pertanyaan/ide yang akan
dicari penyelesaiannya

Guru meminta siswa secara berkelompok untuk membuat berkas pertanyaan/ideide

Setelah siswa mengemukakan /mengajukan pertanyaan/ide selesai, guru meminta
siswa untuk mempersempit pertanyaan.

Guru membagi LKS
b. Kegiatan Inti (70 menit)
Tahap
Solve
Deskripsi Kegiatan
Aktivitas Guru
Bertindak
sebagai
mengarahkan
langkah-langkah
menyelesaikan masalah
Waktu
Aktivitas Siswa
fasilitator,
siswa
Alokasi
Mengerjakan
tentang berkelompok
LKS
dengan
secara 30
cara menit
dalam nmengumpulkan
dan
mengembangkan
alternatif
yang
mungkin
untuk
menjawab pertanyaan, serta
mengorganisasikan jawaban
yang ditemukan.
Create
Bertindak
sebagai
fasilitator, Mendiskusikan dan
mengarahkan
20
siswa menyusun satu jawaban yang
menit
menyimpulkan hasil yang mereka dianggap benar kemudian
dapatkan
dalam
diskusi mempersiapkan presentasi.
kelompok.
Share
Menerima semua bentuk hasil Mempresentasikan
hasil 20
kerja siswa pada saat kelompok kerja yang telah disusun pada menit
presentasi dan bertindak sebagai tahap create dihadapan teman
fasilitator.
mereka yang lain.
c. Kegiatan Akhir (10 menit)

Guru bersama siswa mengevaluasi hasil jawaban yang diperoleh pada saat
presentasi, menandai jawaban yang kurang tepat dan memperbaikinya

Guru bersama siswa menyimpulkan materi yang telah dipelajari

Guru memberi latihan soal untuk dirumah
Pertemuan 4
Pendekatan
: Saintifik
Metode
: Ceramah, diskusi,tanya jawab, presentasi
Model
: Pembelajaran Langsung
Langkah
Deskripsi Kegiatan
Aktivitas Guru
Pendahuluan 1. Guru
menyapa
Aktivitas Siswa
siswa
dan 1. Siswa bertegur sapa
bersama siswa berdoa sebelum
dengan siswa lainnya,
memulai pembelajaran.
setelah itu berdoa.
2. Guru memberikan gambaran
tentang
materi
sebagai 2. Siswa memperhatikan
apersepsi untukmendorong rasa
ingin tahu dan berpikir kritis
dengan seksama
Alokasi
Waktu
10
menit
siswa
3. Guru
menyampaikan
pembelajaran
tujuan
yang
ingin
dicapai
Inti
1. Guru memperlihatkan animasi 1. Siswa mengamati animasi
ataupun
vidio
tentang
mengenai perpindahan kalor
atau vidio tentang
70
menit
perpindahan kalor
2. Guru merangsang siswa dengan 2. Siswa menanyakan hal-hal
beberapa pertanyaan dan ada
yang belum dipahami
timbal
tentang perpindahan kalor
balik
dari
siswa
(keingintahuan) dari vidio atau 3. Siswa mengamati apa
animasi yang ditampilkan
3. Guru
menyampaikan
yang disampaikan
materi 4. Siswa menyimak dan
tentang perpindahan kalor
4. Guru
memberikan
permasalahan
untuk
mencatat apa yang
kepada
diselesaikan
siswa
menjadi permasalahan
yang harus diselesaikan
dengan 5. Siswa mempresentasikan
berdiskusi bersama di kelas
hasil diskusi
5. menyelesaikan permasalahan
6. Guru meminta siswa untuk
6. Siswa memndengarkan
konfirmasi dari guru
mempresentasikan hasil yang 7. Siswa mendengarkan
telah dikerjakan
7. Guru
penguatan materi
mengkonfirmasi
hasil
yang telah dipresentasikan
pembelajaran dari guru
serta mendengarkan
8. Guru memberikan penguatan
kesimpulan pembelajaran
materi pembeajaran mengenai
suhu
dan
kalor
dan
menyampaikan kesimpulan
Penutup
1. Guru
memberikan
tugas 1. Siswa mencatat tugas
mandiri
yang diberikan oleh guru
2. Guru menyampaikan materi 2. Siswa mendengarkan
pembelajaran
selanjutnya
padamateri
penjelasan singkat dari
guru mengenai materi
10
menit
3. Guru mengakhiri pelajaran
dan
meminta
ketua
pembelajaran berikutnya.
kelas 3. Siswa menjawab salam
memberikan salam
G. Media, Alat dan Sumber belajar
 Media: Power Point
 Alat dan Bahan:
1. Papan tulis
2. Spidol
3. Laptop
4. LCD
H. Sumber Belajar:
1) Lasmi, Ni Ketut. 2017. Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.
2) Indarti, dkk. 2016. Fisika untuk SMA Kelas XI. Surakarta: CV. Mediatama.
3) Internet