2. MODUL PERPINDAHAN KALOR

MODUL

KALOR
dan

PERPINDAHANNYA

SMP KELAS VII

OLEH :
RICA RUSTIKAWATY, S.Pd

1

TUGAS AKHIR
PENGEMBANGAN PERANGKAT PEMBELAJARAN

MODUL
KALOR DAN PERPINDAHANNYA

Penulis :

NAMA : RICA RUSTIKAWATY, S.Pd
KELAS : IPA-1
NO. PESERTA PPG : 20080809710009

PENDIDIKAN PROFESI GURU DALAM JABATAN
PROGRAM STUDI ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA
2020

1

2

PANDUAN BELAJAR

Modul ini mendeskripsikan tentang pokok bahasan kalor dan perpindahan kalor.
Modul ini juga dilengkapi dengan latihan-latihan soal.

Agar dapat mencapai penguasaan yang optimal, tentu diperlukan peran aktif Ananda
dalam mempelajari modul ini, diantaranya dengan membaca Uraian dan contoh,
mengerjakan tugas-tugas dan latihan yang diberikan pada modul serta membaca rangkuman.
Jika ananda berhasil menjawab seluruh pertanyaan dengan benar, maka Ananda telah cukup
menguasai bahan ini. Jika masih ada beberapa jawaban yang salah, maka pelajari kembali
Uraian yang diberikan pada modul ini. Ketekunan dalam mempelajari dan mengerjakan
semua tugas dan latihan yang dberikan akan sangat membantu Ananda dalam mencapai
tujuan pembelajaran secara optimal. Secara rinci kajian dalam modul ini memuat :
a. Tujuan pembelajaran agar Ananda mengetahui target yang harus dicapai setelah

mempelajari modul ini.
b. Peta konsep yang memudahkan Ananda untuk memahami konsep-konsep penting dalam

modul ini.
c. Pendahuluan, untuk memberikan gambaran pembahasan modul ini secara umum.
d. Uraian materi yang mendeskripsikan pokok-pokok minimal yang harus Ananda kuasai.
e. Rangkuman yang disajikan agar Ananda mampu memahami garis baesar materi yang

dipelajari.
f. Kegiatan siswa, berupa Kegiatan Literasi Fungsional, Diskusi Penerapan, dan Evaluasi

yang diberikan sebagai sarana untuk mengukur penguasaan konsep Ananda setelah
mempelajari materi pada setiap kegiatan yang diberikan.
g. Daftar rujukan yang disajikan untuk memberi informasi sumber belajar yang dapat
digunakan oleh Ananda sebagai bahan pendalaman materi.

Selamat belajar, semoga Ananda memahami keseluruhan materi yang disajikan pada Modul
Kalor dan Perpindahannya ini untuk bekal dalam mengaplikasikan konsep-konsep sains dalam
menjelaskan maupun menyelessaikan berbagai persoalan yang ditemui dalam kehidupan
sehari-hari.

2

3

KOMPETENSI DASAR dan INDIKATOR

A. ASPEK KOGNITIF
Kompetensi Dasar :
3.4 Menganalisis konsep suhu, pemuaian, kalor, perpindahan kalor, dan penerapannya
dalam kehidupan sehari-hari termasuk mekanisme menjaga
Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar :
3.4.3 Menganalisis macam-macam perpindahan kalor
3.4.4 Mengkarakteristikkan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi
3.4.5 Mengidentifikasi contoh perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari

B. ASPEK PSIKOMOTOR
Kompetensi Dasar :
4.4. Melakukan percobaan untuk menyelidiki pengaruh kalor terhadap suhu dan
wujud benda serta perpindahan kalor.
Indikator Pencapaian Kompetensi Dasar :
4.4.2 Melakukan percobaan untuk menyelidiki pengaruh jenis bahan terhadap
konduktivitas

3

4

CAPAIAN PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari modul ini, Ananda diharapkan mampu :
1. Mendeskripsikan kalor
2. Menganalisis macam-macam perpindahan kalor
3. Mengkarakteristikkan perbedaan cara perpindahan kalor
4. Mengidentifikasi contoh perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari
5. Menyelidiki pengaruh jenis bahan terhadap konduktivitas

