ZAT dan KALOR di SD

I.                   BENDA DAN SIFATNYA

Mengidentifikasi Wujud Zat dan Sifatnya

Ditinjau dari wujudnya, zat dapat digolongkan menjadi 3 bagian yakni: zat padat, zat cair, dan zat gas.

Sifat-sifat zat tersebut tersebut sebagai berikut.

Zat padat   : volumenya tetap, bentuknya juga tetap

Zat cair      : volumenya tetap, bentuknya mudah berubah mengikuti wadahnya.

Zat gas       : volumenya berubah sesuai dengan wadahnya, bentuknya mudah berubah  mengikuti wadah yang ditempatinya.

Susunan Molekul Zat

Zat dapat dibagi-bagi menjadi bagian-bagian yang kecil. Bagian terkecil dari suatu zat yang masih memiliki sifat zat tersebut disebut molekul.  Gula jika dimasukkan ke dalam air kemudian diaduk hingga merata, maka partikel-partikel gula akan terlarut ke dalam air menjadi molekul-molekul gula dalam air. Air gula terasa manis seperti gula. Dengan kata lain molekul-molekul gula mempunyai sifat seperti gula. Dalam teori partikel zat, zat terdiri atas partikel-partikel zat atau molekul-molekul zat yang saling tarik menarik. Jarak antar partikel serta gaya tarik menarik antar partikel tersebut akan menentukan wujud zat.

Susunan molekul Zat Padat

Susunan molekul zat padat dalam gambaran 2-dimensi

·      partikel-partikelnya tersusun teratur; ·      Letaknya sangat berdekatan; ·      gaya tarik menariknya sangat kuat; ·      partikel-partikel zat sukar bergerak meninggalkan kelompoknya (bergetar di tempat) Hal inilah yang menjadikan zat padat memiliki sifat: volumenya maupun bentuknya selalu tetap.

Susunan molekul Zat Cair

Susunan molekul zat cair dalam gambaran 2-dimensi

·     partikel-partikelnya letaknya agak berjauhan; ·     gaya tarik menariknya  kurang kuat; ·     partikel-partikel zat dapat bergerak tetapi tidak dapat meninggalkan kelompoknya. Hal inilah yang menjadikan zat cair memiliki sifat: bentuknya dapat berubah namun volumenya selalu tetap.

Susunan molekul Zat Gas

Susunan molekul zat gas dalam gambaran 2-dimensi

·       letaknya partikelnya sangat berjauhan berjauhan; ·       gaya tarik menariknya sangat lemah; ·       partikel-partikel zat bebas bergerak dan dapat meninggalkan kelompoknya. Hal inilah yang menjadikan zat gas memiliki sifat  : bentuk maupun volumenya dapat berubah.

Perubahan wujud zat

a.         Memahami proses MELEBUR menggunakan teori molekul zat.

·         Susunan molekul zat ketika wujudnya padat sangat berdekatan.

·         Jika zat padat dipanaskan (menyerap energi panas atau kalor), energi yang diserapnya akan menjadikan molekul-molekul zat bergetar.

·         Jika getaran molekul zat cukup kuat maka jarak antar molekul menjadi agak berjauhan, karena jarak molekulnya yang demikian maka zat akan memiliki wujud cair.

·         Peristiwa perubahan wujud dari padat ke cair disebut melebur atau mencair.

·         Pada saat melebur, energi kalor yang diserap oleh molekul zat hanya digunakan untuk mengubah wujud zat (mengubah jarak antar molekul), oleh karena itu pada saat melebur suhu zat akan tetap.

SIMPULAN: Pada saat zat melebur, zat menyerap kalor, namun suhu zat selalu tetap.

b.        Memahami proses MENGUAP menggunakan teori molekul zat.

·         Susunan molekul zat ketika wujudnya cair  agak berjauhan.

·         Jika zat cair dipanaskan (menyerap energi panas atau kalor), energi yang diserapnya akan menjadikan molekul-molekul zat bergetar.

·         Jika getaran molekul zat cukup kuat maka jarak antar molekul yang semula agak berjauhan akan menjadi sangat berjauhan, karena jarak molekulnya yang demikian maka zat akan memiliki wujud gas.

·         Peristiwa perubahan wujud dari cair ke gas disebut menguap.

