LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

DISUSUN OLEH :

FEBRIOLLA SEKAR SARI H3113041

KELOMPOK 7

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAAS SEBELAS MARET

2013

ACARA III

PEMUAIAN PANJANG

A. Pendahuluan

1. Latar Belakang

Pada umumnya kenaikan temperatur dari suatu benda diikuti oleh

pemuaian volume benda itu. Pada tahun 1723, Brook Taylor

menyatakan bahwa pemuaian panjang adalah sebanding dengan

kenaikan temperatur. Tetapi sesuai dengan skala temperatur yang

telah kita definisikan sebagai ukuran, tidak semua zat cair mempunyai

sifat ini .Dalam beberapa hal tertentu yakni untuk zat tertentu dan

dalam batasan temperatur tertentu akan terjadi hal yang sebaliknya.

Pemuaian sebenarnya adalah perubahan sifat fisis dari benda akibat

panas atau dalam hal ini akibat perubahan temperatur.

Pemuaian dapat berlangsung dalam bermacam-macam

keadaan.Salah satu keadaan khusus adalah pemuaian yang

berlangsung pada tekanan tetap. Menurut kepentingan, kita dapat

memandang pemuaian pada satu dimensi benda itu, dua dimensi, atau

tiga dimensi. Dengan mengetahui pemuaian pada satu dimensi,

pemuaian pada dua dimensi dan pada tiga dimensi dapat diturunkan

daripadanya. Pada tahun 1736, John Ellicott dengan alatnya telah

mengukur pemuaian panjang (satu dimensi) dan pada prinsipnya

pengukuran pemuaian panjang sekarang adalah seperti pengukuran

Ellicott itu, yakni mengukur beda panjang sebelum dan sesudah

penambahan temperatur.

Dalam kehidupan sehari-hari kita dapat melihat banyak sekali hal-

hal yang terjadi berkaitan dengan pemuaian dan pengerutan suatu

benda. Misalnya pada suatu hari yang panas, kawat-kawat listrik atau

kawat telepon yang bergantung pada tiangnya akan mengendur. Tetapi

yang terjadi akan sebaliknya jika cuaca dingin. Rel kereta api

dibangun dengan memberikan sedikit ruang pemisah diantara

sambungan-sambungan antar relnya sehingga rel tersebut tidak akan

melengkung ketika cuaca panas. Pesawat supersonik Concorde akan

bertambah panas selama melakukan penerbangan karena adanya

gesekan dengan udara, pesawat tersebut akan bertambah panjang 25

cm. Sementara itu, kaca yang dipasang pada jendela dibuat lebih

longgar untuk mengantisipasi pemuaian kaca pada saat cuaca panas.

Serta masih banyak lagi contoh lainnya yang terjadi dalam kehidupan

sehari-hari.

Oleh karena itu, percobaan kali ini mengenai “Koefisien Muai

Panjang” dilakukan untuk dapat memberikan suatu pengetahuan lebih

mengenai hal tersebut, mengetahui koefisien muai panjang dari suatu

logam dan dapat menerapkan aplikasinya dalam kehidupan sehari-

hari.

2. Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum Acara III Pemuaian Panjang ini adalah :

a. Menjelaskan pengaruh perubahan temperatur terhadap bahan

terutama logam alumunium dan tembaga

b. Mengukur besarnya koefisien pemuain panjang material

3. Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum Acara III Pemuaian Panjang dilaksanakan pada hari

Kamis,tanggal 12 September 2013 pada pukul 09.00-11.00 WIB

bertempat di Laboraturium MIPA Pusat Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

B. Tinjauan PustakaApabila kita menganggap penambahan panjang sebanding dengan

beda temperatur Δt, maka faktor ketidak-sebandingan serta lain-lainnya dapat dinyatakan dengan suatu faktor α, sehingga

ΔL = α.L.Δt

Bagi tiap satuan panjang asal dari batang,pada setiap satuan beda temperatur, faktor α dinamakan koefisien muai panjang. Koefisien muai panjang ini mempunyai dimensi sepersatuan temperatur seperti ternyata dari rumus diatas dan dapat ditulis menjadi

α=1L

ΔLΔT

Ternyata dari pembicaraan termometri untuk interpolasi dan ekstrapolasi

linear, α tidaklah konstan melainkan bergantung kepada temperatur dan

jenis zat (Naga,1991)

Sebagian besar zat memuai ketika dipanaskan dan menyusut ketika

didinginkan. Jika perubahan temperatur ΔT = T-T0 negatif maka

ΔL = L-L0 juga negatif; dengan demikian panjang akan memendek

(Giancoli,1998)

Benda yang diberi panas pada umumnya akan mengalami kenaikan

suhu. Naiknya suhu ini berarti bahwa getaran molekul menjadi lebih keras.

