LKPD IPA Kelas 8: Menganalisis Tekanan pada Gas dalam Ruang Tertutup dan Penerapannya pada Teknologi

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Menganalisis tekanan pada gas dalam ruang tertutup dan penerapannya pada teknologi di sekitarnya

PETUNJUK UMUM

• Bacalah pengantar kasus dan instruksi pada setiap kegiatan dengan cermat.
• Bekerjasamalah dalam kelompok kecil yang terdiri dari 3-4 murid.
• Gunakan kemampuan bernalar kritis untuk menguraikan hubungan antara variabel volume, suhu, dan tekanan gas.
• Tuliskan hasil analisis kalian secara rapi pada format tabel atau ruang yang disediakan.

KEGIATAN

Kegiatan 1: Aktivitas 1: Menganalisis Hubungan Volume dan Tekanan Gas (Hukum Boyle)

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• 1 buah spuit plastik tanpa jarum ukuran 20 mL per kelompok

Petunjuk Pengerjaan:

1. Ambil alat suntik (spuit tanpa jarum) berukuran 20 mL.
2. Tarik penghisap spuit hingga skala 20 mL, lalu tutup ujung lubang spuit rapat-rapat menggunakan ujung jari.
3. Dorong penghisap secara perlahan ke arah dalam hingga batas minimal yang mampu kalian tekan, rasakan dorongan balik gas, lalu catat perubahan volume udara di dalamnya.
4. Lepaskan tekanan jari dan amati apa yang terjadi pada posisi penghisap.
5. Diskusikan pertanyaan analisis berikut bersama rekan kelompokmu dan tuliskan jawabannya pada tabel yang tersedia.

Pertanyaan:

1. Berdasarkan percobaan spuit tertutup, bagaimana perubahan ruang (volume) udara saat penghisap ditekan ke dalam, dan apa yang dirasakan ujung jarimu terhadap tekanan gas di dalam spuit?

2. Analisis hubungan antara volume dan tekanan gas pada ruang tertutup dalam kondisi suhu tetap (Hukum Boyle) berdasarkan hasil pengamatanmu!

Tabel 2 Kolom: Kolom 1 (Perlakuan: Volume Awal 20 mL, Ditekan Menjadi 10 mL, Ditekan Menjadi 5 mL), Kolom 2 (Kondisi Tekanan Gas: Biasa/Kuat/Sangat Kuat) diikuti 3 baris jawaban uraian penjelasan analisis.

Kegiatan 2: Aktivitas 2: Menganalisis Pengaruh Suhu terhadap Tekanan Gas Ruang Tertutup

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Lembar gambar ilustrasi labu erlenmeyer/botol tertutup balon pada air panas dan air es

Petunjuk Pengerjaan:

1. Amati ilustrasi fenomena botol kaca tertutup balon karet yang diletakkan di atas wadah air panas dan wadah air dingin (Aktivitas 4.4 Buku Siswa).
2. Kondisi A: Botol dimasukkan ke dalam mangkuk berisi air panas (suhu tinggi).
3. Kondisi B: Botol dipindahkan ke dalam mangkuk berisi air es (suhu rendah).
4. Lakukan analisis mengenai gerak partikel gas dan perubahan tekanan gas di dalam botol tertutup tersebut.

Pertanyaan:

1. Lengkapi tabel analisis kondisi gas pada kedua perlakuan suhu (kondisi balon mengembang/mengempis, energi gerak partikel cepat/lambat, dan tekanan gas naik/turun)!

2. Mengapa ban sepeda motor yang terisi gas penuh dapat meletus jika diparkir di bawah terik matahari yang sangat panas dalam waktu lama? Analisislah ditinjau dari konsep tekanan gas ruang tertutup!

Format tabel perbandingan 4 kolom (Perlakuan Suhu, Keadaan Balon, Aktivitas Gerak Partikel, Nilai Tekanan Gas) serta ruang uraian 4 baris untuk analisis fenomena ban meletus.

Kegiatan 3: Aktivitas 3: Menganalisis Penerapan Prinsip Tekanan Gas pada Teknologi

Estimasi: 30 menit

Alat & Bahan:

• Gambar/skema teknologi semprotan aerosol dan jarum suntik

Petunjuk Pengerjaan:

1. Pelajari 3 contoh teknologi di sekitar kita yang memanfaatkan prinsip tekanan gas: (1) Jarum suntik/spuit medis, (2) Pompa ban manual/kompresor, dan (3) Alat semprot aerosol/parfum.
2. Uraikan bagaimana perubahan tekanan gas dalam ruang tertutup digunakan untuk membuat teknologi tersebut bekerja memindahkan zat atau menghasilkan gaya dorong.
3. Tuliskan hasil analisis kalian pada format yang telah disiapkan.

Pertanyaan:

1. Analisislah mekanisme kerja teknologi jarum suntik saat menyedot cairan obat dari dalam botol ke dalam tabung suntik!

2. Analisislah bagaimana kaleng semprot aerosol (misal: semprotan nyamuk atau pengharum ruangan) memanfaatkan gas bertekanan tinggi untuk mengeluarkan cairan!

3. Simpulkan prinsip umum pergerakan zat cair atau gas pada teknologi berbasis tekanan gas dalam ruang tertutup!

3 kotak uraian analisis mekanisme teknologi (kotak 1: jarum suntik, kotak 2: kaleng aerosol, kotak 3: simpulan aliran tekanan).

REFLEKSI

1. Bagian konsep tekanan gas ruang tertutup mana yang paling membantumu memahami cara kerja alat-alat di sekitarmu?

2. Bagaimana caramu membuktikan bahwa udara di sekitarmu memiliki tekanan meskipun partikelnya tidak terlihat?

3. Langkah apa yang perlu kamu perhatikan terkait keamanan saat menggunakan barang-barang yang memanfaatkan gas bertekanan tinggi (seperti tabung gas atau aerosol) di rumah?