Massa Jenis Zat [PDF]

Citation preview

TUGAS IPA “MASSA JENIS”



Disusun oleh : KURNIAWAN TENGA KELAS : VII E



MASSA JENIS ZAT Massa jenis suatu zat adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Massa jenis suatu zat dapat ditentukan dengan membagi massa zat dengan volume zat. Massa jenis menunjukkan tingkat kerapatan suatu zat. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, artinya semakin besar pula massa pada setiap volumenya. Masa jenis rata-rata suatu benda dihitung dari total massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda dengan massa jenis yang lebih tinggi memiliki volume yang lebih rendah dibanding benda bermassa sama dengan massajenis lebih rendah. Satuan SI (Standar Internasional) massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg/ m3). Massa jenis dilambangkan dengan ρ (baca = rho). Untuk menentuka massa jenis dapat diperoleh melalui persamaan: Rumus Massa Jenis:



segitiga ajaibnya Keterangan: ρ = massa jenis zat (kg/m3) atau (m/cm3) m = massa zat (kg) atau (g) V = volume zat (m3) atau (cm3) Ow ya, ada juga cara kreatif yang bisa membantumu untuk menghafalkan rumus massa jenis. Ini saya temukan di sebuah blog:



image source: harisfi.blogspot.com



Massa jenis suatu zat berbeda-beda dengan zat lain. Berikut adalah daftar massa jenis dari beberapa zat: Massa Jenis Kg/ m3 g/ cm3 No Zat Air (4ᵒC) 1 1.000 1 2 Alkohol 790 0.79 3 Air Raksa 13.600 13.6 4 Alumunium 2.700 2.7 5 Besi 7.900 7.9 6 Kuningan 8.400 8.4 7 Platina 10.500 10.5 8 Seng 7.140 7.14 9 Es 920 0.92 10 Gula 1.600 1.6 11 Garam 2.200 2.2 12 Kaca 2.600 2.6 13 Tembaga 8.900 8.9 14 Minyak tanah 800 0.8 15 Oksigen 1.3 0.0013 16 Emas 19.300 19.30



Menentukan Massa Jenis Zat Padat Zat padat dengan bentuk teratur Untuk menentukan massa jenis suatu zat padat yang berbentuk teratur (persegi/ tabung/ kerucut, dan sejenisnya), hal pertama adalah mengukur massa zat. Massa zat dapat diukur dengan menggunakan neraca atau timbangan. Kemudian, hitung volume zat dengan menggunakan rumus matematika sesuai bentuknya, misalnya menghitung benda berbentuk kubus dengan rumus r3. Selanjutnya massa jenis zat dapat ditentukan dengan membagi massa zat dengan volume zat.  Zat padat dengan bentuk tidak teratur Massa jenis suatu benda yang bentuknya tidak teratur meliputi benda-benda yang akan sulit dihitung volumenya dengan menggunakan rumus matematika . Karenanya, untuk mengetahui massa jenisnya, dapat dilakukan dengan beberapa langkah berikut: 1. Pertama, kamu perlu mengukur massa benda tersebut. Mengukur massa caranya masih sama seperti sebelumnya yakni dengan menggunakan timbangan. Jangan lupa untuk mencatat berapa hasil pengukuran timbangannya. 2. Untuk mengukur volume, kamu dapat menggunakan gelas ukur. Masukkan air ke dalam gelas ukur dengan volume tertentu. Catat berapa volume air yang kamu masukkan, misal 100 ml. 3. Selanjutnya, masukkan zat padat tersebut ke dalam gelas ukur yang berisi air tadi. Lalu amati berapa volume airnya sekarang. Volume batu ditunjukkan dari selisih kenaikan volume air. misalnya, volume air yang sebelumnya 100 ml, setelah dimasuki batu menjadi 132 ml, artinya volume batu tersebut adalah 132 ml – 100 ml = 32 ml. 4. Selanjutnya, menentukan massa jenis zat tersebut dapat dilakukan dengan membagi massa zat terhadap volume zat 