·         Pada saat menguap, energi kalor yang diserap oleh molekul zat hanya digunakan untuk mengubah wujud zat, oleh karena itu pada saat menguap suhu zat akan tetap.

SIMPULAN: Pada saat zat menguap, zat menyerap kalor, namun suhu zat selalu tetap.

c.         Memahami proses mengembun dan membeku (menggunakan analogi balik)

·         Jika gas didinginkan , gas tersebut akan melepas kalor, jarak antar molekul akan menjadi agak berjauhan, zat yang mempunyai susunan molekul demikian wujudnya adalah cair, proses perubahan wujudnya dinamakan mengembun.

SIMPULAN: Pada saat zat mengembun, zat melepas kalor, namun suhu zat selalu tetap.

·         Jika zat cair didinginkan , zat cair tersebut akan melepas kalor, jarak antar molekulnya akan menjadi sangat berdekatan, zat yang mempunyai susunan molekul demikian wujudnya adalah padat, proses perubahan wujudnya dinamakan membeku.

SIMPULAN: Pada saat zat membeku, zat melepas kalor, namun suhu zat selalu tetap.

Massa Jenis Zat

Benda-benda yang memiliki volume sama, massanya bergantung pada jenisnya zatnya, dengan kata lain setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Massa jenis zat didefinisikan sebagai hasil bagi antara massa zat dengan volumenya.

II SUHU DAN KALOR

A.     SUHU DAN PENGUKURANNYA

Termometer Zat cair

            Termometer zat cair terbuat dari bahan kaca yang tidak mudah memuai (koefisien muainya kecil), tetapi mudah menyerap panas. Batang kaca biasanya berbentuk silinder, sehingga dapat berperan sebagai lensa cembung, agar memudahkan dalam pembacaan skala pada termometer. Pada bagian bawah terdapat tandon (reservoir) zat cair, sedangkan bagian atasnya berupa pipa kapiler. Jika pada bagian bawah (tandon) dipanaskan, maka zat cair akan memuai, sehingga permukaan zat cair pada pipa kapiler akan naik, sebaliknya jika didinginkan akan menyusut dan permukaan zat cair pada pipa kapiler akan turun.

Zat cair yang digunakan harus memiliki sifat antara lain:

·         mudah menyerap panas / cepat berubah suhunya ( kalor jenisnya kecil)

·         mudah menghantarkan panas (daya hantar panas / konduktivitas panasnya besar)

·         cepat mengalami perubahan volume / memuai jika mengalami perubahan suhu (koefisien muainya besar)

·         pemuaiannya teratur

·         tidak membasahi dinding kaca

Ada dua macam zat cair yang biasa digunakan yakni : raksa dan alkohol, kedua zat cair tersebut masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan.

n  Raksa (Mercury-in glass)	n  Alkohol (Alcohol-in glass)
a.   Pemuaiannya teratur (Uniform expansion)	a.       Pemuaiannya tidak/kurang teratur (non-uniform expansion)
b.   Tidak membasahi dinding kaca (Does not stick to glass)	b.      Membasahi dinding kaca (Stick to glass)
c.   Mudah diamati - warna keperakan /mengkilap (Easy to see-silvery colour)	c.      Sukar diamati karena tak berwarna – harus ditabahkan pewarna agar mudah diamati (Colourness-dye must be added)
d.   Penghantar panas yang baik; cepat memberikan reaksi jika ada perubahan suhu (Good conductor of heat; reacts quickly to temperature changes)	d.      Penghantar panas yang buruk; lambat memberikan reaksi jika ada perubahan suhu (Poor conductor of heat; slow to react)
e.   Titik didihnya tinggi (High boiling point = 357o C)	e.      Titik didihnya rendah; tidak dapat digunakan untuk mengukur titik didih air (Low boiling point (78 oC); cannot be used to measure boiling point of water)
f.       Titik bekunya = - 39o C (Freezing point = - 39 oC)	f.       Titik bekunya rendah = - 115o C; dapat digunakan untuk mengukur suhu suatu benda/tempat yang sangat dingin/rendah (Low freezing point = - 115o C; can be used in very cold places)
g.       Mahal (Expensive)	g.      Murah (Cheap)
h.      Zat cair yang berbahaya (Poisonous liquid)	h.      Zat cair yang aman (Save liquid)

