PEMERINTAH KABUPATEN TUBAN DINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYO Jl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: --- email : sm eksata @gmail.com RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN Nama Sekolah : SMK Negeri 1 Tambakboyo Alamat : Jl. Desa Sawir No. 09 Kec Tambakboyo - Tuban Mata Pelajaran : Fisika Kelas/Semester : XI / I Kompetensi Keahlian: - Alokasi Waktu : 4x45 menit I. Standar Kompetensi 7. Menerapkan konsep suhu dan kalor II. Kompetensi Dasar 7.1 Menguasai konsep suhu dan kalor III. Indikator A. Kognitif 1. Produk a). Mengidentifikasi sifat termometrik bahan b). Mengidentifikasi macam-macam skala termometer c). Membandingkan peristiwa perpindahan kalor cara konduksi, konveksi, radiasi d). Mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi pada peristiwa perpindahan kalor e). Menganalisis cara mengurangi perpindahan kalor 2. Proses a). Mengisi Lembar Kegiatan Siswa yang berkaitan dengan sifat termometrik bahan b). Mengerjakan soal yang berkaitan dengan macam-macam skala termometer c). Mengisi Lembar Kegiatan Siswa tentang peristiwa perpindahan kalor cara konduksi, konveksi, radiasi d). Mengerjakan soal tentang faktor-faktor yang mempengaruhi pada peristiwa perpindahan kalor 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah : SMK Negeri 1 Tambakboyo Alamat : Jl. Desa Sawir No. 09 Kec Tambakboyo - TubanMata Pelajaran : FisikaKelas/Semester : XI / IKompetensi Keahlian: -Alokasi Waktu : 4x45 menit
I. Standar Kompetensi
7. Menerapkan konsep suhu dan kalor
II. Kompetensi Dasar
7.1 Menguasai konsep suhu dan kalor
III. Indikator
A. Kognitif
1. Produk
a). Mengidentifikasi sifat termometrik bahan
b). Mengidentifikasi macam-macam skala termometer
c). Membandingkan peristiwa perpindahan kalor cara konduksi, konveksi,
radiasi
d). Mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi pada peristiwa
perpindahan kalor
e). Menganalisis cara mengurangi perpindahan kalor
2. Proses
a). Mengisi Lembar Kegiatan Siswa yang berkaitan dengan sifat termometrik
bahan
b). Mengerjakan soal yang berkaitan dengan macam-macam skala termometer
c). Mengisi Lembar Kegiatan Siswa tentang peristiwa perpindahan kalor cara
konduksi, konveksi, radiasi
d). Mengerjakan soal tentang faktor-faktor yang mempengaruhi pada peristiwa
perpindahan kalor
e). Mendemonstrasikan cara mengurangi perpindahan kalor
B. Psikomotor
Melakukan demonstrasi untuk mengurangi perpindahan kalor dengan
menggunakan selimut dari bahan steroform dan termos
C. Afektif
1. Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi : Teliti Religius Disiplin
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
1. Karakter
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter yang meliputi : religius,
disiplin, senang membaca, percaya diri, kerja keras, teliti, rasa ingin tahu. jujur,
berorientasi tugas dan hasil
2. Keterampilan Sosial
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial yang meliputi : kerja sama,
toleransi, komunikatif, tanggung jawab, kreatif
V. Model dan Metode Pembelajaran
1. Model Pembelajaran
Pembelajaran Langsung (Direct Instruction)
2. Metode Pembelajaran
Diskusi, ceramah, tanya jawab
VI. Materi Pembelajaran
Sifat Termometrik, yaitu sifat dasar suatu zat yang apabila diubah-ubah suhunya akan berubah pula secara teratur. Adapun sifat-sifat yang berubah antara lain:
Wujud/bentuknya Volumenya Panjang dan Luasnya Hambatan Listriknya Warnanya Daya hantar listriknya.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Kalor Konduksi1. Beda suhu (∆T = T1 – T2), makin besar beda suhu, maka makin cepat perpindahan
kalor.2. Ketebalan dinding (d), makin tebal dinding, maka lambat perpindahan kalor.3. Luas permukaan (A), makin besar luas permukaan, maka makin cepat
perpindahan kalor.4. Konduktivitas termal zat (k), adalah ukuran kemampuan zat menghantarkan
kalor, makin besar nilai k, maka makin cepat perpindahan kalor.
VII. Bahan, Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
1. Bahan : -
2. Media : Media presentasi powerpoint, Video pembelajaran
3. Alat : Laptop, LCD
4. Sumber : - Buku Fisika Yudhistira SMK Teknik kelas XI semester I
- LKS Kharisma Fisika SMK Teknik kelas XI semester I
2. Perhatikan gambar berikut! Dua buah logam terbuat dari bahan yang sama disambungkan. Jika panjang logam P adalah dua kali panjang logam Q dan konduktivitas thermal logam P adalah setengah dari logam Q, tentukan suhu pada sambungan antara kedua logam! PembahasanBanyaknya kalor persatuan waktu yang melalui logam P sama dengan kalor yang melalui logam Q. Gunakan rumus perpindahan kalor secara konduksi :
3. Plat baja dipanaskan hingga suhunya mencapai 227°C hingga kalor radiasi yang dipancarkan sebesar E J/s. Jika plat terus dipanasi hingga suhunya mencapai 727° tentukan kalor radiasi yang dipancarkan!PembahasanData : T1 = 227°C = 227 + 273 = 500 K T2 = 727°C = 727 + 273 = 1000 KKalor yang diradiasikan oleh suatu permukaan benda berbanding lurus dengan pangkat empat suhu mutlaknya, sehingga:
4. Peristiwa-peristiwa berikut berkaitan dengan proses perpindahan kalor:1) besi yang dibakar salah satu ujungnya, beberapa saat kemudian ujung yang lain
terasa panas.2) terjadinya angin darat dan angin laut3) sinar matahari sampai ke bumi 4) api unggun pada jarak 3 meter terasa panas5) asap sisa pembakaran bergerak melalui cerobong dapur6) air yang direbus, bagian bawah mengalir ke atas.7) gelas kaca diisi air panas, bagin luar gelas ikut terasa panas.8) pakaian yang lembab disetrika menjadi keringPilahkan peristiwa-peristiwa di atas berdasarkan kaitannya dengan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi dan radiasi! Pembahasan1) besi yang dibakar salah satu ujungnya, beberapa saat kemudian ujung yang lain terasa panas → konduksi
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
2) terjadinya angin darat dan angin laut→ konveksi3) sinar matahari sampai ke bumi → radiasi4) api unggun pada jarak 3 meter terasa panas → radiasi5) asap sisa pembakaran bergerak melalui cerobong dapur → konveksi6) air yang direbus, bagian bawah mengalir ke atas → konveksi7) gelas kaca diisi air panas, bagin luar gelas ikut terasa panas→ konduksi8) pakaian yang lembab disetrika menjadi kering→ konduksi
C. Pedoman Penilaian
Penilaian Kognitif
NONama Siswa
No. SoalSkor Nilai
1 2 3 4 5
Nilai = Jumlah skor yangdiperoleh
25x 100
NO
Nama
Indikator yang dinilai
Jumlah Skor
NilaiKehadira
n
1 2 3 4
Bertanya
1 2 3 4
KerapianCatatan
1 2 3 4
Ketepatan mengumpulkan
tugas1 2 3 4
Penilaian Afektif
Keterangan :1 = Sangat kurang2 = Kurang3 = Cukup4 = Baik
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah : SMK Negeri 1 TambakboyoAlamat : Jl. Sawir No 09 kec Tambakboyo - TubanMata Pelajaran : FisikaKelas/Semester : XI / IKompetensi Keahlian : -Alokasi Waktu : 4x45 menit
I. Standar Kompetensi
7. Menerapkan konsep suhu dan kalor
II. Kompetensi Dasar
7.2 Menguasai pengaruh kalor terhadap zat
III. Indikator
A. Kognitif
1. Produk
a).Membuktikan pengaruh kalor terhadap suhu dan wujud benda
b).Memformulasikan asas black secara kuantitatif
c). Menjelaskan peristiwa perubahan wujud dan karakteristiknya
d).Menganalisis perubahan wujud secara kuantitatif
e).Menjelaskan pemuaian panjang, luas, dan volum pada berbagai zat secara
kuantitatif
2. Proses
a).Mengisi Lembar Kegiatan Siswa yang berkaitan dengan pengaruh kalor
terhadap suhu dan wujud benda
b).Mengerjakan soal tentang asas Black secara kuantitatif
c). Menerapkan peristiwa perubahan wujud dan karakteristiknya dengan
mengemukakan contoh dalam kehidupan sehari-hari
d).Mengisi Lembar Kegiatan Siswa tentang perubahan wujud secara kuantitatif
e).Mengerjakan soal yang berkaitan dengan pemuaian panjang, luas, dan
volum pada berbagai zat secara kuantitatif
B. Psikomotor
Melakukan pemanasan es dan benda-benda lain seperti lilin dan beberapa jenis
logam serta mengamati perubahan apa yang terjadi dan mengukur suhunya
C. Afektif
1. Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi : Disiplin Religius Senang membaca Kerja keras
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
Dengan diberikan materi secara jelas siswa dapat melakukan pemanasan es dan
benda-benda lain seperti lilin dan beberapa jenis logam serta mengamati
perubahan apa yang terjadi dan mengukur suhunya
C. Afektif
1. Karakter
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter yang meliputi : religius,
disiplin, senang membaca, kerja keras, rasa ingin tahu, jujur, teliti, percaya diri,
berorientasi tugas dan hasil
2. Keterampilan Sosial
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial yang meliputi :
komunikatif, tanggung jawab, kerja sama, kreatif, toleransi
