tugas membuat Lembar kegiatan siswa

1. LEMBAR KEGIATAN SISIWA
A. Judul: Eksperimen Elastisitas dan Termodinamika Sederhana
B. Tujuan Percobaan
1. Untuk memahami konsep elastisitas suatu bahan
2. Untuk memahami hukum termodinamika I
C. Dasar Teori
1. Elastisitas bahan
Elastisitas merupakan kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk semula
setelah gaya luar pada benda tersebut dihilangkan. Gaya luar bisa berupa tarikan,
dorongan, dan lain sebagainya. Apabila setelah gaya luar pada benda tersebut
dihilangkan, tetapi bahan elastis tersebut tidak dapat kembali ke bentuk semula, maka
dikatakan bahan tersebut melewati batas elastisitas. Batas elastisitas diartikan sebagai
jumlah maksimum tegangan yang dialami suatu bahan untuk kembali ke bentuk
awalnya. Batas elastisitas bergantung pada jenis bahan yang digunakan. Jika pada
batas elastis benda terus-menerus diberi gaya maka benda akan putus, hancur, atau
rusak.
2. Termodinamika
Termodinamika adalah ilmu tentang energi, yang secara spesifik membahas
tentang hubungan antara energi panas dengan kerja. Seperti yang telah diketahui
bahwa energi di alam dapat terwujud dalam berbagai bentuk, selain energi panas dan
kerja, yaitu energi kimia, energi listrik, energi nuklir, energi gelombang elektromagnet,
energi akibat gaya magnet, dan lain-lain. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke
bentuk lain, baik secara alami maupun hasil rekayasa teknologi. Selain itu energi di
alam semesta bersifat kekal, tidak dapat dibangkitkan atau dihilangkan, yang terjadi
adalah perubahan energi dari satu bentuk menjadi bentuk lain tanpa ada pengurangan
atau penambahan. Prinsip ini disebut sebagai prinsip konservasi atau kekekalan energi.
Perubahan-perubahan energi dalam termodinamika didasarkan pada dua
hukum.
1. Hukum termodinamika pertama yang merupakan pernyataan lain dari hukum
kekekalan energi, dimana energi dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lain
dan jumlahnya selalu kekal.

2. 2. Hukum termodinamika kedua yang memberi bahasan apakah suatu proses dapat
terjadi atau tidak. Kerja dapat diubah menjadi kerja seluruhnya akan tetapi kalor
tidak dapat diubah menjaddi kalor secara keseluruhan.
Dalam termodinamika ada dua jenis sistem, yaitu sistem tertutup dan sistem
terbuka. Dalam sistem tertutup masa dari sistem yang dianalisis tetap dan tidak ada
masa keluar dari sistem atau masuk kedalam sistem, tetapi volumenya bisa berubah.
Yang dapat-keluar masuk sistem tertutup adalah energi dalam bentuk panas atau kerja.
Contoh sistem tertutup adalah suatu balon udara yang dipanaskan, dimana masa udara
di dalam balon tetap, tetapi volumenya berubah, dan energi panas masuk kedalam
masa udara didalam balon.
Dalam sistem terbuka, energi dan masa dapat keluar sistem atau masuk kedalam
sistem melewati batas sistem. Sebagian besar mesin-mesin konversi energi adalah
sistem terbuka. Sistem mesin motor bakar adalah ruang didalam silinder mesin,
dimana campuran bahan bahan bakar dan udara masuk kedalam silinder, dan gas
buang keluar sistem melalui knalpot. Turbin gas, turbin uap, pesawat jet dan lain-lain
adalah merupakan sistem termodinamika terbuka, karena secara simultan ada energi
dan masa keluar-masuk sistem tersebut.
Hukum Termodinamika I
Gas dianggap terdiri atas molekul-molekul. Tiap molekul ini bergerak karena
mempunyai energi. Jumlah tiap energi yang dimiliki oleh tiap molekul dinamakan
energi dalam gas. Besar energi dalam:
1. untuk gas monoatomik:
2. untuk gas diatomik
a. pada suhu rendah:
b. pada suhu sedang:
c. pada suhu tinggi:
Dari persamaan tersebut terlihat bahwa energi dalam gas hanya tergantung pada
suhu. Untuk mengubah energi dalam gas berarti harus mengubah suhu. Suhu dapat
diubah, jika sistem menerima/memberikan panas atau sistem melakukan/menerima
usaha. Panas yang diterima oleh gas digunakan untuk dua hal, yaitu untuk menaikkan
energi dan untuk melakukan usaha luar. "Jumlah panas yang diterima oleh suatu gas

3. (sistem) dan usaha yang dilakukan terhadap suatu gas (sistem) dapat digunakan untuk
menambah energi dalam gas (sistem) tersebut".
Dimana:
Q = panas yang diterima oleh gas
Δu = perubahan energi dalam gas
W = usaha yang dilakukan oleh gas
D. Alat dan Bahan
1. 2 buah balon
2. 2 buah lilin
3. 2 buah gelas
4. Korek api
5. Air
E. Langkah Kegiatan
1. Berilah tanda pada gelas, 1 dan 2.
2. Masukkan lilin ke dalam gelas 1 dan gelas 2.
3. Hidupkan lilin pada gelas 1 dan 2 menggunakan korek api.
4. Tiuplah balon pertama dan ikatlah ujungnya.
5. Isilah balon kedua dengan air secukupnya dan ikatlah ujungnya.
6. Letakkan balon pertama (yang ditiup) di atas gelas pertama.
7. Letakkan balon kedua (yang berisi air) di atass gelas kedua.
8. Amatilah yang terjadi pada balon pertama dan balon kedua.
F. Hasil Pengamatan
1. Apa yang terjadi pada balon pertama setelah dipanaskan?
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
................................................................................................................................
2. Apa yang terjadi pada balon kedua setelah dipanaskan?
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
................................................................................................................................
Q = Δu + W

4. G. Pertanyaan-Pertanyaan
1. Bagaimana bunyi hukum termodinamika I tentang energi dalam?
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
................................................................................................................................
2. Apa definisi elastisitas suatu bahan?
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
................................................................................................................................
3. Apa yang terjadi jika suatu bahan melebihi batas elastisitasnya?
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.................................................................................................................................
4. Mengapa balon pertama meletus?
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.................................................................................................................................
5. Mengapa balon kedua tidak meletus?
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
.................................................................................................................................
H. Kesimpulan
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................