Titik tetap atas : suhu uap air yang mendidih, ketika tekanannya 1 atmosfer (76 cmHg). Titik tetap atas = 100o C = 80o R = 212o F = 373 K Hubungan antara skala Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin sebagai berikut: Titik tetap bawah : suhu es mencair atau air membeku, ketika tekanannya  1 atmosfer (76 cmHg). Titik tetap bawah = 0o C = 0o R = 32o F = 273 K

Pada termometer dikenal adanya titik tetap atas dan titik tetap bawah yang digunakan sebagai titik acuan atau referensi. Sebagai titik tetap atau titik acuan mempunyai syarat yakni suhunya harus tetap. Pada zat cair suhunya akan tetap pada saat zat cair tersebut mengalami perubahan wujud, yakni perubahan wujud dari cair ke gas (menguap), dan perubahan wujud dari cair ke padat (membeku).

B.     SUHU DAN PEMUAIAN

Pada umumnya zat jika dipanaskan suhunya akan bertambah dan mengalami pemuaian. Pada zat yang berwujud padat pemuaiannya dapat berupa: pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume. Pada zat yang wujudnya cair dan gas hanya dikenal pemuaian volume saja. Untuk perubahan suhu yang tidak terlalu besar, umumnya pemuaian zat bersifat teratur (angka muai zat tertentu tetap).

Pemuaian panjang pada zat padat

Dari hasil eksperimen diperoleh bahwa perubahan panjang suatu benda yang dipanaskan  atau didinginkan bergantung pada:

·         jenis bahannya

·         panjang benda mula-mula atau panjang awal

·         perubahan suhu

Untuk pemuaian luas dan pemuaian volume dapat difahami dengan cara yang sama

Pemuaian volume atau pemuaian ruang pada zat cair

Dari hasil eksperimen diperoleh bahwa perubahan volume zat cair yang dipanaskan  atau didinginkan bergantung pada:

·         jenis zat cairnya

·         volume zat cair mula-mula atau volume awal

·         perubahan suhu

Anomali air

Pada umumya zat jika dipanaskan akan memuai atau volumenya bertambah dan jika didinginkan akan menyusut atau volumenya berkurang. Pemuaian pada air bersifat aneh atau memiliki sifat yang menyimpang (anomali) dibandingkan zat pada umumnya, namun anomali air ini hanya terjadi pada rentang suhu antara 0^oC sampai 4^oC.

Jika air dipanaskan dari suhu 0^oC sampai 4^oC volumenya mengecil atau massa jenisnya membesar, sebaliknya jika air didinginkan dari 4 ^oC sampai 0 ^oC, volumenya akan membesar atau massa jenisnya mengecil.

Di atas 4 ^oC pemuaiannya seperti kebanyakan zat yakni jika dipanaskan memuai (massa massa jenis mengecil) dan jika didinginkan volume mengecil (massa jenis membesar).

Pada suhun 4^oC, air mempunyai volume terkecil dan massa jenis terbesar.

Jika titik beku air atau titik lebur es 0^oC, maka pada saat es mencair/melebur volumenya akan berkurang (massa jenis membesar) dan pada saat air membeku volumenya bertambah (massa jenis mengecil). Itulah mengapa es bersuhu 0^oC massa jenisnya lebih kecil daripada air bersuhu 0^oC sehingga es dapat terapung di air.

Grafik hubungan antara volume (V) dengan suhu (t) dan massa jenis (ρ) dengan suhu (t) untuk air sebagai berikut:

Prisnsip Pemuaian zat padat dalam kehidupan sehari-hari

1. Pembuatan termometer zat cair
2. Mengeling pelat logam
3. Keping bimetal (saklar pengatur suhu pada setrika listrik, pada termometer bimetal, saklar penunjuk arah pada lampu sign motor/mobil kuno, saklar pengatur suhu pada AC = air conditioner, saklar pengatur suhu pada thermostat mesin mobil, saklar pengatur suhu pada oven gas)
4. Pemasangan ban baja pada roda kereta
5. Pemasangan kaca jendela
6. Sambungan rel kereta api
7. Celah sambungan pada jembatan – jembatan kereta api dan jalan layang.