V. Model dan Metode Pembelajaran
1. Model Pembelajaran
Pembelajaran Langsung (Direct Instruction)
2. Metode Pembelajaran
Tanya jawab, diskusi, ceramah
VI. Materi Pembelajaran
Pengaruh kalor terhadap Kenaikan Suhu Zat : Jika sebuah benda dipanaskan, maka suhu atau temperatur benda akan naik, sebaliknya jika benda didinginkan, maka suhu atau temperaturnya akan turun. Kalor Dapat Mengubah Wujud Zat : Suatu zat jika diberi kalor terus menerus maka zat akan mengalami perubahan wujud zat. Kalor lebur ( L ) adalah jumlah kalor yang dapat diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg zat padat menjadi zat cair pada titik leburnya. Jumlah kalor yang diperlukan untuk meleburkan suatu zat padat dipengaruhi oleh massa zat (m) dan kalor leburnya (L). Q=mL Kalor uap adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud 1 kg zat cair menjadi uap pada titik didihnya. Jumlah kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud zat cair menjadi uap dipengaruhi oleh massa zat (m) dan kalor uap zat (U). Q=mU
Bunyi Asas Black adalah sebagai berikut:"Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang suhunya lebih rendah"Rumus Asas BlackSecara umum rumus Asas Black adalah Qlepas = Qterima
Keterangan: Qlepas adalah jumlah kalor yang dilepas oleh zat Qterima adalah jumlah kalor yang diterima oleh zat
Pemuaiana. Pemuaian panjang : L = Lo tb. Pemuaian luas : A = Ao tc. Pemuaian Volume : V = Vo t
= koefisien muai panjang = koefisien muai luas = koefisien muai volume
d. Contoh alat-alat yang menggunakan prinsip pemuaian :
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
disampaikan
13. Mengajukan beberapa pertanyaan tentang informasi yang
sudah diperoleh siswa
14. Menanggapi hasil jawaban siswa
15. Memberikan informasi yang benar jika ada pekerjaan
siswa yang kurang tepat
16. Memberikan kesempatan pada siswa untuk bertanya
Penutup
17. Membimbing siswa untuk menyimpulkan materi
18. Memberikan Pekerjaan Rumah
19.Salam penutup
IX. Penilaian
A. Prosedur Penilaian
Tes tertulis
B. Alat penilaian (Instrumen)
1. 500 gram es bersuhu 0oC hendak dicairkan hingga keseluruhan es menjadi air yang bersuhu 0oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, dan kalor lebur es adalah 80 kal/gr, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam kilokalori!PembahasanData yang diperlukan: m = 500 gram L = 80 kalori/gr Q = ....? Q = mL = (500)(80) = 40000 kalori = 40 kkal
2. 200 gram air bersuhu 80oC dicampurkan dengan 300 gram air bersuhu 20oC. Tentukan suhu campurannya!Pembahasan Data yang diperlukan: m1 = 200 gram m2 = 300 gram TΔ 1 = 80 – t TΔ 2 = t – 20 Suhu akhir = t = ....?Qlepas = Qterima
3. Sepotong es bermassa 100 gram bersuhu 0°C dimasukkan kedalam secangkir air bermassa 200 gram bersuhu 50°C. Jika kalor jenis air adalah 1 kal/gr°C, kalor jenis es 0,5 kal/gr°C, kalor lebur es 80 kal/gr dan cangkir dianggap tidak menyerap kalor, berapa suhu akhir campuran antara es dan air tersebut? PembahasanSoal di atas tentang pertukaran kalor/Asas Black. Kalor yang dilepaskan air digunakan oleh es untuk mengubah wujudnya menjadi air dan sisanya digunakan untuk menaikkan suhu es yang sudah mencair tadi.
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
4. Air bermassa 100 g bersuhu 20°C berada dalam wadah terbuat dari bahan yang memiliki kalor jenis 0,20 kal/g°C dan bermassa 200 g. Ke dalam wadah kemudian dituangkan air panas bersuhu 90°C sebanyak 800 g. Jika kalor jenis air adalah 1 kal/g°C, tentukan suhu akhir air campuran!PembahasanKalor yang berasal dari air panas 90°C saat pencampuran, sebagian diserap oleh air yang bersuhu 20° dan sebagian lagi diserap oleh wadah. Tidak ada keterangan terkait dengan suhu awal wadah, jadi anggap saja suhunya sama dengan suhu air di dalam wadah, yaitu 20°C. Data :-Air panas m1 = 800 g c1 = 1 kal/g°C -Air dingin m2 = 100 g c2 = 1 kal/g°C-Wadah m3 = 200 g c3 = 0,20 kal/g°C Qlepas = Qterima
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah : SMK Negeri 1 TambakboyoAlamat : Jl. Sawir No 09 Kec tambakboyo - TubanMata Pelajaran : FisikaKelas/Semester : XI / IKompetensi Keahlian : -Alokasi Waktu : 2x45 menit
I. Standar Kompetensi
7. Menerapkan konsep suhu dan kalor
II. Kompetensi Dasar
7.3 Mengukur suhu dan kalor
III. Indikator
A. Kognitif
1. Produk
a). Mengidentifikasi cara untuk mengukur suhu berbagai benda
b). Menganalisis besarnya kalor yang lepas atau diterima
2. Proses
a). Menggunakan termometer untuk mengukur suhu berbagai benda
b).Menggunakan kalorimeter dalam menentukan besarnya kalor yang lepas
atau diterima
B. Psikomotor
Mengukur beberapa benda yang berbeda suhunya dengan menggunakan alat ukur
suhu
C. Afektif
Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi : Disiplin Religius Kerja keras Senang membaca Jujur Rasa ingin tahu Teliti Percaya diri Berorientasi tugas dan hasil
1. Mengembangkan keterampilan sosial, meliputi : Komunikatif Kreatif Kerja sama Tanggung jawab Toleransi
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
IV. Tujuan Pembelajaran
A. Kognitif
1. Produk
a). Dengan menggunakan termometer siswa dapat mengidentifikasi cara untuk
mengukur suhu berbagai benda
b). Dengan menggunakan kalorimeter siswa dapat menganalisis besarnya
kalor yang lepas atau diterima
2. Proses
a). Dengan mengidentifikasi cara untuk mengukur suhu berbagai benda siswa
dapat menggunakan termometer
b). Dengan menganalisis besarnya kalor yang lepas atau diterima siswa dapat
menggunakan kalorimeter
B. Psikomotor
Dengan diberikan materi secara jelas siswa dapat mengukur beberapa benda
yang berbeda suhunya dengan menggunakan alat ukur suhu
C. Afektif
1. Karakter
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter yang meliputi : religius,
disiplin, senang membaca, kerja keras, jujur, rasa ingin tahu, teliti, percaya
diri, berorientasi tugas dan hasil
2. Keterampilan Sosial
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial yang meliputi :
komunikatif, kreatif, kerja sama, tanggung jawab, toleransi
V. Model dan Metode Pembelajaran
1. Model Pembelajaran
Pembelajaran Langsung (Direct Instruction)
2. Metode Pembelajaran
Diskusi, tanya jawab, ceramah, latihan soal
VI. Materi Pembelajaran
Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa Latin thermo yang berarti panas dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip kerja termometer ada bermacam-macam, yang paling umum digunakan adalah termometer air raksa.Cara untuk mengukur besarnya kalor yang dilepaskan atau diserap dalam suatu reaksi kimia adalah melalui eksperimen. Alat yang digunakan untuk mengukur kalor reaksi dinamakan kalorimeter. Aplikasi kalorimeter dalam kehidupan sehari-hari antara lain :
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
yang kurang tepat
15.Memberikan kesempatan pada siswa untuk bertanya
Penutup
16. Membimbing siswa untuk menyimpulkan materi
17. Memberikan Pekerjaan Rumah
18.Salam penutup
IX. Penilaian
A. Prosedur Penilaian
Tes tertulis
B. Alat penilaian (Instrumen)
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini!1. Panas sebesar 12 kj diberikan pada pada sepotong logam bermassa 2500 gram
yang memiliki suhu 30oC. Jika kalor jenis logam adalah 0,2 kalori/groC, tentukan suhu akhir logam!PembahasanData : Q = 12 kilojoule = 12000 joule m = 2500 gram = 2,5 kg T1 = 30oC c = 0,2 kal/groC = 0,2 x 4200 joule/kg oC = 840 joule/kg oC T2 =...?Q = mc TΔ12000 = (2,5)(840) TΔ
T = Δ 12000/2100 = 5,71 oCT2 = T1 + T = 30 + 5,71 = 35,71 Δ oC
2. 500 gram es bersuhu −12oC dipanaskan hingga suhu −2oC. Jika kalor jenis es adalah 0,5 kal/goC, tentukan banyak kalor yang dibutuhkan, nyatakan dalam satuan joule!PembahasanData : m = 500 gram T1 = −12oC T2 = −2oC T = TΔ 2 − T1 = −2o − (−12 ) = 10oC c = 0,5 kalori/groC Q = ....?Q = mc TΔ = (500)(0,5)(10) = 2500 kalori 1 kalori = 4,2 jouleQ = 2500 x 4,2 = 10500 joule
3. Berapa kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 50 g air dari 25°C menjadi 60°C? Diketahui kalor jenis air, c = 4,18 J g–°C–1.Jawab:Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 50 g air adalah sebesar 50 kali 1 g air. Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar 35°C adalah sebanyak 35 kali kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1°C. Jadi, kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 50 g air dari 25°C menjadi 60°C ( T = 35°C) ΔadalahQ = m c TΔ = 50 g × 4,18 J g–1°C–1 × 35°C = 7,315 kJ
4. a). Berapa banyak kalor diperlukan untuk mengubah 10 g es pada 0 C menjadi ᵒair pada suhu 50 C?ᵒ
b) Jika sebuah kulkas mendinginkan 200 g air dari 20 C ke titik bekunya dalam ᵒ10 menit, berapa banyak kalor per menit harus diambil dari air.
