IX. Tekanan Gas Tanggal 23 September 2025
Tekanan Gas
Nama Guru : Anita Wulandari, S.Pd.
Mata Pelajaran : Ilmu Pengetahuan Alam
Kelas : IX
Elemen : Pemahaman IPA
Pertemuan : 18
Jam ke : 1 dan 2
Capaian Pembelajaran
Pada akhir fase D, murid mampu memahami hubungan konsep usaha dan energi, pengaruh kalor dan perpindahannya terhadap perubahan suhu, gelombang dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari, gejala kemagnetan dan kelistrikan untuk menyelesaikan tantangan yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari termasuk pemanfaatan sumber energi listrik ramah lingkungan.
Tujuan Pembelajaran
● Menjelaskan tekanan yang ada diberikan zat gas dengan benar
● Menjelaskan hubungan tekanan udara dengan ketinggian tempat dengan benar
Pemahaman Bermakna
Peserta didik mampu menjelaskan tekanan yang diberikan zat gas dan hubungan tekanan udara dengan ketinggian di suatu tempat.
Materi : Tekanan Gas
Metode :
Model pembelajaran : cooperative learning
Mode pembelajaran : tatap muka
Strategi : Diskusi/Tanya Jawab
Sarana dan Prasarana :
Sarana : laptop, proyektor, LKPD
Prasarana : uang koin (2), plastisin, botol plastik bekas, jarum, selotip, air
Langkah-langkah Pembelajaran :
Pendahuluan
● Melakukan pembukaan dengan salam pembuka dan berdoa untuk memulai pembelajaran, serta memeriksa kehadiran peserta didik sebagai sikap disiplin.
● Memulai kelas dengan apersepsi guna menstimulus peserta didik. Apersepsi dilakukan dengan mengajukan pertanyaan “Mengapa balon udara bisa ditumpangi dan terbang ke udara?” dan “Bagaimana cara mengukur tekanan zat gas?”.
Kegiatan Inti
● Guru menyampaikan tujuan pembelajaran yang ingin dicapai dan memotivasi peserta didik untuk belajar.
● Guru menginstruksikan setiap kelompok untuk menampilkan video hasil Tugas 3.2 tentang cara kerja kapal selam di depan kelas. Guru memberi waktu setiap kelompok 5–10 menit untuk menjelaskan infografisnya.
● Guru memberikan apresiasi kepada setiap kelompok yang mempresentasikan infografisnya
● Guru menampilkan gambar balon udara pada Gambar 3.11 dan bertanya “Mengapa balon udara bisa ditumpangi dan terbang ke udara?”.
● Guru menjelaskan bahwa partikel-partikel gas memiliki gaya berat ke arah bawah akibat gaya gravitasi. Akibatnya, semua partikel gas yang bertumpukan tersebut akan menghasilkan tekanan.
● Guru menjelaskan tekanan udara di daerah pantai dan pergunungan akan berbeda karena dipengaruhi oleh suhu.
● Guru menjelaskan alat ukur tekanan gas, yaitu barometer dan manometer.
● Guru menyebutkan bahwa barometer biasa digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer dalam kegiatan peramalan cuaca untuk mengukur tekanan udara di suatu wilayah.
● Guru menjelaskan bahwa manometer adalah alat pengukur tekanan di ruang tertutup, misalnya dalam sebuah tabung.
● Guru menjelaskan satuan dan persamaan untuk menghitung tekanan udara pada suatu tempat.
● Guru menjelaskan konversi satuan untuk tekanan udara, yaitu dari bar ke Pa, atm ke Pa, atau atm ke cmHg.
● Guru menuliskan persamaan tekanan udara yaitu 
atau ketinggian suatu tempat, yaitu h = (Pu – Ph ) × 100
● Guru memberikan contoh perhitungan tentang tekanan udara pada Contoh Soal 3.5.
● Guru mengorganisir peserta didik ke dalam sebuah kelompok belajar beranggotakan 4–5 orang.
● Guru meminta peserta didik untuk melakukan kegiatan yang ada pada Tugas 3.3 buku IPA 3 untuk SMP/MTs kelas IX terbitan Grafindo halaman 85.
● Guru memastikan setiap kelompok melakukan kegiatan dengan tertib.
● Guru memberikan kesempatan kepada setiap kelompok untuk mempresentasikan hasil percobaannya di depan kelas.
Kegiatan Penutup
● Guru dan peserta didik meninjau kembali apa yang telah dilakukan dan dipelajari pada kegiatan pembelajaran kali ini dan memberikan kesempatan kepada peserta didik untuk bertanya sebelum menutup kegiatan pembelajaran.
● Guru menginformasikan kepada peserta didik bahwa pertemuan selanjutnya akan membahas penerapan tekanan dalam kehidupan.
