Pemuaian – Setelah sebelumnya kami telah memberikan materi tentang Hukum Gas Ideal. maka pada konferensi kali ini akan kami paparkan materi pembahasan perihal Pemuaian – Rumus, Panjang, Zat Cair, Zat Padat & Contoh Soal. Nah untuk lebih jelasnya simak ulasan selengkapnya berikut ini.
Daftar Isi
Pengertian Pemuaian
Apa yg dimaksud dgn Pemuaian ? yakni merupakan suatu pertambahan ukuran terhadap suatu benda yg diakibatkan terjadinya kenaikan pada suhu zat tersebut.
Selain itu pemuaian pula bisa berlangsung pada sautu zat padat, cair, & pula gas.
Nah mengetahui mengeai volume terjadinya pemuaian zat tersebut, hal itu sungguh bergantung pada ukuran pada permulaan mulanya benda tersebut,
Kemudian terjadinya sebuah kenaikan pada suhu & jenis zat, sehingga dr imbas yg ditimbulkan dr pemuaian zat tersebut sangat bermanfaat untuk membuatkan banyak sekali teknologi.
Apa itu Pemuaian Panjang?
Apa yg dimaksud dgn Pemuaian panjang atau biasa diketahui dgn sebutan pemuaian linier.
Kemudian terjadinya Pemuaian panjang pada sautu zat padat dapat terjadi apabila zat padat tersebut cuma dipandang selaku satu dimensi (berupa garis).
Kemudian hasil yg diperoleh dr diadakannya suatu percobaan Musschenbroek mampu disimpulkan bahwa terjadinya pertambahan panjang pada suatu zat padat yg dipanasi setara dgn panjang mula-mula, kemudian setara dgn adanya peningkatan suhu & hal tersebut sungguh bergantung pada jenis zat padat.
Kemudian jikalau ingin dapat membedakan terhadap sifat muai yg terjadi dr banyak sekali zat, maka dapat dipakai suatu konsep koefisien muai.
Nah dlm pemuaian panjang, maka mampu digunakan rancangan koefisien muai panjang atau disebut pula dgn koefisien muai linier yg bisa didefinisikan merupakan suatu perbandingan antara pertambahan panjang zat dgn panjang mula-mula zat, lalu dr tiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu.
Maka apabila koefisien muai panjangnya maka akan dapat menerapkan lambang α sedangkan untuk pertambahan panjang dgn lambang ΔL, panjang mula-mula L0 lalu untuk pergantian suhu dgn lambang ΔT jadi koefisien muai panjang bisa dinyatakan dgn memakai persamaan berikut :
Maka pada satuan dari α ialah 1/K atau K-1. Maka dgn persamaan (1) yg ada di atas, sehingga diperolehlah suatu persamaan selaku berikut.
| ∆L = αL0∆T…………. Pers. (2) |
Yang mana ∆L = Lt – L0, maka pada persamaan (2) akan menjadi:
Lt – L0 = αL0∆TLt = L0 + αL0∆T
| Lt = L0(1 + α∆T) … Pers. (3) |
Keterangan:
Lt = merupakan keterangan panjang benda tatkala dipanaskan (m)
L0 = merupakan informasi panjang benda mula-mula (m)
α = merupakan koefisien muai linear/panjang (/oC)
∆T = merupakan suatu pergeseran suhu (oC)
Tabel Koefisien Pemuaian Panjang
Di bawah ini terdapat tabel keterangan dr Beberapa Jenis Zat Padat
| Jenis Bahan | Koefisien muai Panjang (dalam K-1) |
| Kaca | 0.000009 |
| Baja/besi | 0.000011 |
| Aluminium | 0.000026 |
| Pirex (Pyrex) | 0.000003 |
| Platina | 0.000009 |
| Tembaga | 0.000017 |
Pemuaian pada Zat Padat
Nah mengenai bentuk dr Zat padat ini yakni membentuk sperti sebuah ruang, yg apabila dipanaskan maka mengalami suatu pemuaian volum.
Kemudian terjadinya pemuaian volum ini bisa pula insiden ini disebut dgn koefisien muai volum/ruang yg dilambngan dgn menggunakan sebuah lambang γ.
Apabuila ruang mula-mula V0, lalu pertambahan volum dgn dilambangkan ΔV & untuk pergeseran suhu dgn lamabang ΔT, maka koefisien muai volum mampu dinyatakan dlm persamaan berikut ini:
Berdasarkan keterangan persamaan (8) di atas, maka diperolehlah sebuah persamaan selaku berikut.
| ∆V = γV0∆T…..……. Pers. (9) |
Yang mana ∆V = Vt – V0, maka persamaannya yaitu (9) menjadi:
Vt – V0 = γV0∆TVt = V0 + γV0∆T
| Vt = V0(1 + γ∆T) .… Pers. (10) |
Kemudian penurunan pada persamaan pemuaian volume, yg lalu ditemukan sebuah nilai γ = 3α maka pada persamaan (6) mampu terangkan mirip berikut.
| Vt = V0(1 + 3α∆T) … Pers. (11) |
Keterangan:
Vt = Merupakan luas benda tatkala dipanaskan (m3)
V0 = Merupakan luas benda pada mula-mula (m3)
γ = 3α = Merupakan koefisien muai volume (/oC)
∆T = Merupakan perubahan suhu (oC)
Pemuaian pada Zat Cair
Sebelumnya sudah kami jelaskan bahwa dengan-cara umum nyaris dr setiap zat akan memuai apabila dipanaskan, namun hal ini tak dgn air yg mana apabila air yg dipanaskan dr 0oC hoingga mencapai 4oC aka ia akan mengalami penyusutan.