4

5

PETA KONSEP

PENDAHULUAN

Cobalah perhatikan gagang panci saat memasak air. Pada saat kita memasak air, lalu setelah
air matang kita pegang gagang panci dan kita rasakan panas pada tangan kita. Mengapa
hal tersebut bisa terjadi? Contoh lain misalnya, saat kita meletakkan es batu di ruangan
yg panas, es akan perlahan-lahan mencair. Mengapa demikian?
Untuk menjawab pertanyaan-pertanyan tersebut, pelajarilah dengan seksama pokok
bahasan berikut ini.

5

6

URAIAN MATERI

PERPINDAHAN KALOR

A. PERPINDAHAN KALOR
Kalor berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Proses
perpindahan kalor ini dapat terjadi dengan cara konduksi, konveksi dan radiasi.
1. Konduksi
Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat tanpa diserta perpindahan partikel-
pertikel zat tersebut. Contoh perpindahan kalor secara konduksi dapat kita lihat pada
saat memanaskan salah satu ujung logam, ternyata lama kelamaan ujung logam
lainnya ikut panas. Selain itu contoh peristiwa Konduksi lainnya adalah ketika
memanaskan setrika, maka panas dari setrika akan berpindah ke pakaian.

Gambar Proses Konduksi pada sebatang logam dan setrika yang dipanaskan.
Sumber : https://blog.ruangguru.com/perpindahan-kalor

Benda yang berbeda akan memiliki kemampuan yang berbeda dalam menghantarkan
panas. Berdasarkan kemampuan zat menghantarkan panas bahan dapat dibendakan
kepada:
a. Konduktor, yaitu bahan yang baik dalam mengantarkan panas.

Contoh:baja, besi
b. Isolator, yaitu bahan yang buruk dalam menghantarkan panas.

Contoh : air, kayu, dan bata.

6

7

Berbagai peralatan rumah tangga yang memanfaatkan sifat konduktivitas bahan,
terlihat pada gambar berikut :

Sumber : Dok. Kemdikbud

2. Konveksi
Konveksi adalah proses perpindahan kalor yang diikuti oleh perpindahan zat. Contoh
perpindahan kalor secra konveksi adalah pada proses air mendidih, ketika dipanaskan
air yang berada di bagian bawah (dekat pembakar) akan mengalami kenaikan suhu
sedangkan di atas permukaan air masih dingin. Partkel-partikel air yang panas naik
ke permukaan dan patikel-partikel air yang dingin akan turun. Aliran arus konveksi
dapat dilihat sebagai berikut

Gambar aliran arus konveksi pada air yang dipanaskan

7

8

Selain itu, contoh peristiwa Konveksi dalam kehidupan sehari-hari adalah :
1. Terjadinya angin darat dan angin laut

Gambar Arus Konveksi pada angin laut dan angin darat.
Sumber : Dok. Kemdikbud
o Siang Hari
Daratan lebih cepat panas daripada lautan (kalor jenisnya kecil), udara di atas
daratan ikut panas dan bergerak naik, digantikan oleh udara dari lautan.
Dengan demikian, terjadilah angin laut.
o Malam Hari
Daratan lebih cepat mendingin daripada lautan, udara di atas lautan lebih
hangat dan bergerak naik, digantikan oleh udara dari daratan. Dengan
demikian, terjadilah angin darat.

2. Konveksi pada Oven dan Hair Dryer

Sumber : Dok. Kemdikbud

8

9

3. Radiasi
Radiasi adalah proses perpindahan kalor tanpa memerlukan medium. Contoh
perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari antara lain kita merasakan panas saat
berada dekat dengan api unggun.
Setiap benda dapat memancarkan dan menyerap radiasi kalor, yang besarnya
bergantung pada suhu dan warna benda.
 Makin panas benda dibandingkan dengan panas lingkungan sekitar, makin besar pula
kalor yang diradiasikan ke lingkungan,
 Makin luas permukaan benda panas, makin besar kalor yang diradiasikan ke lingkungan.
 Makin rendah suhu benda, makin besar kalor yang diterima dari lingkungan.
 Makin luas permukaan benda dingin, makin besar pula kalor yang diterima dari
lingkungannya.
 Makin gelap benda yang terasa panas, makin besar pula kalor yang diradiasikan
ke lingkungan. Makin gelap benda yang terasa dingin, makin besar pula kalor yang
diterima dari lingkungannya.

