RANGKUMAN MATERI IPA TEMA 6 KELAS 5 SD - Cerita Pendidikan

Sobat cer-dik.com pada kesempatan hari ini kita kembali mengulas pembelajaran tematik. Artikel ini akan mengulas pelajaran IPA pada tema 6 kelas 5 SD. Silakan siapkan catatannya dan catat hal yang penting pada bacaan agar proses belajar lebih efektif.

Pembelajaran 1

Perhatikanlah gambar-gambar peristiwa di atas! Gambar kegiatan manakah yang paling sering kamu lihat dalam kehidupan sehari-hari di sekitarmu? Apakah persamaan semua gambar tersebut? 

Ya, semua gambar di atas berhubungan dengan kalor atau energi panas. Tahukah kamu sumber energi panas apa saja yang ada pada gambar tersebut? Ya, ada api dan matahari. Bagaimana dengan tubuh manusia? Apakah tubuh manusia mengeluarkan energi panas juga? Bagaimanakah cara mengukur energi panas?

Sumber Energi Panas

Benda yang dapat menghasilkan energi panas disebut sumber energi panas. Sumber energi panas dapat kita jumpai di alam, salah satunya adalah matahari. 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. 

Cobalah kamu gosokkan kedua tanganmu selama satu menit! Apa yang kamu rasakan? Sekarang, ambillah sebuah mistar plastik! Kemudian gosok-gosokkanlah pada kain yang kering selama dua menit! Lalu sentuhlah permukaan mistar plastik itu! Apa yang kamu rasakan? Setelah kamu melakukan dua kegiatan tersebut, apakah kamu merasakan panas? Energi panas dapat dihasilkan ketika terjadi gesekan antara dua benda. Pada kegiatan di atas, gesekan antara kedua telapak tanganmu dan gesekan antara mistar dan kain, dapat menimbulkan energi panas.

Selain matahari dan gesekan antara dua benda, energi panas juga dapat diperoleh dari api. Pada zaman dahulu, orang mendapatkan api dengan cara menggosokkan dua buah batu yang kering sampai keluar percikan api. Selain itu, nenek moyang kita dahulu menggunakan kayu kering lalu digosok-gosokkan dengan tanah yang kering sampai keluar api. Ternyata gesekan dua benda antara dua batu kering, dan gesekan antara dua kayu kering dapat menghasilkan energi panas berupa api. Saat ini api mudah dihasilkan dari korek api dan kompor.

Sumber : Aprilia, BSE IPA Kelas 4 dengan penyesuaian 

Cermati kembali bacaan di atas. Bacaan di atas merupakan salah satu contoh teks penjelasan tentang sesuatu yang terjadi di sekitar kita. Dalam kehidupan sehari-hari banyak dijumpai teks penjelasan berupa informasi pada berbagai media, baik media cetak maupun media elektronik. Salah satu bentuk media cetak adalah buku, majalah, dan koran. Informasi apa saja yang kamu dapatkan dari bacaan di dalam buku ini?

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini berdasarkan bacaan di atas!

1. Apa yang dimaksud dengan sumber energi panas?
2. Sebutkan paling sedikit dua sumber energi panas yang kamu ketahui!
3. Apa saja manfaat yang didapatkan makhluk hidup dari matahari?
4. Tunjukkanlah cara-cara sederhana untuk membuktikan adanya energi panas di sekitarmu!
5. Bagaimanakah cara nenek moyang kita untuk mendapatkan api?
6. Mengapa api sangat penting dalam kehidupan manusia?

Ayo Mencoba

Matahari merupakan salah satu sumber energi panas yang paling besar di muka bumi. Energi panas matahari dapat menyebabkan peristiwa perubahan di alam yang mudah kita lihat dan amati.

Lakukan kegiatan berikut ini dalam kelompok yang terdiri atas tiga orang. Siapkanlah alat dan bahan berikut: 3 wadah untuk es batu, 6 buah es batu dengan ukuran yang sama, dan pencatat waktu.

Langkah-langkah:

• Letakkan dua buah es batu pada masing-masing wadah yang telah disiapkan. Wadah sebaiknya berukuran dan mempunyai warna dan bentuk yang sama.
• Satu wadah diletakkan di luar kelas di bawah sinar matahari. Wadah kedua diletakkan di atas meja di dalam kelas.
• Wadah ketiga diletakkan di dalam lemari atau tempat yang terlindung dari sinar matahari.
• 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!

1. Bagaimana ukuran es batu pada ketiga wadah tersebut?
2. Manakah es batu yang akan mencair terlebih dulu?
3. Mengapa? Jelaskan alasanmu di tempat yang tersedia di bawah ini!
4. Dapatkah kamu menarik kesimpulan dari kegiatan di atas? Diskusikan kesimpulanmu dengan teman sebangkumu!

Ayo Renungkan

• Apa saja hal menarik yang kamu dapatkan pada kegiatan pembelajaran hari ini?
• Adakah hal-hal yang ingin kamu ketahui lebih lanjut? Sebutkan!
• Apa saja tantangan yang kamu hadapi pada masing-masing kegiatan? Bagaimana caramu untuk mengatasinya? 

