43 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE berisi unsur 6C, Gelas D berisi unsur 21D, Gelas E berisi unsur dengan total elektron 10. Tentukan konfigurasi elektron masing-masing dan unsur mana saja yang tergolong gas!
44 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. 1. Besaran merupakan sesuatu yang dapat diukur, memiliki nilai dan satuan yang tetap. Sedangkan Satuan adalah penamaan unik yang ditetapkan untuk mengikuti nilai pengukuran suatu besaran. 2. Teori atom Dalton menjabarkan setiap unsur kimia tersusun oleh partikel- partikel kecil yang tidak dapat dihancurkan dan dipisahkan yang disebut atom. 3. Model atom Thompson dianalogkan seperti sebuah roti kismis, di mana atom terdiri atas materi bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron bagaikan kismis dalam roti kismis. 4. Model atom Rutherford menyatakan bahwa: Atom tersusun dari inti atom yang bermuatan positif, dan elektron-elektron bermuatan negatif yang mengelilingi. 5. Model atom Bohr dianalogkan seperti sebuah tata surya mini. Pada tata surya, planet-planet beredar mengelilingi matahari, sedangkan pada atom, elektron-elektron beredar mengelilingi atom, hanya bedanya pada sistem tata surya setiap lintasan (orbit) hanya ditempati 1 planet, sedangkan pada atom setiap lintasan (kulit) dapat ditempati lebih dari 1 elektron. 6. Partikel dasar penyusun atom adalah proton, elektron, dan neutron. 7. Hubungan antara nomor atom, massa atom, dan jumlah neutron adalah: Nomor atom (Z) = jumlah proton= jumlah elektron Massa atom (A) = jumlah proton + neutron Jumlah neutron = A – Z 8. Isotop adalah atom dari unsur yang sama, tetapi berbeda massa. Perbedaan massa disebabkan perbedaan jumlah neutron. Atom unsur yang sama dapat mempunyai jumlah neutron yang berbeda. Isobar adalah atom dari unsur yang berbeda, tetapi mempunyai nomor massa sama. Isoton adalah atom dari unsur yang berbeda, tetapi mempunyai jumlah neutron sama. KESIMPULAN
45 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE 9. Penentuan golongan dan periode metode kulit KLMN memiliki aturan umum berupa tiap kulit dapat terisi maksimal dengan jumlah elektron total 2, 8, 18, dan 32. Mekanisme pengisian dilakukan bertahap dari kulit pertama K, L, M, N dan seterusnya. 10. Penentuan golongan dan periode metode sub kulit SPDF memiliki aturan umum berupa tiap kulit dapat terisi maksimal dengan jumlah elektron total 2, 6, 10, dan 14. Mekanisme pengisian dilakukan bertahap mengikuti kaidah Aufbau.
46 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. 1. Reza melakukan pengukuran ketebalan sebuah logam ketika memperbaiki perangkat computer, jika pengukuran menggunakan mikrometer sekrup dan diperlihatkan seperti gambar di bawah ini, maka hasil pengukuran logam adalah…. a. 7,45 mm b. 7,50 mm c. 7,95 mm d. 45,5 mm e. 45,7 mm 2. Seorang laboran sedang mendata alat dan bahan yang akan digunakan pada praktikum besaran dan satuan, ketika mengukur sebuah logam yang bermassa 5 mg diperoleh hasil pengukuran seperti pada gambar di bawah ini. Hasil pengukuran logam adalah…. a. 12,00 mm b. 12,50 mm c. 12,27 mm d. 27,00 mm e. 27,12 mm SOAL EVALUASI AKHIR BAB
47 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE 3. Jika hasil pengukuran kedalaman sebuah gelas kimia dengan volume 200 cc ditunjukkan seperti pada gambar berikut, maka hasil pengukuran kedalaman gelas adalah…. a. 12,10 cm b. 12,30 cm c. 12,40 cm d. 13,00 cm e. 13,10 cm 4. Dimensi dari besaran energi mekanik adalah… a. . 2 . 2 b. . 2 . 3 c. . 2 . −1 d. . 2 . −2 e. . −2 . 2 5. Daya sebuah air terjun dalam sistem SI dinyatakan dengan Joule, setara dengan…. a. . 2 . 3 b. . 3 . 2 c. . 2/ 3 d. /2 . 3 e. . 2/−3 6. Di antara kelompok besaran di bawah ini, yang hanya terdiri atas besaran turunan saja adalah…. a. Massa, daya, suhu b. Daya, gaya, waktu c. Waktu, momentum, percepatan d. Percepatan, kecepatan, usaha e. Suhu, kecepatan, gaya
48 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. 7. Suatu benda diukur mempunyai volume 1.500 3 dan massanya 45 gram, nilai massa jenis yang terukur dari benda tersebut adalah…. a. 5 /3 b. 15 /3 c. 30 /3 d. 45 /3 e. 50 /3 8. Erdy melakukan perjalanan menggunakan kendaraan dari Rantau ke Banjarbaru dengan kecepatan 72 km/jam, jika dinyatakan dalam sistem SI maka kecepatan kendaraan Erdy adalah…. a. 5 m/s b. 10 m/s c. 15 m/s d. 20 m/s e. 30 m/s 9. Besar nilai kecepatan cahaya adalah 30 m/s, jika dinyatakan dalam km/jam adalah…. a. 72 km/jam b. 108 km/jam c. 180 km/jam d. 200 km/jam e. 300 km/jam 10. Di antara kelompok besaran di bawah ini, yang hanya terdiri atas besaran pokok saja adalah…. a. Kuat arus, gaya, massa b. Intensitas cahaya, suhu, daya c. Jumlah zat, kuat arus, momentum d. Percepatan, gaya, Panjang e. Suhu, intensitas cahaya, jumlah zat