Nah dgn adanya insiden inilah sehingga sifatnya air diketahui dgn istilah anomali air. Nah berikut ini coba kalian perhatikan Grafik anomali air pada gambar di bawah ini.
Keterangan:
Pada suhu 4oC maka diperolehlah:
- a) Merupakan volume air yg terkecil
- b) Merupakan massa jenis air yg paling besar
Dala hal ini pada sauatu zat cair hanya akan terjadi pemuaian volume, jadi pada saat berlangsungnya pemuaian zat cair tersebut maka diperolehlah persamaan berikut.
Vt = V0(1 + γ∆T)∆V = γV0∆T
Tabel Koefisien Pemuaian Volume Zat Cair
Di bawah ini terdapat informasi dr beberapa macam zat dlm Satuan K-1
| No. | Jenis Zat Cair | Koefisien muai Panjang |
| 1. | Alkohol | 0.0012 |
| 2. | Air | 0.0004 |
| 3. | Gliserin | 0.0005 |
| 4. | Minyak parafin | 0.0009 |
| 5. | Raksa | 0.0002 |
Pemuaian Pada Gas
Kemudian selanjutnya mengenai sifat muai gas dapat digunakan dlm bebrbagai pembuatan jenis termometer gas.
Dimana mirip yg kita ketahui bersama bahwa termometer gas ini biasa dipakai untuk mengukur suatu suhu yg rendah seperti terdapat di dlm laboratorium.
Kemudian apabila reservoir gas dimasukkan pada suatu ruangan yg mempunyai suhu yg lebih tinggi dibandingkan dgn kondisi mulanya, maka pada gas tersebut akan mengalami pemuaian & lalu mendesak raksa yg ada di dlm pipa U.
Nah pada Pemuaian yg terjadi pada gas tersebut yakni pemuaian volume yg menentukannya mampu dgn menggunakan rumu mirip berikut.
V = Vo(1 + γ Δt)
Keterangan Rumus:
γ =merupakan koefisien muai volume.
Nilai γ setara untuk semua gas, yakni 1/273 oC-1
Contoh Soal & Pembahasan
Contoh Soal. 11. Pada sebauh batang besi dgn ukuran panjang sekitar 80 cm, kemudian dipanasakan sampai mencapai suhu 50oC & kemudian malah terjadi pertambahan panjang sekitar 5 mm, jadi pertanyaannya berapakah bertambahnya panjang pada besi itu apabila mempunyai panjang sekitar 50 cm yg kemudian dipanaskan hingga mencapai 60oC?
Penyelesaian:
Diketahui:
L01 = 80 cm
L02 = 50 cm
∆T1 = 50oC
∆T2 = 60oC
∆L1 = 5 mm
Ditanyakan: ∆L2 = …?
Jawab:
Oleh karena memiliki bahan jenis yg sama (besi), maka:
α1 = α2
4000∆L2=5 × 3000
4000∆L2 = 15000
∆L2 = 15000/4000
∆L2 = 3,75 mm
Contoh Soal. 22. Terdapat suatu bejana yg terbuat dr bahan tembaga & mempunyai volume sekitar 100 cm3 lalu diisi sarat dgn air dlm keadaan suhu meraih 30oC.
Selanjutnya dipanasi dgn keadaan suhu yg meraih 100oC. apabila αtembaga = 1,8 × 10-5/oC dan γ air = 4,4 × 10-4/oC.
Maka berapa volume air yg tumpah tatkala itu?
Penyelesaian:
Diketahui:
- V0 tembaga =V0 air = 100 cm3
- ∆T = 100oC – 30oC = 70oC
- α tembaga = 1,8 × 10-5/oC
- γ tembaga = 3α = 3 × 1,8 × 10-5 = 5,4 × 10-5/oC
- γ air = 4,4 × 10-4/oC
Ditanyakan: V air yg tumpah = …?
Jawab:
Untuk tembaga:
- Vt = V0(1 + γ∆T)
- Vt = 100(1 + 5,4 × 10-5 × 70)
- Vt = 100(1 + 3,78 × 10-3)
- Vt = 100(1 + 0,00378)
- Vt = 100(1,00378)
- Vt = 100,378 cm3
Untuk air:
- Vt = V0(1 + γ∆T)
- Vt = 100(1 + 4,4 × 10-4 × 70)
- Vt = 100(1 + 3,08 × 10-2)
- Vt = 100(1 + 0,0308)
- Vt = 100(1,0308)
- Vt = 103,08 cm3
- Maka, volume air yg mengalami tumpah ialah mirip berikut.
- V air yg tumpah = Vt air – Vt tembaga
- V air yg tumpah = 103,08 – 100,378
- V air yg tumpah = 2,702 cm3
Demikianlah materi pembahasan kali ini mengenai pemuaian, mudah-mudahan postingan ini bisa bermanfaat bagi soba semua.
Baca Juga :