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah : SMK Negeri 1 tambakboyoAlamat : Jl. Sawir No 09 Kec Tambakboyo - TubanMata Pelajaran : FisikaKelas/Semester : XI / IKompetensi Keahlian : -Alokasi Waktu : 2x45 menit
I. Standar Kompetensi
9. Menerapkan hukum termodinamika
II. Kompetensi Dasar
9.1 Menguasai hukum termodinamika
III. Indikator
A. Kognitif
1. Produk
a).Mengidentifikasi konsep gas ideal beserta sifat-sifatnya
b).Menganalisis Hukum Boyle-Gay Lussac tentang gas ideal dan merumuskan
persamaan matematisnya
c). Menganalisis keadaan gas karena perubahan suhu, tekanan dan volume dan
merumuskan persamaan matematisnya
d).Merumuskan perubahan keadaan gas dengan persamaan matematisnya
e).Menganalisis Hukum I dan II Termodinamika dan merumuskan persamaan
matematisnya
f). Merumuskan siklus carnot dengan persamaan matematisnya
2. Proses
a).Mengisi Lembar Kegiatan Siswa yang berkaitan dengan konsep gas ideal
beserta sifat-sifatnya
b).Mengerjakan soal yang berkaitan dengan Hukum Boyle-Gay Lussac tentang
gas ideal
c). Mengisi Lembar Kegiatan Siswa tentang keadaan gas karena perubahan suhu,
tekanan, dan volume
d).Menggambarkan perubahan keadaan gas dalam diagram P-V
e).Mengerjakan soal yang berkaitan dengan persamaan matematis Hukum I dan
II Termodinamika
f). Menggambarkan siklus carnot dalam diagram P-V
B. Psikomotor
Menggambarkan keadaan gas dan siklus Carnot dalam diagram P-V
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
f). Dengan merumuskan siklus carnot dengan persamaan matematisnya siswa
dapat menggambarkan dalam diagram P-V
B. Psikomotor
Dengan diberikan materi secara jelas siswa dapat menggambarkan keadaan gas
dan siklus Carnot dalam diagram P-V
C. Afektif
1. Karakter
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter yang meliputi : religius,
disiplin, percaya diri, senang membaca, rasa ingin tahu, kerja keras, jujur, teliti,
berorientasi tugas dan hasil
2. Keterampilan Sosial
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial yang meliputi :
komunikatif, tanggung jawab, kreatif, toleransi, kerja sama
V. Model dan Metode Pembelajaran
1. Model Pembelajaran
Pembelajaran Langsung (Direct Instruction)
2. Metode Pembelajaran
Tanya jawab, diskusi, ceramah, latihan soal
VI. Materi PembelajaranHukum BoyleTekanan gas akan berbanding terbalik dengan volumenya pada ruangan tertutup.
Hukum Charles Gay-LussacVolume benda akan berbanding lurus dengan suhu mutlaknya pada ruangan tertutup.
Dari kedua hukum diatas, maka:
atau disebut dengan Hukum Boyle-Gay Lussac.Persamaan gas ideal
Keterangan:p: tekanan v: volume ruangn: jumlah mol gas R: tetapan umum gasT: suhu (Kelvin)
Bunyi hukum I termodinamika yaitu : “Kenaikan energi internal dari suatu sistem termodinamika sebanding dengan jumlah energi panas yang ditambahkan ke dalam sistem dikurangi dengan kerja yang dilakukan oleh sistem terhadap lingkungannya.”
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.
Siklus carnot adalah siklus ideal dari mesin pemanas yang reversible (dapat balik) secara sempurna. Siklus ini menggunakan proses pemuaian isotermis, pemuaian adiabatik, pemampatan isotermis, dan pemampatan adiabatic yang berlangsung berurutan terus menerus. Wsiklus = ΔQsiklus = (Q1 – Q2) dengan: Q1 = kalor yang diserap sistem, danQ2 = kalor yang dilepaskan sistem.
VII. Bahan, Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
1. Bahan : -
2. Media : Media presentasi powerpoint, Video Pembelajaran
3. Alat : LCD, Laptop
4. Sumber : - Buku Fisika Yudhistira SMK Teknik kelas XI semester I
- LKS Kharisma Fisika SMK Teknik kelas XI semester I
- Internet dan referensi lain yang relevan
VIII. Langkah-langkah Pembelajaran
Kegiatan pembelajaran Alokasi waktu
Pendahuluan
1. Memberi salam dan memimpin doa
2. Mengecek kehadiran siswa
3. Mengecek Pekerjaan Rumah siswa
4. Membahas Pekerjan Rumah pada pertemuan
sebelumnya
5. Menyampaikan tujuan pembelajaran
6. Menunjuk salah satu siswa untuk menyebutkan
bunyi hukum Boyle-Gay Lussac
7. Memotivasi siswa bahwa hukum-hukum
termodinamika sangat bermanfaat dalam kehidupan
sehari-hari
8. Menjelaskan secara garis besar tentang materi yang
= 146500 P2 = 864000 p2 = 5,9 atm4. Suatu gas memiliki volume awal 2,0 m3 dipanaskan dengan kondisi isobaris
hingga volume akhirnya menjadi 4,5 m3. Jika tekanan gas adalah 2 atm, tentukan usaha luar gas tersebut! (1 atm = 1,01 x 105 Pa)PembahasanData : V2 = 4,5 m3 V1 = 2,0 m3 P = 2 atm = 2,02 x 105 Pa Isobaris → Tekanan TetapW = P ( V)ΔW = P(V2 − V1)W = 2,02 x 105 (4,5 − 2,0) = 5,05 x 105 joule
5.
Suatu gas ideal mengalami proses siklus seperti pada gambar P − V di atas. Kerja yang dihasilkan pada proses siklus ini adalah....kilojoule.PembahasanW = Usaha (kerja) = Luas kurva siklus = Luas bidang abcdaW = ab x bc W = 2 x (2 x 105) = 400 kilojoule
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah : SMK Negeri 1 TambakboyoAlamat : Jl. Sawir No 09 Kec.Tambakboyo- TubanMata Pelajaran : FisikaKelas/Semester : XI / IKompetensi Keahlian : -Alokasi Waktu : 4x45 menit
I. Standar Kompetensi
9. Menerapkan hukum termodinamika
II. Kompetensi Dasar
IX.2 Menggunakan hukum termodinamika dalam perhitungan
III. Indikator
A. Kognitif
1. Produk
a).Menentukan besaran fisis (volume, tekanan, temperatur) dari gas ideal
dengan menggunakan hukum Boyle-Gay Lussac
b).Menentukan energi dalam dan usaha luar dengan menggunakan hukum I
termodinamika
c). Menghitung efisiensi mesin Carnot dari data pada diagram P-V
d).Menentukan kenaikan entropi sistem dengan menggunakan hukum II
termodinamika
2. Proses
a) Mengisi Lembar Kegiatan Siswa tentang besaran fisis (volume, tekanan,
temperatur) dari gas ideal dengan menggunakan hukum Boyle-Gay Lussac
b) Mengerjakan soal yang berkaitan dengan energi dalam dan usaha luar
dengan menggunakan hukum I termodinamika
c) Mengisi Lembar Kegiatan Siswa tentang efisiensi mesin carnot
d) Mengerjakan soal yang berkaitan dengan kenaikan entropi sistem dengan
menggunakan hukum II termodinamika
B. Psikomotor
Membuat diagram P-V dan menghitung efisiensi mesin Carnot dengan
menggunakan data pada diagram P-V tersebut
C. Afektif
1. Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi : Religius Disiplin Percaya diri Kerja keras Senang membaca Rasa ingin tahu Jujur Teliti
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
1. Karakter
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter yang meliputi : religius,
disiplin, kerja keras, percaya diri, senang membaca, rasa ingin tahu, jujur, teliti,
berorientasi tugas dan hasil
2. Keterampilan Sosial
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial yang meliputi : kerja sama,
komunikatif, tanggung jawab, kreatif, toleransi
V. Model dan Metode Pembelajaran
1. Model Pembelajaran
Pembelajaran Langsung (Direct Instruction)
2. Metode Pembelajaran
Ceramah, tanya jawab, diskusi, latihan soal
VI. Materi PembelajaranHukum ini menerangkan bahwa setiap pemakaian suatu bentuk atau unit energi
tidak pernah tercapai efisiensi 100%. Dalam proses perubahan satu bentuk energi menjadi bentuk energi yang lain selalu menghasilkan sisa yang disebut dengan entropi. Sehingga hukum ini sering disebut sebagai Hukum Entropi yang dalam buku teks berbahasa Inggris disebut dengan istilah The Law of Entropy. Karena entropi menurut kita adalah sesuatu yang sudah tidak terpakai maka entropi tersebut dibuang sebagai limbah. Namun tanpa kita sadari sesungguhnya entopi tersebut masih dapat digunakan. Sebagai contoh, pada saat pembuatan papan dari balok kayu maka entropinya adalah serbuk gergaji. Pada hakekatnya limbah serbuk gergaji ini adalah energi juga yang berarti masih dapat dipakai ntuk proses lainnya, misalnya sebagai bahan bakar.
