http://www.e-dukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=188&uniq=997

Pemuaian Zat

Pemuaian adalah bertambahnya volume suatu zat akibat meningkatnya suhu zat. Semua zat umumnya akan memuai jika dipanaskan.

Pemuaian zat padat, zat cair, dan gas menunjukkan karakteristik yang berbeda. Pemuaian dapat digambarkan sebagai berikut, jika sekelompok orang berdiri dan tidak bergerak mereka dapat berdiri berdekatan, sehingga tidak membutuhkan ruang yang besar, tetapi jika orang-orang tersebut mulai bergerak, maka akan dibutuhkan ruang yang lebih besar.

Hal ini terjadi jika suatu zat dipanaskan. Partikel-partikel zat bergerak lebih cepat, sehingga membutuhkan ruang yang lebih besar. Ruang yang ditempati partikel-partikel pembentuk zat bergantung pada suhunya.

 

Gambar 1. Sebuah gelas terpecah yang disebabkan pemuaian yang tidak sama

antara bagian dalam dan luar gelas

http://www.e-dukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=188&uniq=997

- Pemuaian Zat Padat

A. Muai Panjang

Pemuaian zat terjadi ke segala arah, sehingga panjang, luas, dan ukuran volume zat akan bertambah. Untuk zat padat yang bentuknya memanjang dan berdiameter kecil, sehingga panjang benda jauh lebih besar daripada diameter benda seperti kawat, pertambahan luas dan volume akibat pemuaian dapat diabaikan. Dengan demikian, hanya pertambahan ukuran panjang yang diperhatikan. Pemuaian yang hanya berpengaruh secara nyata pada pertambahan panjang zat disebut muai panjang. Salah satu alat yang digunakan untuk menyelidiki muai panjang zat padat adalah Musschenbroek.

 

Gambar 2. Musschenbroek adalah alat untuk menyelidiki muai panjang zat

 

Alat ini mengukur muai panjang zat berbentuk batang. Salah satu ujung batang ditempatkan pada posisi tetap, sehingga ujung yang lain dapat bergerak bebas, ujung yang bebas akan mendorong sebuah jarum yang menunjuk ke skala saat memuai. Besar pemuaian dapat dilihat dari skala yag ditunjuk jarum. Makin besar pemuaian, maka makin besar perputaran jarum pada skala.

 

Gambar 3. Sebuah batang logam sebelum dipanaskan dan dan setelah dipanaskan

 

 

Tiga batang logam yang dipanaskan

 

 

Pertambahan panjang suatu zat secara fisis:

  1. Berbanding lurus dengan panjang mula-mula

  2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu

  3. Bergantung dari jenis zat

 

Pertambahan panjang suatu zat secara matematis dapat dituliskan:

Keterangan:

= pertambahan panjang, dalam satuan meter

= panjang mula-mula, dalam satuan meter

= koefisien muai panjang, dalam satuan /°C

= perubahan suhu, dalam satuan °C

 

Pertambahan panjang setiap zat berbeda-beda bergantung pada koefisien zat. Pertambahan panjang zat

padat untuk kenaikan 1°C pada zat sepanjang 1 m disebut koefisien muai panjang ( ).

 

Tabel 1. Koefisien muai panjang beberapa zat padat

 

Pemuaian yang terjadi pada zat padat dapat berupa muai panjang, muai luas, atau muai volume. Pemuaian juga bergantung dari jenis bahannya (zat). Koefisien muai panjang aluminium jauh lebih besar daripada tembaga maupun besi sehingga pertambahan panjang yang terbesar terjadi pada aluminium (Al), tembaga (Cu), kemudian besi (Fe).

Itu artinya koefisien muai panjang Al > Cu > Fe.

