Kelas VII. Pemuaian (Bab III: Suhu, Kalor dan Pemuaian) Tanggal 30 September 2025

 

PEMUAIAN

Bab III :Suhu, Kalor dan Pemuaian

 Sub Bab : Pemuaian

 

Nama Guru             : Anita Wulandari, S.Pd.

Mata Pelajaran        : Ilmu Pengetahuan Alam

Kelas                        : VII

Elemen                     : Pemahaman IPA 

Pertemuan                : 18

Jam ke                      : 3 dan 4

Capaian Pembelajaran

Pelajar diharapkan mampu melakukan pengukuran terhadap aspek fisis yang mereka temui dan memanfaatkan ragam gerak dan gaya (force), usaha dan energi, suhu dan kalor (termasuk isolator dan konduktor), gerak dan gaya, pesawat sederhana, tekanan, getaran dan gelombang, pemantulan dan pembiasan (alat-alat optik), rangkain listrik dan kemagnetan untuk menyelesaikan tantangan yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari.

Tujuan Pembelajaran

§ Pelajar didik dapat menjelaskan pengertian pemuaian.

§ Pelajar didik dapat menyebutkan contoh-contoh pemuaian yang terjadi di lingkungan sekitar..

Alur Tujuan Pembelajaran

Peserta didik dapat menjelaskan keuntungan dan kerugian pemuaian dalam kehidupan.

Pemahaman Bermakna

Mengapa sebuah benda dapat memuai?

Kompetensi Awal

Merancang percobaan sederhana yang menarik mengenai pemanfaatan pemuaian

Materi : Pemuaian 

Metode : Model pembelajaran tatap muka, dan blended learning.

Strategi : Diskusi/Tanya Jawab

Sarana & Prasarana :

Komputer, LCD, Sumber Belajar : Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, Dan Teknologi Republik Indonesia, 2021, Buku Panduan Siswa Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP Kelas VII, Penulis: Victoriani Inabuy, dkk & Internet), Lembar kerja peserta didik.

Langkah-langkah Pembelajaran :

KegiatanPendahuluan

Orientasi

a)  Melakukan pembukaan dengan salam pembuka, memanjatkan syukur kepada Tuhan YME dan berdoa  untuk  memulai pembelajaran

b)  Memeriksa kehadiran peserta didik sebagai sikap disiplin

c)  Menyiapkan fisik dan psikis peserta didik  dalam mengawali kegiatan pembelajaran.

 

Apersepsi

Guru mengawali topik dengan mengingat kembali bahasan mengenati Kalor.

Guru dapat mengajukan beberapa pertanyaan seperti, “Apa pengaruh laindari kalor terhadap benda selain meningkatkan suhunya?”

 

KegiatanInti

Aktivitas Pemantik

Pelajar selanjutnya dapat mengajak pelajar berikir melalu pertanyaan yangmengusik logika mereka seperti, “Mengapa kabel tiang listrik dipasang agakkendur?”

 

Aktivitas Utama

a) Guru menjelaskan tentang pemuaian suatu zat. Menjelaskan contohfenomena yang ditemukan di dalam kehidupan sehari-hari.

b) Guru dapat mengajak pelajar untuk mendiskusikan tentang balon udara.Pelajar dapat memberikan alasan balon udara dapat terbang tinggi.

c) Pelajar ditugaskan untuk membuat percobaan membuat purwarupabimetal dengan bahan yang mudah didapatkan. Bersama pelajarmendiskusikan fenomena yang terjadi.

 

KegiatanPenutup

a)  Siswa dapat menyimpulkan isi materi pada pembelajaran hari ini.

b)Siswa mengkomunikasikan kendala yang dihadapi dalam mengikuti pembelajaran hari ini.

c)Guru mempersilahkan peserta didik untuk berdoa dan mensyukuri segala nilmat yang diberikan Tuhan YME.