Pembelajaran 2

Ayo Berdiskusi

Sore itu, Ayah Siti sedang membaca Koran. Di sampingnya, Ibu Siti pun sedang membaca sebuah majalah. Siti pun tak ketinggalan dengan bukunya, ia asyik membaca. Mereka memanfaatkan media cetak untuk mendapatkan informasi. Di meja tamu, tampak segelas teh panas yang masih mengepul untuk ayah. Ada juga es jeruk kesukaan Siti. 

Pernahkah kamu membuat teh panas atau es jeruk? Menurutmu, apa saja yang diperlukan untuk membuat segelas teh panas? Apa yang kamu perlukan untuk membuat segelas es jeruk? Untuk membuat segelas teh panas, kamu memerlukan beberapa sendok daun teh dan air panas. Sedangkan untuk membuat es jeruk, kamu memerlukan sari jeruk, air, dan es batu. Bagaimana kamu dapat menentukan bahwa air teh itu terasa panas dan es jeruk itu terasa dingin?

Dalam kehidupan sehari-hari, kamu sering mengukur suhu dengan sentuhan telapak tangan. Indera peraba akan mengirimkan informasi ke otak untuk memberitahumu bahwa sesuatu itu terasa panas atau dingin. Nah, betulkah indera peraba tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu suatu benda? Dapatkah kamu menentukan dengan tepat perbedaan suhu antara dua benda dengan menggunakan indra peraba pada telapak tanganmu?

Ayo Membaca

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. Pernahkah kamu pergi berkemah ke daerah pegunungan? Ketika malam hari saat kamu berkemah di daerah pegunungan, kamu akan merasakan bahwa cuaca di sekitarmu terasa dingin sehingga kamu memerlukan jaket tebal untuk menghangatkan tubuhmu. Lain halnya dengan penduduk yang tinggal di dataran tinggi seperti daerah pegunungan. Mereka tidak terlalu merasakan hawa dingin karena mereka sudah terbiasa dengan hawa dingin di pegunungan.

Hal tersebut, membuktikan bahwa indra peraba tidak dapat digunakan untuk mengukur derajat panas suatu benda karena setiap orang memiliki perbedaan dalam merasakan suhu di sekitarnya. Nah, 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. 

(Sumber : How do we measure temperature?Chris Woodroof dengan penyesuaian) 

 Jawablah pertanyaan berikut ini!

1. Apa yang kamu ketahui tentang panas?
2. Apa yang dimaksud dengan suhu atau temperatur?
3. Ceritakanlah sebuah peristiwa yang kamu alami yang dapat menjelaskan perbedaan antara suhu dan panas!
4. Berdasarkan pemahamanmu terhadap bacaan di atas, lengkapilah tabel berikut mengenai perbedaan antara panas dan suhu yang kamu ketahui!
5. Tuliskanlah kesimpulanmu tentang panas dan suhu dengan menggunakan kata-katamu sendiri berdasarkan kegiatan pembelajaran di atas!

Ayo Mengamati

Koran atau surat kabar merupakan salah satu media cetak paling lama yang dikenal dan diciptakan manusia. Surat kabar memiliki banyak informasi yang disediakan untuk pembacanya. Salah satu informasi di dalam surat kabar adalah iklan tentang barang-barang kebutuhan masyarakat. 

Bersama dengan teman sebangkumu, gunakanlah surat kabar untuk mencari gambar-gambar barang yang sering digunakan keluargamu. Barang tersebut adalah barang-barang yang menggunakan sumber energi panas, bisa berupa sumber listrik atau sumber panas lainnya seperti baterai. Gambar barangbarang tersebut, biasanya terdapat pada halaman khusus iklan pada sebuah surat kabar. Carilah paling sedikit lima buah gambar barang yang menggunakan sumber energi panas. Jelaskanlah kegunaan barang tersebut dan sumbersumber energi yang digunakan.

Tahukah kamu? 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.

Ayo Mencoba

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

• Air 
• Pewarna makanan
• Botol kecil 
• Sedotan bening 
• Lilin mainan/plastisin/tanah liat 
• Kain hangat

Langkah Percobaan

• Tuang sedikit air yang telah diberi beberapa tetes pewarna makanan ke dalam botol.
• Tandai batas atas permukan air dalam botol dengan menggunakan spidol.
• Masukkan sedotan sehingga menyentuh permukaan air dalam botol. 
• Tutup dengan rapat sekeliling ujung lubang leher botol dengan plastisin atau tanah liat sehingga tidak ada udara yang bisa masuk ke dalam botol.
• Tempelkan kain hangat pada botol dan perhatikan baik-baik.
• 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!
2. Adakah peristiwa perpindahan panas pada percobaan tersebut? Jelaskan!
3. Kesimpulan apakah yang kamu dapatkan dari kegiatan di atas?

Pembelajaran 5

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. 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. 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.