Perbandingan muai logam yang dipanaskan

 

 

B. Muai Luas

Pada logam yang berbentuk lempengan tipis (berupa segiempat, segitiga, atau lingkaran), ukuran volume dapat diabaikan. Ketika lempengan tersebut mendapat pemanasan, maka dapat diamati hanya pemuaian luasnya saja. Dengan kata lain, zat padat tersebut mengalami muai luas.

Muai luas dapat diamati pada kaca jendela, pada saat suhu udara panas, dan suhu kaca menjadi naik sehingga terjadi pemuaian, maka kaca memuai lebih besar daripada pemuaian bingkainya, akibatnya kaca terlihat terpasang sangat rapat pada bingkai. Benda yang mengalami muai luas akan menjadi lebih besar daripada semula.  

Pemuaian yang terjadi pada sebuah benda padat jika ketebalannya jauh lebih kecil dibandingkan panjang dan lebarnya, maka yang terjadi adalah muai luas.

 

Gambar 4. Sebuah kaca sebelum dipanaskan dan dan setelah dipanaskan

 

Sebuah kaca dipanaskan dan diukur dengan Musschenbroek

 

Pertambahan luas suatu zat bila dipanaskan akan:

  1. Berbanding lurus dengan luas mula-mula

  2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu

  3. Bergantung dari jenis zat

 

Pertambahan luas yang terjadi apabila benda menerima panas, secara matematis dapat dituliskan:

Keterangan:

= pertambahan luas, dalam satuan meter persegi (m2)

= luas mula-mula, dalam satuan meter persegi (m2)

= 2. = koefisien muai luas, dalam satuan /°C

= perubahan suhu, dalam satuan °C

 

C. Muai Volume

Jika benda yang kita panaskan berbentuk balok, kubus, atau berbentuk benda pejal lainnya, muai volumlah yang harus kita perhatikan (paling dominan).

Sebuah kubus dipanaskan dan diukur dengan Musschenbroek

Pertambahan volume suatu zat yang dipanaskan, secara fisis:1. Berbanding lurus dengan volume mula-mula zat2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu zat3. Bergantung dari jenis bahan

Pertambahan volume zat yang terjadi akibat panas, secara matematis dapat dituliskan:

Keterangan:

= pertambahan volume, dalam satuan m3

= volume mula-mula, dalam satuan m3

= 3. = koefisien muai volume, dalam satuan /°C

= perubahan suhu, dalam satuan °C

 

http://www.e-dukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=188&uniq=1014

- Pemuaian Zat Cair

Pada zat cair hanya dikenal ukuran volume, karena itu pada zat cair hanya dikenal muai volume.

Makin tinggi kenaikan suhu, makin besar penambahan volume zat cair. Pemuaian zat cair yang satu dengan yang lain umumnya berbeda, meskipun volume zat cair mula-mula sama. Untuk seluruh zat cair pemuaian makin besar jika kenaikan suhu bertambah besar.

Pemuaian zat cair dapat dimanfaatkan dalam penggunaan termometer zat cair, biasanya zat cair yang digunakan adalah raksa atau alkohol. Sifat naik atau turunnya zat cair dalam pipa kapiler sebagai akibat pemuaian zat cair inilah yang digunakan untuk mengukur suhu. Permukaan zat cair naik sepanjang pipa kapiler dan berhenti pada posisi tertentu yang sesuai dengan suhu benda. Suhu yang terukur dinyatakan oleh skala yang berimpit dengan permukaan zat cair pada pipa kapiler tersebut.

Pemuaian yang terjadi pada zat cair adalah muai volume. Air yang keluar dari bejana merupakan indikasi perbedaan pemuaian yang berbeda antara zat padat dan zat cair. Air yang tertumpah dari bejana menandakan pemuaian zat cair yang lebih besar dari muai zat padat, dalam hal ini adalah bejananya.

 

Air yang dipanaskan dalam bejana

 

 

Di bawah ini adalah tabel koefisien muai volume beberapa zat cair.

 

Tabel 2. Koefisien Muai Volume Zat Cair

 

 

Gambar 5. Termometer alkohol  adalah salah satu contoh penerapan pemuaian pada zat cair.