Uraian Materi

Pertanyaan Pemantik

§  Jelaskan pengertian pemuaian?

§  Sebutkan contoh-contoh pemuaian yang terjadi di lingkungan sekitar ?

Pemuaian

 

Definisi Pemuaian

    Pemuaian adalah peristiwa bertambahnya ukuran (panjang, luas, atau volume) suatu benda karena kenaikan suhu. 

Penyusutan adalah peristiwa berkurangnya ukuran suatu benda karena penurunan suhu. 

Jenis-jenis Pemuaian
Pemuaian dapat terjadi pada tiga jenis zat: 

    Pemuaian Zat Padat: Terjadi pada benda padat dan dibagi menjadi:
        Pemuaian Panjang: Terjadi pada satu dimensi benda.
        Pemuaian Luas: Terjadi pada dua dimensi benda.
        Pemuaian Volume (Ruang): Terjadi pada tiga dimensi benda.
    Pemuaian Zat Cair: Terjadi pada zat cair yang ada dalam wadah.
    Pemuaian Zat Gas: Terjadi pada gas yang berada dalam ruang tertutup atau wadah. 

Konsep Kunci

    Koefisien Muai: Nilai yang menunjukkan seberapa besar suatu zat akan memuai (panjang, luas, atau volume) jika suhunya naik sebesar satu derajat. Koefisien ini berbeda-beda untuk setiap jenis bahan. 

Hubungan dengan Suhu: Kenaikan suhu menyebabkan partikel-partikel dalam benda bergerak lebih cepat dan saling mendorong lebih kuat, sehingga volume benda bertambah. 

Contoh dalam Kehidupan Sehari-hari

    Pemuaian Panjang: Rel kereta api dibuat renggang (terdapat celah) agar tidak melengkung ketika rel memuai di siang hari yang panas. 

Penyusutan: Kabel listrik dibuat sedikit melengkung untuk mencegahnya putus karena menyusut di malam hari yang lebih dingin. 

Berpikir

Merangkai respons

Pemuaian adalah perubahan ukuran suatu benda (panjang, luas, atau volume) akibat adanya perubahan suhu atau menerima kalor

. Pemuaian terjadi pada zat padat, cair, dan gas. Peristiwa yang berlawanan dari pemuaian adalah penyusutan, yaitu berkurangnya ukuran benda saat didinginkan. 

Jenis-jenis pemuaian 

1. Pemuaian panjang
Pemuaian panjang adalah perubahan ukuran panjang suatu benda akibat perubahan suhu. Contohnya adalah pemuaian pada kabel listrik atau rel kereta api. 

• Rumus pertambahan panjang (
  

  $\Delta L$
  ):
  
  

  $\Delta L=L_0\cdot \alpha \cdot \Delta T$
• Rumus panjang akhir (
  

  $L_t$
  ):
  
  

  $L_t=L_0+\Delta L$
  
  
  

  $L_t=L_0(1+\alpha \cdot \Delta T)$
• Keterangan:
  • 

    $\Delta L$
    = pertambahan panjang benda (m)
  • 

    $L_0$
    = panjang mula-mula benda (m)
  • 

    $\alpha$
    = koefisien muai panjang (/°C atau /K)
  • 

    $\Delta T$
    = perubahan suhu (°C atau K) 

2. Pemuaian luas
Pemuaian luas adalah perubahan ukuran luas suatu benda akibat perubahan suhu. Pemuaian ini terjadi pada benda yang memiliki dominasi panjang dan lebar, tetapi tebalnya sangat kecil. Contohnya adalah pemuaian pada pelat logam atau kaca jendela. 

