LKPD IPA Kelas 7: Menganalisis Perpindahan Kalor secara Konduksi, Konveksi, dan Radiasi terhadap Perubahan Suhu Benda dalam Kehidupan Sehari-hari

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menganalisis perpindahan kalor terhadap perubahan suhu dalam kehidupan sehari-hari

PETUNJUK UMUM

• Bacalah setiap pengantar fenomena dengan saksama bersama kelompokmu.
• Lakukan analisis secara runtut mengenai jenis perpindahan kalor dan dampaknya terhadap kenaikan atau penurunan suhu benda.
• Diskusikan jawaban secara berkesadaran dan catat hasilnya pada format tabel atau ruang uraian yang disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Aktivitas 1: Menganalisis Jalur Perpindahan Kalor dan Perubahan Suhu

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Lembar kerja murid
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati tiga peristiwa perpindahan kalor sehari-hari berikut: (A) Ujung sendok logam yang menjadi panas saat mengaduk sup mendidih; (B) Air di bagian atas panci ikut mendidih saat bagian bawah dipanaskan; (C) Permukaan kulit terasa hangat saat duduk di dekat api unggun tanpa menyentuhnya.
2. Identifikasi mekanisme perpindahan kalor (konduksi, konveksi, atau radiasi) untuk masing-masing peristiwa.
3. Analisis arah perpindahan kalor serta perubahan suhu (naik/turun) yang dialami oleh benda-benda yang terlibat.

Pertanyaan:

1. Lengkapilah analisis ketiga peristiwa (A, B, dan C) dalam format tabel yang mencakup: nama peristiwa, mekanisme perpindahan kalor, arah aliran kalor, dan perubahan suhu benda.

Tabel 4 kolom dengan 3 baris data: Kolom 1 (Peristiwa), Kolom 2 (Mekanisme Perpindahan Kalor: Konduksi/Konveksi/Radiasi), Kolom 3 (Arah Aliran Kalor), Kolom 4 (Perubahan Suhu Benda).

Kegiatan 2: Aktivitas 2: Studi Kasus Multi-Mekanisme Kalor pada Memasak Air

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Gambar ilustrasi teko memasak air di atas kompor
• Buku Siswa IPA Bab 3

Petunjuk Pengerjaan:

1. Perhatikan proses memanaskan air menggunakan teko aluminium di atas kompor gas menyala.
2. Identifikasi di bagian mana saja terjadi peristiwa konduksi, konveksi, dan radiasi secara bersamaan.
3. Jelaskan bagaimana kalor dari api dapat menyebabkan perubahan suhu dari dasar teko hingga ke seluruh bagian air.

Pertanyaan:

1. Uraikan bagian teko atau air tempat terjadinya konduksi, konveksi, dan radiasi pada proses tersebut!

2. Analisis mengapa perubahan suhu air dari kondisi dingin (suhu ruang) hingga mendidih membutuhkan waktu dan bagaimana perpindahan kalor secara konveksi mempercepat pemerataan perubahan suhu tersebut!

Dua kotak uraian terstruktur masing-masing berkapasitas 4-5 kalimat penjelasan analitis.

Kegiatan 3: Aktivitas 3: Analisis Rekayasa Termal Sederhana (Termos Air)

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Diagram skema dinding termos air panas
• Alat tulis

Petunjuk Pengerjaan:

1. Cermati struktur dinding termos air panas: tabung kaca berdinding ganda, ruang hampa udara (vakum) di antara dua dinding kaca, lapisan perak mengilap di permukaan dalam dinding, dan tutup gabus/plastik.
2. Diskusikan dengan teman sekelompok bagaimana tiap fitur termos berfungsi mencegah salah satu jalur perpindahan kalor guna mempertahankan suhu air panas agar tidak cepat turun.
3. Tuliskan hasil analisis pasangan fitur termos, mekanisme kalor yang dihambat, dan dampaknya terhadap laju penurunan suhu air.

Pertanyaan:

1. Analisis bagaimana 3 fitur termos berikut menjaga agar suhu air di dalamnya tetap tinggi: (a) Ruang hampa udara (vakum), (b) Permukaan kaca berlapis perak mengilap, dan (c) Tutup termos dari bahan gabus/plastik!

Format tabel analisis 3 baris: Kolom 1 (Fitur Termos: Vakum, Lapisan Perak, Tutup Isolator), Kolom 2 (Mekanisme Kalor yang Dihambat: Konduksi/Konveksi/Radiasi), Kolom 3 (Penjelasan Dampak terhadap Suhu Air).

REFLEKSI

1. Dari ketiga mekanisme (konduksi, konveksi, radiasi), fenomena perpindahan kalor mana yang paling sering kamu rasakan mengubah suhu tubuhmu atau benda di sekitarmu hari ini?

2. Bagaimana pemahamanmu tentang perpindahan kalor dan perubahan suhu membantumu memilih tindakan nyata saat cuaca sangat terik atau saat membantu orang tua memasak di rumah?