49 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE 11. Partikel dasar penyusun atom adalah ... . a. Proton b. Neutron c. Neutron dan elektron d. Proton dan neutron e. Proton, elektron, dan neutron 12. Unsur kimia dalam tabel periodik di kelompokkan menjadi beberapa kelompok berdasarkan kesamaan keadaannya ditemukan di alam. Berikut yang bukan termasuk nama kelompok unsur tersebut adalah... a. Logam b. Nonlogam c. Plastik d. Gas mulia e. Alkali tanah 13. Nomor atom Natrium adalah 11. Maka konfigurasi elektron kulit KLMN adalah a. 2 8 2 1 b. 2 1 8 c. 2 8 1 d. 2 1 8 1 e. 2 2 1 14. No. atom Natrium adalah 11. Maka elektron valensinya adalah a. 1 b. 2 c. 3 d. 6 e. 7 15. Unsur berikut terdapat pada golongan 6A, periode 2. a. 1H b. 6C c. 8O d. 12Mg e. 10Ne
50 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. 16. Masing-masing unsur P, Q, R, S, dan T berikut ini memiliki konfigurasi elektron berikut: P: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 Q: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 R: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 S: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 T: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2 Pasangan yang merupakan unsur-unsur dari satu golongan yang sama adalah .... a. S dan T b. P dan Q c. P dan S d. P dan T e. P dan R 17. Unsur 16S konfigurasi sub kulitnya adalah a. 1s 2 2s 2 2p 6 3p 4 3s 2 b. 1s 2 2p 6 2s 2 3p 4 3s 2 c. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 4s 2 d. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 e. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4p 4 18. Unsur yang termasuk bermuatan positif adalah a. 3Li b. 8O c. 17Cl d. 10Ne e. 18Ar 19. Tabel kimia unsur yang paling baru bersertifikat IUPAC adalah…. a. Tabel Kimia Modern b. Tabel Kimia Mendeleev c. Tabel Kimia Dalton d. Tabel Kimia Newlands e. Tabel Kimia Lavoisier
51 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE 20. Atom yang mempunyai elektron valensi terbanyak adalah unsur yang bernomor atom.... a. 8 b. 10 c. 12 d. 15 e. 16
52 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. NO JAWABAN NO JAWABAN 1. C 11. E 2. C 12. C 3. B 13. C 4. D 14. A 5. C 15. C 6. D 16. D 7. C 17. D 8. D 18. A 9. B 19. A 10. B 20. B Paduan skoring ini dapat digunakan untuk mengevaluasi kemampuan diri dengan menghitung pencapaian skor secara mandiri. SKORING KUNCI JAWABAN ℎ = ℎ ℎ ℎ × 100
53 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE SKOR KATEGORI KETUNTASAN SARAN 90,00 - 100,00 Sangat Baik Tuntas Jaga konsistensi. Berbagilah pengetahuan dan tips kepada teman. 80,00 - 89,99 Baik Tuntas Tingkatkan lagi kemampuan, masih banyak potensi terpendam 70,00 - 79,99 Cukup Baik Belum Tuntas Perlu latihan lebih banyak, khususnya pada nomor soal yang masih keliru <70,00 Kurang Baik Belum Tuntas Perlu lebih banyak membaca, bertanya dan berlatih
54 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Tujuan Bahasan Setelah mempelajari bab ini, diharapkan Anda dapat melakukan hal-hal berikut: 1. Memahami konsep getaran, gelombang dan bunyi. 2. Menentukan besaran-besaran yang digunakan pada konsep getaran, gelombang dan bunyi. 3. Menjelaskan pola hubungan besaran yang digunakan pada konsep getaran, gelombang dan bunyi melalui persamaan matematis. 4. Menentukan empat macam bilangan kuantum. 5. Menuliskan konfigurasi elektron dan diagram orbital 6. Menentukan arah elektron dalam diagram orbital.
55 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE Getaran erat kaitannya dengan gelombang dan bunyi. Sebabnya gelombang bersumber dari getaran. Getaran yang merambat disebut gelombang. Saat merambat gelombang hanya memindahkan energi saja sedangkan medium gelombang tidak berpindah. Jadi hubungan getaran dan gelombang adalah gelombang merupakan getaran yang merambat. Bunyi merupakan dampak dari peristiwa tersebut. Bunyi berupa suara gelombang longitudinal ysng merambatkan energi di udara sehingga terdengar. A. Seismograf Seismograf adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur gempa atau getaran yang terjadi pada permukaan bumi. Dalam bahasa Yunani, seismograf disebut juga seismometer yang berarti mengukur gempa bumi. Gambar 2.1. Seismograf Sumber. https://sains.kompas.com B. Ultrasonografi (USG) Ultrasonografi (USG) adalah teknik diagnostik pencitraan menggunakan gelombang bunyi ultrasonic dengan frekuensi antara 1 MHz-8 MHz. Kemudian hasil pencitraan tersebut ditampilkan pada layar monitor. Penggunaan USG dalam dunia kedokteran diantaranya untuk kepentingan terapi, pencitraan bayi dalam kandungan, mendeteksi beberapa jenis penyakit dan lain sebagainya.