 

Prinsip kerja termometer zat cair menggunakan prinsip dasar pemuaian zat cair. Naiknya permukaan raksa mengindikasikan adanya pemuaian, semakin besar panas yang diterima semakin besar pula tingkat kenaikan raksa.

Selain termometer zat cair terdapat termometer lain yaitu termometer digital. Keuntungan dari termometer digital adalah hasil pengukuran lebih akurat dan langsung dapat dilihat, tetapi termometer digital memiliki kekurangan yaitu memerlukan baterai sebagai sumber energi.

 

Termometer zat cair dan termometer digital

 

Anomali Air

Hampir semua zat akan memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Tetapi, air memiliki sedikit pengecualian. Jika suhu diturunkan, memang volume air akan makin kecil seperli lainnya. Namun pada suatu ketika volume air justru membesar meskipun suhunya tetap diturunkan. Jadi ada suhu dimana air memiliki volume paling kecil. Jika pada suhu tersebut air dipanaskan, volumenya akan bertambah besar, jika pada suhu tersebut air didinginkan, volumenya akan membesar.

Sifat air yang demikian disebut anomali air. Pada tekanan 1 atm, volume terkecil yang dimiliki air pada suhu 4°C . Dengan demikian, volume es lebih besar daripada volume air pada suhu 4°C . Karena volumenya paling kecil maka, massa jenis yang terbesar terjadi saat suhu 4°C.  

    

 

Gafik 1. Pada suhu 4°C air menunjukkan sifat anomali

    

Ketika danau di daerah yang bersuhu dingin membeku, es yang terbentuk akan mengapung di atas permukaan air. Hal ini terjadi karena massa jenis es lebih kecil daripada air yang bersuhu 1°C sampai 4°C. Itulah sebabnya permukaan danau sudah menjadi es, namun di dasarnya masih menjadi air. Begitu juga bila kita membuat es batu dengan menggunakan pendingin (refrigerator) , volume air sebelum menjadi es akan jauh lebih kecil dibandingkan setelah seluruh air telah berubah menjadi es.

    

 

Foto. Sebuah danau yang pada permukaannya telah terjadi perubahan wujud.

http://www.e-dukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=188&uniq=1025

- Pemuaian Gas

Gas mengalami pemuaian ketika suhunya bertambah dan mengalami penyusutan jika suhunya turun. Pada gas tidak dikenal muai panjang dan muai luas, yang ada hanyalah muai volume gas. Dari penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa koefisien muai volume semua gas sama yaitu :

0,00367 /K.

 Perumusan muai volume pada tekanan tetap dapat dituliskan:

Keterangan:

V2= volume gas pada suhu akhir, dalam satuan m3

V1= volume gas pada suhu awal, dalam satuan m3

= kenaikan suhu, dalam satuan K

=

 

Balon udara merupakan salah satu contoh penerapan muai gas

http://www.e-dukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=188&uniq=1030

Penerapan Sifat Pemuaian Zat

Zat-zat tertentu mempunyai koefisien muai yang besar, akibatnya, benda yang terbuat dari zat tersebut akan bertambah ukurannya secara mencolok saat udara panas atau suhu benda tinggi, sebaliknya benda tersebut akan menyusut jika udara dingin. Efek pemuaian zat harus diperhitungkan pada konstruksi jembatan, bangunan, atau peralatan rumahtangga lainnya. Berikut ini adalah beberapa manfaat pemuaian.

 

Pengelingan

Pengelingan adalah penyambungan dua plat logam dengan menggunakan paku keling. Kedua plat yang akan disambung. Paku keling yang sudah dipanaskan hingga membara kemudian digunakan untuk menyambung, setelah itu  dipukul hingga rata. Pada saat dingin kembali, paku menyusut dan kedua plat dapat tersambung erat.