Suatu gas yang berada dalam suhu tertentu dikatakan memiliki energi dalam. Energi dalam gas berkaitan dengan suhu gas tersebut dan merupakan sifat mikroskopik gas tersebut. Meskipun gas tidak melakukan atau menerima usaha, gas tersebut dapat memiliki energi yang tidak tampak tetapi terkandung dalam gas tersebut yang hanya dapat ditinjau secara mikroskopik.
Ketika mesin mengubah energi kalor menjadi energi mekanik (usaha). Perbandingan antara besar usaha yang dilakukan sistem (W) terhadap energi kalor yang diserapnya (Q1) disebut sebagai efisiensi mesin. Persamaan matematis efisiensi mesin ini dituliskan dengan persamaan
dengan = efisiensi mesin.ηOleh karena usaha dalam suatu siklus termodinamika dinyatakan dengan W = Q1 – Q2
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
Pada mesin Carnot, besarnya kalor yang diserap oleh sistem (Q1) sama dengan temperatur reservoir suhu tingginya (T1). Demikian juga, besarnya kalor yang dilepaskan sistem (Q2) sama dengan temperatur reservoir suhu rendah mesin Carnot tersebut. Oleh karena itu, dapat dituliskan menjadi
Keterangan: : efisiensi mesin Carnotη
T1 : suhu reservoir bersuhu tinggi (K) T2 : suhu reservoir bersuhu rendah (K)Efisiensi mesin Carnot dapat ditingkatkan dengan cara menaikkan temperatur reservoir suhu tinggi atau menurunkan temperatur reservoir suhu rendah.
VII. Bahan, Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
1. Bahan : -
2. Media : Media Presentasi Powerpoint, Video Pembelajaran
2. Alat : Laptop, LCD
3. Sumber : - Buku Fisika Yudhistira SMK Teknik kelas XI semester I
- LKS Kharisma Fisika SMK Teknik kelas XI semester I
- Internet dan referensi lain yang relevan
VIII. Langkah-langkah Pembelajaran
(Pertemuan 1)
Langkah Pembelajaran Fase Alokasi
Waktu
Pendahuluan
1. Memberi salam dan memimpin doa
2. Mengecek kehadiran siswa
3. Mengecek dan membahas Pekerjaan Rumah siswa
4. Menyampaikan tujuan pembelajaran
5. Menunjuk salah satu siswa untuk menyebutkan bunyi hukum
Boyle-Gay Lussac
6. Memotivasi siswa bahwa hukum-hukum termodinamika sangat
bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari
7. Menjelaskan secara garis besar tentang materi yang akan
disampaikan
Kegiatan Inti
8. Menjelaskan mengenai konsep gas ideal beserta sifat-sifatnya
9. Memberi kesempatan kepada siswa untuk menyebutkan bunyi
hukum Boyle-Gay Lussac tentang gas ideal
10. Menanggapi jawaban siswa dan memberi informasi tentang
hal-hal yang belum diketahui siswa
11. Menjelaskan tentang keadaan gas karena perubahan suhu,
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
tekanan dan volume dan perubahannya
12. Menjelaskan mengenai Hukum I dan II Termodinamika serta
siklus Carnot
13. Memberi contoh soal tentang materi yang telah disampaikan
14. Mengajukan beberapa pertanyaan tentang informasi yang
sudah diperoleh siswa
15. Menanggapi hasil jawaban siswa
16. Memberikan informasi yang benar jika ada pekerjaan siswa
yang kurang tepat
17. Memberikan kesempatan pada siswa untuk bertanya
Penutup
18. Membimbing siswa untuk menyimpulkan materi
19. Memberikan Pekerjaan Rumah
20. Salam penutup
IX. Penilaian
A.Prosedur Penilaian
Tes tertulis
B. Alat penilaian (Instrumen)
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini !1. Sebuah mesin Carnot menyerap kalor sebesar 1.000 kJ. Mesin ini bekerja pada reservoir
bersuhu 300 K dan 100 K. Berapa kalor yang terbuang oleh mesin?Diketahui : T1 = 300 K T2 = 200 K
Q1 = 1.000 kJDitanyakan: Q2 = …?Jawab : η = [ 1- (T2/T1)] x 100% = [1 – (200/300)] x 100% = 33,33% = 1/3Untuk menghitung Q2, dapat Anda gunakan persamaan efisiensi:η = [ 1- (Q2/Q1)] x 100%1/3 = 1 – (Q2/1.000) Q2 = 333,3 kJ,Jadi, kalor yang terbuang oleh mesin sebesar 333,3 kJ
2. Sebuah mesin pendingin memiliki reservoir suhu rendah sebesar −15°C. Jika selisih suhu antara reservoir suhu tinggi dan suhu rendahnya sebesar 40°C, tentukan koefisien performansi mesin tersebut!PembahasanData mesin : Tr = − 15°C = (− 15 + 273) K = 258 K Tt − Tr = 40°C Cp =....?
3. Perhatikan gambar berikut ini!
Jika kalor yang diserap reservoir suhu tinggi adalah 1200 joule, tentukan :a) Efisiensi mesin Carnot b) Usaha mesin Carnot
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
c) Perbandingan kalor yang dibuang di suhu rendah dengan usaha yang dilakukan mesin Carnotd) Jenis proses ab, bc, cd dan daPembahasana) Efisiensi mesin Carnot Data : Tt = 227oC = 500 K Tr = 27oC = 300 K η = ( 1 − Tr/Tt) x 100% η = ( 1 − 300/500) x 100% = 40%b) Usaha mesin Carnot η = W/Q1 4/10 = W/1200 W = 480 joulec) Perbandingan kalor yang dibuang di suhu rendah dengan usaha yang dilakukan mesin Carnot Q2 = Q1 − W = 1200 − 480 = 720 joule Q2 : W = 720 : 480 = 9 : 6 = 3 : 2d) Jenis proses ab, bc, cd dan da ab → pemuaian isotermis (volume gas bertambah, suhu gas tetap) bc → pemuaian adiabatis (volume gas bertambah, suhu gas turun) cd → pemampatan isotermal (volume gas berkurang, suhu gas tetap) da → pemampatan adiabatis (volume gas berkurang, suhu gas naik)
C. Pedoman Penilaian
Penilaian Kognitif
NONama Siswa
No. SoalSkor Nilai
1 2 3 4 5
Nilai = Jumlah skor yangdiperoleh
25x 100
NO Nama
Indikator yang dinilaiJumlah
SkorNilaiKehadiran
1 2 3 4
Bertanya
1 2 3 4
KerapianCatatan
1 2 3 4
Ketepatan mengumpulkan tugas
1 2 3 4
Penilaian Afektif
Keterangan :1 = Sangat kurang2 = Kurang3 = Cukup4 = Baik
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
VI. Materi Pembelajaran
Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu bidang per satuan luas. Besarnya tekanan yang diberikan oleh sebuah gaya dapat dihitung dengan
persamaan: . Massa jenis didefinisikan sebagai massa per satuan volume, disimbolkan dengan (rho) dan mempunyai satuan kg/m3. Secara matematis, massa jenis dapat dituliskan:
. Berat jenis adalah berat benda/zat tiap satuan volumenya. Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diberikan fluida yang diam pada kedalaman tertentu. Persamaan untuk menentukan besarnya tekanan hidrostatis adalah: Ph = .g .hHukum-hukum dasar fluida statis : Hukum Pascal, "Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan
ke segala arah dengan sama besar". Hukum Archimedes: "Besarnya gaya apung yang bekerja pada benda yang dimasukkan ke
dalam fluida, sama dengan berat fluida yang dipindahkannya". Tegangan permukaan didefinisikan sebagai gaya per satuan panjang yang bekerja pada arah
tegak lurus dengan permukaan zat cair. Besarnya tegangan permukaan fluida dapat ditentukan
dengan persamaan: . Gejala kapiler atau kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya zat cair dari dalam pipa kapiler (pipa sempit). Viskositas (kekentalan) dapat dianggap sebagai gesekan pada fluida. Karena adanya viskositas, maka untuk menggerakkan benda di dalam fluida diperlukan gaya. Fluida, baik zat cair maupun gas mempunyai viskositas.
Aliran tunak adalah aliran fluida di mana kecepatan aliran partikel fluida pada setiap titik konstan terhadap waktu, sehingga partikel-partikel fluida yang lewat pada suatu titik akan bergerak dengan kecepatan dan arah yang sama, lintasan yang ditempuh oleh aliran fluida ini disebut garis arus. Debit fluida didefinisikan sebagai besaran yang menyatakan volume fluida yang mengalir melalui suatu penampang per satuan waktu. Persamaan kontinuitas: "Debit aliran (Q) adalah besaran yang menunjukkan banyaknya volume fluida yang melewati suatu penampang dalam waktu tertentu".