56 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. A. Pengertian Getaran adalah gerakan bolak-balik suatu benda melalui titik setimbang. B. Getaran pada Bandul Sederhana Gambar 2.3. Bandul Sederhana Dari gambar diatas, terlihat bahwa: 1) Satu getaran penuh dari ilustrasi bandul tersebut terdiri dari: a. B-A-B-C-B b. A-B-C-B-A c. C-B-A-B-C Gambar 2.2. USG
57 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE 2) Simpangan adalah jarak terjauh beban ke titik setimbang. 3) Amplitudo adalah simpangan terbesar/terjauh dari suatu getaran. Besaran amplitudo dilambangkan dengan huruf A. Dari gambar diatas, amplitudo dari pegas tersebut adalah jarak “b-a” atau jarak “b-c”. 4) Periode getaran adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran penuh. Periode getaran dilambangkan dengan huruf T. Secara matematis, periode getaran dapat dirumuskan: 5) Frekuensi getaran adalah banyaknya getaran yang dilakukan benda setiap detik. Frekuensi dilambangkan dengan huruf f. Satuan frekuensi adalah getaran per sekon atau diberi istilah khusus, yaitu hertz disingkat Hz. Secara matematis, frekuensi getaran dapat dirumuskan: Keterangan : f = frekuensi (Hertz atau Hz) T = Periode (sekon atau s) n = banyak getaran (kali) t = waktu yang diperlukan untuk bergetar (sekon) 1. Sebuah partikel bergerak bolak-balik melalui titik setimbangnya sebanyak 240 kali dalam waktu 0,5 menit. Periode getaran partikel itu adalah…. 2. Jika sebuah ayunan harmonis bergetar dengan periode 20 s, maka frekuensi ayunan tersebut adalah…. = = = =
58 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Penyelesaian: 1. Diketahui : n = 240 kali t = 0,5 menit = 0,5 × 60 s = 30 sekon Ditanya : T ? Dijawab : = = 30 240 T = 0,125 sekon 2. Diketahui : T = 20 sekon Ditanya : f ? Dijawab : = 1 = 1 20 = 0,05 1. Jika frekuensi suatu getaran 25 Hz maka periode getarannya adalah…. 2. Jika suatu ayunan sederhana bergetar sebanyak 160 kali dalam waktu 20 s, maka besar frekuensi ayunan tersebut adalah…. A. Pengertian Gelombang adalah getaran yang merambat, dan membawa energi selama perambatannya. 1.1.1 Pengukuran Dan Alat Ukur Latihan Soal 1.1
59 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE B. Jenis-jenis Gelombang Jenis-jenis gelombang dapat dikelompokkan berdasarkan beberapa hal: a. Medium perambatannya Gelombang berdasarkan medium perambatannya dibedakan menjadi dua jenis; a. Gelombang Mekanik Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan medium untuk merambat. Contoh, gelombang tali, gelombang permukaan air dan gelombang bunyi. b. Gelombang Elektromagnetik Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang merambat tanpa memerlukan medium. Contoh, gelombang cahaya, gelombang radio dan lain sebagainya. b. Arah getar dan rambatnya Gelombang berdasarkan medium perambatannya dibedakan menjadi dua jenis; a. Gelombang Transversal Gelombang yang arah getarnya tegak lurus dengan arah rambatnya. Contoh gelombang tali. Puncak Puncak Arah getar Lembah Lembah Gelombang Gelombang Arah rambat @She_lan Gambar 2.4. Gelombang Transversal b. Gelombang Longitudinal Gelombang yang arah getarnya sejajar/searah dengan arah rambatnya. Contohnya adalah gelombang bunyi di udara.
60 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Gambar 2.5. Bentuk Gelombang Longitudinal C. Sifat Umum Gelombang Semua jenis gelombang yang ada di alam ini memiliki sifat-sifat umum, yaitu : 1. Pemantulan (Refleksi) 2. Pembiasan (Refraksi) 3. Penggabungan atau perpaduan (Interferensi) 4. Pelenturan/pembelokan gelombang (Difraksi) 5. Terserap sebagian arah getarnya/menyebar (Polarisasi/Dispersi) D. Cepat Rambat Gelombang Kecepatan gelombang sering disebut dengan cepat rambat gelombang yang diberi simbol " v ". Secara matematis, cepat rambat gelombang dapat dirumuskan: Keterangan : = cepat rambat gelombang (m/s) λ = panjang gelombang (m) f = frekuensi (Hz) = λ. f
61 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE Persamaan Gelombang Berjalan Keterangan :Y = simpangan gelombang (m) A = Amplitudio gelombang (m) = Kecepatan sudut (rad/s) k = bilangan gelombang x = jarak gelombang dari sumber bunyi ke pendengar (m) Sebelum mencoba latihan soal, kita ulas tentang trigonometri terlebih dahulu terutama tentang nilai perbandingan trigonometri untuk sudut istimewa Sudut adalah suatu daerah yang dibentuk oleh dua buah ruas garis yang titik pangkalnya sama. Perhatikan gambar 2.4 dibawah ini terkait dengan sudut Gambar 2.6 Gambar Sudut Persamaan Umum Gelombang Berjalan adalah sebagai berikut: Y = A. Sin t = . ± = . ± dengan = Y = A. sin ± = . ± Karena = . maka = Sehingga dapat dituliskan : Y = A. sin 2 ±
62 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Sudut dalam Gambar 2.4 dapat dinamai dengan 2 cara yaitu ∠ dan ∠ atau ∠. Secara umum, ada dua satuan yang digunakan dalam pengukuran sudut, yaitu derajat (°) dan radian (rad). Satu radian didefinisikan sebagai besar sudut pusat yang panjang busurnya sama dengan jari-jari. Ilustrasi gambar terkait besarnya satu radian dapat diamati pada Gambar 2.5 berikut ini Gambar 2.7 Ilustrasi besar sudut 1 radian Hubungan antara satuan sudut derajat (°) dan radian (rad) adalah sebagai berikut 1 = 180 0 atau 1 0 = 180 0 Nilai trigonometri untuk sudut istimewa sudah dipelajari siswa ketika siswa berada di jenjang SMP. Yang dimaksud sudut istimewa ketika siswa belajar di SMP meliputi sudut 0 0 , 30 0 , 45 0 , 60 0 , dan 90 0 . Akan tetapi, untuk sudut istimewa yang perlu diketahui dalam materi trigonometri untuk jenjang SMK/SMA tidak hanya untuk sudut 0 0 , 30 0 , 45 0 , 60 0 , dan 90 0 melainkan juga sudut 180 0 , 270 0 dan 360 0 . Berikut adalah tabel nilai perbandingan trigonometri untuk sudut istimewa
63 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE Tabel 2.1. Nilai Perbandingan Trigonometri pada Sudut Istimewa 0 0 30 0 45 0 60 0 90 0 180 0 270 0 360 0 sin 0 1 2 1 2 2 1 2 3 1 0 −1 0 cos 1 1 2 3 1 2 2 1 2 0 −1 0 1 tan 0 1 3 3 1 3 ∞ 0 ∞ 0 1. Sebuah persamaan gelombang berjalan : = 2. Sin 1 6 .t dengan t = 2 s Tentukan : a. Amplitudo gelombang b. simpangan (Y) gelombang tersebut Penyelesaian: Diketahui : persamaan gelombang berjalan = 2. Sin .t t = 2 s = 180 0 ( ) Ditanya : a. Amplitudo (A)? b. Simpangan gelombang (Y)? Dijawab : = 2. Sin .t Y = A. sin t a. A = 2 m (dilihat berdasarkan persamaan umum gelombang berjalan)