Makin banyak tumbukan yang terjadi makin besar jarak pisah antar

molekul-molekul itu, sehingga terlihat bahwa benda tersebut mengembang

atau muai. Jadi semua benda padat,cair dan gas pada umunya muai bila

dipanaskan dan menyusut bila didinginkan.

Perubahan ukuran ini biasanya tidak besar (terutama pada zat padat),

sehingga tidak dapat diamati dengan mudah,namun akibatnya dapat

dirasakan. Misalnya saja melengkungnya rel kereta api di siang hari bila

tidak dipasang dengan benar artinya rel itu tidak diberi peluang untuk

muai. Mudah/sukarnya benda muai dinyatakan oleh besaran yang disebut

koefisien muai.

Hubungan antara pertambahan ukuran benda dan koefisien muai ini

dijelaskan sebagai berikut :

Dari eksperimen diketahui bahwa makin panjang ukuran suatu kawat,

makin banyak pertambahan panjangnya pada kenaikan suhu tertentu.

Makin banyak kenaikan suhu yang diberikan, maka pertambahan

ukurannya juga makin besar (Prasetio,dkk.,1991)

Pemuain linear benda padat : apabila benda padat mengalami

kenaikan suhu,penambahan panjang adalah sebanding dengan panjang

semulanya. Nilai α bergantung zat (Bueche,1989)

C. Alat Bahan dan Cara Kerja

1. Alat

a.Satu set peralatan muai panjang model Pasco TD-8558

b.Termometer

c.Ketel air dan kompor listrik

d.

2. Bahan

a. Logam tembaga

b. Logam alumunium

c. Air

3. Cara Kerja

Gambar 3.1 Peralatan muai panjang

a. Memasang semua peralatan

b. Memastikan logam yang diuji terjepit dengan kuat

c. Mengukur panjang logam mula-mula

d. Meletakkan skala pertambahan panjang pada klem penyiku logam,

memastikan skala petambahan panjang dapat berputar dengan

bebas dan menentukan titik nol pengukuran

e. Mengisi ketel dengan air dan menghidupkan pemanas

f. Menunggu sampai terjadi uap air panas

g. Mengatur agar uap panas ini dapat mengalir dengan baik di dalam

logam

h. Secara berkala, setiap 2 strip pada skala mencatat temperatur

bayang logam dan membaca pertambahan panjang. Mengisi data

pengamatan pada tabel 3.1

i. Mematikan pemanas jika temperatur batang logam sudah

maksimum tidak mau bertambah

j. Secara berkala melakukan pengukuran perubahan panjang pada

setiap penurunan temperatur. Mengisikan data pengamatan pada

tabel 3.1

k. Membuat grafik hubungan antara pertambahan panjang ΔL sebagai

fungsi dari perubahan temperatur Δt

l. Mengukur kemiringan grafik dan menghitung koefisien muai

panjang α

DAFTAR PUSTAKA

Bueche, Frederick J. 1989. Teori dan Soal-Soal Fisika (terjemahan Drs.

B.Darmawan, M. Sc) .Erlangga. Jakarta

Dra.Lea Prasetio, M. Sc dan Drs. Sandi Setiawan. 1991. Mengerti Fisika. Andi Offset. Yogyakarta.

Giancoli,Douglas C. 1998. Fisika (terjemahan Dra.Yuhilza Hanum, M. Eng). Erlangga. Jakarta.

Sears,Francis Weston.1944. Mekanika, Panas dan Bunyi (terjemahan Ir. P.J Soedarjana). Binacipta. Bandung.

Naga,Dali S. 1991. Ilmu Panas. Andhika Grafis. Jakarta.