VII. Bahan, Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
1. Bahan : -
2. Media : Media presentasi Powerpoint
3. Alat : LCD, Laptop
4. Sumber : - Buku Fisika Yudhistira SMK Teknik kelas XI semester I
- LKS Kharisma Fisika SMK Teknik kelas XI semester I
- Internet dan referensi lain yang relevan
VIII. Langkah-langkah Pembelajaran
(Pertemuan 1)
Kegiatan Pembelajaran Fase Alokasi Waktu
Pendahuluan
1. Memberi salam dan memimpin doa
2. Mengecek kehadiran siswa
3. Mengecek dan membahas Pekerjaan Rumah siswa
4. Menyampaikan tujuan pembelajaran
5. Menunjuk salah satu siswa untuk menyebutkan contoh konsep
tekanan dalam kehidupan sehari-hari
6. Memotivasi siswa bahwa hukum fluida statis sangat
bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari misalnya dongkrak,
pompa dan rem hidrolik
7. Menjelaskan secara garis besar tentang materi yang akan
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
12. Mengajukan beberapa pertanyaan tentang informasi yang
sudah diperoleh siswa
13. Menanggapi hasil jawaban siswa
14. Memberikan informasi yang benar jika ada pekerjaan siswa
yang kurang tepat
15. Memberikan kesempatan pada siswa untuk bertanya
Kegiatan penutup
16. Membimbing siswa untuk menyimpulkan materi
17. Memberikan Pekerjaan Rumah
18. Salam penutup
IX. Penilaian
A.Prosedur Penilaian
Tes tertulis
B. Alat penilaian (Instrumen)
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini !1. Sebuah balok bermassa 300 kg dengan ukuran panjang 1,5 m, lebar 1 m, dan tinggi 0,5 m.
Tentukan tekanan pada dasar balok jika balok diletakkan diatas meja pada posisi seperti terlihat pada gambar di atas!PembahasanLuas alas balok adalah: A = p x l = 1,5 x 1 = 1,5 m2
Gaya yang bekerja pada meja adalah gaya berat balok,F = W = m x g = 300 x 10 = 3000 NewtonTekanan P = F/A = 3000/1,5 = 2000 Pascal
2. Gas Argon yang mempunyai volume 2 m3 dengan tekanan 6 atm dipompakan ke dalam ruang hampa yang volumenya 8 m3. Tekanan gas Argon tersebut menjadi ...PembahasanP1V1 = P2V2
(6 atm)(2 m3) = P2 (8 atm)P2 = 12 / 8 = 1,5 atm
3. Perhatikan gambar di bawah!Luas penampang 1 adalah 5 cm2 dan luas penampang 2 adalah 50 cm2. Jika berat beban adalah W = 1800, tentukan besar gaya F yang diperlukan untuk menaikkan beban W!PembahasanF1/A1 = F2/A2
F / 5 = 1800 / 50F = (1800/50) x 5 = 180 Newton
4. Gambar berikut sebuah teko berisi sirup sedalam 15 cm. Tentukan tekanan hidrostatis di dasar teko, anggap massa jenis sirup sama dengan massa jenis air yaitu 1000 kg/m3 dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2
PembahasanTekanan hidrostatis:P = ρ x g x hP = 1000 x 10 x 0,15 = 1500 Pascal
5. Sebuah pipa kapiler dimasukkan ke dalam bak berisi minyak tanah. Tegangan permukaan minyak tanah = 10^-4 N/m. Jari-jari pipa kapiler = 1 mm. Jika massa jenis minyak tanah = 0,8 gr/m^3 dan g = 10 m/s^2, serta sudut kontaknya 20 derajat, maka hitunglah kenaikan permukaan minyak tanah dalam pipa kapiler!
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
Penyelesaian
6. Gambar di atas melukiskan suatu kawat berbentuk U yang ditutup dengan kawat AB yang dapat bergerak bebas yang kemudian dimasukkan ke dalam larutan sabun. Setelah kawat diangkat dari larutan sabun ternyata kawat dapat setimbang setelah pada kawat digantungkan beban seberat 10^-3 N, jika panjang kawat AB = 10 cm dan berat kawat AB = 5.10^-4 N, berapakah besar tegangan permukaan selaput sabut tersebut?
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARANNama Sekolah : SMK Negeri 1 TambakboyoAlamat : Jl. Desa Sawir No 09 Kec. Tambakboyo - TubanMata Pelajaran : FisikaKelas/Semester : XI / IIKompetensi Keahlian : -Alokasi Waktu : 2x45 menit
I. Standar Kompetensi
8. Menerapkan konsep fluida
II. Kompetensi Dasar
8.2 Menguasai hukum fluida dinamis
III. Indikator
A. Kognitif
1. Produk
a). Mengidentifikasi dan merumuskan persamaan kontinuitas
b). Mengidentifikasi dan merumuskan Hukum Bernoulli
c). Menghitung dengan perumusan Hukum Bernoulli
2. Proses
a). Mengisi Lembar Kegiatan Siswa tentang persamaan kontinuitas
b). Mengerjakan soal yang berkaitan dengan Hukum Bernoulli
c). Mengaplikasikan Hukum Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari
B. Psikomotor
Melakukan praktikum untuk membuktikan hukum Bernoulli
C. Afektif
1. Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi : Religius Disiplin Percaya diri Kerja keras Senang membaca Teliti Rasa ingin tahu Jujur Beroriantasi tugas dan hasil
2. Mengembangkan keterampilan sosial, meliputi : Kerja sama Toleransi Komunikatif Kreatif Tanggung jawab
IV. Tujuan Pembelajaran
A. Kognitif
1. Produk
a). Dengan mengisi Lembar Kegiatan Siswa, siswa dapat mengidentifikasi dan
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
b). Dengan mengerjakan soal siswa dapat mengidentifikasi dan merumuskan Hukum
Bernoulli
c). Dengan mengaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari siswa dapat menghitung
dengan perumusan Hukum Bernoulli
2. Proses
a). Dengan mengidentifikasi dan merumuskan persamaan kontinuitas siswa dapat
mengisi Lembar Kegiatan Siswa
b). Dengan mengidentifikasi dan merumuskan Hukum Bernoulli siswa dapat
mengerjakan soal
c). Dengan menghitung perumusan Hukum Bernoulli siswa dapat mengaplikasikan
dalam kehidupan sehari-hari
B. Psikomotor
Dengan diberikan materi secara jelas dan menganalisis data siswa dapat melakukan
praktikum untuk membuktikan hukum Bernoulli
C. Afektif
1. Karakter
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter yang meliputi : religius, disiplin,
senang membaca, kerja keras, percaya diri, teliti, rasa ingin tahu, jujur, berorientasi
tugas dan hasil
2. Keterampilan Sosial
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial yang meliputi : kerja sama,
toleransi, komunikatif, tanggung jawab, kreatif
V. Model dan Metode Pembelajaran
1. Model Pembelajaran
Pembelajaran Langsung (Direct Isntruction)
2. Metode Pembelajaran
Tanya jawab, diskusi, ceramah
VI. Materi Pembelajaran Fluida mengalir dengan kecepatan tertentu, misalnya v meter per detik. Penampang
tabung alir seperti terlihat pada gambar di atas berpenampang A, maka yang dimaksud dengan DEBIT FLUIDA adalah volume fluida yang mengalir persatuan waktu melalui suatu pipa dengan luas penampang A dan dengan kecepatan v. Q = A . vKeterangan : Q = debit fluida dalam satuan SI (m3/det) A = luas penampang tabung alir (m2) V = kecepatan alir fluida (m/det)Persamaan Kontinuitas ρ.A1.v1. Δt = ρ.A2.v2. ΔtJadi : A1.v1= A2.v2
Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama di setiap titik sepanjang aliran fluida ideal. Persamaan matematisnya, dituliskan sebagai berikut.
p + ½ ρv2 +ρgh =konstanatau
dengan: p = tekanan (N/m2), v = kecepatan aliran fluida (m/s), g = percepatan gravitasi (m/s2), h = ketinggian pipa dari tanah (m), dan
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
16. Membimbing siswa untuk menyimpulkan materi
17. Memberikan Pekerjaan Rumah
18. Salam penutup
IX. Penilaian
A. Prosedur Penilaian
Tes tertulis
B. Alat penilaian (Instrumen)
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini !1. Gambar di bawah menunjukkan sebuah reservoir yang penuh dengan air. Pada dinding
bagian bawah reservoir itu bocor hingga air memancar sampai di tanah. Jika g = 10 m/s2, tentukanlah:a. kecepatan air keluar dari bagian yang bocor;b. waktu yang diperlukan air sampai ke tanah;c. jarak pancaran maksimum di tanah diukur dari titik P.Jawab : Diketahui: h1 = 1,8 m, h2 = 5 m, dan g = 10 m/s2.
2. Sebuah pesawat terbang bergerak dengan kecepatan tertentu sehingga udara yang melalui bagian atas dan bagian bawah sayap pesawat yang luas permukaannya 50 m2 bergerak dengan kelajuan masing-masing 320 m/s dan 300 m/s. Berapakah besarnya gaya angkat pada sayap pesawat terbang tersebut? (ρ udara = 1,3 kg/m3)Jawab : Diketahui: A = 50 m2, v2 = 320 m/s, v1 = 300 m/s, dan ρ udara = 1,3 kg/m3.
= ½ (1,3 kg/m3)(50 m2)(320 m/s)2 – (300 m/s)2 = 403.000 Npipa venturi meter yang memiliki luas penampang masing-masing 8 × 10–2 m2 dan 5 × 10–3 m2 digunakan untuk mengukur kelajuan air. Jika beda ketinggian air raksa di dalam kedua manometer adalah 0,2 m dan g = 10 m/s2, tentukanlah kelajuan air tersebut ( ρ raksa = 13.600 kg/m3).JawabDiketahui: A1 = 8 × 10–2 m2, A2 = 8 × 10–3 m2, h = 0,2 m, dan g = 10 m/s2.
v = 0,44 m/s3. Ahmad mengisi ember yang memiliki kapasitas 20 liter dengan air dari sebuah kran seperti
gambar berikut!