64 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. b. = 2. Sin .t = 2. Sin 1 6 . 180 0 . 2 = 2. Sin 60 0 = 2 × 1 2 3 = 3 2. Sebuah persamaan gelombang berjalan : = 0,3. Sin 2t + 2 Tentukan : a. Amplitudo gelombang b. kecepatan sudut gelombang jika frekuensi gelombang 1 4 Hz c. bilangan gelombang Penyelesaian: Diketahui : Persamaan gelombang berjalan = 0,3. Sin t + Ditanya : a. Amplitudo gelombang (A) b. kecepatan sudut () gelombang jika f = 1 4 Hz c. bilangan gelombang (k) Dijawab : = 0,3. Sin 2t + 2 = A. Sin .t ± a. A = 0,3 m b. = 2.f = 2. 1 4 = 1 2 . = 1 2 . 180 0 = 90 0 /
65 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE c. k = 2 bilangan 3. Seorang pasien menerima paparan sinar-X yang ditembakkan dari alat foto rontgen pada jarak 5 m. Jika cepat rambat cahaya sebesar 3 × 10 8 /, maka frekuensi sinar-X yang terpancar adalah…. Penyelesaian : Diketahui : = 3 × 10 8 / = 5 Ditanya : = …? Dijawab : = . 3 × 10 8 = 5. 3 × 10 8 5 = 6 × 10 7 = 1. Jika frekuensi suatu getaran 25 Hz maka periodenya…. 2. Jika suatu ayunan sederhana bergetar sebanyak 80 kali dalam waktu 20 s, maka besar frekuensi ayunan tersebut adalah…. 3. Sebuah persamaan gelombang berjalan : = 0,5. Sin 2π 0,4 − 2 Tentukan : a. Amplitudo gelombang b. Periode gelombang c. Panjang gelombang d. Bilangan gelombang
66 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Bunyi adalah jenis gelombang mekanik yang berbentuk longitudinal dan dihasilkan dari benda yang bergetar, dan terjadi karena adanya perambatan beberapa buah gelombang. a. Macam-macam frekuensi bunyi dibagi menjadi: 1) Audiosonik: bunyi yang berfrekuensi antara 20 Hz-20.000 Hz, manusia hanya dapat mendengar bunyi jenis ini. 2) Infrasonik: bunyi berfrekuensi < 20 Hz, dihasilkan oleh benda-benda berukuran besar seperti gempa bumi, dan hanya didengar oleh hewan. 3) Ultrasonik: bunyi berfrekuensi > 20.000 Hz, contoh lumba-lumba. b. Jenis-jenis bunyi pantul: 1) Gaung “bunyi pantul yang sebagian terdengar bersamaan dengan bunyi aslinya, sehingga bunyi terdengar tidak jelas” 2) Gema “bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli diucapkan” 3) Bunyi pantul “bunyi asli jika jarak dinding pantul sangat dekat dengan sumber bunyi” c. Ciri-ciri bunyi: 1) Bunyi merambat dari suhu tinggi ke suhu rendah 2) Tinggi rendahnya bunyi disebabkan oleh frekuensi 3) Keras lemahnya bunyi disebabkan oleh amplitudo d. Bagian-bagian dari bunyi : 1) Interferensi bunyi atau frekuensi pelayangan bunyi adalah timbulnya gejala pengerasan dan pelemahan bunyi . Secara matematis, frekuensi pelayangan bunyi dapat dirumuskan: = − Keterangan: = frekuensi pelayangan bunyi (Hz) = frekuensi tinggi (Hz) = frekuensi rendah (Hz) 2) Intensitas bunyi adalah kemampuan maksimal bunyi yang terdengar Secara matematis, intensitas bunyi dapat dirumuskan:
67 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE = 3) Taraf intensitas adalah perbedaan tinggi rendah bunyi yang diterima oleh telinga. Secara matematis, frekuensi pelayangan bunyi dapat dirumuskan: = 10. 0 ' = 10. ' + Keterangan : I = Intensitas bunyi (dB atau w/m2) 0 = Intensitas ambang bunyi (10 -12 w/m2) r = jarak ke sumber bunyi (m) '= banyaknya sumber bunyi/mesin yang berbunyi secara bersamaan n = banyak sumber bunyi awal TI = taraf intensitas awal (Tesla) ' = taraf intensitas bunyi mesin secara bersamaan (Tesla) Efek Doppler adalah perbedaan frekuensi sumber bunyi dengan frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar. Keterangan : P = Daya (watt) A = Luas penampang (m2) = ± ± . Pojok info
68 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Keterangan : = frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz) = frekuensi sumber bunyi (Hz) = cepat rambat bunyi di udara (340 m/s) = cepat rambat bunyi terhadap pendengar (m/s) = cepat rambat sumber bunyi (m/s) 1. Jika intensitas ambang perasaan/pendengaran seseorang sebesar 1 watt/ 2 , maka taraf intensitas yang didengar oleh pendengar adalah…( 0 = 10 −12 /2) Penyelesaian: Diketahui : I = 1 /2 0 = 10 −12 /2 Ditanya : TI = …? Dijawab : TI = 10. 0 Syarat pada Efek Doppler 1. Jika pendengar dan sumber bunyi bergerak (+) jika pendengar mendekati sumber bunyi (-) jika pendengar menjauhi sumber bunyi (+) jika sumber bunyi menjauhi pendengar (-) jika sumber bunyi mendekati pendengar 2. Jika pendengar diam (+) jika sumber bunyi mendekati pendengar (-) jika sumber bunyi menjauhi pendengar
69 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE = 10. 1 10−12 = 10. 10 0 10−12 = 10. 10 12 = 10 × 12 = 120 2. Jika sebuah klakson memiliki taraf intensitas bunyi 50 dB, maka taraf intensitas 10 klakson yang dibunyikan bersama-sama adalah…. Penyelesaian: Diketahui : TI = 50 dB ' = 10 ℎ Ditanya : '=…? Dijawab : ' = TI + 10. log ' ' = 50 + 10. log 10 1 ' = 50 + 10. 10 ' = 50 + 10.1 ' = 50 + 10 = 60 dB 3. Sambil membunyikan sirine yang frekuensinya 620 Hz, mobil polisi mengejar pengendara sepeda motor yang berkecepatan 30 m/s. Jika kecepatan mobil polisi 20 m/s, maka bunyi yang didengar oleh pengendara motor adalah…. Penyelesaian : Diketahui : = 620 Hz = 30 m/s = 20 m/s Pojok info Apabila basis atau bilangan pokoknya adalah 10 dapat ditulis sebagai berikut 10 log = log Sifat Logaritma 1. log = 1 2. log = . log Gunakan sifat 1 pada logaritma log 10 = 10 log 10 = 1
70 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Ditanya : = …? Dijawab : = ± ± . = 340 − 30 340 − 20 . 620 = 310 320 . 620 = 600,625 ≈ 601 1. Suatu sumber bunyi mempunyai daya sebesar × 10 −4, maka taraf intensitas yang didengar oleh pendengar berjarak 1 m dari sumber bunyi adalah….(0 = 10 −12 /2) 2. Mesin ketik rata-rata menimbulkan taraf intensitas 60 dB. Taraf intensitas yang ditimbulkan oleh 100 mesin ketik pada saat yang bersamaan adalah…. 3. Sebuah mobil membunyikan klakson dan bergerak menjauhi pendengar yang diam. Kecepatan mobil itu 72 km/jam dengan frekuensi klakson 150 Hz, frekuensi yg didengar oleh pendengar adalah….