C.     KALOR DAN PERUBAHAN PADA ZAT

Kalor merupakan salah satu bentuk energi yakni energi panas. Satuan kalor dalam satuan Sistem Internasional (SI) atau MKS adalah : joule atau disingkat dengan huruf: J. Sedangkan satuan kalor dalam sistem c.g.s adalah: erg.

Dalam bidang teknologi pangan, kedokteran, atau untuk keperluan praktis yang lain, satuan kalor sering dinyatakan dalam satuan: kalori, atau: kilokalori, dimana 1 kilokalori = 1000 kalori. Hubungan antara satuan kalor dalam: joule, dengan satuan kalor dalam: kalori, sering dinamakan dengan TARA KALOR MEKANIK. Hubungan tersebut adalah:

1 joule = 0,24 kalori (pembulatan)

1 kalori = 4,2 joule  (pembulatan)

Dalam sistem British (Inggris), satuan kalor sering dinyatakan dalam: BTU (British Thermal Unit)

Kalor dan Perubahan Wujud Zat

Pada saat terjadi perubahan wujud melebur (padat ke cair)  dan menguap (cair ke gas) suhu zat tetap, meskipun zat menyerap kalor. Kalor yang diserap tersebut tidak digunakan untuk kenaikan suhu zat, tetapi digunakan untuk mengubah wujud zat tersebut.

Demikian juga pada saat terjadi perubahan wujud membeku (cair  ke padat)  dan mengembun (gas ke cair) suhu zat tetap, meskipun zat melepas kalor.

Kalor yang diserap ataupun yang dilepas pada saat terjadi perubahan wujud bergantung pada:

·         jenis zat atau jenis bahan

·         massa zat

Kalor dan Perubahan Suhu Zat

Zat dapat mengalami perubahan suhu ketika menyerap kalor atau melepas kalor (asal tidak sedang dalam fase perbahan wujud) .

Jika suhu zat naik maka zat menyerap kalor , sebaliknya jika suhu zat turun, maka zat melepas kalor.

Kalor yang diserap atau yang dilepas ketika terjadi perubahan suhu bergantung pada :

·         jenis zat

·         massa zat

·         perubahan suhu zat

Grafik antara Kalor terhadap Perubahan Suhu Zat

Jika suatu zat dipanaskan, maka grafik antara kalor yang diterima ( sebanding dengan waktu atau lamanya pemanasan) terhadap suhunya dapat digambarkan sebagai berikut.

D.     PENGARUH TEKANAN TERHADAP PERUBAHAN WUJUD ZAT

(kasus khusus air/es atau H₂O).

Untuk memahami pengaruh tekanan dan suhu terhadap perubahan wujud zat, dapat dipelajari melalui diagram P-T (P: tekanan, T: temperatur) pada persamaan Clausius-Clapeyron berikut ini

TL: titik lebur, TB: titik beku, TD: titik didih, TE: titik embun. TL=TB dan TD=TE

1. Pengaruh tekanan terhadap titik lebur es /titik beku air (suhu ketika es melebur atau suhu ketika air membeku).

Ø  Jika tekanan di atas es atau air 1 atmosfer, es akan melebur pada suhu 0^oC atau air akan membeku pada suhu 0^oC

Ø  Ambil sepotong  es batu, tekan kuat-kuat menggunakan sendok makan, amati bagian yang ditekan, apakah bagian tersebut lebih cepat atau lebih lambat melebur? Jawab: lebih cepat melebur.

Ø  Jika tekanan di atas es diperbesar ternyata es lebih cepat melebur maka dapat disimpulkan bahwa, es dapat melebur pada suhu di bawah 0^oC.

Simpulan:

·      Titik lebur es (suhu es ketika melebur) atau titik beku air (suhu air ketika membeku) akan turun, jika tekanan di atas es  atau di atas air diperbesar.

·      Atau sebaliknya, titik lebur es akan naik, jika tekanan di atas es diperkecil.

2. Pengaruh tekanan terhadap titik didih air.

·         Jika tekanan di atas air 1 atmosfer,air akan mendidih pada suhu 100^oC

·         Jika zat cair dalam ruang tertutup tekanannya diperbesar, ketika mendidih, gerakan molekul-molekul uap air makin cepat.

·         Karena gerakan molekul uap semakin cepat, maka energi tumbukan makin kuat dan juga frekuensi tumbukan makin sering.