Jika luas penampang kran dengan diameter D2 adalah 2 cm2 dan kecepatan aliran air di kran adalah 10 m/s tentukan : a) Debit air b) Waktu yang diperlukan untuk mengisi emberPembahasanData :A2 = 2 cm2 = 2 x 10−4 m2
v2 = 10 m/sa) Debit air Q = A2v2 = (2 x 10−4)(10) Q = 2 x 10−3 m3/s
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
IV. Tujuan Pembelajaran
A. Kognitif
1. Produk
a). Dengan menerapkan dalam masalah fisika sehari-hari siswa dapat menghitung
Hukum Pascal dengan perumusan secara matematis
b).Dengan menerapkan dalam masalah fisika sehari-hari siswa dapat menganalisis
Hukum Archimedes secara perhitungan
2. Proses
a). Dengan menghitung Hukum Pascal dengan perumusan secara matematis siswa
dapat menerapkan dalam masalah fisika sehari-hari
b).Dengan menganalisis Hukum Archimedes secara perhitungan siswa dapat
menerapkan dalam masalah fisika sehari-hari
B. Psikomotor
Dengan diberikan materi secara jelas siswa dapat membuat contoh penerapan hukum
Pascal dan hukum Archimedes dalam masalah fisika sehari-hari
C. Afektif
1. Karakter
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter yang meliputi : religius, disiplin,
senang membaca, kerja keras, percaya diri, teliti, jujur, rasa ingin tahu, berorientasi
tugas dan hasil
2. Keterampilan Sosial
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial yang meliputi : komunikatif,
tanggung jawab, kreatif, kerja sama, toleransi
V. Model dan Metode Pembelajaran
1. Model Pembelajaran
Pembelajaran Langsung (Direct Instruction)
2. Metode Pembelajaran
Tanya jawab, ceramah, diskusi, latihan soal
VI. Materi Pembelajaran
Berdasarkan hukum pascal ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya yang kecil dapat menghasilkan suatu gaya yang lebih besar.
Gambar 7.9 Tekanan F1 di pipa satu sama besar dengan gaya angkat di pipa dua.
Hukum Pascal berbunyi tekanan yang diberikan pada suatu cairan pada bejana yangtertutup diteruskan ke setiap titik dalam fluida dan ke dinding bejana.
Secara analisis sederhana, Hukum Pascal dapat digambarkan seperti pada Gambar 7.9. Tekanan oleh gaya sebesar F1 terhadap pipa 1 yang memiliki luas penampang pipa A1, akan diteruskan oleh fluida menjadi gaya angkat sebesar F2 pada pipa 2 yang memiliki luas penampang pipa A2 dengan besar tekanan yang sama. Oleh karena itu, secara matematis Hukum Pascal ditulis sebagai berikut. P1 = P2
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
(F1/A1) = (F2/A2)dengan: F1 = gaya pada pengisap pipa 1 A1 = luas penampang pengisap pipa 1,
F2 = gaya pada pengisap pipa 2, dan A2 = luas penampang pengisap pipa 2.Sistem kerja rem hidrolik di atas merupakan salah satu contoh pengaplikasian hukum Pascal. Selain itu, hukum pascal juga dapat di jumpai pada sistem alat pengangkat air, alat pengepres, dongkrak hidrolik, dan drum hidrolik.Bunyi hukum archimedes adalah sebagai berikut :'' suatu benda apabila dicelupkan kedalam suatu zat cair, maka benda tersebut akan mendapat gaya keatas (F apung) sebesar berat zat cair yang dipindahkan''* berat zat cair yang dipindahkan, didapat dari : p . g . vp : massa jenis air (1000 kg/m3) g : percepatan gravitasi (10 kg/m2)v : volume air yang tumpah
VII. Bahan, Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
1. Bahan : -
2. Media : Media presentasi powerpoint, Video pembelajaran
3. Alat : Laptop, LCD
4. Sumber : - Buku Fisika Yudhistira SMK Teknik kelas XI semester II
- LKS Kharisma Fisika SMK Teknik kelas XI semester II
- Internet dan referensi lain yang relevan
VIII. Langkah-langkah Pembelajaran
Langkah Pembelajaran Fase Alokasi
waktu
Pendahuluan
1. Memberi salam dan memimpin doa
2. Mengecek kehadiran siswa
3. Mengecek dan Membahas Pekerjaan Rumah siswa pada
pertemuan sebelumnya
4. Menyampaikan tujuan pembelajaran
5. Menunjuk salah satu siswa untuk menyebutkan contoh
hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari
6. Memotivasi siswa bahwa hukum fluida statis sangat
bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari
7. Menjelaskan secara garis besar tentang materi yang
akan disampaikan
Kegiatan Inti
8. Menjelaskan mengenai hukum Pascal dan hukum
Archimedes
9. Memberi kesempatan kepada siswa untuk menyebutkan
contoh penerapan hukum Pascal dan hukum Archimedes
dalam kehidupan sehari-hari
10. Menanggapi jawaban siswa dan memberi informasi
tentang hal-hal yang belum diketahui siswa
11. Memberi contoh soal tentang materi yang telah
disampaikan
12. Mengajukan beberapa pertanyaan tentang informasi
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
13. Menanggapi hasil jawaban siswa
14. Memberikan informasi yang benar jika ada pekerjaan
siswa yang kurang tepat
15. Memberikan kesempatan pada siswa untuk bertanya
Kegiatan Penutup
16. Membimbing siswa untuk menyimpulkan materi
17. Memberikan Pekerjaan Rumah
18. Salam penutup
IX. Penilaian
A. Prosedur Penilaian
Tes tertulis
B. Alat penilaian (Instrumen)
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini !1. Alat pengangkat mobil yang memiliki luas pengisap masing-masing sebesar 0,10 m2 dan 4 ×
10–4 m2 digunakan untuk mengangkat mobil seberat 2 × 104 N. Berapakah besar gaya yang harus diberikan pada pengisap yang kecil?Jawab Diketahui: A1 = 4 × 10–4 m2, A2 = 0,1 m2, dan F2 = 2 × 104 N. Berdasarkan Hukum Pascal
Dengan demikian, gaya yang harus diberikan pada pengisap yang kecil adalah 80 N.2. Sebuah pompa hidrolik berbentuk silinder memiliki jari-jari 4 cm dan 20 cm. Jika pengisap
kecil ditekan dengan gaya 200 N, berapakah gaya yang dihasilkan pada pengisap besar?Jawab : Diketahui: r2 = 20 cm, r1 = 4 cm, dan F1 = 200 N. Berdasarkan Hukum Pascal
3. Sebuah mobil hendak diangkat dengan menggunakan dongkrak hidrolik. Bila pipa besar memiliki jari-jari 25 cm dan pipa kecil memilki jari-jari 2 cm. Berapa gaya yang harus diberikan pada pipa kecil bila berat mobil adalah 15.000 N?Penyelesaian :Diketahui : R1 = 2 cm, R2= 25 cm, F2 = 15.000 NJawab : Berdasarkan Hukum Pascal
4. Sebuah batu memiliki berat 30 N Jika ditimbang di udara. Jika batu tersebut ditimbang di dalam air beratnya = 21 N. Jika massa jenis air adalah 1 g/cm3, tentukanlah:a. gaya ke atas yang diterima batu,b. volume batu, dan c. massa jenis batu tersebut.Jawab : Diketahui: w = 30 N, wbf = 21 N, dan ρair = 1 g/cm3.
ρair = 1 g/cm3 = 1.000 kg/m3
a. wbf = w – FA 21 N = 30 N – FA FA = 9 Nb. FA = ρairVbatu g
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
2. Sebuah bola logam padat seberat 20 N diikatkan pada seutas kawat dan dicelupkan ke dalam minyak ( ρminyak = 0,8 g/cm3). Jika massa jenis logam 5 g/cm3, berapakah tegangan kawat?JawabDiketahui: wbola = 20 N, ρ minyak = 0,8 g/cm3, dan ρ logam = 5 g/cm3.Berdasarkan uraian gaya-gaya yang bekerja pada bola, dapat dituliskan persamaanT + FA = w
T = w – FA = w – ρminyakVbola g
T = 16,8 N.3. Sebuah benda memiliki volume 20 m3 dan massa jenisnya = 800 kg/m3. Jika benda tersebut
dimasukkan ke dalam air yang massa jenisnya 1.000 kg/m3, tentukanlah volume benda yang berada di atas permukaan air.JawabDiketahui: Vbenda = 20 m3, ρ benda = 800 kg/m3, dan ρ air = 1.000 kg/m3.Volume air yang dipindahkan = volume benda yang tercelupFA = ρair Vair-pindah g = berat benda = ρair Vbagian tercelup g = mgρair Vbagian tercelup = ρbenda Vbenda
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
IV. Tujuan Pembelajaran
A. Kognitif
1. Produk
a). Dengan menerapkan persamaan kontinuitas dalam masalah fisika sehari-hari
siswa dapat menganalisis persamaan kontinuitas
b). Dengan menerapkan Hukum Bernoulli dalam masalah fisika sehari-hari siswa
dapat menghitung Hukum Bernoulli melalui persamaan matematis
2. Proses
a). Dengan menganalisis persamaan kontinuitas siswa dapat menerapkan
persamaan kontinuitas dalam masalah fisika sehari-hari
b). Dengan menghitung Hukum Bernoulli melalui persamaan matematis siswa
dapat menerapkan Hukum Bernoulli dalam masalah fisika sehari-hari
B. Psikomotor
Dengan diberikan materi secara jelas siswa dapat membuat contoh penerapan
persamaan kontinuitas dan hukum Bernoulli dalam masalah fisika sehari-hari
C. Afektif
1. Karakter
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter yang meliputi : religius, disiplin,
percaya diri, kerja keras, senang membaca, rasa ingin tahu, jujur, teliti, berorientasi
tugas dan hasil
2. Keterampilan Sosial
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial yang meliputi : kerja sama,
komunikatif, tanggung jawab, kreatif, toleransi
V. Model dan Metode Pembelajaran
1. Model Pembelajaran
Pembelajaran Langsung (Direct Instruction)
2. Metode Pembelajaran
Tanya jawab, ceramah, latihan soal, diskusi
VI. Materi Pembelajaran
Persamaan KontinuitasKita sering mendengar istilah debit air. Misalnya debit air PAM menurun di musim kemarau. Apakah yang dimaksud dengan debit? Debit adalah besaran yang menyatakan banyaknya air yang mengalir selama 1 detik yang melewati suatu penampang luas. Ambillah sebuah selang dan nyalakan kran, air akan mengalir melalui penampang ujung selang itu. Jika selama 5 detik air yang mengalir adalah lewat ujung selang adalah 10 m3, maka kita katakan debit air adalah (10/5) m3/detik = 2 m3/det.