Pemasangan Kaca Jendela 

Pernahkah kamu mengamati posisi kaca yang terpasang pada jendela? Atau mungkin kamu pernah melihat proses pemasangan kaca jendela yang dilakukan oleh tukang kayu. Para tukang kayu selalu merancang ukuran bingkai jendela yang sedikit lebih lebar dari ukuran sebenarnya. Mengapa harus demikian? Hal ini dilakukan oleh tukang kayu dengan tujuan untuk memberikan ruang pemuaian bagi kaca saat terkena panas. Jika bingkai jendela tidak diberi ruang pemuaian, maka ketika terkena panas akan mengakibatkan kaca menjadi retak atau bahkan pecah. Selain itu, untuk menghindari keretakan kaca saat ada bunyi yang menggelegar seperti ketika ada petir, atau bunyi keras lainnya.

Ban Sepeda/Motor dan Mobil 

Tahukah kamu apa yang terjadi ketika kamu memompa udara terlalu banyak ke dalam ban sepedamu? Jika ban sepeda, ban sepeda motor, dan ban mobil, diisi udara terlalu banyak, maka ban akan mengeras dan menjadi tidak nyaman dikendarai. Selain itu, mengisi udara terlalu penuh ke dalam ban sepeda atau mobil 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.

Kawat/kabel Listrik dan Telepon 

Apakah kamu memperhatikan bahwa 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. Selain itu, agar kawat atau kabel tidak putus jika tertimpa pohon yang tumbang.

Pemuaian yang Terjadi pada Gelas Kaca 

Pernahkah kamu melihat sebuah gelas kaca yang tiba-tiba 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.

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.

Penggunaan Termometer 

Tahukah kamu cara menggunakan termometer klinis atau termometer badan? Termometer akan ditempelkan ke beberapa bagian tubuh seperti dalam mulut atau ketiak. Tujuannya adalah untuk mengukur suhu panas tubuh. Setelah beberapa lama, cairan di dalam termometer akan naik karena terjadi pemuaian setelah mendapatkan panas dari tubuh. Cairan akan berhenti pada angka tertentu untuk menunjukkan suhu tubuh. Ketika termometer tidak digunakan, akan kembali turun karena mengalami penyusutan. 

SUB TEMA 2
PEMBELAJARAN 1

Ayo Membaca 

Kamu telah mempelajari tentang sumber energi panas yang ada di sekitar kita. Tentu kamu juga dapat menyebutkan sumber panas apa saja yang ada di sekelilingmu. Kemudian pernahkah terpikir olehmu mengapa minyak di wajan dapat memanas? Yuk, simak bacaan berikut ini dengan saksama!

Perpindahan Panas atau Kalor

Pernahkah kamu membantu ibumu memasak sayur? Tahukah kamu mengapa api kompor dapat memanaskan air dalam panci sehingga sayuran yang ada di dalamnya menjadi matang? Ketika kamu memasak sayuran, panas dari api kompor berpindah ke dalam panci. Kemudian, panas tersebut berpindah ke dalam air sehingga air menjadi panas dan sayuran yang ada di dalamnya menjadi matang. Peristiwa tersebut membuktikan bahwa panas dapat berpindah.

Letak matahari dari planet kita ini sangat jauh, yaitu sekitar 152.100.000 km (Seratus lima puluh dua juta seratus ribu kilometer). Akan tetapi, panas dari matahari dapat berpindah atau merambat ke planet kita sehingga kita dapat merasakan hangatnya sinar matahari. Andai saja panas matahari tidak dapat berpindah ke bumi, dapatkah kamu membayangkan bagaimana keadaan bumi kita ini?

Panas berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Bagaimana panas dapat berpindah? Panas dapat berpindah melalui tiga cara yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Konduksi adalah cara perpindahan panas melalui zat perantara seperti benda padat. Contoh konduksi adalah panci logam yang panas karena diletakkan di atas kompor yang berapi. Konveksi adalah perpindahan panas yang disertai dengan perpindahan bagian zat perantaranya. Misalnya, air didalam panci yang dipanaskan hingga mendidih. Sedangkan radiasi adalah cara perpindahan panas dengan pancaran yang tidak membutuhkan zat perantara. Peristiwa radiasi yang terjadi sehari-hari adalah sinar matahari yang sampai ke bumi dan menghangatkan udara serta makhluk hidup di bumi. 

Sumber : IPA BSE kelas 5, Pusat Perbukuan, 2010

Perpindahan Kalor Secara Konduksi

Perpindahan kalor secara konduksi disebut juga perpindahan kalor secara hantaran, yaitu perpindahan kalor tanpa memindahkan zat perantaranya. Pada peristiwa perpindahan kalor secara konduksi, yang berpindah hanya energi kalornya saja. Umumnya, perpindahan kalor secara konduksi terjadi pada zat padat.

Agar kamu lebih mudah memahami peristiwa konduksi, mari kita lakukan kegiatan ini. Peristiwa konduksi dapat diumpamakan dengan kegiatan memindahkan buku secara estafet yang dilakukan oleh kamu dan teman-temanmu. Buku yang dipindahkan secara estafet kita upamakan sebagai kalor dan orang yang memindahkannya sebagai zat perantaranya. Ketika kamu dan teman-temanmu memindahkan buku secara estafet, yang berpindah hanya buku itu saja. Sedangkan kamu dan temanmu sebagai perantara tetap diam di tempat, tidak berpindah. Begitu pula dengan peristiwa konduksi. Hanya kalor yang berpindah, zat perantaranya tetap. 

