Bab 5 Kalor dan Perpindahannya Istilah-istilah Penting Energi Panas, Kalor, Kalor Jenis,Perubahan Wujud, Konduksi, Konveksi, Radiasi Ilmu Pengetahuan Alam 157Kamu tentunya pernah membantu Ibu atau Bapakmu memasak di dapur. Pada saat memasak, kamu menggunakan energi panas api untuk menaikkan suhu air atau minyak. Dalam bab ini, kamu akan belajarbagaimana perubahan pada benda akibat perubahan energi panas pada bendaitu. Untuk itu, coba kita membandingkan energi panas yang dikandung bendamelalui kegiatan berikut ini. Ayo Kita LakukanMembandingkan Energi Panas Benda Misalnya kamu memiliki segelas air dan seember air. Suhu keduanyasama, misalnya 50ºC. Apakah energi panas yang dikandung air di dalamgelas tersebut sama dengan energi panas yang dikandung air di dalamember?1. Ambillah air 100 gram 100 mL, letakkan di dalam gelas beker, ukur Panaskan air itu dengan bantuan pembakar spiritus, ukur waktu yang diperlukan untuk mencapai suhu Ulangi langkah 1 dan 2, untuk air 200 gram 200 mL dengan pembakar spi- ritus yang Keselamatan Kerja Hati-hati dengan api dan air panas. Sumber www. www. dan Mengomunikasikan Gambar Kayu yang terbakar Kenaikan suhu air berasal dari energi menghasilkan energi panas. Apa pengaruhnya terhadap air di panci itu?panas pembakar spiritus yang data pengamatanmu, buatlah keterkaitan antara massa dansuhu benda dengan banyaknya energi panas yang dikandung oleh Kelas VII SMP/MTs Semester 1A. Pengertian Kalor Ayo Kita Pelajari • Banyaknya energi Suhu menyatakan tingkat panas memiliki tingkat panas tertentu karena panas yangdi dalam benda terkandung energi panas. berpindahSeperti telah kamu lakukan dalam kegiatanpenyelidikan tersebut bahwa segelas air dan Mengapa Penting?seember air yang bersuhu sama memiliki • Pemahaman tentangenergi panas yang berbeda. Untuk menaikkansuhu 200 g air, memerlukan energi panas kalor berguna untukyang lebih besar daripada 100 g air. Pada suhu berbagai bidangyang sama, zat yang massanya lebih besar kehidupanmempunyai energi panas yang lebih Dok. KemdikbudGambar Kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah Energi panas yang berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke bendayang bersuhu lebih rendah disebut kalor. Apakah satuan kalor? Sebagai bentukenergi, dalam SI kalor mempunyai satuan joule J. Satuan kalor yang populersering digunakan pada bidang gizi adalah kalori dan kilokalori. Ilmu Pengetahuan Alam 159Satu kalori adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air hingga naik sebesar 1oC Satu kalori sama dengan 4,184 J, sering dibulatkan menjadi 4,2 J Tubuh kamu mengubah sebagian makanan menjadi energi panas. PerhatikanGambar Energi panas yang disediakan oleh makanan diukur dalam kilokalori,sering disingkat kkal atau Kal dengan K huruf kapital. Satu Kal makanan samadengan kalori. Kita menggunakan kilokalori untuk makanan, karena kaloriterlalu kecil untuk dipakai mengukur energi pada makanan yang dimakan agarbilangan yang dikomunikasikan tidak terlalu besar.Lemak = 9Kal/g Karbohidrat = 4 Kal/g Protein = 4 Kal/g Sumber Kemdikbud Gambar Pada saat makan, kamu mendapatkan asupan energi kimia yang dapat diubah menjadi energi panas. Zat gizi makanan mengandung energi kimia yang dapat diubah menjadienergi panas atau energi bentuk lain. Sebagian energi ini digunakan untukmempertahankan suhu tubuh. Saat kamu sedang kedinginan, kamu akanmenggigil untuk mempercepat metabolisme tubuh sehingga suhu tubuh tetapterjaga. Setiap makanan kemasan harus tercantum kandungan Kelas VII SMP/MTs Semester 1kalori makanan 146 Kal = ... jouleSumber