Fenomena Pada Materi Suhu dan Kalor

Fenomena pada konsep Suhu dan Kalor

Konsep suhu dan kalor bersifat abstrak, counterintuitive, dan sangat sulit dipahami oleh siswa sehingga siswa memiliki berbagai konsepsi mengenai materi ini terutama pada penjelasan mengenai fenomena-fenomena sehari-hari. Untuk dapat memahami dengan baik fenomena pada materi suhu dan kalor, terlebih dahulu harus memahami konsep yang paling esensial pada materi ini. Konsep esensial tersebut adalah definisi suhu dan kalor harus dipahami dengan jelas. Berikut ini dijelaskan definisi kedua istilah tersebut. 

1. Suhu merupakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Seberapa panas dan seberapa dingin itulah yang disebut dengan suhu. Sering kita mendengar kalau suhu itu dibedakan menjadi suhu panas dan suhu dingin, kadang-kadang juga ada yang mengatakan suhu hangat. Ketiga suhu yang kita dengar tersebut tidaklah sesuai degan konsepsi ilmiah atau salah konsep. Gambaran mengenai istilah suhu dan kalor yang tepat adalah suhunya rendah atau suhunya tinggi dan bisa juga dinyatakan dengan angka misalnya 10°C (10 derajat celsius).
2. Kalor merupakan energi yang berpindah dari benda yang bertemperatur tinggi ke benda yang bertemperatur rendah.  Kalor akan terus berpindah selama masih ada perbedaan suhu dan akan terhenti ketika suhu benda sama (mencapai kesetimbangan termal). Ingat kalor itu merupakan energi yang berpindah karena adanya perbedaan temperatur dan bukan energi yang dimiliki oleh suatu benda. energi yang sudah mencapai benda, tidak disebut kalor lagi tapi dia menjadi energi dalam (U). energi dalam ini nanti kita bahas pada pembahasan termodinamika.

 Fenomena dalam kehidupan sehari-hari

• Mengapa kalau kita berada di pegunungan pada malam hari maupun pagi hari kita merasa lebih hangat jika menggunakan sweather (baju tebal)?

Berdasarkan penelitian yang penulis lakukan di salah satu sekolah di Bali. Penulis menukan bahwa sebagian besar siswa mengatakan karena hawa dingin tidak dapat masuk ke badan karena terhalang oleh swether. Jawaban siswa tersebut termasuk kategori miskonsepsi. Konsepsi ilmiahnya adalah pada saat suhu udara rendah sedangkan suhu tubuh kita lebih tinggi daripada suhu lingkungan, maka akan terjadi transfer kalor dari tubuh ke lingkungan sehingga kita merasa kedinginan. Penggunakan baju tebal dapat menghambat transfer kalor tersebut sehingga kalor yang keluar dapat dikurangi dan  kita akan merasa lebih nyaman.

• Mengapa dinding luar gelas yang berisi es timbul titik-titik air seperti pada gambar dibawa? 

Berdasarkan penelitian yang penulis lakukan dapat diketahui bahwa sebagian siswa berpikir kalau titik-titik air tersebut berasal dari dalam gelas. Titik-titik air tersebut keluar melalui pori-pori gelas. Beberapa siswa juga ada yang mengatakan es menguap dan membasahi dinding gelas. Konsepsi siswa tersebut bersifat miskonsepsi (salah konsep). Bintik-bintik air tersebut sebenarnya berasal dari peristiwa pengembunan udara yang berada di sekitar dinding gelas. Udara mengalami pengembunan karena udara di sekeliling gelas melepaskan kalor kepada es dalam gelas sebab suhu udara lebih besar daripada suhu es dalam gelas. Karena udara melepaskan kalor makanya udara berubah wujud menjadi air, yang kita lihat berupa titik-titik air di luar gelas. Fenomena tersebut dapat kalian buktikan dengan cara mencapur zat pewarna dalam campuran air dengan es tersebut. Titik-titik air tersebut tetap berwarna bening dan tidak berwarna seperti pewarna kalian. Temuan tersebut menunjukkan bahwa titik-titik air tersebut tidak berasal dari dalam gelas.

• Dua buah sendok dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air dingin. Sendok yang satu terbuat dari besi dan sendok lainnya terbuat dari plastik. Setelah selang waktu yang cukup lama, kedua sendok di pegang dengan tangan. Ternyata sendok besi terasa lebih dingin daripada sendok plastik. Jika suhu kedua sendok tersebut diukur dengan termometer maka?  
• 
  Berdasarkan penelitian yang penulis lakukan, kepada 70 orang reponden.100% siswa mengalami miskonsepsi. Seluruh siswa mengatakan kalau suhu sendok besi lebih rendah daripada suhu pada sendok plastik. Mereka berpikir begitu karena mereka memegang besi terasa dingin sedangkan plastik tidak. Konsepsi ilmiahnya adalah suhu sendok plastik dan sendok besi jika diukur dengan menggunakan termometer akan menunjukkan nilai yang sama karena antara sendok plastik, sendok besi, dan air es sudah terjadi kesetimbangan termal. sendok besi kita pegang terasa lebih dingin karena sendok besi menyerap kalor dari tangan kita (besi merupakan konduktor) sedangkan sendok kayu tidak menghantarkan kalor dari tangan ke air es sehingga sendok besi tidak terasa dingin.    Semoga bermanfaat...