Saat kamu membuat teh dan memegang salah satu ujung sendok yang dimasukkan ke dalam air panas apa yang terjadi? Lama-kelamaan ujung sendok yang kamu pegang juga akan terasa panas. Peristiwa tersebut merupakan salah satu contoh perpindahan kalor secara konduksi. Pada perpindahan kalor secara konduksi, kalor akan berpindah dari benda bersuhu tinggi menuju benda yang suhunya lebih rendah.

Peristiwa konduksi juga dapat kamu jumpai pada saat kamu memasak. Pada saat kamu menggoreng, ujung spatula yang kamu pegang akan terasa panas walaupun ujungnya tidak bersentuhan dengan api kompor. 

Setrika listrik merupakan alat yang cara kerjanya menggunakan prinsip perpindahan panas secara konduksi. Ketika setrika dihubungkan dengan arus listrik maka arus listrik akan mengalir melalui elemen pemanas. Panas dari elemen akan berpindah kebagian alas besi setrika yang tebal. 

(Sumber : IPA BSE Kelas 7, Pusbuk 2010 dengan penyesuaian)

Menyelidiki Perpindahan Panas secara Konduksi

Alat dan Bahan yang Diperlukan: 

1. Sebuah sendok dari logam 
2. 200 mL air hangat 
3. Sebuah gelas bening

Cara Kerja:

1. Masukkan air hangat ke dalam gelas bening.
2. Masukkan sendok ke dalam gelas yang berisi air hangat.
3. Setelah beberapa saat peganglah ujung sendok dengan tanganmu.
4. Tetaplah memegang ujung sendok selama lebih kurang 2—3 menit.
5. Catatlah apa yang kamu rasakan. 

Setelah melakukan kegiatan di atas, jawablah pertanyaan berikut sebagai panduan membuat kesimpulan.

Jawablah pertanyaan berikut!

1. Apa yang kamu rasakan setelah memegang sendok yang dimasukkan dalam air hangat?
2. Mengapa ujung sendok yang kamu pegang terasa panas?
3. Termasuk peristiwa apakah perpindahan panas pada percobaan ini? Mengapa disebut demikian?

Kesimpulan 

Peristiwa penghantaran panas di mana zat perantaranya tidak ikut berpindah disebut!

Ayo Renungkan

1.  Apa saja pengetahuan baru yang kamu dapatkan pada kegiatan pembelajaran hari ini?
2.  Sebutkanlah beberapa hal dari kegiatan pembelajaran hari ini yang ingin kamu ketahui lebih dalam.
3.  Apa saja sikap dan keterampilan yang kamu kembangkan pada pembelajaran hari ini?

Pembelajaran 2

Brrrr! Udara di luar dingin sekali sore ini! Angin bertiup cukup kencang, sehingga Siti segera menutup pintu rumahnya. Siti kembali ke dapur untuk menemani ibunya memasak. Siti melihat ibunya menjerang air untuk membuat teh. 

Siti : “Ibu, mengapa air di dalam panci itu bisa mendidih jika terus dijerang di atas api kompor itu? Padahal air itu tidak terkena api kompor langsung.” 

Ibu : “Pertanyaan bagus, Siti. Kemarin kamu bercerita tentang perpindahan panas yang membuat panci logam ini menjadi panas jika diletakkan di atas api. Kali ini kamu penasaran dengan bagaimana air itu bisa mendidih.” 

Siti : “Iya, Bu. Kemarin aku membuat percobaan tentang konduksi, cara mengalirkan panas yang tidak menyebabkan perpindahan zat perantaranya. Misalnya, sendok logam yang terasa panas jika dimasukkan ke dalam air yang panas. “ 

Ibu : “Baiklah, Ibu mengerti, kamu pasti masih sangat penasaran. Bagaimana kalau kita diskusikan dengan Ayah? Sekalian kamu bawakan teh hangat yang kamu buat itu untuk beliau.” 

Siti : “Ide yang bagus, Bu!” 

Ayo Membaca

Perpindahan Panas atau Kalor secara Konveksi

Perpindahan kalor secara konveksi ialah perpindahan kalor yang disertai dengan perpindahan zat perantaranya. Umumnya peristiwa perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Zat yang menerima kalor akan memuai dan menjadi lebih ringan sehingga akan bergerak ke atas. Saat zat yang lebih ringan tersebut pindah ke atas, molekul zat yang ada di atasnya akan menggantikannya. 

Perpindahan secara konveksi dapat diumpamakan dengan kegiatan memindahkan setumpuk buku dari satu tempat ke tempat lain. Ketika kamu memindahkan buku tersebut ke tempat lain, tentu kamu akan ikut bersama dengan buku-buku tersebut. Jika buku-buku itu diumpamakan sebagai energi panas dan kamu adalah medianya, maka perpindahan kalor dengan cara konveksi akan menyertakan perantaranya.

Peristiwa konveksi terjadi pada saat merebus air. Air yang letaknya dekat dengan api akan mendapat panas sehingga air menjadi lebih ringan. Air akan bergerak ke atas dan digantikan oleh air yang ada di atasnya. Demikian seterusnya.