Mari kita tinjau aliran fluida yang melalui pipa yang panjangnya L dengan kecepatan v. Luas penampang pipa adalah A. Selama t detik volume fluida yang mengalir adalah V = AL, sedang jarak L ditempuh selama t = L/v detik maka debit air adalah:dengan:V = volume fluida yang mengalir (m3),t = waktu (s), A = luas penampang (m2),v = kecepatan aliran (m/s), dan Q = debit aliran fluida (m3/s).Debit merupakan laju aliran volume.
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
Air memasuki pipa dengan kecepatan v1. Volume air yang masuk dalam selang waktu Δt adalah:
Fluida tak termampatkan, dengan demikian bila ada V1 volume air yang masuk pipa, sejumlah volume yang sama akan keluar dari pipa. Luas penampang ujung pipa yang lain adalah A2.
Dengan demikian:
Persamaan ini disebut persamaan kontinuitas. Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah tekanan, energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama di setiap titik sepanjang aliran fluida ideal. Persamaan matematisnya, dituliskan sebagai berikut. p + ½ ρv2 +ρgh =konstanatau
dengan: p = tekanan (N/m2), v = kecepatan aliran fluida (m/s), g = percepatan gravitasi (m/s2), h = ketinggian pipa dari tanah (m), dan
ρ = massa jenis fluida.
VII. Bahan, Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
1. Bahan : -
2. Media : Media Presentasi Powerpoint, Video Pembelajaran
3. Alat : Laptop, LCD
4. Sumber : - Buku Fisika Yudhistira SMK Teknik kelas XI semester I
- LKS Kharisma Fisika SMK Teknik kelas XI semester I
- Internet dan referensi lain yang relevan
VIII. Langkah-langkah Pembelajaran
A. Kegiatan Awal (± 15 menit )
Alokasi waktuKegiatan
Pembelajaran
Fase Model
PembelajaranKegiatan Pembelajaran
10 menit Apersepsi
Fase Orientasi
1. Memberi salam dan memimpin doa
2. Mengecek kehadiran siswa
3. Mengecek Pekerjaan Rumah siswa
4. Membahas Pekerjan Rumah pada pertemuan
sebelumnya
5. Menyampaikan tujuan pembelajaran
2 menit Orientasi
6. Menunjuk salah satu siswa untuk menyebutkan
contoh peralatan yang mengaplikasikan hukum
Bernoulli dalam kehidupan sehari-hari
1 menit Motivasi7. Memotivasi siswa bahwa hukum fluida dinamis
sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari
2 menit Pemberian Acuan 8. Menjelaskan secara garis besar tentang materi yang
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
B. Kegiatan Inti (± 65 menit )Alokasi
waktu
Kegiatan
Pembelajaran
Fase Model
PembelajaranKegiatan Guru
20 menit Eksplorasi
Fase
Presentasi/
Demonstrasi
Menjelaskan mengenai penerapan persamaan
Kontinuitas dan hukum Bernoulli dalam kehidupan
sehari-hari
Memberi contoh soal tentang materi yang telah
disampaikan
40 menit ElaborasiFase Latihan
Terstruktur
Mengajukan beberapa pertanyaan tentang informasi
yang sudah diperoleh siswa
5 menit KonfirmasiFase Latihan
Terbimbing
Menanggapi hasil jawaban siswa
Memberikan informasi yang benar jika ada pekerjaan
siswa yang kurang tepat
Memberikan kesempatan pada siswa untuk bertanya
C. Kegiatan Akhir (± 10 menit )
Alokasi
waktu
Kegiatan
Pembelajaran
Fase Model
PembelajaranKegiatan Guru
10 menit PenutupFase Latihan
Mandiri
Membimbing siswa untuk menyimpulkan materi
Memberikan Pekerjaan Rumah
Salam penutup
IX. Penilaian
A. Prosedur Penilaian
Tes tertulis
B. Alat penilaian (Instrumen)
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini !1. Air mengalir dalam pipa yang jari-jari 5 cm dengan laju 10 cm/det. Berapa laju aliran
volumenya?Diketahui : r = 0,05 cm, v= 10 cm/detJawab :
2. Fluida mengalir dalam pipa yang diameternya berbeda-beda, kelajuan air di titik A yang jari-jarinya 3 cm adalah 8 m/det, berapakah kelajuan air di titik B, dan C bila jari jari masing-masing 1 cm dan 5 cm. Penyelesaian :Diketahui : AC= π(0,03 m)2, AB= π(0,01 m)2, AC= π(0,05 cm)2
Jawab : Debit air di ketiga titik tersebut sama maka:
3. Suatu air terjun dengan ketinggian 10 m mengalirkan air dengan debit 20 m3/det. Berapa daya yang dapat dibangkitkan oleh air terjun itu. ρ air= 1.000 kg/det.Penyelesaian :Diketahui :Kita tinjau di puncak air terjun massa air memiliki tenaga potensial yang besarnya:Ep= mgh Massa air adalah ρVDaya yang dibangkitkan merupakan perubahan tenaga potensial air menjadi tenaga untuk penggerak turbin di bawahnya.
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
Dengan demikian kita dapat menghitung daya yang ditimbulkan oleh air terjun.
P = 20 x 1.000 x 10 x 10 = 2 x 106 Watt4. Sebuah pipa lurus memiliki dua macam penampang, masing-masing dengan luas
penampang 200 mm2 dan 100 mm2. Pipa tersebut diletakkan secara horisontal, sedangkan air di dalamnya mengalir dari penampang besar ke penampang kecil. Jika kecepatan arus di penampang besar adalah 2 m/s, tentukanlah: a. kecepatan arus air di penampang kecil, dan
b. volume air yang mengalir setiap menit.Jawab : Diketahui: A1 = 200 mm2, A2 = 100 mm2, dan v1 = 2 m/s.a. A1v1 = A2v2
5. Pipa untuk menyalurkan air menempel pada sebuah dinding rumah seperti terlihat pada gambar berikut! Perbandingan luas penampang pipa besar dan pipa kecil adalah 4 : 1. Posisi pipa besar adalah 5 m diatas tanah dan pipa kecil 1 m diatas tanah. Kecepatan aliran air pada pipa besar adalah 36 km/jam dengan tekanan 9,1 x 105 Pa. Tentukan :a) Kecepatan air pada pipa kecilb) Selisih tekanan pada kedua pipa c) Tekanan pada pipa kecil(ρair = 1000 kg/m3)PembahasanData : h1 = 5 m h2 = 1 m v1 = 36 km/jam = 10 m/s P1 = 9,1 x 105 Pa A1 : A2 = 4 : 1a) Kecepatan air pada pipa kecil Persamaan Kontinuitas : A1v1 = A2v2 (4)(10) = (1)(v2) v2 = 40 m/sb) Selisih tekanan pada kedua pipa Dari Persamaan Bernoulli : P1 + 1/2 ρv12 + ρgh1 = P2 + 1/2 ρv22 + ρgh2 P1 − P2 = 1/2 ρ(v22 − v12) + ρg(h2 − h1) P1 − P2 = 1/2(1000)(402 − 102) + (1000)(10)(1 − 5) P1 − P2 = (500)(1500) − 40000 = 750000 − 40000 P1 − P2 = 710000 Pa = 7,1 x 105 Pac) Tekanan pada pipa kecil P1 − P2 = 7,1 x 105 9,1 x 105 − P2 = 7,1 x 105 P2 = 2,0 x 105 Pa
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah : SMK Negeri 1 TambakboyoAlamat : Jl. Sawir No 09 Kec Tambakboyo - TubanMata Pelajaran : FisikaKelas/Semester : XI / IIKompetensi Keahlian : -Alokasi Waktu : 2x45 menit
I. Standar Kompetensi
12. Menerapkan konsep listrik arus searah
II. Kompetensi Dasar
12.1 Menguasai hukum kelistrikan arus searah
III. Indikator
A. Kognitif
1. Produk
a).Menganalisis rangkaian listrik arus searah
b).Mengidentifikasi hukum Kirchooff I pada rangkaian listrik arus searah dan
merumuskan persamaannya
c). Menggunakan hukum Kirchooff II pada rangkaian majemuk untuk menghitung
kuat arus, tegangan, dan hambatan
2. Proses
a).Menyusun rangkaian listrik arus searah dengan menggunakan komponen-
komponen hambatan, penghantar, sumber arus searah, alat ukur listrik
b).Mengisi Lembar Kegiatan Siswa yang berkaitan dengan hukum Kirchooff I
pada rangkaian listrik arus searah
c). Mengerjakan soal tentang hukum Kirchooff II pada rangkaian majemuk untuk
menghitung kuat arus, tegangan, dan hambatan
B. Psikomotor
Melakukan praktikum dengan memasang amperemeter dan voltmeter pada
rangkaian listrik arus searah kemudian membaca kuat arus listrik dan tegangan
yang terukur
C. Afektif
1. Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi : Religius Disiplin Senang membaca Kerja keras
Teliti Rasa ingin tahu Jujur Berorientasi tugas dan hasil
2. Mengembangkan keterampilan sosial, meliputi : Kerja sama Komunikatif
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
2. Metode Pembelajaran
Tanya jawab, ceramah, latihan soal, diskusi
VI. Materi Pembelajaran
a. Hukum I Kirchhoff Hukum I kirchhoff berbunyi sebagai berikut. “ Jumlah kuat arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik itu”Persamaan hukum I Kirchoff adalah: å I masuk = å I keluar
Dari gambar di samping, dengan memasang amperemeter pada masing-masing cabang dapat dibuktikan bahwa
å I masuk = å I keluar
I = I1 + I2 + I3 = I'
b. Hukum II KirchoffHukum II Kirchhoff berbunyi : “Jumlah aljabar gaya gerak listrik ( GGL ) dalam satu rangkaian tertutup ( loop ) sama dengan jumlah aljabar hasil kali I x R dalam rangkaian tertutup itu.” Persamaan hukum II Kirchoff adalah S e + S I.R = 0Dengan perjanjian tanda untuk GGL sebagai berikut.GGL bertanda positif jika kutub positip lebih dulu di jumpai loop dan sebaliknya ggl negatif jika kutub negatif lebih dulu dijumpai loop.
