Home » » Sumber Energi Panas dan Perubahan Akibat Perubahan Suhu

Sumber Energi Panas dan Perubahan Akibat Perubahan Suhu

Pada Pembelajaran Kelas V semester dua pada pembelajaran Tema Tema 6 Panas dan Perpindahannya Subtema 1 Suhu dan Kalor terdapat muatan pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam. Kompetensi yang dibahas pada subtema tersebut adalah KD 3. 6 Menerapkan konsep perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari. KD 4.6 Melaporkan hasil pengamatan tentang perpindahan kalor. Materi yang dibahas pada pembelajaran tersebut adalah perpindahan kalor. Simak pembahasannya berikut ini.

A. Sumber Energi Panas
Benda yang dapat menghasilkan energi panas disebut sumber energi panas. Matahari merupakan sumber energi panas terbesar. Semua makhluk hidup memerlukan energi panas matahari. Energi panas matahari membantu proses pembuatan makanan pada tumbuhan yang disebut sebagai proses fotosintesis. Makanan yang dihasilkan dari hasil fotosintesis menjadi sumber energi bagi makhluk hidup lainnya, termasuk manusia.

Energi panas matahari dapat menerangi bumi sehingga udara di bumi menjadi hangat. Dalam kehidupan sehari-hari, energi panas matahari dimanfaatkan dalam berbagai kegiatan manusia. Misalnya, panas matahari digunakan untuk mengeringkan padi setelah dipanen, mengeringkan garam, mengeringkan ikan asin, bahkan untuk mengeringkan pakaian yang basah.
Panas Matahari
Energi panas juga dapat dihasilkan ketika terjadi gesekan antara dua benda. Misalnya gesekan antara kedua telapak tangan dan gesekan antara mistar dan kain, dapat menimbulkan energi panas. Selain itu gesekan dua benda antara dua batu kering, dan gesekan antara dua kayu kering dapat menghasilkan energi panas berupa api.

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini berdasarkan bacaan di atas!
1. Apa yang dimaksud dengan sumber energi panas?
Sumber energi panas adalah semua benda yang dapat menghasilkan energi panas.
2. Sebutkan paling sedikit dua sumber energi panas yang kamu ketahui!
Matahari, Api, dan Listrik
3. Apa saja manfaat yang didapatkan makhluk hidup dari matahari?
Membantu proses pembuatan makanan pada tumbuhan menerangi bumi sehingga udara di bumi menjadi hangat untuk mengeringkan padi setelah dipanen mengeringkan garam, mengeringkan ikan asin, mengeringkan pakaian yang basah.
4. Tunjukkanlah cara-cara sederhana untuk membuktikan adanya energi panas di sekitarmu!
Cara-cara sederhana untuk membuktikan adanya energi panas di sekitar kita yaitu dengan menggosokkan kedua telapak tangan dalam beberapa menit.
5. Bagaimanakah cara nenek moyang kita untuk mendapatkan api?
Cara nenek moyang kita mendapatkan api yaitu dengan cara menggosokkan dua buah batu atau kayu yang kering sampai keluar percikan api.
6. Mengapa api sangat penting dalam kehidupan manusia?
Api sangat penting dalam kehidupan manusia karena api adalah sumber energi panas yang digunakan oleh manusia untuk berbagai macam keperluan sehari-hari, tanpa api kehidupan manusia akan terhambat karena tidak bisa mengolah makanan, penerangan, menghangatkan badan/ruangan dan lain-lain.

Sumber energi panas ada di mana-mana dan sering kita jumpai dalam kegiatan sehari-hari! Amatilah kegiatanmu pada hari ini.
KegiatanAlat Yang DigunakanSumber Energi Panas yang Digunakan
Menanak NasiPanci dan komporApi dari kompor
Alat penanak nasi elektrikListrik
Memperbaiki alat elektronikSolder listrikListrik
Solder uapListrik
Menyetrika bajuSetrika listrikListrik
Setrika arangApi
Memasak AirPanci dan komporApi dari kompor
Ketel listrikListrik

Lakukan kegiatan berikut ini dalam kelompok yang terdiri atas tiga orang.