Perpindahan kalor secara konveksi juga mengakibatkan terjadinya angin darat dan angin laut. Angin darat terjadi karena udara di darat pada malam hari lebih cepat dingin daripada udara di laut, sehingga udara yang berada di atas laut akan naik dan udara dari darat akan menggantikan posisi udara yang naik tadi. Angin laut terjadi karena pada siang hari daratan lebih cepat panas dibandingkan di laut, sehingga udara di darat akan naik dan udara dari laut akan mengalir ke darat menggantikan tempat udara yang naik tadi.

Keadaan ini digunakan para nelayan untuk pergi melaut pada malam hari dan kembali ke darat pada pagi atau siang hari. Sedangkan contoh peristiwa konveksi yang lain adalah penggunaan cerobong asap pada pabrik. Apakah di rumahmu dipasang jendela ventilasi? Pemanfaatan ventilasi sebagai sirkulasi udara di dalam rumah juga memanfaatkan perpindahan panas secara konveksi.  

Ayo Mencoba

Peristiwa perpindahan panas secara konveksi sering terjadi di sekitar kita. Namun, terkadang kita tidak menyadarinya. Mari lakukan kegiatan berikut untuk membuktikan peristiwa yang menunjukkan terjadinya perpindahan panas secara konveksi. Lakukanlah kegiatan ini di dalam kelompok. Pastikan setiap anggota sudah mengetahui tugas dan tanggung jawabnya masing-masing. 

Menyelidiki Perpindahan Panas secara Konveksi

Alat dan Bahan yang Perlu Disiapkan: 

1. Segelas air panas 
2. Es batu 
3. Air matang suhu ruang (untuk membuat es batu) 
4. 1 buah kantung plastik ukuran kecil 
5. 1 buah karet gelang 
6. Pewarna makanan

Percobaan ini memerlukan beberapa es batu berwarna. Oleh karena itu, buatlah es batu berwarna terlebih dahulu. Kamu dapat membuatnya sehari sebelum kegiatan percobaan ini. Ikutilah langkah berikut ini.

Membuat es batu berwarna

1. Campurkan setetes pewarna makanan ke dalam air matang suhu ruang. 
2. Masukkan air yang telah diwarnai ke dalam kantong plastik. 
3. Ikat kantong plastik tersebut dengan karet gelang. 
4. Masukkan kantong plastik berisi air ke dalam lemari es sampai membeku.

Es batu berwarna ini dapat diganti dengan es lilin warna-warni yang mungkin mudah didapatkan.

Langkah Kegiatan Percobaan:

1. Siapkan satu buah gelas ukuran sedang. Isi dengan air panas. Usahakan gelas cukup besar sehingga dapat memuat es batu yang telah dibuat sebelumnya.
2. Masukkan es batu berwarna ke dalam gelas air panas.
3. Amati es batu yang ada di dalam gelas berisi air panas tersebut!
4. Catat apa yang terjadi dengan es batu berwarna tersebut! 

Setelah melakukan percobaan tersebut, jawablah pertanyaan panduan berikut ini

1. Bagaimana bentuk es batu setelah dimasukkan ke dalam air panas? Apakah es batu mencair? Mengapa demikian?
2. Es batu mencair karena mendapatkan panas. Berasal dari manakah panas tersebut?
3. Apakah zat perantara pada percobaan ini?
4. Termasuk peristiwa apakah perpindahan panas pada percobaan ini? Mengapa demikian?
5. Sebutkan 3 contoh peristiwa perpindahan panas secara konveksi yang terjadi di sekitar kita!

Kesimpulan

Peristiwa penghantaran panas dimana zat perantaranya ikut berpindah disebut ... 

Pembelajaran 5

Saatnya berkemah! Kesempatan yang sangat jarang ini, disambut gembira oleh Siti dan teman-temannya. Kegiatan berkemah kali ini memang sebagai bagian kegiatan pramuka di sekolahnya. Malam itu, terlihat Siti, Dayu, Lani dan teman-temannya yang lain sedang berkumpul dekat api unggun yang telah disiapkan. Brrrr! Udara malam itu cukup dingin. Anak-anak dengan mengenakan baju hangat mereka masing-masing, duduk bercengkerama di sekitar api unggun sambil mengulurkan tangan mereka ke arah api unggun. Badan mereka pun terasa lebih hangat.

• Siti : “Ini pertama kalinya aku mengikuti perkemahan di sekolah! Menyenangkan sekali!” 
• Lani : ”Ini juga pengalaman pertamaku menikmati hangatnya api unggun bersama teman-temanku.” 
• Siti : “Ya! Ternyata berada dekat api unggun seperti ini, dapat membantu menghangatkan tubuh, ya! Rasanya menyenangkan, karena dapat mengatasi hawa dingin di daerah ini. Mengapa bisa begitu, ya?” 
• Dayu : “Pertanyaan itu juga yang dari tadi ada dalam pikiranku! Bagaimana bisa panas dari api unggun itu dapat kita rasakan meskipun kita berjarak dari sumber api itu. Pada jarak sejauh ini, kita sudah dapat  merasakan panas yang berasal dari api unggun itu. Sepertinya jika kita semakin dekat ke sumber api, pasti kita akan merasa kepanasan, bukan? Tempat kita berada saat ini mungkin tempat yang paling nyaman karena jarak kita dengan api unggun cukup untuk membantu kita menghangatkan tubuh kita.”
• Siti : “Sepertinya pengamatanmu menarik, Dayu! Sebelumnya kita telah belajar tentang konduksi dan konveksi. Sepertinya apa yang kita alami sekarang ini, bukan contoh dari kedua cara perpindahan kalor itu. Mungkinkah ada cara perpindahan kalor yang lain?”