Produsen makanan kemasan diharuskan mencantumkan kandungan energi yang terdapat padamakanan Kalor dan Perubahan Suhu Benda Pada kegiatan sebelumnya, kamu telah mengamati bahwa air jika diberi panasdari pembakar spiritus yang menyala, ternyata suhunya naik. Secara umum, suhubenda akan naik jika benda itu mendapatkan kalor. Sebaliknya, suhu benda akanturun jika kalor dilepaskan dari benda itu. Air panas jika dibiarkan lama-kelamaanakan mendingin mendekati suhu ruang. Hal ini menunjukkan bahwa sebagiankalor dilepaskan benda tersebut ke lingkungan. Telah kamu ketahui pula bahwa kenaikan suhu oleh kalor dipengaruhi massabenda. Untuk menaikkan suhu yang sama, air bermassa 200 g memerlukankalor yang lebih besar daripada air bermassa 100 g. Apakah yang memengaruhikenaikan suhu hanya jumlah kalor dan massa benda saja? Untuk memahami halini, lakukanlah kegiatan berikut. Ayo Kita Lakukan Mengamati dan Menalar Selain jumlah kalor, apa yang memengaruhi kenaikan suhu benda? 1. Siapkan 200 g minyak kelapa dan 200 g air. 2. Ukur suhu mula-mula minyak kelapa. Kemudian, panaskan dan ukur waktu yang diperlukan untuk mencapai 60oC. 3. Ulangi langkah 2, untuk 200 g air dengan pembakar spiritus yang sama. Berdasarkan data pengamatanmu, jawab permasalahan dalam pe- nyelidikan ini. Ilmu Pengetahuan Alam 161Kegiatan kamu menunjukkan bahwa kalor yang diperlukan untuk menaikkansuhu benda hingga suhu tertentu dipengaruhi juga oleh jenis benda. Besaranyang digunakan untuk menunjukkan hal ini adalah kalor jenis. Ingat kembali, bahwa perubahan suhu pada skala Celcius sama denganperubahan suhu pada skala Kelvin. Tabel menunjukkan kalor jenis beberapabahan. Kamu dapat mengamati bahwa bahan yang berbeda memiliki kalor jenisyang berbeda pula. Tabel Kalor jenis beberapa bahanBahan Kalor Jenis J/ Air Alkohol 920 Karbon 710Pasir Grafit 664 450 Besi 380 Tembaga 235 PerakDari kegiatan tersebut, kamu dapat menyimpulkan hasilnya sebagai berikut. • Kalor untuk menaikkan suhu benda bergantung pada jenis benda itu. • Makin besar kenaikan suhu benda, kalor yang diperlukan makin besar pula. • Makin besar massa benda, kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu makin besar pula. Jika simpulanmu ini dirumuskan secara matematis, dapat ditulis sepertiberikut. kalor yang diperlukan untuk kenaikan suhu = kalor jenis x massa benda x kenaikan suhu Kesimpulan di atas dapat dilambangkan sebagai Kelas VII SMP/MTs Semester 12. Kalor pada Perubahan Wujud Benda Terjadinya perubahan wujud sering diamati dalam kehidupan yang sering kamu jumpai, yaitu pada air mendidih kelihatan gelembung-gelembung uap air yang menunjukkan adanya perubahan wujud dari air menjadiuap. Untuk mendidihkan air, diperlukan kalor. Jadi, untuk mengubah wujud zatcair menjadi gas diperlukan kalor. Contoh Penerapan Berapa kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 500 g air, dari suhu mula-mula 20oC menjadi 100oC ? Apa yang Massa m = 500 g = 0,5 kgdiketahuinya? Kalor jenis air lihat Tabel c = Kenaikan suhu air t = 100-20oC = 80oC = 80 K Apa masalahnya? Bagaimana strateginya? Bagaimana Q = c x m x t penerapannya? = x x 80 J = J Ilmu Pengetahuan Alam 163Diskusikan Berilah contoh peristiwa peleburan, pembekuan, penguapan, danpengembunan. Apakah dalam peristiwa tersebut memerlukan ataumelepaskan kalor? Sumber Dok. Kemdikbud Gambar Mengapa ada titik-titik air di bagian luar gelas yang berisi es? Jelaskan. Sumber Dok. Kemdikbud Semester 1 Gambar Proses perubahan wujud164 Kelas VII SMP/MTsAdakah hal unik yang dapat dipelajari pada peristiwa perubahan wujud?Lakukan kegiatan berikut. Ayo Kita Lakukan Lakukanlah langkah-langkah berikut ini. 1. Siapkan gelas beker berisi 400 gram es batu. Ukur suhunya! 