Close Klik 2x

Konsep Pemuaian

Advertisement

Konsep Pemuaian – Pada pembahasan mengenai suhu, kalian telah mempelajari jika suatu benda berubah suhunya, maka sifatnya pun turut berubah. Salah satu perubahan yang terjadi pada benda adalah ukurannya. Jika suhu naik, secara umum ukuran benda bertambah. Nah, peristiwa ini disebut dengan pemuaian.

Pemuaian Zat Padat

Jika suatu besi dipanaskan sampai suhu naik, maka besi tersebut akan mengalami pemuaian. Zat padat akan mengalami muai panjang, muai luas, dan muai volume.

1. Pemuaian panjang zat padat
Alat yang digunakan untuk menyelidiki muai panjang berbagai zat padat adalah Musschenbroek. Adapun perubahan panjang benda akibat pemuaian secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Formula Muai Panjang

Δl = loαΔt
ltlo = loαΔt
lt = loαΔt + lo
lt = lo (1 + αΔt)

Keterangan
Δl = ltlo = perubahan panjang (m)
lt = panjang akhir (m)
lo = panjang mula-mula (m)
α = koefisien muai panjang (/oC)
Δt = tto = perubahan temparatur (oC)
t = temperatur akhir (oC)
to = temperatur mula-mula (oC)
Persamaan tersebut merupakan formula umum untuk menyelesaiakan masalah muai panjang.

2. Pemuaian luas zat padat
Jika suatu benda berbentuk lempengan lalu dipanaskan, maka akan terjadi pemuaian pada kedua sisi-sisinya. Peristiwa pemuaian ini disebut dengan pemuaian luas. Pemuaian luas memiliki koefisien muai dua kali koefisien muai panjang. Pemuaian luas dapat dirumuskan sebagai berikut.

Formula Muai Luas

ΔA = AoβΔt
AtAo = AoβΔt
At = AoβΔt + Ao
At = Ao (1 + βΔt)

Keterangan
ΔA = AtAo = perubahan luas (m2)
At = luas akhir (m2)
Ao = luas mula-mula (m2)
β = koefisien muai luas (/oC)
Δt = tto = perubahan temparatur (oC)
t = temperatur akhir (oC)
to = temperatur mula-mula (oC)
Di atas, merupakan perumusan muai luas zat padat.

3. Pemuaian volume zat padat
Benda-benda yang berdimensi tiga (memiliki panjang, lebar, dan tinggi) seperti balok besi akan mengalami muai ruang jika dipanaskan. Peristiwa pemuaian ini disebut dengan pemuaian ruang (volume). Pemuaian ruang memiliki koefisien muai sebesar tiga kali koefisien muai panjang. Pemuaian ruang dapat dirumuskan sebagai berikut.

Formula Muai Volume

ΔV = VoɣΔt
VtVo = VoɣΔt
Vt = VoɣΔt + Vo
Vt = Vo (1 + ɣΔt)

Keterangan
ΔV = VtVo = perubahan volume (m3)
Vt = volume akhir (m3)
Vo = volume mula-mula (m3)
ɣ = koefisien muai volume (/oC)
Δt = tto = perubahan temparatur (oC)
t = temperatur akhir (oC)
to = temperatur mula-mula (oC)

Pemuaian Zat Cair

Zat cair hanya mengalami pemuaian volume. Muai volume zat cair lebih besar daripada muai volume zat padat. Pemuaian zat cair tidak berlaku untuk air yang temperaturnya 0 – 4oC, karena justru air menyusut jika dipanaskan. Peristiwa ini disebut anomali air. Dengan kata lain anomali air adalah sifat yang dimiliki zat cair pada temperatur 0 – 4oC yang mengalami penyusutan jika dipanaskan. Secara matematis, pemuaian zat cair dapat ditulis sebagai berikut.

Formula Muai Zat Cair

ΔV = VoɣΔt
Vt = Vo (1 + ɣΔt)

Pemuaian Gas

Gas hanya mengalami pemuaian volume seperti halnya zat cair. Koefisien muai volume untuk semua gas adalah sama, sehingga secara matematis dapat ditulis.

Formula Muai Gas

Konsep Pemuaian | lookadmin | 4.5