Ayo Membaca

Perpindahan Kalor secara Radiasi 

Bagaimana panas matahari dapat sampai ke bumi? Kalor dari panas matahari tidak dapat berpindah secara konduksi, karena udara yang terdapat dalam atmosfer termasuk konduktor yang paling buruk. Kalor dari matahari pun tidak dapat menghantar secara konveksi karena antara matahari dan bumi terdapat ruang hampa yang tidak menghantarkan kalor. Jadi, kalor dari matahari merambat ke bumi tanpa melalui zat perantara.

Proses perpindahan kalor yang tidak memerlukan zat perantara dinamakan radiasi. Dapatkah kamu memberikan contoh lainnya perambatan kalor secara radiasi? Ketika kamu dan temantemanmu pergi berkemah ke pegunungan, udara di pegunungan sangat dingin. Untuk menghangatkan badan, kamu perlu membuat api unggun. Nah, panas dari api unggun tersebut dapat sampai ke tubuhmu tanpa melalui zat perantara. Perpindahan panas seperti ini dikatakan secara radiasi. 

Pernahkah kamu pergi ke luar rumah pada siang hari yang terik dengan menggunakan baju hitam? Apa yang kamu rasakan? Ketika kamu keluar rumah pada siang hari yang terik dengan menggunakan baju hitam, badanmu akan terasa panas. Hal ini disebabkan warna hitam merupakan penyerap kalor radiasi yang paling baik. 

Benda-benda berwarna hitam lebih banyak menyerap kalor dan memantulkan sebagian kalor jika dibandingkan dengan benda-benda yang berwarna putih dan berkilap. Sebaliknya, pada malam hari orang yang memakai baju hitam merasa lebih dingin daripada orang yang mengenakan baju putih. Tahukah kamu mengapa hal ini dapat terjadi? Hal tersebut dapat terjadi karena pakaian yang berwarna hitam menyerap kalor yang dikeluarkan tubuh.  

Berdasarkan pemahamanmu terhadap bacaan di atas, jawablah pertanyaan berikut ini! 

1. Apakah yang dimaksud dengan perpindahan panas secara radiasi?
2. Apakah perbedaan utama perpindahan panas secara radiasi dengan perpindahan panas secara konveksi?
3. Apakah perbedaan utama perpindahan panas secara radiasi dengan perpindahan panas secara konduksi?
4. Jelaskan paling sedikit tiga contoh perpindahan panas secara radiasi yang kamu ketahui! 

Ayo Mencoba

Lakukanlah kegiatan berikut bersama dengan kelompokmu untuk membuktikan cara perpindahan panas secara radiasi. Persiapkanlah alat dan bahan yang diperlukan dan ikutilah langkah percobannya. Jangan lupa menjawab pertanyaan yang berhubungan dengan kegiatan ini!

Alat dan Bahan: 

1. satu batang lilin 
2. korek api 
3. penggaris

Cara Kerja:

1. Nyalakan lilin dengan menggunakan korek api yang telah disiapkan.
2. Dekatkan tanganmu ke nyala api pada jarak 2 cm, gunakan penggaris untuk mengukur jarak (hati-hati jangan sampai menyentuh api). Apa yang kamu rasakan dan catatlah!
3. Pindahkan tanganmu pada jarak 4 cm dari nyala api. Apa yang kamu rasakan? Catatlah!
4. Pindahkan tanganmu pada jarak 8 cm dari nyala api. Apa yang kamu rasakan? Catatlah! 

Pertanyaan:

1. Apa yang kamu rasakan ketika kamu mendekatkan tangan ke nyala api pada jarak 2 cm?
2. Apa yang kamu rasakan ketika kamu mendekatkan tangan ke nyala api pada jarak 4 cm?
3. Apa yang kamu rasakan ketika kamu mendekatkan tangan ke nyala api pada jarak 8 cm?
4. Bagaimana panas dari nyala api bisa kamu rasakan?
5. Apakah nama perpindahan panas yang terjadi pada percobaan di atas?
6. Sebutkan 3 contoh perpindahan panas lain secara radiasi yang terjadi di sekitar kita!
7. Apa kesimpulan dari percobaan yang kamu lakukan ?

Sejarah Termos

Hampir semua keluarga memiliki termos di rumahnya. Termos memang sering digunakan untuk menyimpan air panas agar tetap panas saat digunakan. Biasanya keluarga yang memiliki bayi yang memerlukan susu setiap saat, menggunakan termos untuk menyimpan air panas. Termos adalah sebuah benda yang biasanya berbentuk tabung seperti botol yang mempunyai dinding berlapis. Benda ini dirancang berbentuk seperti kaca dengan bahan mengkilap yang dapat menyimpan cairan agar tetap memiliki suhu seperti semula. Dengan dinding dalam termos yang dirancang seperti kaca, maka kalor yang terdapat pada air panas tersebut tidak bisa berpindah dengan cepat. Panas yang dikeluarkan oleh air panas tadi, dapat ditahan oleh dinding dalam termos yang terbuat dari bahan mengkilap ini. Sehingga air panas di dalamnya akan tetap hangat hingga beberapa saat tergantung dari ketebalan dindingnya. Saat ini termos tidak hanya digunakan untuk menyimpan air panas, tetapi juga untuk menyimpan air dingin agar tetap dingin.