2. Panaskan gelas beker itu dengan pembakar spiritus, aduk, dan ukur suhunya setiap setengah menit, sampai 3 menit. Catat hasil pengukuranmu pada tabel pengamatan. Petunjuk Keselamatan Kerja Hati-hati dengan api. Saat pemanasan air dengan api. Saat mengangkat gelas beker, gunakan kain lap. Menalar dan Mengomunikasikan Berdasarkan data pengamatanmu, bagaimana suhu benda saat terjadi perubahan wujud? Bandingkan dan diskusikan dengan hasil kelompok lain. Berdasarkan kegiatanmu, tampak bahwa saat perubahan wujud tidak terjadiperubahan suhu. Kalor untuk mengubah wujud zat disebut kalor = kalor yang dibutuhkan/dilepas untuk berubah wujud Jm = massa zat yang berubah wujud kgL = kalor lebur atau kalor beku J/kgU = kalor penguapan atau kalor pengembunan J/kg Ilmu Pengetahuan Alam 165Contoh Penerapan Berapakah kalor yang diperlukan untuk meleburkan 5 kg air dalamkeadaan beku es, jika kalor lebur air tersebut J/kg?Langkah-langkah PenyelesaianApa yang diketahuinya? Massa, m = 5 kg Kalor lebur air Lair = J/kg = 3,36 x 105 Jkg-1Apa masalahnya? Kalor yang di perlukan Q Bagaimana strateginya? Gunakan persamaan Q = m L Bagaimana penerapannya? Q=mL Q = 5 kg 3,36 x 105 Jkg-1 Q = 16,8 x 105 J = 1,68 x 106 JJadi, es tersebut memerlukan kalor sebesar 1,68 x 106 J agar melebur padatitik Kelas VII SMP/MTs Semester 1Ayo Kita LakukanApa yang memengaruhi cepatnya penguapan air?Menalar dan Mencoba1. Rumuskan hipotesis untuk menjawab permasalahan berikut. Apakah luas permukaan zat cair berpengaruh terhadap cepatnya penguapan air?2. Lakukan percobaan untuk menguji hipotesismu, dengan bantuan Gambar Perlu diingat bahwa volume air mula-mula pada tiap wadah harus sama. Letakkan wadah-wadah itu pada tempat yang kondisinya sama, misalnya selama 1 jam. Setelah satu jam, ukur volume air yang Contoh bejana untuk menguji hipotesismu3. Data Isikan data pengamatanmu dalam tabel di bawah ini. Luas Volume air Volume air Penguranganpermukaan mula- mula setelah satu volume air mL bejana mL jam mL4. Analisis dan simpulkan hasil pengamatanmu. Berdasarkan data pengamatanmu, simpulkan hasilnya. Apakah hipo- tesismu diterima atau ditolak? Ilmu Pengetahuan Alam 167• Mengapa Kamu Berkeringat? Sistem tubuh manusia bekerja optimal pada suhu 36,5oC hingga 37, aktivitas dan lingkungan sekitar memaksa tubuh manusia bereaksiuntuk menjaga agar suhu tubuhnya tetap optimal. Pada saat kamu beraktivitas, misalnya berolahraga akan terjadi peningkatanproses perubahan energi kimia makanan menjadi energi gerak. Proses inimenghasilkan panas yang dapat meningkatkan suhu tubuh. Pada saat ini,mekanisme dalam tubuh kamu memberi perintah agar tubuh berkeringat. Padasaat keringat itu menguap, proses penguapan keringat memerlukan kalor. Kalorini diambil dari kulit tubuhmu, sehingga tubuh kamu yang memanas itu menjadidingin, dan kembali ke suhu optimal. Pada saat itu, mengapa kamu merasanyaman jika dikipasi? Saat dikipasi, proses penguapan keringat itu terjadi lebihcepat, sehingga tubuhmu segera kembali ke suhu optimalnya.