Siapkanlah alat dan bahan berikut: 
  1. 3 wadah untuk es batu
  2. 6 buah es batu dengan ukuran yang sama
  3. Pencatat waktu.

Langkah-langkah:
  1. Letakkan dua buah es batu pada masing-masing wadah yang telah disiapkan. Wadah sebaiknya berukuran dan mempunyai warna dan bentuk yang sama.
  2. Satu wadah diletakkan di luar kelas di bawah sinar matahari. Wadah kedua diletakkan di atas meja di dalam kelas.
  3. Wadah ketiga diletakkan di dalam lemari atau tempat yang terlindung dari sinar matahari.
  4. Setiap anggota kelompok akan mengamati, mengukur, dan mencatat waktu yang diperlukan es batu pada masing-masing wadah sampai benar-benar mencair.

Perhatikanlah gambar berikut ini!
Es Batu
1. Bagaimana ukuran es batu pada ketiga wadah tersebut?
Ketiga es batu memiliki ukuran yang sama
2. Manakah es batu yang akan mencair terlebih dulu?
Es batu yang mencair terlebih dahulu adalah es batu yang diletakkan di luar kelas di bawah sinar matahari
3. Mengapa? Jelaskan alasanmu di tempat yang tersedia di bawah ini!
Matahari sebagai sumber panas dapat menyebabkan perubahan es berubah menjadi air. Ketika es berubah menjadi air (mencair) membutuhkan panas
4. Dapatkah kamu menarik kesimpulan dari kegiatan di atas? Diskusikan kesimpulanmu dengan teman sebangkumu!
Sumber energi panas dapat menyebakan perubahan pada benda. Pada kegiatan di atas terjadi perubahan dari benda padat (es) menjadi benda cair (air)

B. Perbedaan Suhu dan Panas
Indra peraba, seperti telapak tangan tidak dapat menentukan secara tepat derajat panas dan dingin suatu benda. Tangan hanya dapat memperkirakan panas dan dingin suatu benda. Tangan tidak dapat menjelaskan berapa nilai derajat panas atau dinginnya suatu benda.

Indra peraba manusia tidak dapat digunakan untuk mengukur derajat panas suatu benda karena setiap orang memiliki perbedaan dalam merasakan suhu di sekitarnya. Dalam ilmu pengetahuan alam untuk menyatakan tingkat panas dinginnya suatu keadaan digunakan suatu besaran yang disebut suhu atau temperatur.

Panas (kalor) dan suhu adalah dua hal yang berbeda. Energi panas merupakan salah satu energi yang dapat diterima dan dilepaskan oleh suatu benda. Ketika sebatang logam dipanaskan dengan api, batang logam tersebut mendapatkan energi panas dari api. Energi panas membuat batang logam tersebut menjadi panas. Ketika batang logam tersebut panas, suhunya meningkat.

Ketika batang logam menjadi dingin, suhunya menurun. Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas suatu benda. Suhu suatu benda menunjukkan tingkat energi panas benda tersebut. Satuan suhu yang digunakan di Indonesia adalah derajat Celcius (°C). Alat untuk mengukur suhu disebut termometer. Satuan panas dinyatakan dalam kalori dan diukur dengan kalorimeter.