Menentukan Massa Jenis Zat Cair Untuk menentukan massa jenis dari suatu zat cair, kamu memerlukan alat yang disebut sebagai hidrometer. Hidrometer mempunyai skala massa jenis dan pemberat yang dapat membuat posisi pengukur hidrometer menjadi vertikal. Untuk mengetahui massa jenis zat cair menggunakan hidrometer sangat sederhana. Cukup masukkan hidrometer ke dalam zat cair yang hendak dihitung massa jenisnya. Hidrometer tersebut memberikan acuan bila semakin hidrometer tercelup ke dalam zat cair, artinya massa jenis zat cair tersebut semakin kecil.



Massa Jenis Zat Berguna untuk Menentukan Jenis Zat Pernahkah kamu menjumpai suatu zat yang tidak dapat disebutkan jenisnya? Kamu dapat menentukan jenis suatu zat dengan cara mengukur massa zat dan volumenya, selanjutnya mencari massa jenis zat tersebut dengan cara membagi massa zat dengan volume zat. Hasil yang diperoleh dikonfirmasikan dalam tabel massa jenis berbagai zat. Kegunaan Massa Jenis Dengan mengetahui massa jenis suatu zat, maka kita akan dapat memanfaatkan berbagai zat dengan tepat dan maksimal. Massa jenis zat dapat membantu kita untuk mengetahui sifat suatu zat, terutama mengenai kerapatannya. Hal ini membantu para pembuat pesawat terbang untuk memilih logam alumunium sebagai bahan pembuat pesawat terbang. Dengan mengetahui massa jenisnya, dapat diketahui bahwa logam alumunium memiliki sifat yang kuat dan massa yang kecil sehingga membuatnya ringan. Tidak seperti besi yang berat, maka alumunium dapat membuat pesawat terbang lebih ringan untuk terbang. Begitu juga dengan penggunaan polystyrene yang digunakan sebagai bahan mebeleir. Ini karena polystyrene besifat menempati ruangan namun tetap memiliki massa yang cukup rendah. Konsep massa jenis ini mampu mempermudah kegiatan dalam kehidupan seharihari. Misalnya, Penggunaan Konsep Massa Jenis dalam Kehidupan Sehari-Hari, sebagai berikut:  Terapung dan Tenggelamnya Kapal Selam Pernahkah kamu mengamati es yang kamu masukkan ke dalam air? ya, es itu akan terapung di dalam air. Sebaliknya, jika batu yang kamu masukkan dalam air, maka batu itu akan tenggelam. Bisakah kamu menjelaskan kenapa hal itu bisa terjadi? Ya. Ini terjadi karena pengaruh dari perbandingan masa jenis benda yang dimasukkan ke dalam air dengan air itu sendiri. Prinsipnya, suatu benda akan terapung di air ketika massa jenisnya lebih kecil daripada massa jenis air, sedangkan benda dengan massa jenis lebih besar dari air akan tenggelam di dalam air. Prinsip inilah yang dijadikan patokan dalam pembuatan kapal selam. Kapal selam dapat terapung dan juga dapat tenggelam di dalam air. Ini karena para pembuatnya merancang kapal selam tersebut agar memiliki pengatur massa jenis yang bisa diperbesar atau diperkecil. Kapal selam dilengkapi dengan tangki pemberat yang terletak di lambung kapal sebelah dalam dan luar. Tangki ini berisi air dan udara yang gunanya untuk membuat massa jenis kapal selam menjadi lebih besar atau lebih kecil. Ketika kapal selam hendak dibuat tenggelam, maka air laut dipompa masuk ke dalam tangki pemberat sehingga massa jenis kapal selam menjadi lebih besar dari massa jenis air dan kapal pun akan tenggelam. Sebaliknya, ketika kapal selam hendak dibuat terapung, maka air laut dipompa keluar sehingga massa jenis total kapal selam menjadi lebih kecil dan kapal pun akan naik terapung.  Terbangnya Balon Gas