71 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE Para ahli berpendapat setiap atom memiliki energi secara alamiah. Energi elektron dalam suatu orbital ditentukan oleh berbagai bilangan kuantum. Bilangan kuantum meliputi bilangan kuantum utama (n), bilangan kuantum azimuth (l), dan bilangan kuantum magnetic (m). Adapula energi perputaran elektron pada sumbunya ditentukan oleh bilangan kuantum spin (s). Penentuan bilangan kuantum lebih mudah menggunakan diagram orbital. Diagram orbital digunakan untuk memudahkan penentuan nilai bilangan kuantum, yaitu bilangan kuantum magnetik dan bilangan kuantum spin. Diagram orbital akan dilambangkan dengan dengan kotak. Subkulit s = 1 kotak, subkulit p= 3 kotak, subkulit d = 5 kotak dan subkulit f = 7 kotak. Satu kotak orbital dapat diisi maksimal 2 elektron. Pengisian diagram orbital mengikut aturan hund dan larangan pauli. A. Aturan Hund Aturan Hund merinci bahwa dalam kondisi stabil, elektron akan menempati subkulit secara sendiri-sendiri. Sub kulit yang lebih stabil adalah yang terisi penuh semua kotak. Misalkan pada atom oksigen yang memiliki 8 elektron. Konfigurasinya berdasarkan aturan Aufbau adalah 1s 2 2s 2 2p 4 . Hal ini berarti ada 2 elektron yang menghuni subkulit 1s, 2 elektron menghuni subkulit 2s, dan 4 elektron menghuni subkulit 2p. Subkulit 1s dan subkulit 2s tergolong stabil karena terisi penuh sedangkan 2p 4 kurang stabil karena masih kosong 2 elektron dari total kapasitas 6 elektron orbital p. Pada pengisian 2p 4 , orbital p memiliki tiga kotak orbital maksimal tiap kotak dapat diisi 2 elektron. Pengisian pertama harus satu per satu kotak agar ketiga kotak semuanya terisi. 1.2 Teori Atom
72 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Pengisian mulai dari 1 elektron arah atas di kotak kiri, 1 elektron arah atas di kotak tengah, 1 elektron arah atas di kotak kanan, lalu terakhir 1 elektron arah bawah di kotak kiri. B. Larangan Pauli Tahun 1928, Wolfgang Pauli (1900–1958) mengemukakan bahwa setiap orbital mampu menampung maksimum dua elektron. Cara mengimbangi gaya tolak-menolak di antara mereka, dua elektron dalam satu orbital selalu berotasi dalam arah yang berlawanan. Larangan Pauli menyatakan tidak boleh sepasang elektron dengan arah yang sama dalam satu orbital atau sub kulit. Misalkan pada atom oksigen yang memiliki 8 elektron. Konfigurasinya 1s 2 2s 2 2p 4 . Pada 1s 2 berisi 2 elektron. Jika digambarkan dalam bentuk ruangan virtual, 2 elektron tersebut tidak boleh beredar dalam arah virtual yang sama. Gambar 2.9. Larangan Pauli Berdasarkan gambar tersebut arah perputaran elektron tidak boleh sama ke bawah ataupun sama ke atas. Maka 2 elektron pada 1s 2 digambarkan berbeda arah, satu elektron kearah atas dan satunya lagi kearah bawah. 1. Tentukan diagram orbital dari Unsur 16S! Diketahui: Nomor atom S= 16 = 16 elektron. Penyelesaian Kongurasi elektronnya adalah: 16S= 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 Maka diagram orbitalnya
73 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE Pengisian elektron pada orbital 3p 4 dimulai dari kolom kiri ke kanan. 2. Tentukan diagram orbital dari Unsur 17Cl ! Diketahui: Nomor atom Cl= 17 = 17 elektron. Penyelesaian Kongurasi elektronnya adalah: 17S= 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Maka diagram orbitalnya 1. Tentukan diagram orbital dari Unsur 14Si ! 2. Berapa banyaknya elektron yang tidak berpasangan untuk atom 15P? 3. Bagaimana arah perputaran elektron pada orbital akhir dari Unsur 47Ag !? A. Bilangan Kuantum Utama (n) Bilangan kuantum utama menunjukkan di tingkat energi elektron berada pada lintasan tertentu. Bilangan kuantum ini menunjukkan lintasan ke- 1, 2, 3, 4, dan seterusnya. Bilangan kuantum ini sesuai dengan kulit-kulit elektron dalam suatu atom karena tingkat energi biasa dinyatakan dengan kulit. Bilangan kuantum utama (n): 1, 2, 3, 4 merujuk pada kulit ke 1, 2, 3, 4,