·         Karena energi tumbukan antar molekul uap semakin besar dan frekuensi tumbukan semakin sering, maka suhu ketika uap air mendidih (titik didih air) semakin meningkat atau naik.

Simpulan:

·         Jika tekanan di atas air diperbesar maka titik didih air akan meningkat atau naik.

·         Atau sebaliknya, jika tekanan di atas air diperkecil maka titik didih air akan berkurang atau turun.

Menguap dan Mendidh

Menguap.

Menguap adalah peristiwa dimana molekul-molekul uap air meninggalkan permukaan air.

Penguapan dapat dipercepat dengan cara:

·      menaikkan suhu

·      memperluas permukaan

·      memperkecil tekanan

·      mengurangi kelembaban udara di atas zat cair

     

Mendidih

Mendidih (penguapan yang terjadi pada seluruh bagian zat cair). Suhu ketika zat cair mendidih dinamakan titik didih.

Titik didih zat cair dipengaruhi antara lain oleh:

1.      penambahan zat lain di dalam zat cair tersebut : secara umum penambahan zat akan menaikkan titik didih zat cair tersebut.

2.      tekanan di atas zat cair : jika tekanan di atas zat cair diperbesar, maka titik didih zat cair akan naik (bertambah), sebaliknya jika tekanan diatas zat cair diperkecil (dikurangi) maka titik didih zat cair akan turun (berkurang).

Di daerah dataran tinggi, misal di pegunungan, lapisan atmosfernya semakin tipis, akibatnya tekanan udara luar juga berkurang. Jika tekanan udara luar di permukaan laut adalah 1 atmosfer ( = 76 cmHg), maka tekanan udara luar di pegunungan lebih kecil dari nilai tersebut. Untuk perubahan ketinggian yang tidak terlalu besar, berkurangnya tekanan tersebut sebesar 1 cmHg untuk setiap kenaikan ketinggian 100 meter. Contohnya tekanan udara pada ketinggian 500 meter di atas permukaan laut, tekanan udara luarnya = 76 cmHg – (500 m : 100 m) cmHg = 76 cm Hg – 5 cmHg = 71 cm Hg.

E.     PERPINDAHAN KALOR

Konduksi: perpindahan kalor melalui medium (zat perantara) yang tidak disertai dengan perpindahan atom-atom atau molekul-molekul zat perantara. Pada perpindahan kalor secara konduksi, atom-atom atau molekul-molekul bergetar ditempat sambil memindahkan energi ke atom-ataom atau molekul-molekul sekitarnya. Konduksi terjadi pada zat padat. Zat padat merupakan penghantar yang lebih baik daripada zat cair atau zat gas. Konduktor dari bahan logam umumnya lebih baik daripada non logam. Logam-logam yang merupakan konduktor panas yang baik, umumnya juga merupakan konduktor listrik yang baik pula.

Laju perpindahan energi (kalor)

Laju perpindahan energi (kalor) pada peristiwa konduksi adalah banyaknya kalor yang ditransfer setiap satuan waktu dari titik yang suhunya tinggi ke titik yang suhunya rendah. Laju perpindahan energi pada peristiwa konduksi ditentukan oleh besarnya:

·         Berbanding lurus dengan beda suhu antar ujung-ujung batang

·         Berbanding lurus dengan luas penampang batang

·         Berbanding terbalik dengan panjang batang

·         Bergantung pada jenis batangnya, atau lebih tepatnya berbading lurus dengan koefisien konduksi termal batang

Konveksi: perpindahan kalor yang disertai/diikuti dengan perpindahan atom-atom atau molekul-molekul zat perantara. Konveksi terjadi pada zat cair atau zat gas. Ketika zat cair atau zat gas dipananaskan, molekul-molekul zat memuai, volumenya membesar, massa jenisnya lebih kecil daripada massa jenis di sekitarnya, sehingga bergerak naik ke atas. Contoh konveksi diantaranya: perambatan kalor ketika memanaskan air di atas tungku, sistem pembuangan asap di dapur, angin darat dan angin laut.

Radiasi: perpindahahn kalor melalui pancaran gelombang elektromagnetik. Setiap benda yang memiliki temperatur, [kecuali (0 K)] akan memancar energi radiasi. Pada radiasi kalor dapat merambat tanpa memerlukan zat perantara, oleh kaena itu radiasi dapat menembus ruang hampa. Contoh radiasi: radiasi dari api unggun, radiasi lampu pijar, radiasi sinar matahari.