1. Apa yang kamu ketahui tentang panas? 
Energi panas merupakan salah satu energi yang dapat diterima dan dilepaskan oleh suatu benda.
2. Apa yang dimaksud dengan suhu atau temperatur? 
Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas suatu benda.
3. Ceritakanlah sebuah peristiwa yang kamu alami yang dapat menjelaskan perbedaan antara suhu dan panas!
Saat kita berada di dekat api unggun badan kita terasa hangat karena adanya perpindahan panas dari api unggun ke tubuh kita secara radiasi. Panas dari api unggun menyebabkan suhu tubuh naik. Energi panas merupakan salah satu bentuk energi yang berpindah karena adanya perbedaan suhu.  Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas suatu benda. Suhu suatu benda menunjukkan tingkat energi panas benda tersebut.
Berdasarkan pemahamanmu terhadap bacaan di atas, lengkapilah tabel berikut mengenai perbedaan antara panas dan suhu yang kamu ketahui!
PanasSuhu
Panas adalah salah satu bentuk energiSuhu adalah besaran
Panas dapat diukur menggunakan kalorimeterSuhu dapat diukur menggunakan termometer
Satuan panas adalah kaloriSatuan suhu adalah derajat Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin
Panas dapat berpindah dari satu benda ke benda lainnyaSuhu tidak dapat berpindah, namun bisa naik dan turun

Tuliskanlah kesimpulanmu tentang panas dan suhu dengan menggunakan kata-katamu sendiri berdasarkan kegiatan pembelajaran di atas!
Panas adalah energi yang dapat diterima dan dilepaskan oleh suatu benda, sedangkan suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas suatu benda.

Termometer pertama kali dibuat pada tahun 1592 oleh seorang ilmuwan Italia bernama Galileo Galilei yang menggunakan udara dan air. Pada tahun 1714, ilmuwan Jerman bernama Daniel Gabriel Fahrenheit membuat termometer yang berisi air raksa. Dan pada tahun 1742, ilmuwan Swedia bernama Andres Celsius menemukan termometer yang menggunakan skala ukuran 100. Di Indonesia, termometer yang banyak digunakan saat ini adalah termometer Celsius yang menggunakan ukuran 0 hingga 100 derajat.

Pada awalnya, termometer menggunakan air untuk mengukur suhu benda, seperti yang dilakukan Galileo Galilei. Untuk mengetahui lebih dalam tentang cara kerja termometer air, mari lakukan percobaan sederhana ini secara berkelompok. Persiapkanlah alat dan bahan yag diperlukan!

Alat dan Bahan
  1. Air
  2. Pewarna makanan
  3. Botol kecil
  4. Sedotan bening
  5. Lilin mainan/plastisin/tanah liat
  6. Kain hangat

Langkah Percobaan
  1. Tuang sedikit air yang telah diberi beberapa tetes pewarna makanan ke dalam botol.
  2. Tandai batas atas permukan air dalam botol dengan menggunakan spidol.
  3. Masukkan sedotan sehingga menyentuh permukaan air dalam botol.
  4. Tutup dengan rapat sekeliling ujung lubang leher botol dengan plastisin atau tanah liat sehingga tidak ada udara yang bisa masuk ke dalam botol.
  5. Tempelkan kain hangat pada botol dan perhatikan baik-baik.
  6. Tandai dengan spidol batas permukaan air di dalam botol setelah botol ditempel kain hangat.

Berdasarkan kegiatan di atas, cobalah untuk menjawab beberapa pertanyaan berikut!
1. Mengapa air di dalam botol dapat naik? Jelaskan!
Air dalam botol memuai karena menerima panas yang berasal dari kain hangat.
2. Adakah peristiwa perpindahan panas pada percobaan tersebut? Jelaskan!
Perpindahan panas terjadi dari kain yang hangat ke air yang ada dalam botol.
3. Kesimpulan apakah yang kamu dapatkan dari kegiatan di atas?
Permukaan suatu zat cair akan naik (volume zat cair bertambah) ketika dipanaskan dan juga permukaan suatu zat cair akan turun (volume zat cair akan berkurang) ketika didinginkan. Hubungan inilah yang dimanfaatkan oleh termometer untuk mengukur suhu suatu zat.