● Guru menutup kegiatan pembelajaran dengan doa dan salam.
Uraian Materi
● Mengapa balon udara bisa ditumpangi dan terbang ke udara?
● Bagaimana cara mengukur tekanan zat gas?
Tekanan gas adalah tekanan yang dihasilkan oleh partikel-partikel gas yang bertabrakan dengan dinding wadah atau permukaan lain. Tekanan gas juga dapat didefinisikan sebagai gaya per satuan luas permukaan tempat gas tersebut berada.
Pada dasarnya, semakin banyak partikel gas yang bertabrakan dengan dinding, semakin tinggi tekanan gasnya. Begitu pula semakin besar gaya yang diberikan pada gas, semakin tinggi tekanan yang dihasilkan. Namun, faktor lain yang mempengaruhi tekanan gas adalah volume wadah yang mengandung gas tersebut.
Hukum Gas Ideal
Salah satu konsep penting dalam memahami perilaku gas adalah Hukum Gas Ideal. Hukum Gas Ideal menyatakan bahwa pada kondisi tertentu, tekanan, volume, dan suhu gas terkait dengan rumus matematis sebagai berikut:
PV = nRT
Dalam rumus ini:
P adalah tekanan gas dalam pascal (Pa).
V adalah volume gas dalam meter kubik (m3).
n adalah jumlah mol gas.
R adalah konstanta gas (8.31 J/(mol·K)).
T adalah suhu gas dalam kelvin (K).
Dari rumus ini, kita dapat melihat bagaimana perubahan tekanan, volume, jumlah mol, atau suhu akan memengaruhi perilaku gas. Hukum Gas Ideal memberikan landasan yang kuat untuk memahami sifat-sifat gas.
Aplikasi Tekanan Gas
Tekanan gas memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa contoh penting meliputi:
1. Ban Mobil: Tekanan dalam ban mobil harus dijaga agar kendaraan dapat berjalan dengan baik dan aman.
2. Tabung Gas: Gas dalam tabung gas seperti LPG digunakan dalam memasak dan pemanasan.
3. Pesawat Terbang: Tekanan udara di dalam pesawat harus dikendalikan agar penumpang dan awak pesawat tetap aman selama penerbangan.
Penyebab Perubahan Tekanan Gas
Terdapat beberapa faktor yang dapat menyebabkan perubahan tekanan gas, antara lain:
1. Perubahan Suhu: Kenaikan suhu akan meningkatkan tekanan gas jika volume dan jumlah mol tetap.
2. Perubahan Volume: Penyusutan volume akan meningkatkan tekanan jika suhu dan jumlah mol tetap.
3. Perubahan Jumlah Mol: Penambahan jumlah mol gas akan meningkatkan tekanan jika volume dan suhu tetap.
Keselamatan dalam Menggunakan Gas
Penting untuk memahami bagaimana mengelola tekanan gas dengan aman, terutama dalam penggunaan bahan bakar seperti LPG atau dalam industri kimia. Kesalahan dalam mengelola tekanan gas dapat berpotensi berbahaya.
4. PenerapanTekanan dalam Kehidupan
a. Hukum Pascal (Pompa Hidrolik)
Hukum pascal adalah salah satu hukum fisika yang menjelaskan tentang tekanan fluida di dalam wadah yang tertutup dan bagaimana tekanan tersebut dapat memengaruhi benda-benda di sekitarnya. Hukum pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada sebuah fluida yang tertutup akan merambat dengan sama kuatnya di seluruh bagian dari fluida tersebut. Artinya, jika kita memberikan tekanan pada sebuah wadah yang berisi cairan, maka tekanan tersebut akan merambat ke seluruh bagian cairan yang ada di dalam wadah tersebut.
Selain pompa hidrolik yang telah disebutkan sebelumnya, contoh hukum pascal yang lain adalah pada pompa air. Ketika kita menekan piston pada sebuah pompa air, tekanan yang kita berikan pada piston tersebut akan merambat ke seluruh cairan yang ada di dalam pipa. Hal inilah yang menyebabkan air keluar dari pipa dengan tekanan yang sama dan kuat. Rumus hukum pascal dapat digunakan untuk menghitung tekanan fluida pada sebuah wadah yang tertutup. Rumus pascal adalah sebagai berikut.
Dari rumus pascal di atas, dapat disimpulkan bahwa semakin besar gaya yang diberikan pada fluida dan semakin kecil luas permukaan fluida yang diberikan tekanan, maka tekanan fluida yang dihasilkan akan semakin besar.
Secara matematis diperoleh persamaan Hukum Pascal berikut.
b. Tekanan Darah
Tekanan darah pada pembuluh darah memiliki prinsip kerja seperti hukum pascal. Peredaran darah berada di dalam pembuluh darah yang merupakan ruang tertutup. Sehingga tekanan pada pembuluh darah berlaku prinsip hukum pascal. Organ utama peredaran darah pada manusia adalah jantung. Jantung tersebut terdiri dari empat ruang, yaitu serambi kanan, serambi kiri, bilik kanan, dan bilik kiri.