Benda-benda dengan warna cerah misal putih atau mengkilap merupakan penyerap panas maupun pemancar panas yang buruk. Benda-benda dengan warna gelap atau kusam merupakan penyerap dan pemancar panas yang baik.

SOAL-SOAL PEMANTAPAN KONSEP

1.        Peristiwa yang terjadi karena adanya proses pendinginan (melepas kalor) adalah ….

A.      membeku dan mencair

B.       membeku dan mengembun

C.       mencair dan mengembun

D.      menguap dan membeku

2.        Pernyataan di bawah ini yang benar tentang perubahan wujud zat ialah ....

A.      melebur memerlukan kalor, suhu zat tetap meskipun tekanan di atas zat berubah

B.       membeku memerlukan kalor, suhu zat turun meskipun tekanan di atas zat tetap

C.       menguap melepaskan kalor, suhu tetap, asalkan tekanan di atas zat dijaga tetap

D.      mengembun melepaskan kalor, suhu tetap asalkan tekanan di atas zat dijaga tetap

3.        Ketika air membeku menjadi es, maka ....

A.  menyerap kalor, suhunya turun

B.  menyerap kalor, suhunya tetap

C.  melepas kalor, suhunya turun

D.  melepas kalor, suhunya tetap

4.            Pernyataan berikut yang benar ialah ….

A.       air selalu mendidih pada suhu 100 ^oC

B.       air dapat menguap pada suhu 50 ^oC

C.       es selalu melebur pada suhu 0 ^oC

D.       jika suhu air naik dari 0 ^oC sampai 4 ^oC volume air membesar

5.            The temperature of water boilling in a beaker can be reduced by ….

A.       adding sugar to the water

B.       boilling the water on a high mountain

C.       increasing the pressure in the beaker

D.       heating the beaker less strongly

6.            Perhatikan  gambar!

Seorang petani ingin membuat “ kulkas” untuk menyimpan sayur mayur agar tidak cepat layu dengan menggunakan keranjang yang dilapisi kain bekas sangat tebal. Kain tersebut secara berkala dibasahi dengan air. Ternyata suhu di dalam keranjang lebih dingin daripada di luar keranjang, hal disebabkan karena ....

1. ketika air menguap menyerap kalor dari dalam keranjang
2. ketika air menguap melepas kalor ke dalam keranjang
3. kain basah mencegah masuknya kalor ke dalam keranjang
4. kain basah mempertahankan kalor yang ada di dalam keranjang

7.        Seseorang siswa melakukan eksperimen pengukuran titik didih air dengan cara sebagai berikut. Ia memanaskan air pada panci terbuka, ketika eksperimen dilakukan di Kota Semarang air mendidih pada suhu 98^oC dan di lereng Gunung Merapi air mendidih pada suhu 75^oC. Hal ini dapat terjadi karena ….

A.       air di lereng gunung Merapi lebih dingin dari pada air di Semarang

B.       tekanan atmosfer di lereng Merapi lebih rendah dari pada di Semarang

C.       suhu udara di lereng Merapi lebih rendah dari pada Semarang

D.       kelembaban udara di lereng Merapi lebih tinggi dari pada di Semarang

8.        Jika kita berolah raga kemudian keluar keringatnya, dan ketika keringat ditiup angin, badan kita merasa dingin, hal ini disebabkan karena ….

A.       suhu angin lebih rendah dari suhu badan kita

B.       tubuh kita banyak mengeluarkan kalor ketika berolah raga

C.       suhu keringat lebih rendah dari suhu tubuh kita

D.       keringat ketika  menguap memerlukan kalor

9.        Botol terbuat dari bahan kaca dipanaskan beberapa saat lamanya, kemudian ditutup rapat dan dibiarkan di udara terbuka sampai menjadi dingin. Pada saat menjadi dingin ternyata botol pecah. Hal ini disebabkan karena….