Prinsip massa jenis ini juga digunakan untuk membuat balon gas dapat terbang. Untuk membuat sebuah balon gas dapat terbang di udara, artinya, massa jenis dalam balon tersebut harus lebih kecil dari udara yang ada disekitarnya. Para ahli menemukan bahwa helium adalah gas yang memiliki massa jenis lebih kecil dari udara bebas. Karenanya, balon diisi dengan gas helium sehingga massa jenisnya menjadi lebih kecil dan balon pun bisa terbang naik.  Kapur dalam Air Minum Dingin Air yang biasa dikonsumsi manusia terkadang tidak selalu bebas dari zat-zat seperti kapur. Hal ini bisa lebih terlihat ketika sebotol air minum di masukkan ke dalam lemari es. Jika air tersebut mengandung kapur, maka setelah air itu dingin di dalam lemari es, kamu pun bisa melihat endapan kapur di dalam botol itu, meskipun sebelumnya air itu bisa tampak jernih. Ini karena kapur yang terlarut dalam air sulit untuk dilihat langsung dengan mata telanjang. Namun, ketika suhu air menjadi dingin, maka massa jenis air juga menjadi lebih kecil. Hal ini membuat kapur yang memiliki massa jenis lebih besar lalu terpisah dan mengendap.



Suhu dan Pengukurannya Materi Fisika SMP Kelas 7 yang akan dibahas kali ini adalah Suhu dan Pengukurannya. Pada pembahasan ini akan dipaparkan bagaimana cara mengukur suhu, pengertian suhu dan perbandingan suhu berdasrkan macam-macam satuan suhu. Suhu dan Pengukurannya Ketika tangan kita dicelupkan ke dalam air yang baru direbus, beberapa saat kemudian tangan kita akan merasakan panas. Demikian pula saat tangan kita memegang es, ternyata tangan kita merasa dingin. Dalam kehidupan sehari-hari panas atau dingin biasa digunakan untuk menjelaskan derajat suhu suatu benda. Suatu benda dikatakan panas, berarti benda tersebut memiliki suhu yang tinggi. Demikian pula suatu benda dikatakan dingin, berarti benda tersebut bersuhu rendah. Konsep Suhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.



Alat yang digunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan menyatakannya dengan angka disebut termometer. Sebuah termometer biasanya terdiri dari sebuah pipa kaca berongga yang berisi zat cair (alkohol atau air raksa), dan bagian atas cairan adalah ruang hampa udara. Termometer dibuat berdasarkan prinsip bahwa volume zat cair akan berubah apabila dipanaskan atau didinginkan. Volume zat cair akan bertambah apabila dipanaskan, sedangkan apabila didinginkan volume zat cair akan berkurang. Naik atau turunnya zat cair tersebut digunakan sebagai acuan untuk menentukan suhu suatu benda. Untuk lebih memahami prinsip kerja termometer, lakukan demonstrasi berikut ini! Panaskan air berwarna di dalam tabung sampai mendidih seperti ditunjukkan pada gambar di atas! Amati dengan teliti air berwarna tersebut. Apakah yang terjadi? Tentu tidak lama kemudian kamu akan melihat bahwa zat cair dalam pipa kaca naik mencapai titik tertentu. Perubahan volume zat cair dalam pipa dapat digunakan untuk mengukur volume. Seperti kita ketahui bahwa zat cair sebagai bahan pengisi thermometer ada dua macam, yaitu air raksa dan alkohol. Nah, ternyata zat cair tersebut memiliki beberapa keuntungan dan kerugian. a. Termometer air raksa. Berikut ini beberapa keuntungan air raksa sebagai pengisi termometer, antara lain : 1) Air raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga pengukurannya menjadi teliti. 2) Air raksa mudah dilihat karena mengkilat. 3) Air raksa cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang diukur. 4) Jangkauan suhu air raksa cukup lebar, karena air raksa membeku pada suhu – 40 0C dan mendidih pada suhu 360



0



C.



