TEKANAN ZAT PADAT, CAIR, DAN GAS

MAPEL   :  IPA

KELAS    : 8

MATERI   : TEKANAN ZAT PADAT, CAIR, DAN GAS

PERTEMUAN   : KE 2  DARI 3

GURU PENGAMPU   : SEPTYANA FORI

WAKTU PEMBELAJARAN   : SENIN, 15  JANUARI  2024

KD :   3.7 Menganalisis Tekanan Zat dan Penerapannya dalam kehidupan

TUJUAN   :     

1.      Siswa diharapkan memahami tekana zat padat, cair, dan gas

            2.     Siswa juga diharapkan dapat mengaplikasikan konsep tekanan zat dalam makhluk hidup

 

APERSEPSI  : - Nutrisi sangat diperlukan unt pertumbuhan manusi

                         - Contoh nutrisi: karbohidrat, vitamin, protein

                         - Makan makanan 4 sehat 5 sempurna

MATERI    

Bunyi hukum Archimedes yaitu “Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair mengalami gaya ke atas yang sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.”

Nah, hukum archimedes mengisyaratkan 3 keadaan

2. Tenggelam

Keadaan ini terjadi ketika massa jenis zat cair lebih kecil dari massa jenis benda. Contohnya besi atau baja akan tenggelam jika dimasukkan ke dalam air karena massa jenis besi lebih besar dari massa jenis air.
Pada keadaan tenggelam, berat benda di dalam cairan lebih besar dibandingkan gaya ke atas oleh cairan.

Gaya tekan air  < berat benda

Nah, hukum archimedes mengisyaratkan 3 keadaan

1. Melayang

Keadaan ini terjadi ketika massa jenis zat cair sama dengan massa jenis benda. Benda yang melayang berada di antara dasar bejana dan permukaan cairan. Contohnya telur yang dimasukkan ke dalam air yang lalu ditambahkan sedikit garam akan melayang karena massa jenis keduanya sama.

Gaya tekan air = berat benda

Hal yang sama terjadi pada ikan?ikan dapat menyamakan beratnya dengan berat air yang dipindahkan supaya bisa melayang. Caranya apakah ikan akan mengisi pundi-pundi berenangnya dengan udara.

3. Terapung

Keadaan ini terjadi saat massa jenis zat cair lebih besar dari massa jenis benda. Contohnya sterofoam atau plastik akan terapung jika dimasukkan ke dalam air. Contoh penerapan hukum archimedes benda terapung \

Gaya tekan air > berat benda.

Rumus dari hukum Archimedes

F = ρ . g . V

Dimana Fa = gaya tekan keatas satuan Newton (N)
ρ = massa jenis satuan Kg/L
g = gravitasi satuan N /Kg
V= volume satuan m³

CONTOH SOAL:

Sebuah balok tercelup seluruhnya dalam minyak. Bila volume balok 8 m³, tentukan berat balok dalam minyak tanah yang memiliki massa jenis 800 kg/m³ , berapakah gaya angkat yang dialami balok
Penyelesaian

Diketahui :

Volume balok : V = 8 m³
gravitasi : 10 N/ Kg
Massa jenis minyak  ρ = 800 kg /m³
Ditanya:  gaya angkat Fa?
Jawab:
Fa = ρ . g . V
= 800 kg/ m³ . 10 N/kg . 8 m³
= 64.000 N

Contoh Penerapan Hukum Archimedes

Hukum Archimedes banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa contoh benda yang menggunakan hukum ini adalah

1. Kapal selam

Uniknya kapal selam dia bisa mengapung, dia sanggup melayang dan dia baik-baik saja menyelam. Kapal selam akan mengatur massa jenisnya di dalam air sehingga posisinya  bisa menyelam, melayang atau mengapung di permukaan air . Caranya adalah dengan mengeluarkan atau memasukkan air untuk mengurangi atau menambahkan massanya

2. Kapal Laut

Aneh ga sih,  Kapal laut kan  biasanya terbuat dari baja atau besi, nah kok bisa tetap mengapung di atas laut, harusnya dengan bahan berat begitu tenggelam dong?

Mengapa demikian? Nah, ternyata Hal ini karena gaya angkat pada  kapal sebanding dengan berat kapal. Bagaimana caranya? Begini ,Kapal laut memiliki bentuk berongga sehingga volume air yang dipindahkan lebih besar dan gaya angkat ke atas lebih besar juga.

3. Balon udara

Ternyata Penerapan Hukum Archimedes juga berlaku pada benda jenis gas yaitu pada balon udara loh. Kan gas memiliki sifat nyaris sama dengan air.

Konsepnya balon udara adalah , Agar dapat melayang di udara, balon udara diisi dengan gas yang memiliki massa jenis lebih kecil daripada massa jenis udara di atmosfer.

Tekanan Gas

Ketika air dalam enlemeyer ditutup dengan balon karet kemudian dipanaskan akan membuat balon karet mengembang. Ini terjadi karena partikel gas dalam enlemeyer menerima kalor dari pemanasan, akibatnya gerakan partikel gas dalam enlemeyer semakin cepat dan terjadilah pemuaian sehingga tekanannya besar. 

Tekanan dalam enlemeyer diteruskan sama besar menuju balon, sehingga tekanan didalam balon lebih besar daripada tekanan gas diluar balon yang mengakibatkan balon mengembang. Berikut ilustrasi balon karet dan air dalam enlemeyer : (a): balon karet dan air dingin dalam enlemeyer, (b): balon karet dan elemeyer berisi air panas

 

Struktur balon udara

Balon udara dapat terbang karena massa jenis balon udara lebih rendah daripada massa jenis udara disekitarnya. Massa jenis balon dikendalikan oleh pilot perubahan temperatur pada udara dalam balon dengan menggunakan pembakar dibawah lubang balon.