A.       Di dalam botol tidak ada udaranya

B.       Pada saat dipanaskan botol memuai dan pada saat mendingin menyusut

C.       Tekanan udara di dalam botol lebih kecil dari pada di luar botol

D.       Tekanan udara di dalam botol lebih besar dari pada di luar botol

10.    Sebuah botol dipanaskan, setelah cukup panas, pada mulut botol diletakkan telur rebus yang telah dikupas kulitnya. Kemudian botol dijauhkan dari api, ternyata telur dapat masuk ke dalam botol setelah botol dingin. Peristiwa ini dapat terjadi karena ....

A.  tekanan udara di dalam botol lebih besar daripada tekanan udara di luar botol

B.  tekanan udara di dalam botol lebih kecil daripada tekanan udara di luar botol

C.  volume botol memuai sedangkan volume telur menyusut

D.  volume botol menyusut sedangkan volume telur memuai

11.    A thermometer is to be used to measure temperatures between -50^oC and 38^oC. It is to be filled with either mercury, alcohol or pentane. The table below shows the freezing and boiling points of the liquids. What is (are) the suitable liquid(s)?

	Mercury	Alcohol	Pentane
Freezing point	- 39oC	-112oC	-180oC
Boiling point	357oC	78oC	36,5oC

A.      only with mercury

B.       only with alcohol

C.       with either mercury or alcohol

D.      with either alcohol or pentane

12.    Sepotong logam yang panjangnya 50 cm jika dipanaskan dari 25^oC menjadi 97^oC, panjangnya bertambah 2 mm. Bila logam dengan bahan yang sama , tetapi panjangnya 150 cm dipanaskan dari 30^oC menjadi 174^oC, maka tambahan panjangnya adalah ….

A.      10 mm

B.       12 mm

C.       14 mm

D.      15 mm

13.    Seseorang ingin mengkalibrasi sebuah termometer. Panjang kolom raksa pada termometer ketika dimasukkan ke dalam es yang melebur pada tekanan 1 atmosfer adalah 3 cm, dan ketika dimasukkan ke dalam uap air yang sedang mendidih pada tekanan 1 atmosfer adalah 23 cm. Jika suatu saat panjang kolom raksa 8 cm maka suhunya adalah ….

A.      8^oC

B.       25^oC

C.       48^oC

D.      75^oC

14.    Sebuah termometer di masukkan ke dalam spiritus ternyata suhunya 27^oC. Jika termometer tersebut diangkat dari spiritus kemudian diamati skala suhunya, maka skala suhu yang ditunjukkan termometer tersebut akan ….

A.      naik beberapa derajad di atas 27^oC dan tidak kembali lagi

B.       naik dengan cepat di atas 27^oC kemudian perlahan turun ke suhu sekitar 27^oC

C.       turun dengan cepat di bawah 27^oC kemudian perlahan naik ke suhu sekitar 27^oC

D.      turun beberapa derajad di bawah 27^oC dan tidak kembali lagi

15.    Andy membuat termometer dengan skala suhu menggunakan tanggal dan tahun kelahirannya.  Karena Andy lahir tanggal 16, maka suhu ketika es sedang melebur (pada 1 atmosfer) ditandai dengan angka 16, dan karena Andy lahir pada tahun ’96 maka suhu uap air yang sedang mendidih (pada 1 atmosfer) ditandai dengan angka 96. Suatu ketika termometer Andy menunjukkan angka 56^o Andy, skala suhu tersebut menurut Celcius adalah ....

A.      34^o C

B.       40^o C

C.       50^o C

D.      72^o C

16.    Sebuah gelas berisi setengahnya dengan air, kemudian ke dalam gelas itu dimasukkan sepotong es batu. Ternyata beberapa saat kemudian timbul bintik-bintik air pada dinding luar gelas. Jelaskan dari mana bintik-bintik air ini?

17.    Seseorang melakukan percobaan pengukuran suhu air yang sedang dipanaskan di atas api. Ternyata ketika air sedang mendidih, suhu air tetap 100^oC, padahal pemanasan tetap dilakukan terus. Kalor yang diterima air ketika air sedang mendidih digunakan untuk ……………………………………………………..

18.    Kerupuk atau kacang atom jika dibiarkan di udara terbuka mudah “melempem”, tetapi jika disimpan di dalam kulkas tidak mudah melempem. Mengapa?

19.    Di dalam kulkas sering kita jumpai “bunga es”. Dari mana asalnya “bunga es” tersebut dan bagaimana proses terjadinya ?