Percobaan Membuat Termometer Sederhana
Tujuan percobaan: 
Untuk memperlihatkan prinsip kerja termometer sebagai alat pengukur tinggi rendahnya suhu.

Prinsip dan Cara Kerja Termometer:
Cara kerja termometer secara garis besar dapat dijelaskan sebagai berikut.
  1. Bila tandon zat cair terkena (dikenai) panas (dapat berupa panas dari benda) zat cair dalam tandon akan mengembang (memuai).
  2. Oleh karena zat cair dalam tandon memuai, zat cair tersebut masuk ke celah kapiler. Selanjutnya, zat cair tersebut berhenti pada skala suhu tertentu. Skala itulah yang menunjukkan suhu benda yang bersangkutan.
    Termometer
    Permukaan suatu zat cair akan naik melalui sedotan (volume zat cair bertambah) ketika dipanaskan dan juga permukaan suatu zat cair akan turun (volume zat cair akan berkurang) ketika didinginkan. Hubungan inilah yang dimanfaatkan oleh termometer untuk mengukur suhu suatu zat.

    Perhatikanlah gambar berikut ini 
    Panci A dan B
    1. Bagaimana ukuran kedua panci tersebut? 
    Pada gambar ukuran kedua panci berbeda, panci A lebih besar dari panci B 
    2. Manakah panci yang berisi air lebih banyak? A atau B? 
    Pada gambar panci A yang digunakan umtuk berisi air lebih banyak 
    3. Jika kedua panci berisi air itu dididihkan, panci manakah yang akan memerlukan waktu lebih lama untuk mendidihkan air di dalamnya?
    Panci A membutuhkan waktu yang lebih lama dari panci B untuk mendidihkan air.
    4. Mengapa?
    Karena jumlah air dalam panci A lebih banyak daripada air yang ada di panci B.
    5. Bagaimana hubungan antara energi panas yang dibutuhkan untuk mendidihkan air di dalam panci dengan suhu air di dalamnya? (Air mendidih pada suhu 100°C)
    Semakin banyak jumlah air, semakin banyak energi panas yang dibutuhkan untuk mendidihkannya .
    6. Apakah kesimpulan yang kamu dapatkan dari kegiatan di atas?
    Kesimpulanku:
    Kegiatan yang berbeda memerlukan energi panas yang berbeda juga.
    Berdasarkan kegiatan di atas, identifikasi kegiatan sehari-hari yang menunjukkan penggunaan energi panas.
    1. Menyetrika, alat yang digunakan setrika. Sumber energi panas: listrik.
    2. Memanaskan air, alat yang digunakan dispenser. Sumber energi: listrik.
    3. Menjemur pakaian, alat yang digunakan jemuran, jepitan dan sebagainya. Sumber energi: matahari.
    4. Memasak, alat yang digunakan adalah kompor atau tungku. Sumber energi bisa dari gas bumi, biogas, kayu bakar, minyak tanah juga listrik (tergantung jenis kompor).
    5. Mengeringkan rambut, alat yang digunakan hairdryer. Sumber energi: listrik.
    6. Membuat api unggun, alat yang digunakan kayu bakar. Sumber energi panas : api
    7. Menyalakan tungku, alat yang digunakan tungku dan kayu bakar. Sumber panas : api
    8. Menyambung besi (las), alat yang digunakan mesin las. Sumber energi : listrik
    9. Membuat alat pertanian (pande besi), alat yang digunakan tungku dan arang. Sumber panas : api
    10. Menetaskan telur, alat yang digunakan lampu. Sumber energi : listrik

    Ayo Mengamati
    Manakah dari kegiatan berikut yang membutuhkan energi panas (kalor) lebih banyak? Berilah tanda centang (√) pada kotak yang telah disediakan!
    Kegiatan 1Kegiatan 2
    Mengeringkan pakaian yang sangat basah.Mengeringkan pakaian yang setengah basah.-
    Mengeringkan sapu tangan basah dari kain yang tipis.-Mengeringkan handuk mandi basah yang tebal.
    Mengeringkan rambut panjang sehabis keramas.Mengeringkan rambut pendek setelah keramas.-