Pencipta termos pertama kali pada tahun 1902 adalah James Dewar. Penemuannya didorong oleh kebutuhannya untuk menjaga agar minuman bayinya tetap hangat. Tetapi saat itu, untuk menjaga suhu minuman agar tetap hangat merupakan hal yang sulit dilakukan, terutama dalam kondisi cuaca yang dingin seperti di Eropa.

Karena kebutuhan inilah, James Dewar menemukan cara membuat botol hampa udara. Botol hampa udara, merupakan wadah dari kaca berdinding ganda dengan ruang di antara dindingnya dikosongkan dan ditutup rapat untuk mencegah agar panas tidak menjalar. Sementara dinding sebelah dalam botol tersebut, dilapisi perak untuk mempertahankan panas. Botol hampa udara itulah yang kemudian menjadi cikal bakal lahirnya termos. Botol hampa udara buatan James Dewar dan penutup wol buatan mertuanya sampai sekarang dapat dilihat di Museum Ilmu Pengetahuan, di London. 

Bahan Konduktor dan Isolator

Di sekitarmu terdapat banyak benda dengan berbagai macam bahan. Pemilihan bahan didasarkan pada sifat yang dimiliki bahan tersebut. Misalnya, benda yang dapat menghantarkan panas dan benda yang tidak dapat menghantarkan panas. Ada benda yang mempunyai kemampuan menghantarkan panas dengan baik. Ada pula benda yang tidak dapat menghantarkan panas. Bahan yang dapat menghantarkan panas dengan baik disebut dengan konduktor. Bahan yang tidak dapat menghantarkan panas disebut dengan isolator. Sedangkan ada bahan yang sedikit dapat menghantarkan panas yang disebut dengan bahan semikonduktor.

Bahan konduktor yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, biasanya terbuat dari bahan logam. Panci, wajan penggorengan, dan beberapa peralatan masak di dapur terbuat dari logam. Jenis logam yang paling sering digunakan untuk membuat alat-alat tersebut antara lain besi, aluminium, dan tembaga.

Bahan yang tidak dapat menghantarkan panas disebut isolator. Beberapa bahan yang termasuk sebagai isolator, antara lain adalah kayu, kain, dan plastik. Penggunaan bahan-bahan ini banyak sekali dijumpai di sekitar kita. 

Penggunaan bahan konduktor dan isolator, dapat diterapkan secara bersamaan pada sebuah alat. Perhatikanlah gambar di bawah ini! Panci yang biasa digunakan untuk memanaskan air ini terdiri atas bahan yang berbeda. Ada bahan yang berfungsi sebagai konduktor, ada yang berfungsi sebagai isolator. Pada gambar tersebut, terlihat bahwa penggunaan bahan isolator berguna untuk mencegah panas dari sumber panas dialirkan ke pengguna panci. Aliran panas berhenti pada bahan isolator karena bahan tersebut, tidak dapat mengalirkan panas secara konduksi dari sumber panas. Sehingga, penggunaan bahan isolator terutama untuk melindungi pemakai alat agar tidak kepanasan dan dapat menggunakan alat tersebut sebagaimana mestinya.

Berdasarkan bacaan di atas, kamu tahu bahwa banyak benda di sekitar kita yang memiliki kemampuan menghantarkan panas yang berbeda. Bagaimana cara untuk mengetahui kemampuan menghantar sebuah benda? Berikut ini adalah kegiatan yang dapat kamu lakukan untuk menyelidiki kemampuan menghantarkan panas pada bahan yang berbeda-beda. Lakukanlah kegiatan ini di dalam kelompok. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan, lalu ikutilah langkah kegiatannya. Amati dan catat setiap perubahan yang terjadi.

Alat dan bahan:

1. Batang besi yang panjangnya lebih kurang 50 cm.
2. Batang tembaga panjang lebih kurang 50 cm.
3. Sumpit bambu yang ujungnya diikat dengan karet gelang.
4. Sumpit dari bahan plastik, ujungnya diikat dengan karet gelang.
5. Bahan kain untuk memegang benda panas.
6. Lilin.
7. Korek api.

Langkah-langkah kegiatan:

1. Bakarlah besi di atas lilin yang telah dinyalakan dengan korek api. Peganglah ujung besi dengan tanganmu. Bila kamu telah merasakan panas, segera pindahkan besi dari nyala api.
2. Peganglah batang besi dengan menggunakan sumpit bambu.
3. Letakkan kembali ujung besi di atas nyala lilin. Apakah yang kamu rasakan? Catatlah. Mengapa demikian?
4. Ambil dan letakkan batang tembaga di atas nyala lilin. Bila terasa panas, pindahkan dari nyala api.
5. Lapisilah tembaga dengan kayu pada bagian ujung yang kamu pegang. 
6. Letakkan kembali batang tembaga di atas nyala lilin. Apakah yang kamu rasakan? Mengapa demikian?
7. Lakukanlah kegiatan yang sama. Kali ini ganti sumpit bambu dengan sumpit berbahan plastik. Catat apa yang kamu lihat dan rasakan.
8. Ganti sumpit berbahan plastik dengan bahan kain yang biasa digunakan untuk memegang benda panas di dapur, untuk memegang besi dan tembaga yang telah dipanaskan di atas api lilin. Catat apa yang kamu lihat dan rasakan.  

