IPA KELAS 5 TEMA 6 SUB TEMA 1 & 2

 ILMU PENGETAHUAN ALAM

Tema 6  : Panas dan Perpindahannya

Subtema 1  : Suhu dan Kalor

Kompetensi Dasar

3.6 Menerapkan konsep perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari.

4.6 Melaporkan hasil pengamatan tentang perpindahan kalor.

Rangkuman Materi

Sumber Energi Panas

a) Benda yang dapat menghasilkan energi panas disebut sumber energi panas. 

b) Contoh sumber energi panas adalah matahari, gesekan antara dua benda, energi panas dan dapat diperoleh dari api. 

c) Sumber energi panas dapat kita jumpai di alam, salah satunya adalah matahari.

d) Matahari merupakan sumber energi panas terbesar.

e) Semua makhluk hidup memerlukan energi panas matahari. 

f) Energi panas matahari membantu proses pembuatan makanan pada tumbuhan yang disebut sebagai proses fotosintesis. 

g) Makanan yang dihasilkan dari hasil fotosintesis menjadi sumber energi bagi makhluk hidup lainnya, termasuk manusia.

h) Energi panas matahari dapat menerangi bumi sehingga udara di bumi menjadi hangat. 

i) 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.

j) Energi panas dapat dihasilkan melakukan  gesekan antara dua benda. 

k) Contohnya : gesekan antara kedua telapak tanganmu dan gesekan antara mistar dan kain, dapat menimbulkan energi panas.

l) 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. 

m) 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.

Kalor Mengubah Suhu Benda

a) Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh benda. 

b) Cara mengetahui adanya kalor yang dimiliki oleh benda dapat dilakukan dengan cara mengukur suhu benda tersebut. 

c) Jika suhu benda tinggi, kalor yang dikandung oleh benda juga besar.  

d) Jika suhu benda rendah, kalor yang dikandung oleh benda juga kecil.

e) Kalor yang dimiliki oleh suatu benda bisa berubah-ubah. Bisa naik, bisa juga turun karena kalor dapat berpindah dari suhu tinggi menuju suhu rendah. 

f) Contoh bahwa kalor dapat mengubah suhu benda:  

1) Air panas memiliki suhu tinggi. 

2) Air dingin memiliki suhu rendah. 

3) Apabila kedua air dicampur, campuran itu akan menghasilkan suhu baru.

4) Suhu rendah akan meningkat karena menerima panas yang bersuhu tinggi.

5) Suhu air yang sebelumnya panas berubah menjadi lebih dingin dan suhu air yang sebelumnya dingin menjadi lebih panas. 

6) Jadi, air panas melepaskan kalor dan air dingin menerima kalor dari air panas untuk menaikkan suhunya. 

g) Semua benda dapat melepas dan menerima kalor. 

h) Benda-benda yang bersuhu lebih tinggi dari lingkungannya akan cenderung melepaskan kalor.

i) Benda-benda yang bersuhu lebih rendah dari lingkungannya akan cenderung menerima kalor untuk menstabilkan kondisi dengan lingkungan di sekitarnya. 

j) Suhu zat akan berubah ketika zat tersebut melepas atau menerima kalor. 

k) Jadi, kalor dapat mengubah suhu suatu benda. 

l) Makin besar energi panas yang diterima air, makin besar pula kenaikan suhu pada air.

m) Peristiwa Perubahan Suhu karena Kalor

1) Saat memasak air, air yang semula dingin berubah menjadi panas 

2) Besi yang dibakar akan menjadi panas

3) Setelah berolah raga tubuh berkeringat 

4) Saat siang hari tubuh terasa panas saat berjalan di bawah sinar matahari

5) Sendok menjadi panas saat digunakan mengaduk kopi 

6) Air raksa dalam termometer akan naik saat terkena panas tubuh

Perbedaan Suhu dan Panas

a) Indra peraba tidak dapat digunakan untuk mengukur derajat panas suatu benda karena setiap orang memiliki perbedaan dalam merasakan suhu di sekitarnya. 

b) Dalam ilmu pengetahuan alam untuk menyatakan tingkat panas dinginnya suatu keadaan digunakan suatu besaran yang disebut suhu atau temperatur.

c) Panas (kalor) dan suhu adalah dua hal yang berbeda. 

d) Energi panas merupakan salah satu energi yang dapat diterima dan dilepaskan oleh suatu benda. 

e) 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. 

f) Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas suatu benda. 

g) Suhu suatu benda menunjukkan tingkat energi panas benda tersebut. 

h) Satuan suhu yang digunakan di Indonesia adalah derajat Celcius (°C). 