• Mengapa saat kedinginan kamu cepat merasa lapar? Pada saat kamu kedinginan, kamu akan menggigil. Dengan menggigil, makatubuhmu bergerak cepat. Gerak tubuh kamu ini memaksa tubuh melakukanmetabolisme, membakar energi kimia makanan menjadi energi gerak dan tentusaja menghasilkan energi panas. Dengan cara ini, suhu tubuh tidak turun. Tentusaja, ada “harga yang harus dibayar”. Pada saat kedinginan, kamu cepat Kapan biasanya anjing menjulurkan lidahnya? Mengapa anjing melakukanhal itu? Coba Kelas VII SMP/MTs Sumber www. Gamba Anjing menjulurkan lidahnya Semester 1Sel darah merah FibrinSumber Pembekuan darah ketika mengalami luka Jelajah Darah yang mengalir pada tubuh manusia dapat mengalami perubahan wujud. Jika kita terluka, darah akan mengalir. Jika luka tersebut dibiarkan, lama-lama darah akan mengering. Pada saat itu, darah membeku, mengalami perubahan wujud cair menjadi padat. Kemampuan darah untuk membeku sangat bermanfaat bagi manusia karena mencegah terjadinya pengeluaran darah yang banyak dari dalam tubuh. Jika tubuh kekurangan darah maka bisa menimbulkan efek yang fatal kematian.• Teknologi Pendingin Sederhana Kamu pasti sering melihat di depan bangunan besar seringkali terdapatkolam kadang-kadang dilengkapi dengan air mancur. Selain untuk keindahan,keberadaan kolam ini dapat membuat lingkungan sekitarnya menjadi hal ini dapat terjadi? Secara alami, air di kolam itu akan menguap. Untukmenguap diperlukan kalor. Kalor ini diambil dari udara di sekitar kolam, sehinggaudara menjadi lebih sejuk dibanding tanpa kolam. Ilmu Pengetahuan Alam 169Sumber Gambar Selain untuk keindahan, apa fungsi kolam air di depan bangunan ini?• Teknologi Pendingin Makanan Sederhana Perhatikan gambar alat pendingin makanan di bawah ini. Sumber com Gambar Pendingin makanan sederhana Alat ini terdiri atas dua tempayan, dengan tempayan kecil dapat masukke tempayan besar. Pasir diisikan di antara dua tempayan. Selanjutnya, airditambahkan pada pasir ini hingga pasirnya basah. Makanan atau air diletakkandi dalam tempayan kecil yang ditutup kain basah. Saat air di dalam pasir menguap,kalor untuk penguapan ini diambil dari sekitarnya termasuk dari makanan,sehingga makanan menjadi dingin. Dilaporkan suhunya bisa turun hingga 15oC. Ayo Kita Latihan1. Apa perbedaan antara suhu dan kalor?2. Mengapa orang menggigil ketika kedinginan?3. Bagaimana persamaan kalor untuk menaikkan suhu benda dan kalor untuk mengubah wujud benda? Coba Kelas VII SMP/MTs Semester 1• Penerapan Kalor sebanyak 84 kJ ditambahkan pada 500 g air yang bersuhu suhu air itu? Kalor jenis air J/ Q = 84 kJ = J m = 500 g = 0,5 Kg Tawal = 20oC c = J/ Takhir = ...?Jawab Q = c x m x t = x 0,5 x t = x t t = = 40oC Jadi, t = Takhir - Tawal 40oC = Takhir - 20oC Takhir = 40oC + 20oC = 60oC Ayo Pikirkan 1. Berdasarkan Tabel jika 1 kg bahan tersebut dipanaskan dengan menggunakan nyala api yang sama, manakah yang paling lambat naik suhunya? Coba jelaskan. 2. Pada saat berolahraga, kamu mengubah energi kimia makanan menjadi energi untuk gerak dan energi panas. Pada saat itu, kamu berkeringat. Mengapa dengan berkeringat suhu tubuh kamu tetap stabil? Coba jelaskan. Ilmu Pengetahuan Alam 171B. Perpindahan Kalor Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhurendah. Bagaimanakah caranya? Kalor berpindah melalui tiga cara, yaitu konduksi,konveksi, dan radiasi. Berikut akan diuraikan ketiga cara perpindahan kalortersebut. Coba pahami dengan KonduksiSaat kamu menyetrika, setrika yangpanas bersentuhan dengan kain yang kamusetrika. Kalor berpindah dari setrika ke kalor seperti ini disebut mekanisme perpindahan kalor Sumber abasaonlineshop. konduksi pada Gambar Gambar Mengapa panas setrika sampai pada baju yang disetrika?Saat suhu naik, partikel Kalor berpindah, partikelbenda bergetar lebih cepat. tidak ikut satu akan membentur partikellainnya sehingga partikel yang terkenabenturan tersebut akan bergetar makincepat, akibatnya suhu makin tinggi. Sumber Dok. Kemdikbud