20.    Jika cuaca mendung kita merasa “gerah”, keringat bercucuran dari seluruh tubuh  kita. Mengapa hal ini dapat terjadi?

21.    Kamu tentu sering melihat embun di pagi hari. Saat kamu berada di dalam mobil yang kacanya tertutup rapat karena hujan yang sangat lebat, kamu lihat ada embun di kaca mobil bagian dalam. Untuk menghilangkan embun tersebut, kamu biasanya membuka kaca jendela mobil atau sopir menyalakan AC meskipun tanpa AC kamu sudah merasa dingin. Jelaskan peristiwa pengembunan di kaca tersebut.

22.    Air dapat mendidih pada suhu di atas 100^oC apabila tekanan di atas permukaan air besarnya …..

23.    Ada tiga wujud zat yakni wujud padat, cair dan gas. Zat dapat mengalami perubahan wujud dari wujud yang satu ke wujud yang lain dengan menyerap kalor atau melepas kalor. Isilah titik-titik pada tabel berikut !

Nama peristiwa	Perubahan wujud zat (wujud.? ke wujud ….?)	Energi / kalor (menyerap atau melepas  ?)
Melebur	…………….ke …………	……………………………
Mengembun	…………….ke …………	……………………………

24.    Jika kaleng bekas semir sepatu diisi spiritus, kemudian pada permukaan spiritus tersebut ditiupkan udara secara terus menerus, ternyata pada bagian bawah kaleng tersebut terdapat bintik-bintik air. Bintik-bitik air tersebut terjadi karena……………

25.    Sepotong logam panjangnya 12 m bila dipanaskan dari 300 K menjadi 350 K, panjangnya bertambah 2 mm. Logam dengan bahan sama tetapi panjangnya 36 m, dipanaskan dari 300 K menjadi 450 K akan bertambah panjang sebesar ….mm.

Jawab ……………………………………………………………………………………

26.    Termometer X dikalibrasi sebagai berikut. Pada tekanan 1 atmosfer, suhu es yang sedang melebur adalah – 25^oX sedangkan suhu uap air yang sedang mendidih adalah 225^o X. Jika suatu ketika termometer tersebut menunjukkan suhu 75 ^oX, maka suhu tersebut dalam skala Celcius adalah …. ^oC

Jawab : …………………………………………………………………………………………………

27.    The bimetallic strip shown in figure below is made of two strips of metal P and Q, fixed together. P expands more than Q when heated. At room temperature, the bimetallic strip is straight. Sketch diagrams to show how the strip would bend when it is hot and when it is cold.

P                      Answer : …………………….    ……………………..

               

                  Q                                   ……………………..    …………………...

        room temperature                          when it is hot                            when it is cold

28.    Jika kamu perhatikan isi sirup dalam botol, air minuman dalam kemasan plastik, atau soft drink dalam kaleng yang belum dibuka, kamu amati isinya tidak penuh. Jelaskan untuk apa ruang di atas zat cair tersebut dan apa akibatnya jika diisi penuh?

Jawab : ……………

29.    Jodohkan jawaban yang cocok untuk kolom di sebelah kiri: Jawablah dengan menuliskan abjadnya saja di dalam kurung (    ) yang sudah disediakan !

1.	Contoh perubahan wujud yang disertai dengan pelepasan panas adalah (…….).	A) pemanasan
2.	Es melebur menjadi air terjadi pada (……) tetap.	B) melebur
3.	Zat cair dikatakan (……) jika gelembung-gelembung uap terjadi di dalam seluruh zat cair dan dapat meninggalkan zat cair.	C) membeku
4.	Makanan di dalam lemari es tidak cepat busuk karena kandungan air di dalam makanan lebih sulit (…….).	D) menguap
		E) panas
		F) mendidih
		G) pendinginan
		H) suhu
		I) tekanan

30.    Diberikan grafik hasil percobaan pemuaian dua buah logam (A dan B)  yang digunakan sebagai bahan bimetal, sebagai berikut:

A

B

a.       Apakah perbedaan logam A dan B berdasarkan grafik tersebut.

b.      Tentukan panjang logam B pada suhu 125 ^oC, jika sifat pemuaian logam teratur seperti pada suhu sebelumnya.

c.       Tentukan panjang logam B pada suhu 120 ^oC, jika sifat pemuaian logam teratur seperti pada suhu sebelumnya.