Penggunaan Benda Konduktor dan Isolator

Kamu sudah tahu, bahwa panas dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain melalui konduksi, konveksi, dan radiasi. Ingat kembali, apa yang dimaksud dengan konduksi, konveksi, dan radiasi? Pikirkan bersama dalam kelompok kecil! Barang-barang dalam kehidupan sehari-hari banyak yang memanfaatkan sifat benda sebagai konduktor atau isolator. Benda apakah itu? 

Selimut dan panci merupakan benda yang memanfaatkan sifat ini. Selimut memerangkap udara. Udara adalah isolator, sehingga tidak menghantarkan panas yang keluar dari tubuhmu. Dengan demikian, badanmu tetap terasa hangat.

Terbuat dari apakah panci? Panci terbuat dari bahan logam, misalnya aluminium. Aluminium merupakan penghantar panas yang baik. Panci akan menghantarkan panas ke makanan yang dimasak. Pegangan panci terbuat dari plastik. Plastik merupakan isolator sehingga kamu tidak akan kepanasan ketika memegangnya.

Mesin mobil dan motor terbuat dari bahan yang dapat menghantarkan panas. Mesin memerlukan panas untuk memperoleh kinerja mesin yang ideal. Karena itu, mesin dibuat dari bahan konduktor sebagai penghantar panas. Dari uraian di atas, kamu sudah tahu mana bahan yang bersifat konduktor dan isolator. Selain selimut, dan panci, tentu kamu dengan mudah menjumpai penggunaan benda yang bersifat konduktor dan isolator dalam kehidupan sehari-hari.  

Bahan Konduktor dan Isolator di Sekitar Kita

Barang-barang dalam kehidupan sehari-hari, banyak yang memanfaatkan sifat benda sebagai konduktor atau isolator. Benda apakah itu? Selimut dan panci merupakan benda yang memanfaatkan sifat ini.

Bagaimana cara kerja selimut? Selimut memerangkap udara. Udara adalah isolator sehingga tidak menghantarkan panas yang keluar dari tubuhmu. Dengan demikian, badanmu tetap terasa hangat. Jaket dan sarung tangan wol memiliki cara kerja yang sama, yaitu untuk memerangkap udara agar badan tetap hangat dan tidak kedinginan.

Bagaimana dengan panci yang biasa digunakan di dapur? Panci terbuat dari bahan logam, misalnya Aluminium. Aluminium merupakan penghantar panas yang baik. Panci akan menghantarkan panas ke makanan yang dimasak. Ada bagian pada panci yang justru berfungsi sebagai isolator. Pegangan panci terbuat dari plastik. Plastik merupakan isolator sehingga kamu tidak akan kepanasan ketika memegangnya.

Oven atau pemanggang, juga menggunakan prinsip perpindahan panas secara konduksi. Dengan menggunakan bahan konduktor seperti Aluminium, diharapkan panas dari sumber panas seperti kompor, tidak keluar. Sehingga, panas tersebut dapat mematangkan kue atau masakan yang dipanggang. Pemanggang biasanya berbentuk kotak dan tertutup. Bentuk yang tertutup ini ingin memaksimalkan panas untuk mematangkan makanan secara merata.

Mesin mobil dan motor, terbuat dari bahan yang dapat menghantarkan panas. Mesin memerlukan panas untuk memperoleh kinerja mesin yang ideal. Mesin juga memerlukan energi listrik sehingga perlu bahan konduktor sebagai penghantar listrik.

Kamu tentu memiliki setrika di rumah. Dahulu, ketika listrik belum banyak digunakan, masyarakat menggunakan bara arang sebagai sumber panas. Arang hitam dibakar terlebih dahulu, setelah menjadi bara baru kemudian dimasukkan ke dalam setrika. Setrika ditutup dengan pegangan yang terbuat dari kayu. Biasanya setrika arang ini terbuat dari tembaga yang berat. Berbeda dengan setrika listrik yang digunakan saat ini. 

Sumber panas berasal dari aliran listrik yang memanaskan kumparan di bagian bawah setrika. Agar panasnya sampai dari kabel listrik ke pakaian maka pada alas atau bagian bawah setrika dibuat dari bahan logam. Sedangkan bagian pegangan setrika terbuat dari plastik yang bersifat isolator.

 

Disclaimer :

Artiikel ini disadur dari buku paket tema 6. Tujuan pengunggahan artikel adalah untuk mempermudah proses pembelajran berbasis digital. Artikel ini juga akan mengalami pembaharuan secara berkala. Jadi jangan lupa untuk mengikuti website ini dengan cara follow atau subscribe.

Related Posts