i) Alat untuk mengukur suhu disebut termometer. 

j) Panas adalah energi yang dapat diterima dan dilepaskan oleh suatu benda, 

k) Satuan panas dinyatakan dalam kalori dan diukur dengan kalorimeter.

l) Energi panas merupakan salah satu energi yang dapat diterima dan dilepaskan oleh suatu benda. 

m) Perbedaan antara panas dan suhu 

Panas

1) Panas adalah salah satu bentuk energi

2) Panas dapat diukur menggunakan kalorimeter

3) Satuan panas adalah kalori

4) Panas dapat berpindah dari satu benda ke benda lainnya

Suhu

1) Suhu adalah besaran

2) Suhu dapat diukur menggunakan termometer

3) Satuan suhu adalah derajat Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin

4) Suhu tidak dapat berpindah, namun bisa naik dan turun

n) Termometer pertama kali dibuat pada tahun 1592 oleh seorang ilmuwan Italia bernama Galileo Galilei yang menggunakan udara dan air. 

o) Pada tahun 1714, ilmuwan Jerman bernama Daniel Gabriel Fahrenheit membuat   termometer yang berisi air raksa. 

p) Dan pada tahun 1742, ilmuwan Swedia bernama Andres Celsius menemukan thermometer yang menggunakan skala ukuran 100. 

q) Di Indonesia, termometer yang banyak digunakan saat ini adalah termometer Celsius yang menggunakan ukuran 0 hingga 100 derajat.

Perubahan Akibat Perubahan Suhu

a) Suhu menunjukkan derajat panas benda. 

b) Semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. 

c) Suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. 

d) Perubahan suhu  dapat mengubah benda yaitu benda akan mengalami pemuaian dan  sebaliknya, benda dapat mengalami penyusutan.

e) Pemuaian panas adalah perubahan suatu benda yang dapat menjadi bertambah panjang, lebar, luas, atau berubah volumenya karena terkena kalor atau panas. 

f) Penyusutan adalah perubahan suatu benda yang menjadi berkurangnya panjang, lebar, dan luas karena terkena suhu dingin. 

g) Pemuaian dan penyusutan bisa terjadi pada logam, udara, dan air.

Contoh pemuaian dan penyusutan benda karena perubahan suhu dalam kehidupan sehari-hari.

1) Pemasangan Kaca Jendela. 

a) Para tukang kayu selalu merancang ukuran bingkai jendela yang sedikit lebih lebar dari ukuran sebenarnya.  Hal ini dilakukan oleh tukang kayu dengan tujuan untuk memberikan ruang pemuaian bagi kaca saat terkena panas. 

b) Jika bingkai jendela tidak diberi ruang pemuaian, maka ketika terkena panas akan mengakibatkan kaca menjadi retak atau bahkan pecah. 

c) Selain itu, untuk menghindari keretakan kaca saat ada bunyi yang menggelegar seperti ketika ada petir, atau bunyi keras lainnya.

2) Ban Sepeda/Motor dan Mobil. 

a) Jika ban sepeda, ban sepeda motor, dan ban mobil, diisi udara terlalu banyak, maka ban akan mengeras dan menjadi tidak nyaman dikendarai. 

b) 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.

3) Kawat/kabel Listrik dan Telepon. b

a) Pemasangan kawat atau kabel telepon dan listrik dipasang mengendur atau  tidak tegang

b) Hal ini dilakukan dengan tujuan agar kawat atau kabel tidak putus pada malam hari ketika mengalami penyusutan. 

c) Selain itu, agar kawat atau kabel tidak putus jika tertimpa pohon yang tumbang.

4) Pemuaian yang Terjadi pada Gelas Kaca 

a) Sebuah gelas kaca dapat pecah atau retak ketika dituangi air panas.

b) 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.

5) Pemuaian pada Sambungan Rel Kereta Api. 

a) Sambungan pada rel kereta api, dibuat ada celah antara dua batang rel. 

b) Hal ini dilakukan untuk memberikan ruang muai sehingga saat terkena panas, rel tersebut tidak melengkung. Rel yang melengkung akan membahayakan gerbong kereta yang melewatinya.

6) Penggunaan Termometer. 

a) Cara menggunakan termometer klinis atau termometer badan yaitu termometer  ditempelkan ke beberapa bagian tubuh seperti dalam mulut atau ketiak. 

b) 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. 

c) Ketika thermometer tidak digunakan, akan kembali turun karena mengalami penyusutan.