• Rumus pertambahan luas (
  

  $\Delta A$
  ):
  
  

  $\Delta A=A_0\cdot \beta \cdot \Delta T$
• Rumus luas akhir (
  

  $A_t$
  ):
  
  

  $A_t=A_0+\Delta A$
  
  
  

  $A_t=A_0(1+\beta \cdot \Delta T)$
• Keterangan:
  • 

    $\Delta A$
    = pertambahan luas benda (
    

    $m^2$
    )
  • 

    $A_0$
    = luas mula-mula benda (
    

    $m^2$
    )
  • 

    $\beta$
    = koefisien muai luas, dengan
    

    $\beta =2\alpha$
  • 

    $\Delta T$
    = perubahan suhu (°C atau K) 

3. Pemuaian volume
Pemuaian volume adalah perubahan ukuran volume suatu benda akibat perubahan suhu. Pemuaian ini terjadi pada benda yang memiliki panjang, lebar, dan tinggi. 

• Pemuaian pada zat padat
  • Rumus pertambahan volume (
    

    $\Delta V$
    ):
    
    

    $\Delta V=V_0\cdot \gamma \cdot \Delta T$
  • Rumus volume akhir (
    

    $V_t$
    ):
    
    

    $V_t=V_0+\Delta V$
    
    
    

    $V_t=V_0(1+\gamma \cdot \Delta T)$
  • Keterangan:
    • 

      $\Delta V$
      = pertambahan volume benda (
      

      $m^3$
      )
    • 

      $V_0$
      = volume mula-mula benda (
      

      $m^3$
      )
    • 

      $\gamma$
      = koefisien muai volume, dengan
      

      $\gamma =3\alpha$
    • 

      $\Delta T$
      = perubahan suhu (°C atau K)
• Pemuaian pada zat cair
  • Zat cair hanya mengalami pemuaian volume, karena bentuknya menyesuaikan wadahnya.
  • Rumus yang digunakan sama seperti pemuaian volume pada zat padat, namun dengan koefisien muai volume (
    

    $\gamma$
    ) khusus untuk zat cair.
• Pemuaian pada zat gas
  • Pemuaian gas terjadi saat suhu gas meningkat.
  • Gas memuai dengan koefisien muai volume yang hampir sama untuk semua jenis gas pada tekanan tetap.
  • Volume gas berbanding lurus dengan suhu mutlaknya. 

Contoh aplikasi pemuaian 

• Pemasangan rel kereta api: Rel dipasang dengan celah antar sambungannya untuk mengantisipasi pemuaian pada siang hari agar rel tidak melengkung.
• Pemasangan bingkai jendela: Bingkai jendela diberi sedikit kelonggaran agar kaca tidak pecah saat memuai karena panas matahari.
• Termometer: Prinsip kerja termometer memanfaatkan pemuaian zat cair (merkuri atau alkohol) yang volumenya akan bertambah saat suhu meningkat.

Agar lebih mendalami materi hari ini silahkan simak video pembelajaran tentang pemuaian dibawah ini:

 

Proyek

Guru mengajak dengan memberikan cerita ketekaitan permasalahan disekitar seperti bencana alam dan sebagaimana. Pelajar diajak untuk berpikirkreatif dan solutif atas permasalahan yang ada.

Penugasan

Penilaian

Pelajar mengerjakan bagian “Mari uji Uji Kemampuan Kalian” Subbab C

 

Penilaian tertulis

Mari Uji Kemampuan Kalian

1. Tuliskan dan jelaskanlah salah satu pemanfaatan fenomena pemuaian lainnya yang dapat kalian temukan di rumah/di sekolah.

2. Perhatikan Tabel 3.2. Jika sebuah bimetal dibuat dari bahan tembaga dan kuningan, gambarkanlah kemana kelengkungan lempeng bimetal tersebut.

3. Carilah informasi lebih jauh tentang festival lomba balon udara yang dilaksanakan tingkat internasional. Apa sajakah kategori sebuah balon udara dinyatakan sebagai pemenang? Tuliskanlah gagasan kalian agar balon udara yang kalian buat dapat menjadi juara.

 

LAMPIRAN

A.  LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD)   Nama : Kelas : Petunjuk!