Gambar Bagaimanakah perpindahan kalor secara konduksi dapat berlangsung?Konduksi merupakan perpindahan panas melalui bahan tanpa disertai perpindahan partikel-partikel bahan Kelas VII SMP/MTs Semester 1Ayo Kita LakukanMengamatiCelupkan sendok kayu dan sendok logam pada air panas. Pegang ujungkedua sendok itu. Catat apa yang kamu rasakan beberapa saat hasil pengamatanmu, tuliskan pertanyaan-pertanyaan yangingin kamu Apakah jenis bahan berpengaruh terhadap konduktivitas bahan?2. Coba kamu pikirkan jawaban Siapkan sendok kayu, sendok logam, dan sendok plastik yang berukuran hampir sama. Tempelkan paku payung pada pegangan sendok-sendok tersebut dengan menggunakan Berdirikan sendok-sendok tersebut pada gelas beker atau panci. Jika mentega meleleh, paku payung akan jatuh. Coba urutkan jatuhnya paku payung tersebut jika air panas dimasukkan ke dalam gelas Masukkan air panas ke dalam gelas beker tersebut. Amatilah urutan jatuhnya paku payung. Apakah tiap-tiap kelompok dalam kelasmu memperoleh hasil yang sama?Menalar dan MengomunikasikanBerdasarkan data pengamatanmu, jawab permasalahan dalam penyeli-dikan ini. Presentasikan hasil penyelidikanmu di depan kelas agarditanggapi temanmu. Ilmu Pengetahuan Alam 173Benda yang jenisnya berbeda memiliki kemampuan menghantarkanpanas secara konduksi konduktivitas yang berbeda pula. Bahan yangmampu menghantarkan panas dengan baik disebut konduktor. Bahan yangmenghantarkan panas dengan buruk disebut isolator. Seperti hasil percobaanmu,logam termasuk konduktor. Kayu dan plastik termasuk isolator. Berbagai peralatan rumah tangga yang memanfaatkan sifat konduktivitasbahan, terlihat pada Gambar Kemampuan menghantarkan kalor semakin baiktimbal baja aluminium emas tembaga perak Kemampuan menghantarkan kalor semakin burukair bata kayu Styrofoam udara hampaSumber Dok. KemdikbudGambar Bahan-bahan konduktor dan isolator panas Pada peralatan memasak, bagian yang bersentuhan dengan api menggunakankonduktor yang baik, sedangkan bagian pegangannya menggunakan isolatoryang baik. kayu aluminiumSumber Peralatan rumah tangga yang memanfaatkan sifat konduktivitas bahan174 Kelas VII SMP/MTs Semester 1Panas kopi dapat bertahan cukup lama di gelas kaca karena gelas kacamerupakan isolator yang baik. Dapatkah kamu memberikan ide bagaimana agarpanas kopi tersebut bertahan lebih lama lagi?Sumber Mengapa kopi ditempatkan di gelas, tidak di logam? Saat udara dingin, kamu berselimut di dalamnya. Selimut terbuat dari seratwol atau kapas yang bersifat isolator. Mengapa udara yang terperangkap di dalamselimut dengan kamu di dalamnya membuat badanmu hangat? Sumber Dok. Kemdikbud Gambar Mengapa orang di dalam selimut merasa hangat? Jelajah Sumber www. memiliki lapisan lemak yang Gambar di bawah kulit. Lemak menjaga Penguin di Kutub Selatan mampu tubuh penguin tetap hangat. bertahan hidup pada suhu yang sangat dingin. Ilmu Pengetahuan Alam 1752. Konveksi Air merupakan konduktor yang buruk. Namun, ketika air bagian bawahdipanaskan ternyata air bagian atas juga ikut panas. Berarti, ada cara perpindahanpanas yang lain pada air tersebut, yaitu konveksi. Saat air bagian bawah mendapatkan kalor dari pemanas, partikel air memuaisehingga menjadi lebih ringan dan bergerak naik dan digantikan dengan partikelair dingin dari bagian atas. Dengan cara ini, panas dari air bagian bawah berpindahbersama aliran air menuju bagian atas. Proses ini disebut konveksi. Pola aliran airmembentuk arus konveksi. Sumber Dok. Kemdikbud Gambar Arus konveksi pada air yang adalah perpindahan kalor dari satu tempat ke tempat lain bersama dengan gerak partikel-partikel Kelas VII SMP/MTs Semester 1Coba amatilah arus konveksi pada kegiatan berikut. Ayo Kita Lakukan Mengamati arus konveksi 1. Siapkan es batu berwarna saat pembuatannya diberi pewarna makanan. 