    C. Perubahan Akibat Perubahan Suhu;
    Suhu menunjukkan derajat panas benda. Semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Energi panas dapat mengubah benda. Beberapa benda akan mengalami pemuaian.
    1. Pemuaian panas adalah perubahan suatu benda yang dapat menjadi bertambah panjang, lebar, luas, atau berubah volumenya karena terkena kalor atau panas. Tetapi sebaliknya, benda dapat mengalami penyusutan.
    2. Penyusutan adalah perubahan suatu benda yang menjadi berkurangnya panjang, lebar, dan luas karena terkena suhu dingin. Pemuaian dan penyusutan bisa terjadi pada logam, udara, dan air.

    Berikut ini adalah beberapa contoh pemuaian dan penyusutan benda karena perubahan suhu dalam kehidupan sehari-hari.
    Pemuaian Benda
    1. Pemasangan Kaca Jendela
    Para tukang kayu selalu merancang ukuran bingkai jendela yang sedikit lebih lebar dari ukuran sebenarnya. Hal ini dilakukan agar ada ruang pemuaian bagi kaca saat terkena panas. Jika bingkai jendela tidak diberi ruang pemuaian, maka ketika terkena panas akan mengakibatkan kaca menjadi pecah. Selain itu, untuk menghindari keretakan kaca saat ada bunyi yang menggelegar seperti ketika ada petir, atau bunyi keras lainnya.

    2. Ban Sepeda/Motor dan Mobil
    Pada saat mengisi ban mobil/motor/sepeda tidak boleh terlalu penuh. Jika ban sepeda, ban sepeda motor, dan ban mobil, diisi udara terlalu banyak, maka akan membahayakan pengemudinya. Ban yang diisi terlalu banyak udara dapat meletus dan dapat mengakibatkan kecelakaan. Hal ini disebabkan karena udara di dalam ban dapat memuai karena panas.

    3. Kawat/kabel Listrik dan Telepon
    Pada siang hari yang panas kawat atau kabel telepon dan listrik terlihat mengendur dan tidak tegang. Hal ini dilakukan dengan tujuan agar kawat atau kabel tidak putus pada malam hari ketika mengalami penyusutan.

    4. Pemuaian yang Terjadi pada Gelas Kaca
    Sebuah gelas kaca dapat pecah atau retak ketika dituangi air panas. Hal ini terjadi karena adanya pemuaian yang tidak merata pada bagian gelas. Oleh karena itu, disarankan agar tidak menuangi gelas basah atau gelas dingin dengan air panas yang baru mendidih.

    5. Pemuaian pada Sambungan Rel Kereta Api
    Sambungan pada rel kereta api, dibuat ada celah antara dua batang rel. Hal ini dilakukan untuk memberikan ruang muai sehingga saat terkena panas, rel tersebut tidak melengkung. Rel yang melengkung akan membahayakan gerbong kereta yang melewatinya.

    6. Penggunaan Termometer
    Termometer digunakan untuk mengukur suhu tubuh. Setelah beberapa lama ditempelkan ke tubuh, cairan di dalam termometer akan memuai setelah mendapatkan panas dari tubuh. Cairan akan berhenti pada angka tertentu untuk menunjukkan suhu tubuh. Ketika thermometer tidak digunakan, akan kembali turun karena mengalami penyusutan.

    Demikian pembahasan mengenai Sumber Energi Panas dan Perubahan Akibat Perubahan Suhu. Semoga tulisan ini bermanfaat.

    Sumber : Buku Kelas V Tema 6, Kemendikbud
    Posted by Nanang_Ajim
    Mikirbae.com Updated at: 8:58 AM

    0 komentar:

    Post a Comment

    Mohon tidak memasukan link aktif.