e = negatif e = positifUntuk perjanjian arah arus tetap sama menggunakan :Kuat arus bertanda positif jika searah dengan loop dan bertanda negatif jika berlawanan dengan arah loop. Dimana arah I adalah arah acuan dalam loop itu. Artinya arah arus yang keluar dari masing-masing sumber arus.
c. Hambatan Dalam dan Tegangan JepitElektron-elektron/pembawa muatan yang bergerak di dalam sebuah sumber arus mengalami hambatan yang dinamakan hambatan dalam. Hambatan dalam mengambil energi dari elektron sehingga mengurangi beda potensial pada hambatan luar. E = I · r + K
K = I · R d. Rangkaian Sumber Tegangan
1. Seri EBat= s · E rtot = s · r
2. ParalelSumber arus disusun pararel terdiri dari beberapa elemen dimana kutub-kutub
yang sejenis saling dihubungkan. EBat = E rtot =
VII. Bahan, Media, Alat, dan Sumber Pembelajaran
1. Bahan : -
2. Media : Media presentasi powerpoint, Video pembelajaran
3. Alat : Laptop, LCD
4. Sumber : - Buku Fisika Yudhistira SMK Teknik kelas XI semester II
- LKS Kharisma Fisika SMK Teknik kelas XI semester II
PEMERINTAH KABUPATEN TUBANDINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAH RAGA
SMK NEGERI 1 TAMBAKBOYOJl. Sawir No. 09 Desa Sawir Kec. Tambakboyo Telp. (0356)7012696- Fax: ---
email : sm eksata @gmail.com
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN
Nama Sekolah : SMK Negeri 1 TambakboyoAlamat : Jl. Sawir No 09 Kec Tambakboyo - TubanMata Pelajaran : FisikaKelas/Semester : XI / IIKompetensi Keahlian : -Alokasi Waktu : 2x45 menit
II. Standar Kompetensi
12. Menerapkan konsep listrik arus searah
II. Kompetensi Dasar
12.2 Menguasai hubungan antara tegangan, hambatan, dan arus
III. Indikator
A. Kognitif
1. Produk
a).Menganalisis hukum Ohm melalui kesebandingan kuat arus dan tegangan
dalam rangkaian tertutup dengan arus listrik searah
b).Merumuskan kesebandingan kuat arus dan tegangan dalam rangkaian
tertutup dan mengaplikasikan dalam perhitungan
2. Proses
a). Mengisi Lembar Kegiatan siswa tentang hukum Ohm melalui kesebandingan
kuat arus dan tegangan dalam rangkaian tertutup dengan arus listrik searah
b).Mengerjakan soal yang berkaitan dengan kesebandingan kuat arus dan
tegangan dalam rangkaian tertutup
B. Psikomotor
Melakukan praktikum pengukuran pada penghantar yang panjangnya berbeda-
beda
C. Afektif
1. Mengembangkan perilaku berkarakter, meliputi : Disiplin Religius Rasa ingin tahu Kerja keras Jujur
Senang membaca Percaya diri Teliti Berorientasi tugas dan hasil
2. Mengembangkan keterampilan sosial, meliputi : Kerja sama Toleransi
a).Dengan mengisi Lembar Kegiatan Siswa, siswa dapat menganalisis hukum Ohm
melalui kesebandingan kuat arus dan tegangan dalam rangkaian tertutup dengan
arus listrik searah
b).Dengan mengerjakan soal siswa dapat merumuskan kesebandingan kuat arus dan
tegangan dalam rangkaian tertutup dan mengaplikasikan dalam perhitungan
2. Proses
a).Dengan menganalisis hukum Ohm melalui kesebandingan kuat arus dan tegangan
dalam rangkaian tertutup dengan arus listrik searah siswa dapat mengisi Lembar
Kegiatan Siswa
b).Dengan merumuskan kesebandingan kuat arus dan tegangan dalam rangkaian
tertutup dan mengaplikasikan dalam perhitungan siswa dapat mengerjakan soal
B. Psikomotor
Dengan diberikan materi secara jelas dan menganalisis data siswa dapat melakukan
praktikum pengukuran pada penghantar yang panjangnya berbeda-beda
C. Afektif
1. Karakter
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan perilaku berkarakter yang meliputi : rasa ingin tahu,
kerja keras, jujur, teliti, berorientasi tugas dan hasil
2. Keterampilan Sosial
Terlibat dalam proses belajar mengajar berpusat pada siswa dinilai membuat
kemajuan dalam menunjukkan keterampilan sosial yang meliputi : kerja sama,
toleransi, komunikatif, demokratis
V. Model dan Metode Pembelajaran
1. Model Pembelajaran
Pembelajaran Langsung (Direct Instruction)
2. Metode Pembelajaran
Tanya jawab, latihan soal, ceramah, diskusi
VI. Materi Pembelajaran
1. Arus ListrikArus listrik adalah aliran muatan listrik atau muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Arah arus listrik dari arah dari potensial yang tinggi ke potensial rendah, jadi berlawanan dengan arah aliran elektron.
2. Kuat Arus ListrikKuat arus listrik ialah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap detik melalui suatu
penghantar. Simbol kuat arus adalah I. I =
qt atau q = I . t
Untuk mengukur kuat arus digunakan suatu alat yang disebut amperemeter. Ampermeter terdiri dari galvanometer yang dihubungkan paralel dengan resistor yang mempunyai hambatan rendah. Tujuannya adalah untuk menaikkan batas ukur
amperemeter. Hasil pengukuran akan dapat terbaca pada skala yang ada pada amperemeter.
3. Hambatan Listrik suatu PenghantarBila panjang kawat penghantar dinyatakan dengan huruf l, luas penampangnya dinyatakan dengan huruf A, maka untuk berbagai jenis pengkantar, panjang dan
penampang berbeda terdapat hubungan sebagai berikut. R =
lA
THukum Ohm dan hambatan listrikKuat arus yang mengalir pada suatu kawat penghantar sebanding dengan tegangan yang menimbulkannya. Pernyataan ini disebut hukum Ohm. Dalam bentuk persamaan hukum ini ditulis : V = I.RDengan: V = tegangan (Volt)
I = kuat arus (A) R = Hambatan (ohm)1. Rangkaian Listrik Arus Searah
Gambar 1. Rangkaian listrik sederhana, beserta skemanya
Rangkaian listrik dengan hambatan seriYang dimaksud dengan penghambat seri adalah penghambat-penghambat yang disusun secara berurutan, yang satu di belakang yang lain.Contoh penghambat seri :
Rangkaian listrik dengan hambatan paralelYang dimaksud dengan penghambat paralel ialah penghambat-penghambat yang disusun secara berdampingan atau sejajar.Contoh penghambat paralel :
Cara pembacaan skala amperemeter pada saat digunakan untuk pengukuran besar kuat arus yang mengalir dalam suatu rangkaian adalah sebagai berikut :
67
o o
54321
o
0 Gambar 4. Pembacaan ampermeter yang menunjukkan skala = 4, dan skala maksimum = 5, serta batas ukur 1 A. Besar kuat arus = 4/5 x 1 A = 0,8 A.