Subtema 2 : Perpindahan Kalor di Sekitar Kita

Kompetensi Dasar

3.6 Menerapkan konsep perpindahan kalor dalam kehidupan sehari-hari.

4.6 Melaporkan hasil pengamatan tentang perpindahan kalor.

Rangkuman Materi

Perpindahan Kalor Secara Konduksi

a) Perpindahan kalor secara konduksi disebut juga perpindahan kalor secara hantaran, yaitu perpindahan kalor tanpa memindahkan zat perantaranya. 

b) Pada peristiwa perpindahan kalor secara konduksi, yang berpindah hanya energi kalornya saja. Umumnya, perpindahan kalor secara konduksi terjadi pada zat padat.

c) Contohnya  : 

1) Saat kita  membuat teh dan memegang salah satu ujung sendok yang dimasukkan ke dalam air panas apa, lama-kelamaan ujung sendok yang kita pegang juga akan terasa panas. 

2) Pada saat kita  memasak atau menggoreng, ujung spatula yang kita pegang akan terasa panas walaupun ujungnya tidak bersentuhan dengan api kompor.

3) 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.

d) Pada perpindahan kalor secara konduksi, kalor akan berpindah dari benda bersuhu tinggi menuju benda yang suhunya lebih rendah.

e) Contoh perpindahan panas secara konduksi yang kamu temui dalam kehidupan sehari-hari:

1) Memegang wajan panas dan tangan melepuh

2) Tangan panas Saat kita mengaduk adonan gula, air panas, dan kopi dengan menggunakan sendok logam 

3) Tangan panas Saat kita memegang kawat logam kembang api yang sedang menyala

4) Knalpot akan panas ketika mesin motor dihidupkan

5) Mentega akan meleleh ketika diletakkan di wajan yang tengah dipanaskan

6) Tutup panci terasa panas saat panci digunakan untuk memasak

f) Peristiwa konduksi yang berpindah hanya energi kalornya saja sedangkan zat perantaranya tidak ikut berpindah. Kalor akan berpindah dari benda bersuhu tinggi menuju benda yang suhunya lebih rendah.

Perpindahan Panas atau Kalor secara Konveksi

a) Perpindahan kalor secara konveksi ialah perpindahan kalor yang disertai dengan perpindahan zat perantaranya. 

b) Umumnya peristiwa perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. 

c) 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

d) Jadi, Konveksi ialah perpindahan kalor yang disertai dengan perpindahan zat perantaranya. 

e) Beberapa contoh peristiwa konveksi antara lain pada saat merebus air, terjadinya angin darat dan angin laut., penggunaan cerobong asap pada pabrik, dan  jendela ventilasi.

f) Contoh peristiwa konveksi 

1) Padaa 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.

2) 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.

Perpindahan Kalor secara Radiasi

a) Bagaimana panas matahari dapat sampai ke bumi?

b) Kalor dari panas matahari tidak dapat berpindah secara konduksi, karena udara yang terdapat dalam atmosfer termasuk konduktor yang paling buruk. 

c) Kalor dari matahari  tidak dapat menghantar secara konveksi karena antara matahari dan bumi terdapat ruang hampa yang tidak menghantarkan kalor. 

d) Jadi, kalor dari matahari merambat ke bumi tanpa melalui zat perantara.

e) Proses perpindahan kalor yang tidak memerlukan zat perantara dinamakan radiasi. 

f) Contoh lainnya perambatan kalor secara radiasi :

1) Ketika kita pergi berkemah ke pegunungan, udara di pegunungan sangat dingin. Untuk menghangatkan badan, kita  perlu membuat api unggun. Panas dari api unggun tersebut dapat sampai ke tubuh kita tanpa melalui zat perantara. Perpindahan panas seperti ini dikatakan secara radiasi.

2) Ketika kita keluar rumah pada siang hari yang terik dengan menggunakan baju hitam, badan kita  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.  Hal tersebut dapat terjadi karena pakaian yang berwarna hitam menyerap kalor yang dikeluarkan tubuh.

g) Contoh peristiwa radiasi adalah ketika dekat api unggun panas dari api unggun berpindah secara radiasi. Warna hitam merupakan penyerap kalor radiasi yang paling baik.

Uji Kompetensi 

1. Ada berapa cara perpindahan panas?  Sebutkan! 

2. Apa yang kamu ketahui  tentang  perpindahan panas secara konduksi?  berikan contohnya! 

3. Apa yang kamu ketahui  tentang  perpindahan panas secara konveksi?  berikan contohnya! 

4. Apa yang kamu ketahui  tentang  perpindahan panas secara radiasi?  berikan contohnya!