Beberapa contoh peristiwa radiasi dalam kehidupan sehari-hari :
1. Kalor dari api unggun berpindah ke orang yang mengelilinginya secara Radiasi

Sumber : http://www.damaruta.com/2018/01/perpindahan-kalor-secara-

radiasi_15.html

9

10
2. Menjemur pakaian di bawah terik matahari, sehingga pakaian menjadi kering

Sumber : https://pahamify.com/blog/artikel/fisika-kalor-dan-perpindahan-kalor/

B. PENERAPAN PRINSIP PERPINDAHAN KALOR DALAM KEHIDUPAN
SEHARI-HARI
Dalam kehidupan sehari-hari prinsip perpindahan kalor dapat kita temui pada:
a. Termos
b. Setrika listrik
c. Alat penyuplai air panas
d. Radiator

C. ASAS BLACK
Asas black menyatakan bahwa banyaknya kalor yang dilepaskan benda bersuhu lebih
tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima benda yang bersuhu rendah.
Dirumuskan sebagai berikut.

Qlepas = Qterima

m1 . c1. Δt = m2 . c2. Δt
m1 . c1. (t1 – ta) = m2 . c2. (ta – t2)

Keterangan:
Qlepas = kalor yang dilepaskan benda (J)
Qterima = kalor yang diterima benda (J)
m1 = massa benda yang melepaskan kalor (kg)

10

11

m2 = massa benda yang menerima kalor (kg)
c1 = kalor jenis benda yang melepaskan kalor (J/kgoC)
c2 = kalor jenis benda yang merima kalor (J/kgoC)
t1 = suhu benda yang lebih tinggi (oC)
t2 = suhu benda yang lebih rendah (oC)
ta = suhu akhir benda (oC)

Contoh soal
Air yang sedang mendidih ( 100 oC ) dengan massa 1 kg dituangkan ke dalam bejana
logam yang terbuat dari aluminium yang massanya 2 kg. Setelah tercapai keseimbangan
temperatur akhir menjadi 75 oC. Berapakah temperatur mula – mula bejana tersebut? (c
aluminium = 0,21 kal/gram oC).

Penyelesaian :

Dik :

m aluminium = 2 kg = 2000 gram

m air = 1 kg` = 1000 gram

Dit :

Suhu awal aluminium (t) =..?

Jawab :

Q serap = Q lepas

Q alm = Q air

(m.c. Δt)alm = (m.c. Δt)air

2000 . 0,21 . (75 – t) = 1000 . 1. (100 – 75)

420 ( 75 – t ) = 1000 . 25

31500 – 420t = 25000

420t = 31500 – 25000

t= 6500 / 420

t= 15, 48 oC

11

12

RANGKUMAN MATERI

1. Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih
tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah jika kedua benda saling bersentuhan.

2. Kalor dapat berpindah dengan cara konduksi, konveksi, dan radiasi.
a) Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan
partikel zat.
b) Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai perpindahan
partikel zat tersebut.
c) Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara.

12

13

DAFTAR RUJUKAN

Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. 2018. Buku Siswa Imu Pengetahuan Alam SMP/MTs
Kelas VII semester I. Jakarta: Pusat Kurikulum dan Perbukuan Balitbang, Kemendikbud.

Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. 2018. Buku Guru Ilmu pengetahuan Alam SMP/MTs
Kelas VII semester I. Jakarta: Pusat Kurikulum dan Perbukuan Balitbang, Kemendikbud.