4. Pengangkutan Air dan Nutrisi pada Tumbuhan

Konsep tekanan zat juga terdapat pada makhluk hidup seperti pengangkutan air dan nutrisi pada tumbuhan; tekanan darah pada sistem peredaran darah manusia; tekanan gas pada proses pernapasan manusia. 

Pengangkutan air dan nutrisi pada tumbuhan: pengangkutan air pada tumbuhan terjadi karena adanya jaringan xilem. Air dari dalam tanah diserap oleh rambut – rambut akar kemudian masuk ke sel epidermis melalui osmosis. Selanjutnya, air menuju korteks, endodermis dan perisikel. Kemudian air menuju xilem akar, xilem batang dan xilem daun. 

Berikut ilustrasi pengangkutan air masuk kedalam akar

Air dapat diangkut naik ke daun dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya daya kapilaritas batang yang dipengaruhi oleh gaya kohesi dan adhesi. Kohesi adalah kecenderungan molekul untuk berikatan dengan molekul lain yang sejenis. Adhesi adalah kecenderungan molekul untuk berikatan dengan molekul lain yang tak sejenis. 

Air dimanfaatkan dalam fotosintesis. Didalam daun, air mengalami penguapan (transpirasi). Penggunaan air oleh daun akan menyebabkan terjadinya tarikan terhadap ari dalam xilem sehingga air didalam akar dapat naik ke daun. 

Berikut ilustrasi pengangkutan air dari akar menuju daun : 

Semua bagian tumbuhan memerlukan nutrisi. Nutrisi tumbuhan berupa gula dan asam amino hasil fotosintesis yang diedarkan oleh jaringan floem. Pengangkutan hasil fotosintesis dimulai dari daun (daerah berkonsentrasi gula tinggi) menuju ke seluruh tubuh (daerah berkonsentrasi gula rendah) dengan bantuan sirkulasi air yang mengalir melalui xilem dan floem. 

Berikut ilustrasi pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan : 

5. Tekanan Darah pada Sistem Peredaran Darah Manusia

Tekanan pada pembuluh darah berprinsip keja seperti hukum pascal. Ketika jantung memompa darah, darah mendapat dorongan sehingga dapat mengalir melalui pembuluh darah kemudian memberi dorongan pada pembuluh darah yang disebut tekanan darah.

Bila kehilangan darah karena kecelakaan atau penyakit, tekanan darah akan hiang sehingga darah tidak dapat mengalir menuju sel – sel di seluruh tubuh, akibatnya sel – sel akan mati karena tidak mendapat oksigen dan nutrisi. Tekanan darah diukur menggunakan alat sphygmomanometer atau tensimeter. 

Gambar sphygmomanometer :

Tekanan darah diukur dalam pembuluh nadi (arteri) yang terdapat di lengan atas. Tekanan darah orang normal sekitar 120/80 mmHg. 120 : angka sistol, menunjukkan tekanan saat bilik berkontraksi dan darah terdorong keluar dari bilik jantung melalui pembuluh arteri. 

80 : angka diastol menunjukkan hasil pengukuran tekanan saat bilik relaksasi dan darah masuk menuju bilik jantung, tepat sebelum bilik – bilik berkontraksi lagi. Berikut cara pengukuran tekanan darah : 

Berdasar hukum pascal : tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar. Begitu pula tekanan darah pada aorta, sama dengan tekanan pada arteri atau pembuluh nadi pada lengan atas. 

6. Tekanan Gas pada Proses Pernapasan Manusia

Dalam paru – paru, yaitu alveolus terjadi pertukaran gas O₂ dan CO₂ secara difusi, yaitu perpindahan zat terlarut dari daerah berkonsentrasi dan bertekanan parsial tinggi ke daerah berkonsentrasi dan bertekanan parsial rendah. Setiap menit paru – paru dapat menyerap sekitar 250 mL O₂ dan mengeluarkan CO₂ sekitar 200 mL. 

Tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam campuran gas tersebut yaitu tekanan O₂ dan CO₂ yang terlarut dalam darah. Pada sistem peredaran darah, darah yang masuk ke paru – paru melalui arteri pulmonalis memiliki parsial O₂ yang lebih rendah dan parsial CO₂ lebih tinggi daripada udara dalam alveoli (alveoli : jamaknya alveolus). 

Ketika darah memasuki kapiler alveoli, CO₂ dalam darah berdifusi menuju alveoli dan O₂ dalam alveoli berdifusi ke dalam darah. Akibatnya, pasial O₂ dalam darah naik (banyak mengandung O₂) dan parsial CO₂ turun (sedikit mengandung CO₂). Selanjutnya, darah menuju jantung kemudian dipompa ke seluruh tubuh. 

Ketika darah di jaringan tubuh, O₂ dalam berdifusi menuju jaringan tubuh. Kandungan CO₂ dalam jaringan lebih besar dari kandungan jaringan dalam darah, sehingga CO₂ dalam jaringan berdifusi kedalam darah. Setelah melepas O₂ dan CO₂ dari jaringan, darah kembali ke jantung dan dipompa lagi ke paru – paru. 

EVALUASI

Setelah kalian membaca materi diatas, jawablah pertanyaan dibawah ini

Sebutkan mengapa air dapat naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi karena dipengaruhi oleh 3 faktor sebutkan

dikerjakan di buku latihan dan dikumpul

KESIMPULAN

Air dapat naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi karena dipengaruhi oleh 3 faktor yaitu

a. Daya tekan akar

b. Kapilaritas batang, dan

c. Daya hisap daun.