Jantung memompa darah sehingga darah mengalir ke seluruh tubuh. Darah merpakan sarana pengangkut oksigen dan nutrisi yang dibutuhkan oleh seluruh sel di dalam tubuh. Darah mengalir di dalam pembuluh darah. Jantung memompa darah karena adanya otot jantung. Saat otot pada bilik berkontraksi maka darah akan mendapatkan dorongan. Dorongan tersebut untuk mengalir keluar dari jantung melalui pembuluh aorta yang disebut tekanan darah sistol. Adapun saat bilik berelaksasi, maka darah akan mendapatkan dorongan untuk masuk ke dalam serambi melalui pembuluh vena, disebut darah diastol. Agar tekanan darah tetap terjaga maka pembuluh darah harus terisi penuh oleh darah. Pengukuran tekanan darah Tekanan darah dapat diukur dengan alat syphygmomanometer atau tensimeter.
c. Tekanan pada Pernapasan Manusia
Di dalam paru-paru terjadi pertukaran antara oksigen dan juga karbon dioksida. Hal ini dikarenakan setiap menitnya paru-paru dapat menyerap sekitar 250 mililiter O2 dan mengeluarkan sebanyak 200 mililiter CO2. Hal ini juga dikarenakan adanya tekanan gas pada proses pernapasan manusia.
Proses pertukaran antara O2 dengan CO2 terjadi dengan cara difusi, yaitu proses pemindahan zat paling larut dari daerah yang memiliki konsentrasi dan juga tekanan parsial yang tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan parsial rendah. Tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam campuran gas tersebut. Yang dimaksud dengan tekanan parsial adalah O2 dan CO2 yang terlarut di dalam darah.
Tekanan parsial O2 akan diberikan simbol PO2, sedangkan tekanan parsial CO2 akan diberikan simbol PCO2. Pada sistem peredaran darah, tekanan parsial antara O2 dan CO2 bervariariasi pada setiap organnya.
Darah yang masuk ke dalam paru-paru melalui arteri pulmonalis juga memiliki kandungan PO2 yang jauh lebih rendang jika dibandingkan dengan PCO2.
Saat darah memasuki kapiler alveoli, CO2 yang terkadung dalam darah berdifusi dan akan menuju alveoli dan O2 yang terkandung dalam udara di alveoli akan berfusi ke dalam darah. Akibatnya, PO2 di dalam darah menjadi naik dan juga mengandung banyak oksigen dan PCO2 di dalam darah akan menjadi turun dan mengandung karbon dioksida. Darah tersebut akan menuju jantung, kemudian dipompa ke diseluruh bagian tubuh.
Pada saat darah tiba di jaringan tubuh, O2 dalam darah tersebut akan mengalami difusi menuju jaringan tubuh. Selain itu, kandungan CO2 dalam jaringan tubuh juga jauh lebih besar daripada kandungan CO2 di dalam darah, sehingga CO2 jaringan tubuh mengalami difusi ke dalam darah. Setelah melepaskan O2 dan membawa CO2 dari jaringan tubuh, darah akan kembali menuju jantung dan dipompa kembali ke paru-paru.
d. Tekanan pada Tumbuhan
Tumbuhan membutuhkan air dan zat hara demi kelangsungan hidupnya. Air diserap dari tanah lalu diangkut hingga ke daun. Tumbuhan tidak memiliki pompa seperti jantung yang dapat menekan air hingga sampai dahan tertinggi.
Pada tumbuhan tingkat rendah, pengangkutan air dan zat hara dilakukan oleh seluruh tubuhnya. Namun, pada tumbuhan tingkat tinggi seperti spermatophyta, pengangkutan air dilakukan di dalam pembuluh tanaman. Berikut proses masuknya air ke tanaman: Proses pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah oleh tumbuhan berawal dari air dalam tanah, diserap oleh rambut akar. Air dan mineral tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, melintasi korteks akar, dan masuk ke dalam stele. Dari stele, air dan mineral melalui xylem, air tiba di daun pada dahan tertinggi. Air yang diserap oleh akar harus sampai ke dahan tertinggi yang terkadang tinggi dahan mencapai lebih dari 10 meter.
Berikut ini terdapat tiga faktor yang memengaruhi sampainya air hingga ke dahan tertinggi, yaitu
1) Tekanan akar
Faktor pertama yang air dapat naik ke daun tertinggi dalam tumbuhan adalah tekanan akar. Air diserap melalui akar. Akar memiliki rambut akar yang berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan air. Rambut akar terbentuk dari sel epidermis yang menjulur keluar. Cara penyerapan air oleh rambut akar berlangsung secara osmosis. Osmosis adalah perpindahan zat dari larutan kurang pekat ke larutan yang kurang pekat melalui membran semipermeable. Membran semipermeable adalah selaput pemisah yang hanya dapat dilalui oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya.