74 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. atau K, L, M, N. Dengan demikian bilangan kuantum utama menunjukkan besarnya lintasan elektron. Semakin besar bilangan kuatum utama, semakin tebal juga atom unsur. B. Bilangan Kuantum Azimuth (l) Bilangan kuantum azimuth (l) menunjukkan di subkulit mana elektron berada. Bilangan ini berharga 0, 1, 2, 3, seterusnya. Rumusnya adalah Bilangan kuantum utama dikurang 1 atau (n–1). Bilangan kuantum ini menunjukkan di subkulit (sub lintasan) mana elektron bergerak dan juga menentukan bentuk orbital. Setiap kulit mempunyai subkulit sesuai nomor kulitnya, bilangan azimuth menyesuaikan dengan rumus (n – 1)., misalnya: a. Kulit K Kulit K dengan rumus n = 1 maka Bilangan kuantum azimuth (l)= n-1. Jadi, mempunyai harga l = 0, berasal dari n-1 yaitu 1 – 1 = 0. Kulit ke-1 (K) mempunyai subkulit, yaitu subkulit l = 0. b. Kulit L Kulit ke-2 L mempunyai 2 subkulit (n = 2). Bilangan kuantum azimuth (l)= n-1. Jadi, mempunyai harga (l) = 1, berasal dari n-1 yaitu 2 – 1 = 1. c. Kulit M Kulit ke-3 M mempunyai 3 subkulit (n = 3). Bilangan kuantum azimuth (l)= n-1. Jadi, mempunyai harga (l) = 2, berasal dari n-1 yaitu 3 – 1 = 2. d. Kulit N Kulit ke-4 N mempunyai 4 subkulit (n = 3). Bilangan kuantum azimuth (l)= n-1. Jadi, mempunyai harga (l) = 3, berasal dari n-1 yaitu 4 – 1 = 3. C. Bilangan Kuantum Magnetik (m) Bilangan kuantum ini menentukan kedudukan atau orientasi orbital, atau juga menunjukkan adanya satu atau beberapa tingkat energi setingkat yang merupakan penyusun suatu subkulit. Bilangan magnetik erat kaitannya dengan bilangan azimuth. Setiap harga bilangan kuantum azimuth (l) mempunyai harga m tertentu.: 1) Orbital s, bilangan kuantum azimuth (l = 0) mempunyai 1 orbital, yang harga m-nya= 0. 2) Orbital p, bilangan kuantum azimuth (l = 1) mempunyai 3 orbital, yang harga m-nya: –1, 0, dan +1. 3) Orbital d, bilangan kuantum azimuth (l = 2) mempunyai 5 orbital, yang harga m-nya: –2, –1, 0, +1, dan +2.
75 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE 4) Orbital f, bilangan kuantum azimuth (l = 3) mempunyai 7 orbital, yang harga m-nya: –3, –2, –1, 0, +1, +2, dan +3. D. Bilangan Kuantum Spin (s) Bilangan kuantum spin (s), memberikan gambaran tentang arah perputaran elektron pada sumbunya sendiri. Ada dua kemungkinan Bilangan Kuantum Spin, yaitu berharga + atau - . Harga nilai s= + berarti arah perputaran elekttron berlawanan arah jarum jam (ke atas), sedangkan s= - berarti searah jarum jam (ke bawah). 1. Tentukan harga keempat bilangan kuantum dari atom 17Cl Penyelesaian Pertama, menentukan konfigurasi sub kulit 17Cl= 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Bilangan kuantum utama (n) = 3, Elektron terakhir ada di kulit ketiga dari 3p 5. Bilangan kuantum azimut (l) = 1, Elektron terakhir ada di subkulit p, sehingga bilangan kuantum azimut (l) = 1 Bilangan kuantum magnetik (m) = 0. Karena terletak pada subkulit p, maka terdapat 3 kotak orbital dengan bilangan kuantum -1, 0, +1, yang diisi oleh 5 elektron. Elektron terakhir ada di kotak kedua dari orbital tepat pada angka 0, sehingga (m) = 0. Bilangan kuantum spin (s) = –½. Elektron terakhir pada kotak kedua memiliki arah spin ke bawah, sehingga bilangan kuantum spin (s) = –½. Elektron terakhir
76 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Bentuk kotak orbital berisi Bilangan Bulat. Bilangan bulat yang mungkin dalam orbital berkisar antara –3, –2, –1, 0, +1, +2, +3. . 2. Tentukan konfigurasi sub kulit singkat berbantuan unsur gas mulia dan bilangan kuantum dari unsur 35Br ! Penyelesaian Pertama, menentukan konfigurasi sub kulit versi singkat. Menggunakan nomor atom dari unsurgas mulia terdekat dan lebih rendah dari nomor atom Br. Nomor atom gas mulia terdekat dari 35 adalah 18Ar. 35Br = [Ar] 3d 10 4s 2 4p 5 Teknik cepat cukup memerlukan Orbital terakhir yaitu 4p 5 artinya Bilangan kuantum utama (n)= 4, Elektron terakhir ada di kulit keempat dari 4p 5 . Bilangan kuantum azimut (l)= 1, Elektron terakhir ada di subkulit p, sehingga bilangan kuantum azimut (l) = 1 Bilangan kuantum magnetik (m) = 0. Karena elektron terakhir ada di kotak kedua dari orbital 4p 5 tepat pada angka 0. Bilangan bulat terdiri Bilangan bulat terdiri dari bilangan bulat positif, nol, dan bilangan bulat negatif. Pojok info Elektron terakhir
77 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE Bilangan kuantum spin (s) = –½. Elektron terakhir pada kotak kedua memiliki arah spin ke bawah, berarti negatif sehingga bilangan kuantum spin (s) = –½. Tentukan diagram orbital dari Unsur 14Si ! 1. Berapa banyaknya elektron yang tidak berpasangan untuk atom 15P? 2. Bagaimana arah perputaran elektron pada orbital akhir dari Unsur 47Ag !?