2. Ambil gelas beker, isilah dengan air sampai hampir penuh. 3. Secara perlahan, masukkan es batu ke dalam air. 4. Amati dan gambar hasil pengamatanmu. Menalar dan Mengomunikasikan Mengapa pencairan es batu berwarna pada air membentuk pola seperti yang kamu gambar? Diskusikan dengan temanmu. Arus konveksi dapat kamu temui di pantai, berupa angin laut dan angin Dok. KemdikbudGambar Bagaimanakah konveksi dapat menimbulkan angin laut dan angin darat?• Siang Hari Daratan lebih cepat panas daripada lautan kalor jenisnya kecil, udara di atasdaratan ikut panas dan bergerak naik, digantikan oleh udara dari lautan. Dengandemikian, terjadilah angin laut.• Malam Hari Daratan lebih cepat mendingin daripada lautan, udara di atas lautan lebihhangat dan bergerak naik, digantikan oleh udara dari daratan. Dengan demikian,terjadilah angin darat. Ilmu Pengetahuan Alam 177Konveksi dimanfaatkan pada berbagai peralatan. Contohnya adalah sebagaiberikut. Udara masuk Udara dipanasi oleh Udara keluar terhisap oleh pemanas listrik didorong oleh kipas kipas yang yang berputar berputarSumber Dok. Kemdikbud Sumber Dok. KemdikbudGambar Konveksi pada oven Gambar Konveksi pada pengering rambut Elemen pemanas oven, pemanggang roti, magic jar, dan lain-lain biasanyaterletak di bagian bawah. Saat difungsikan, udara bagian bawah akan menjadilebih panas dan bergerak naik, sedangkan udara bagian atas yang lebih dinginakan bergerak turun. Pada peralatan tertentu seperti pengering rambut hairdryer, aliran konveksi dibantu atau dipaksa dengan menggunakan Radiasi Bayangkan saat kamu berjalan di tengah hari yang cerah. Kamu merasakanpanasnya matahari pada mukamu. Bagaimana kalor dari matahari dapat sampaike wajahmu? Bagaimana kalor dapat melalui jarak berjuta-juta kilometer danmelewati ruang hampa? Dalam ruang hampa tidak ada materi yang memindahkankalor secara konduksi dan konveksi. Jadi, perpindahan kalor dari matahari sampaike bumi dengan cara lain. Cara tersebut dinamakan Dok. KemdikbudGambar Kalor berpindah dari matahari hingga ke bumi melalui ruang hampa. Karena tidak ada zatperantara, perpindahan kalor tersebut tidak mungkin secara konduksi atau Kelas VII SMP/MTs Semester 1Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa memerlukan medium. Kamu juga merasakan akibat radiasi kalor saat menghadapkan telapaktanganmu pada bola lampu yang menyala atau saat kamu duduk di dekat apiunggun. Udara merupakan konduktor buruk dan udara panas api unggun bergerakke atas. Namun, kamu yang berada di samping api unggun dapat merasakanpanas. Dapatkah kamu memberi contoh lain peristiwa radiasi? Sumber Dok. Kemdikbud Gambar Mengapa perpindahan kalor dari api unggun ke orang tersebut yang terbanyak terjadi secara radiasi? Setiap benda dapat memancarkan dan menyerap radiasi kalor, yang besarnyabergantung pada suhu benda dan warna benda. Perhatikan benda-benda yangdiletakkan di ruangan bersuhu 30oC. Besar kalor yang dipancarkan atau diserapbenda ditunjukkan oleh banyaknya anak panah. Sumber Dok. Kemdikbud Gambar Benda yang memiliki kalor memancarkan radiasi panas ke sekitarnya. Ilmu Pengetahuan Alam 179Makin panas benda dibandingkan dengan panas lingkungan sekitar, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya. Berdasarkan Gambar kamu dapat menyimpulkan sebagai berikut. Makin luas permukaan benda panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya. Jika suhu benda lebih dingin daripada suhu lingkungan, maka benda itu akanmenyerap radiasi kalor dari lingkungan. Perhatikan benda-benda di ruangan yangbersuhu 30oC berikut. Sumber Dok. Kemdikbud Gambar Benda yang bersuhu rendah menyerap radiasi panas dari sekitarnya Berdasarkan Gambar kamu dapat menyimpulkan sebagai berikut. Makin rendah suhu benda, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya. Makin luas permukaan benda dingin, makin besar pula kalor yang diterima dari lingkungannya. Saat kamu menjemur dua kaos basah yang warnanya berbeda, kamu akanmendapatkan bahwa kaos yang berwarna lebih gelap ternyata lebih cepat Kelas VII SMP/MTs Semester 1Amati gambar berikut untuk menyimpulkan pengaruh warna terhadap kalor yangdilepas atau diserap dari lingkungannya. Sumber Dok. Kemdikbud Gambar Warna benda menentukan daya pancar radiasi Berdasarkan Gambar kamu dapat menyimpulkan sebagai berikut. Makin gelap benda yang terasa panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan ke lingkungannya. Makin gelap benda yang terasa dingin, makin besar pula kalor yang diterima dari komporsurya. Sumber aliexpress. comGambar Kompor surya. Tandai di mana masakan Gambar Warna panci dan peralatan masakdimasak. Mengapa permukaan pemantul panas lainnya yang bersentuhan dengan api tidak dibuatmatahari mengkilap? Mengapa melengkung? mengkilap, tetapi kusam. Mengapa? Ilmu Pengetahuan Alam 181Sumber greenoorjasolution. com Sumber iwaza. Permukaan pemanas air yang Gambar Baju seragam sekolah umumnyamemanfaatkan panas matahari solar heating berwarna terang atau putih. Mengapa?berwarna gelap atau hitam. Mengapa?Peristiwa radiasi juga dimanfaatkan oleh hewan seperti contoh Untuk menghangatkan tubuhnya, hewan berdarah dingin seperti buaya ini memanfaatkan radiasipanas matahari. Kalor dari matahari diserap oleh buaya dengan cara membuka mulutnya, sehingga suhutubuhnya naik dan buaya dapat beraktivitas dengan mudah. Bagaimana termos dapat mencegah perpindahan kalor baik secara konduksi,konveksi, maupun radiasi?182 Kelas VII SMP/MTs Semester 1Sumbat, dibuat dari plastik atau gabus. Bahan ini isolator yang baik. Celah antara gelas dengan wadah luar dibuat hampa udara. Jadi, tidak ada penghantar panas secara konduksi dan konveksi. Dua lapis gelas, gelas merupakan isolator panas yang baik Gelas dilapisi perak yang mengkilat. Mengapa harus mengkilat? Wadah luarSumber Dok. KemdikbudGambar Termos Ayo Kita Latihan 1. Jelaskan 3 cara perpindahan kalor. 2. Apakah konduktor itu? Beri 5 contoh konduktor. 3. Apakah isolator itu? Beri 5 contoh isolator. 4. Faktor-faktor apa saja yang berpengaruh terhadap kalor yang diterima sebuah benda dari lingkungan sekitarnya? 5. Faktor-faktor apa saja yang berpengaruh terhadap kalor yang dilepas sebuah benda terhadap lingkungan sekitarnya?• Penerapan Jelaskan pemanfaatan peristiwa konduksi, konveksi, atau radiasi padaberbagai peralatan. Cari peralatan yang berbeda dengan yang dijelaskan di bukuyang sedang kamu pelajari ini. Ilmu Pengetahuan Alam 183Ayo Kita Latihan Di musim dingin, daerah sekitar kutub bumi menjadi daratan pun menjadi daratan es. Tetapi, rusa kutub dan beruang kutub tetapdapat beraktivitas. Domba memiliki bulu yang tebal, sehingga dapatmempertahankan suhu tubuh pada musim dingin. Banyak burung-burung bermigrasi dari daerah dingin ke daerah yang lebih hangat padasaat musim dingin. Begitulah kuasa Tuhan Yang Maha Esa dalam memberikehidupan pada makhluk-Nya. Jadi, kita sebagai salah satu ciptaan-Nyawajib berterima kasih pada-Nya. RANGKUMAN1. Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah jika kedua benda saling Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 g zat sebesar 1° Zat dapat berubah wujud apabila • perubahan wujud zat yang memerlukan kalor yang mencair, menguap, dan menyublim; • perubahan wujud zat yang melepas kalor yang membeku, meng- embun, dan Azas Black berbunyi banyaknya kalor yang dilepaskan benda bersuhu lebih tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima benda yang bersuhu lebih rendah. • Kalor dapat berpindah dengan cara konduksi, konveksi, dan radiasi. • Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel zat. • Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai perpindahan partikel zat tersebut. • Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat Kelas VII SMP/MTs Semester 1INFO ILMUWAN Tahukah kamu jauh sebelum istilah kalori diperkenalkan ada penelitian yang mendasari, sehingga energi dihitung dengan satuan kalori. Siapakah peneliti yang mendasari hingga dikemukakan istilah kalori tersebut? • Ibnu Sina 980-1037 mengemukakan hasil penelitiannya terkait energi, yakni masalah ruangan hampa, cahaya, dan panas kalor. • James Prescott Joule 1818-1889 ialah seorang ilmuwan yang membuktikan bahwa panas kalor tak lain adalah suatu bentuk energi. • James Watt 1736-1819 dari Skotlandia, Britania Raya. Pada awalnya Watt tertarik dengan mesin uap karena memerhatikan mesin uap buatan Newcome yang kurang efisien. Kemudian ia terus melakukan beberapa percobaan dan penelitian. Watt berhasil menciptakan mesin uap pertama yang efisien. Ternyata mesin uap ini merupakan salah satu kekuatan yang mendorong terjadinya Revolusi Industri. Untuk menghargai jasanya, nama belakangnya, yaitu Watt digunakan sebagai nama satuan daya. • Antonnie Laurent Lavoisier 1743 - 1794 memperkenalkan kata kalori. Uji kompetensiReviewJawablah pertanyaan berikut dengan benar dan Jelaskan pengertian Kamu memanaskan air dalam panci aluminium dengan kompor gas. Benda apa saja yang menerima kalor pada pemanasan itu? Kalor lebur es adalah 80 kal/g. Apa maksudnya?4. Sebutkan persamaan dan perbedaan antara konduksi dan Mengapa seekor anjing setelah berlarian akan menjulurkan lidahnya? Jelaskan. Ilmu Pengetahuan Alam 185• PENERAPANKerjakan soal-soal berikut dengan Tentukan kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 2 kg air, sehingga suhunya naik 50oC. Kalor jenis air 4200 J/kg K.2. Gambarkan arus konveksi pada gambar di bawah ini. Sumber Dok. Kemdikbud Gambar Arus konveksi3. Semangkok air dan semangkok alkohol yang ukurannya sama diletakkan di atas meja di dekat jendela pada siang hari yang cerah. Beberapa jam kemudian ternyata volume kedua zat cair itu berkurang. Namun alkohol lebih banyak berkurang dibandingkan dengan air. Manakah penjelasan yang paling tepat terhadap kejadian itu? Pilih yang paling tepat dan jelaskan. a. Semua cairan menguap. b. Alkohol mendapatkan kalor yang lebih banyak daripada air. c. Zat cair tertentu menguap lebih cepat dibandingkan dengan jenis zat cair yang lain. d. Zat cair hanya menguap saat hari cerah. e. Air lebih panas dibandingkan dengan Sendok logam, sendok plastik, dan sendok keramik diletakkan pada air panas. Setelah 15 detik, adakah sendok yang terasa paling panas? Coba jelaskan. Berpikir Kritis Mengapa marmer atau keramik terasa lebih dingin daripada lantai yang diberi alas karpet? Coba Kelas VII SMP/MTs Semester 1Tugas Projek Buatlah rancangan pemanas misalnya kompor atau pemanas airyang memanfaatkan energi surya. Ilmu Pengetahuan Alam 187