Berikut ini prosesnya:
a) Air dan mineral yang terlarut di dalam tanah masuk ke dalam sel rambut secara osmosis.
b) Setelah rambut akar menyerap air, maka cairan pada sel rambut akar menjadi kurang pekat jika dibandingkan dengan cairan pada sel korteks. Hal ini membuat air dari sel rambut akar dapat mengalir ke dalam sel pada korteks secara osmosis.
c) Air kemudian mengalir ke endoddermis dengan cara yang osmosis hingga mencapai pembuluh kayu (xylem).
d) Proses pengangkutan air dari rambut akar menuju ke pembuluh xylem dinamakan pengangkutan ekstravasikuler (pengangkutan di luar pembuluh angkut).
e) Proses penyerapan air menyebabkan akar menekankan air hingga air masuk ke dalam pembuluh xylem, dalam pembuluh ini air diangkut menuju ke batang daun yang letaknya lebih tinggi.
Saat air masuk ke dalam sel, akan terjadi tekanan pada dinding sel, sehingga sel akan merenggang. Hal ini menyebabkan adanya tekanan hidrostatis untuk melawan aliran air tersebut.
2) Daya kapilaritas
batang Air dapat diangkut dari akar ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya daya kapilaritas batang. Daya kapilaritas batang adalah kemampuan xylem yang memiliki diameter sangat kecil (kapiler) untuk menaikkan permukaan air lebih tinggi dibanding dengan di luar pembuluh.
Daya kapilaritas dipengaruhi oleh gaya kohesi dan gaya adhesi. Gaya kohesi adalah gaya antar molekul zat yang sejenis. Adapun gaya adhesi adalah gaya tarik antar molekul zat yang tidak sejenis. Pada saat air masuk ke dalam pembukuh xylem, air akan mengalami gaya adhesi yang lemah antara molekul air dan molekul pembuluh xylem. Gaya kohesi antara molekul air dengan molekul air lainnya sangat kuat, hal inilah yang menyebabkan air bergerak dapat naik di sepanjang pembuluh xylem.
3) Daya hisap daun
Air digunakan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Proses fotosintesis terjadi pada daun. Selain itu, daun juga mengalami proses transpirasi. Transpirasi adalah peristiwa pelepasan uap air dari daun. Daya hisap daun adalah kemampuan daun untuk menyerap air dari jaringan yang ada dibawahnya yaitu batang. Kemampuan ini disebabkan karena tekanan osmosis pada sel daun lebih tinggi daripada sel batang. Perbedaan tekanan osmosis ini karena daun selalu mengeluarkan air saat terjadi transpirasi. Terdapat beberapa faktor transpirasi, yaitu suhu udara, luas bidang penguapan, kecepatan angin, kelembaban dan tekanan udara. Daya hisap daun merupakan faktor terakhir yang menyebabkan air dapat terangkut dari akar hingga ke daun.
Silahkan untuk menyimak video pembelajaran lebih lanjut tentang Tekanan Gas dibawah ini....
Bahan bacaan lainnya
Penugasan
Percobaan Pemuaian Gas pada Balon
NAMA :
KELAS :
A. Tujuan
1. Peserta didik mampu menguji pemuaian gas
2. Dapat mempresentasikan hasil percobaan pemuaian gas
B. Alat dan Bahan
1. Wadah
2. Air mendidih
3. Balon 2 buah
4. Botol kaca 2 buah
C. Hipotesis
D. Prosedur Percobaan
1. Isi wadah dengan air hangat hingga 1/2-nya
2. Rekat bibir balon ke mulut botol, seperti gambar di bawah ini!
3. Masukan botol yang sudah terpasang balon ke wadah yang berisi air hangat
4. Tunggu hinga sekitar 5 menit
5. Amati apa yang terjadi pada balon
6. Isi wadah lain dengan air dingin hingga 1/2-nya.
7. Rekatkan bibir balon ke mulut botol tersebut.
8. Masukan botol yang sudah terpasang balon ke wadah yang berisi air dingin
9. Tunggu hinga sekitar 30 menit
10. Amamati apa yang terjadi pada balon? kenapa hal ini bias terjadi ? hubungkan dengan konsep fisika.
11. Buatlah hasil pengamatan pada tabel di bawah ini!
No Air dalam botol Keadaan balon Keadaan Balon (sesudah)
(sebelum)
1 Air panas
2 Air dingin
12. Buatlah pembahasan dan kesimpulan dari hasil percobaan yang sudah dilakukan.
Komentar
Posting Komentar