78 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. 1. Getaran adalah gerakan bolak-balik suatu benda melalui titik setimbang. Seperti getaran beban pada ayunan sebuah bandul atau gerak naik turun benda pada pegas. 2. Gelombang terjadi karena adanya usikan yang merambat. Menurut konsep fisika, cerminan gelombang merupakan rambatan usikan, sedangkan mediumnya tetap. Jadi, gelombang merupakan rambatan pemindahan energi tanpa diikuti pemindahan massa medium. 3. Bunyi adalah jenis gelombang mekanik yang berbentuk longitudinal dan dihasilkan dari benda yang bergetar, dan terjadi karena adanya perambatan beberapa buah gelombang 4. Diagram Orbital digunakan untuk memudahkan penentuan nilai bilangan kuantum. Diagram orbital akan dilambangkan dengan dengan kotak dan diisi oleh elektron. 5. Bilangan Kuantum adalah bilangan yang menggambarkan kedudukan suatu elektron dalam model atom mekanika kuantum. Ada empat jenis bilangan kuantum yakni Bilangan Kuantum Utama (n), Bilangan Kuantum Azimut (ℓ), Bilangan Kuantum Magnetik (m), Bilangan Spin (s). KESIMPULAN
79 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE 1. Apabila sebuah titik melakukan 300 getaran sempurna tiap menitnya, maka frekuensi getaran titik adalah…. a. 18.000 Hz b. 300 Hz c. 60 Hz d. 5 Hz e. 2 Hz 2. Jika frekuensi suatu getaran 1/4 Hz maka periodenya adalah…. a. 240 s b. 40 s c. 24 s d. 4 s e. 1 s 3. Bilangan gelombang yang terjadi pada sebuah persamaan gelombang berjalan di bawah ini adalah…. = 0,2. Sin 2π 3 + 4 a. 4,0 b. 3,0 c. 2,0 d. 0,5 e. 0,2 4. Jumlah panjang gelombang yang dihasilkan dalam frekuensi tertentu, disebut dengan…. a. Cepat rambat gelombang b. Amplitudo c. Frekuensi d. Periode e. Simpangan SOAL EVALUASI AKHIR BAB
80 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. 5. Gelombang transversal dan longitudinal merupakan jenis gelombang berdasarkan…. a. Arah getarnya b. Amplitudo c. Medium d. Panjang gelombang e. Energi 6. Cepat rambat gelombang yang terjadi pada sebuah persamaan gelombang berjalan di bawah ini adalah…. = 0,1. Sin 2 + 6 a. 6,0 m/s b. 2,0 m/s c. 1,0 m/s d. 0,2 m/s e. 0,1 m/s 7. Jika sebuah klakson memiliki taraf intensitas bunyi 50 dB, maka taraf intensitas 10 klakson yang dibunyikan bersama-sama adalah…. a. 60 dB b. 50 dB c. 10 dB d. 5 dB e. 1 dB 8. Mobil polisi mengejar pengendara sepeda motor yang berkecepatan 30 m/s sambal membunyikan sirine. Jika kecepatan mobil polisi 20 m/s, dan frekuensi yang diterima oleh pendengar sebesar 600 Hz, maka bunyi yang frekuensi dari sirine adalah…. a. 650 Hz b. 620 Hz c. 600 Hz d. 340 Hz e. 320 Hz
81 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE 9. Frekuensi bunyi < 20 Hz disebut dengan…. a. Audiosonik b. Infrasonik c. Ultrasonik d. Gaung e. Interferensi 10. Di bawah ini yang merupakan contoh gelombang elektromagnetik adalah…. a. Radio b. Bunyi c. Permukaan air d. Tali e. Getar 11. Deret bilangan kuantum yang menyatakan kedudukan suatu elektron pada orbital 3d adalah .... a. n = 3, l = 3, m = 0, s = – 1 2 b. n = 3, l = 2, m = +1, s = – 1 2 c. n = 3, l = 1, m = +2, s = – 1 2 d. n = 3, l = 1, m = –2, s = – 1 2 e. n = 3, l = 0, m = –1, s = – 1 2 12. Unsur dengan nomor atom 12 mempunyai sifat yang mirip dengan unsur bernomor atom .... a. 12 c. 18 b. 16 d. 20 e. 34 13. Elektron bergerak mengelilingi inti pada tingkat-tingkat energi tertentu. Bilangan kuantum yang menyatakan di tingkat energi berapa sutau leketron berada disebut dengan ..... a. Bilangan kuantum spin b. Bilangan kuantum magnetik c. Bilangan kuantum azimut d. Bilangan kuantum utama e. Bilangan kuantum dalton
82 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. 14. Unsur yang bernomor atom 42 dalam sistem periodik unsur terletak pada blok ... a. s b. p c. d d. f e. g 15. Jumlah elektron dalam diagram orbital yang berpasangan paling banyak adalah .... a. 11Na b. 17Cl c. 22V d. 24Cr e. 30Zn 16. Banyaknya orbital yang ditempati oleh pasangan elektron dalam atom Mn dengan nomor atom 25 adalah .... a. 4 b. 7 c. 10 d. 13 e. 15 17. Konfigurasi elektron ion L 3+ adalah 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 . Dalam sistem periodik atom unsur L terletak pada .... a. periode 3 golongan VIA b. periode 3 golongan VIIA c. periode 4 golongan IVB d. periode 4 golongan VIA e. periode 4 golongan VIB
83 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE 18. Diketahui nomor atom Fe = 26, maka konfigurasi elektron ion Fe 3+ adalah .... a. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 9 b. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 10 c. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 d. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 4 e. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 19. Bilangan kuantum berikut yang tidak diperbolehkan adalah … a. n = 3, l = 2, m = 1 b. n = 2, l = 1 , m = -1 c. n = 3, l = 3, m = -1 d. n = 3, l = 0, m = 0 e. n = 3, l = 2, m = -1 20. Suatu atom yang elektron terakhirnya memiliki bilangan kuantum n = 3; l = 2; m = -1; s = – ½, maka nomor atom unsur tersebut adalah …. a. A.18 b. 24 c. 27 d. 29 e. 30
84 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. NO JAWABAN NO JAWABAN 1. D 11. B 2. D 12. D 3. D 13. D 4. A 14. C 5. A 15. E 6. E 16. C 7. A 17. C 8. B 18. E 9. B 19. C 10. A 20. C Panduan skoring ini dapat digunakan untuk mengevaluasi kemampuan diri dengan menghitung pencapaian skor secara mandiri. SKORING KUNCI JAWABAN ℎ = ℎ ℎ ℎ × 100
85 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE SKOR KATEGORI KETUNTASAN SARAN 90,00 - 100,00 Sangat Baik Tuntas Jaga konsistensi. Berbagilah pengetahuan dan tips kepada teman. 80,00 - 89,99 Baik Tuntas Tingkatkan lagi kemampuan, masih banyak potensi terpendam 70,00 - 79,99 Cukup Baik Belum Tuntas Perlu latihan lebih banyak, khususnya pada nomor soal yang masih keliru <70,00 Kurang Baik Belum Tuntas Perlu lebih banyak membaca, bertanya dan berlatih
86 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Tujuan Bahasan Setelah mempelajari bab ini, diharapkan Anda dapat melakukan hal-hal berikut: 1. Memahami konsep pemuaian pada zat padat, cair dan gas yang dipanaskan. 2. Menganalisis siklus segitiga proses perubahan wujud zat. 3. Memahami grafik perubahan wujud pada zat cair. 4. Menentukan besaran-besaran yang digunakan untuk perhitungan pemuaian. 5. Menyelesaikan permasalahan yang berkaitan dengan pemuaian pada zat cair, padat dan gas. 6. Menentukan besaran-besaran yang digunakan untuk perhitungan perpindahan kalor. 7. Menyelesaikan permasalahan yang berkaitan dengan perpindahan kalor. (Kalor laten adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk berubah wujud). 8. Memahami prinsip ikatan logam dan aplikasinya pada proses konduksi panas logam.