Diana Puspita dan Iip Rohima. 2009. IPA Terpadu Untuk SMP/MTs Kelas VII. Jakarta: Depdiknas.
Tim Abdi Guru. 2016. IPA Terpadu untuk SMP/MTs Kelas VII. Jakarta: Erlangga.
https://www.google.com/search?q=contoh+perpindahan+kalor+konduksi, diakses 2 Oktober

2020
https://www.google.com/search?q=kalor+radiasi, diakses 2 Oktober 2020
https://blog.ruangguru.com/perpindahan-kalor, diakses 2 Oktober 2020
http://www.damaruta.com/2018/01/perpindahan-kalor-secara-radiasi_15.html, diakses 2 Oktober

2020
https://pahamify.com/blog/artikel/fisika-kalor-dan-perpindahan-kalor/ , diakses 2 Oktober 2020

13

14

KEGIATAN SISWA

1 Kegiatan Literasi Fungsional

a. Menulis

Setelah memahami tentang kalor dan perpindahannya. Buatlah satu paragraf mengenai pemahaman
ananda mengenai kalor dan perpindahannya dalam kehidupan sehari-hari!
Jawab:

.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................
.....................................

b. Menggambar Informasi

Perhatikanlah gambar!
Berdasarkan gambar tersebut gambarkanlah informasi apa yang dapat ananda kemukakan, hal ini
berkaitan dengan aktivitas yang dilakukan serta kaitannya dengan kalor dan perpindahannya.
Jawablah pada tempat yang telah disediakan!
Jawab:
.......................................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................
.......................

14

15
c. Menggambar
Gambarkanlah aliran arus konveksi pada air yang dipanaskan

e. Mencoba
Mengamati perpindahan kalor secara konduksi

1. Celupkan sendok kayu dan sendok logam pada air panas.
2. Pegang ujung kedua sendok
Mengidentifikasi perpindahan kalor secara konveksi
1. Siapkan es batu berwarna (saat pembuatannnya diberi pewarna makanan)
2. Ambil gelas beker, isilad dengan air sampai penuh
3. Masukkan es batu perlahan jke dalam air
4. Amati pola pergerakan es batu

15

16

2 Diskusi Penerapan

Berikut ini adalah contoh-contoh pengaplikasian dari materi kalor dan perpindahannya dalam
kehidupan sehari-hari.
Jawablah pertanyaan sehubungan dengan pengaplikasian dalam kehidupan sehari-hari!

1. Saat kita mendidihkan air, ketika kita amati ketika akan mendidih terdapat gelembung-gelembung yang
naik ke atas permukaan air, dan saat medidih terlihatlah bahwa air terus bergerak naik. Jelaskanlah
kenapa peristiwa ini terjadi, kaitkan dengan materi perpindahan kalor
Jawab:
……………………………………………………………………………………….…
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....

2. Saat kemah pramuka berlangsung, peserta kemah menyalakan api unggun pada malam hari. Api unggun
dinyalakan agar peserta tidak kedinginan. Kenapa api unggun dapat menghangatkan tubuh. Jelaskan!
Jawab:
……………………………………………………………………………………….…
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....
……………………………………………………………………………………….....

16

17

3 Evaluasi

A. OBJEKTIF

1. Perhatikan pernyataan berikut!

1. Massa zat

2. Suhu awal zat

3. Kalor jenis zat

4. Perubahan suhu

5. Wujud zat

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya kalor untuk menaikkan suhu benda adalah….

A. 1, 2, dan 3 C. 2, 3, dan 4

B. 1, 3, dan 4 D. 2, 3, dan 5

2. Perhatikan diagram berikut!

Gas

6 3
5 4

Padat 1 Cair
2

Proses yang menunjukkan perubahan wujud yang melepaskan kalor adalah ….

A. 1,3, dan 5 C. 2, 3, dan 5

B. 1, 4, dan 5 D. 2,4, dan 6

3. Batang aluminium bermassa 2 kg mengalami kenaikan suhu sebesar 25oC. jika kalor jenis aluminium

900 J/kgoC, banyaknya kalor yang diperlukan pada proses tersebut adalah ….

A. 11.250 J C. 45.000 J

B. 22.500 J D. 54.000 J

4. Kalor yang diperlukan untuk meleburkan 2 kg es yang bersuhu 0oC (kalor lebur es 340.000 J/kg )
adalah….

A. 170.000 J D. 510.000 J

B. 340.000 J E. 680.000 J

5. Perhatikan grafik di bawah ini!

Berapakah banyaknya kalor yang diperlukan 200 g es yang mempunyai suhu -5 °C untuk

menaikkan suhunya menjadi 00C (Proses A-B), jika kalor jenis es 2.100 J/kg °C dan kalor

lebur es 340.000 J/ kg?