5) Volume air raksa berubah secara teratur.Selain beberapa keuntungan, ternyata air raksa juga memiliki beberapa kerugian, antara lain: 1) Air raksa harganya mahal. 2) Air raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah. 3) Air raksa termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila tabungnya pecah. b. Termometer alkohol Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain : 1) Alkohol harganya murah. 2) Alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil ternyata alkohol mengalami perubahan volume yang besar. 3) Alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik beku alkohol –1300C. Kerugian menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain : 1) Membasahi dinding kaca. 2) Titik didihnya rendah (78 0C)3) Alkohol tidak berwarna, sehingga perlu memberi pewarna dahulu agar dapat dilihat. Mengapa air tidak dipakai untuk mengisi tabung termometer? Alasannya karena air membasahi dinding kaca, jangkauan suhunya terbatas, perubahan volumenya kecil, penghantar panas yang jelek. Termometer air raksa banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya untuk mengukur panas badanmu digunakan thermometer demam. Sedangkan untuk mengukur suhu suatu ruangan digunakan termometer dinding. Jenis-jenis termometer, antara lain :



a. Termometer zat cair dalam gelas Termometer ini biasanya digunakan untuk mengukur temperatur pada daerah bataspengukuranyang dipengaruhi oleh jenis zat termometrik yang berupa cairan dalam pipa kapiler.Prinsip yang dipakai adalah zat cair memuai apabila dipanaskan. b. Termokopel Termokopel terdiri dari dua jenis logam yang dihubungkan dan membentuk rangkaian tertutup. Besarnya aliran listrik pada kawat berubah sesuai dengan perubahan suhu. Keun-tungan termokopel terletak pada kecepatan mencapai keseimbangan suhu dengan sistem yang akan diukur. c. Termometer hambatan listrik Dasar kerja termometer ini adalah hambatan listrik dari logam akan bertambah apabila suhu logam tersebut naik. d. Termometer gas volume tetap Termometer ini terdiri dari bola yang berisi gas yang dihubungkan dengan tabung manometer. Prinsip kerjanya adalah perubahan tekanan suatu gas akibat perubahan suhu bila volumenya tetap. 3. Perbandingan Skala Termometer Supaya suhu suatu benda dapat diukur dengan menggunakan termometer hingga diketahui nilainya, maka dinding kaca thermometer diberi skala dengan cara menandai titik-titik tertentu pada kaca. Setelah itu masing-masing titik tersebut diberi angka untuk menunjukkan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Langkah yang dipakai untuk menentukan skala suhu thermometer menurut Celsius, sebagai berikut:a. Titik tetap bawah skala Celsius (00) menggunakan suhu air yang sedang membeku (es).b. Titik tetap atas (1000 ) menggunakan suhu air yang sedang mendidih pada tekanan udara normal yaitu 1 atm.c. Bagi jarak antara kedua titik tetap atas dan titik tetap bawah menjadi bagian yang sama (100 bagian). Hal ini menunjukkan bahwa jarak antara dua garis berurutan sama dengan 10C.



Di bawah ini ditunjukkan perbandingan empat skala suhu, yaitu skala suhu Celsius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin



Skala Termometer Perbandingan skala antara temometer Celcius, thermometer Reaumur, dan termometer Fahrenheit adalah C : R : F = 100 : 80 : 180C : R : F = 5 : 4 : 9 Dengan membandingkan perubahan suhu dan interval kedua titik tetap masing-masing termometer, diperoleh hubungan sebagai berikut. Tx – Xb ———– Xa – Xb



=



Ty – Yb ———Ya – Yb



Keterangan:Xa = titik tetap atas termometer XXb = titik tetap bawah termometer XTx = suhu pada termometer XYa = titik tetap atas termometer YYb = titik tetap bawah termometer YTy = suhu pada termometer Y