87 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE Penyolderan adalah suatu kegiatan yang dilakukan pada sebuah perangkat elektronik seperti Printed Circuit Board (PCB) untuk menggabungkan beberapa logam secara difusi (pembauran) yang salah satunya memiliki titik cair lebih rendah. Bahan logam dengan titik cair lebih rendah adalah timah, sehingga timah dapat lebih cepat mencair apabila terkena energi panas. Gambar 3.1. Perubahan Wujud Timah pada Peristiwa Penyolderan Sumber: Buku Fisika Dasar 1, Mikrajuddin Abdullah, 2016 Komponen Central Processing Unit (CPU) dapat Mengalami Perpindahan Panas Secara Konduksi. Penggunaan CPU terlalu lama dapat menyebabkan CPU menjadi panas. Hal ini dikarenakan panas akan berpindah dari komponen logam pada CPU yang suhunya lebih tinggi ke komponen logam yang suhunya lebih rendah.
88 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Gambar 3.2. Perpindahan Panas pada CPU A. Pengertian Perubahan wujud zat dapat disebabkan karena adanya pemberian atau pelepasan kalor pada suatu zat. B. Perubahan Wujud Zat Gambar 3.3. Siklus Segitiga Perubahan Wujud Zat SMK Telkom Bjb
89 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE Keterangan pada gambar siklus segitiga perubahan wujud zat : 1. Padat ke gas disebut dengan menyublim 2. Gas ke cair disebut dengan mengembun 3. Cair ke padat disebut dengan membeku 4. Padat ke cair disebut dengan mencair 5. Cair ke gas disebut dengan menguap 6. Gas ke padat disebut dengan mengkristal Grafik Perubahan Wujud Zat Gambar 3.4. Grafik Perubahan Wujud Zat Keterangan pada grafik : Q = kalor (kalori) m = massa zat (Kg) 1 = es-padat menjadi cair (kalor kebur) 2 = air es menjadi es (air + es) 3 = air dipanaskan 4 = air mendidih (air + uap) 5 = air menguap (kalor uap)
90 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. Pemuaian adalah berubahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor. A. Pemuaian Pada Zat Padat a. Muai Panjang (adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor) b. Muai Luas (adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor) c. Muai Volume/ruang (adalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor)
91 INTEGRATED LEARNING BASIC SCIENCE B. Pemuaian Pada zat Cair C. Pemuaian Pada Zat Gas Keterangan : Lt = Panjang setelah dipanaskan (m) L0 = Panjang mula-mula (m) ΔL = perubahan panjang (m) α = koefisien muai panjang ΔT = perubahan suhu ( 0C atau K) At = Luas setelah dipanaskan (m2) A0 = Luas mula-mula (m2) ΔA = perubahan Luas (m2) β = koefisien muai luas Vt = Volume setelah dipanaskan (m3) V0 = Volume mula-mula (m3) γ = Koefisien muai volume ΔV = Perubahan volume (m3) γgas = 1 273
92 Ikhwan Khairu Sadiqin, S.Pd, M.Pd. - Hartanti, A.Md, S.Pd. - Riya Dwi Puspa, M.Pd. 1. Sebuah Plat alumunium berbentuk persegi dengan panjang sisi 40 cm pada suhu 50 0C. Koefisien muai panjang aluminium 1,2 x 10 −5/ 0C. Pertambahan luas plat tersebut jika dipanasi hingga suhu 250 0C adalah …2 2. Sebuah bejana berisi air dengan volume awal 1 liter pada suhu 25 0 C. Jika koefisien muai volume air 0,0004 / 0 c, maka volume air setelah dipanaskan hingga 75 0C adalah….liter 3. Volume gas pada suhu 0K adalah 20 3 . Volume benda jika suhunya dinaikan menjadi 819K adalah.... 3 Penyelesaian: 1. Diketahui : s = 40 cm 0 = 50 0C 1 = 250 0C = 1,2 x 10 −5/ 0C Ditanya : ∆ ? Dijawab : *0= s x s = 40 x 40 = 1600 c2 ** = 2. = 2 x (1,2 × 10 −5)/ 0C = 2,4 x 10 −5/ 0C = 0,000024/ 0C *** ∆ = 1 − 0 ∆ = 250 0 – 50 0 ∆ = 200 0 Pertambahan luas plat : ∆ = 0.. ∆