A. 2.100 Joule C. 68.000 joule

B. 4.800 Joule D. 70.100 joule

17

18

6. Berikut ini yang tidak termasuk dalam upaya mempercepat penguapan adalah…..
A. memperluas permukaan
B. meniupkan udara kering di atas permukaan
C. mengurangi tekanan pada permukaan
D. menambahkan zat pelarut

7. Perhatikan peristiwa berikut!

1) memanaskan setrika listrik

2) terjadinya angin darat dan angin laut

3) sampainya energi panas dari Matahari ke bumi

4) kita merasakan panas ketika berada dekat dengan api unggun
Proses perpindahan kalor secara konduksi terdapat pada penyataan nomor ….

A. 1 C. 3

B. 2 D. 4

8. Perhatikan gambar berikut!

1 2 34

Berdasarkan gambar aliran arus konveksi yang benar ketika di panaskan oleh api lilin

adalah….

A. 1 C. 3

B. 2 D. 4

9. Ketika berada di dekat api unggun, badan terasa panas. Hal ini membuktikan bahwa panas api unggun
berpindah secara ….

A. konduksi . C. radiasi

B. konveksi dan konduksi D. radiasi dan konduksi

10. Perhatikan gambar penguin berikut!

Penguin dapat bertahan hidup pada cuaca yang dingin karean memiliki

lapisan lemak tipis di bawah kulitnya, fungsi lemak tipis adalah untuk
mencegah perpindahan kalor secara ….

A. konveksi C. radiasi

B. konduksi D. reduksi

B. ESAAY
1. Ketika memanaskan air dalam panci dengan kompor gas. Benda apa sajakah yang menerima kalor,

perpindahan kalor apa yang terjadi pada saat pemanasan air dalam panci!
2. Jelaskanlah perpindahan kalor secara konveksi, konduksi dan radiasi!
3. Berapakah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 3 kg air yang bersuhu 30oC menjadi 80oC.

kalor jeinis air 4.200 J/kgoC!

18

19
4. Perhatikan grafik di bawah ini!

Berapakah banyaknya kalor yang diperlukan 300 g es yang mempunyai suhu -5 °C untuk
mengubah wujudnya menjadi air dengan suhu 0oC (Proses A-B-C), jika kalor jenis es 2.100

J/kg °C dan kalor lebur es 340.000 J/ kg?

KUNCI JAWABAN 6. D
A. OBJEKTIF 7. A
8. B
1. B 9. C
2. D 10. C
3. C
4. E
5. A

C. ESSAY
1. Benda yang menerima kalor (panci, pegangan panci, tutup panci dan air dalam panci), perpindahan
kalor yang terjadi adalah Konduksi dan Konveksi.
2. a. Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel zat.
b. Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai perpindahan partikel
zat tersebut.
c. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara

3. Diketahui : m = 300 g = 0,3 Kg
Δt = 80oC - 30oC = 50 oC
Ditanya : C = 4.200 J/kgoC
Jawab : Q......?
Q = m x C x Δt
Q = 3 kg x 4.200 J/kgoC x 50 oC

Q = 630.000 J

4. Diketahui : m = 300 g = 0,3 Kg
Δt = 0oC – (-5)oC = 5 oC
C = 2.100 J/kgoC

L = 340.000 J/Kg

Ditanya : Q......?
Jawab : Q AB = m x C x Δt

Q AB = 0,3 kg x 2.100 J/kgoC x 5 oC
= 3.150 J

19

20
Q BC = m x L
= 0,3 Kg x 340.000 J/Kg
= 102.000 J

Q AB + Q BC = 3.150 J + 102.000 J
= 105.150 J

20