 

Pengelingan logam jaman dahulu banyak digunakan pada pembuatan roda pedati.

 

Keping Bimetal

Bimetal artinya dua buah logam. Keping bimetal adalah dua keping logam yang memiliki koefisien muai panjang berbeda (biasanya kuningan dan besi) yang dikeling menjadi satu. Keping bimetal sangat peka terhadap perubahan suhu. Pada suhu normal panjang kedua logam sama, jika suhunya naik, kedua logam memuai dengan pertambahan panjang yang berbeda, akibatnya keping bimetal membengkok ke arah logam yang mempunyai koefisien terkecil. Pembengkokan bimetal dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya saklar alarm bimetal, atau termometer bimetal.

 

Foto keping bimetal yang dipanaskan akan melengkung.

Pada gedung-gedung keping bimetal digunakan sebagai saklar alarm kebakaran. Jika terjadi kebakaran, suhu ruangan akan naik, keping bimetal akan melengkung dan menghubungkan rangkaian listrik sehingga alarm kebakaran berbunyi.

   

  

Alarm

 

Pemasangan Jaringan Listrik atau Telepon

Kabel listrik atau telepon harus dipasang kendur dari satu tiang ke tiang yang lain. Jika suhu turun pada malam hari atau saat hari dingin, kawat akan menyusut sehingga panjangnya akan berkurang. Jika tidak dipasang kendur, penyusutan panjang dapat menyebabkan kabel putus.  

  

         

Pemasangan instalasi kabel dibuat kendur agar pada malam hari atau

suhu udara rendah mencegah kabel terputus.

 

Kontruksi Jembatan

Jembatan seringkali dibuat dari kerangka besi. Rangka jembatan yang terbuat dari besi akan memuai jika suhunya naik, antara ujung rangka jembatan dengan tiang beton diberi celah pemuaian. Selain itu ujung tersebut diletakkan di atas roda. Ketika terjadi pemuaian, rangka bertambah panjang. Keberadaan roda dan celah memudahkan gerak memanjang dan memendeknya rangka, sehingga terhindar dari pembengkokan.

 

         

Celah pada sambungan sebuah jembatan yang memberi ruang bila terjadi pemuaian.

Sambungan Rel Kereta Api

Pemasangan rel kereta api harus menyediakan celah antara satu batang rel dengan batang rel yang lain. Jika pada siang hari dan suhu meningkat, batang rel akan memuai sehingga terjadi pertambahan panjang, dengan adanya celah tidak terjadi tabrakan antara dua batang rel yang berdekatan yang dapat menyebabkan rel kereta menjadi bengkok.

 

         

Celah antar rel yang berfungsi sebagai ruang apabila terjadi pemuaian.

http://www.e-dukasi.net/index.php?mod=script&cmd=Bahan%20Belajar/Materi%20Pokok/view&id=188&uniq=1036

http://www.gurumuda.com/pemuaian

Pemuaian Thursday Mar 12,2009 06:28 PM By san In Suhu Dan Kalor

Pengantar

Pernah naik kereta api-kah ? Kalau ingin naik kereta api lagi, jangan cuma lirik cewe atau cowo

cakep Sekali2 perhatikan juga bentuk rel (rel tuh jalan raya-nya kereta api… he2… ). Di setiap sambungan rel pasti ada celahnya… kenapa ya, harus pake celah segala. Atau si insinyur lagi ngantuk kali waktu bikin tuh rel. Kalau belum pernah lihat rel, mungkin pernah lihat jembatan ? Maksud gurumuda jembatan yang strukturnya pakai besi, bukan jembatan kayu…

Mirip seperti celah di rel, biasanya besi yang ada di jembatan (di permukaan jalan) juga ada celahnya. Apalagi ya, selain rel dan jembatan… oh, yang ini

kasusnya mirip. Atap rumahmu pakai genteng atau seng ? kalau atap rumahmu pakai seng, kadang kalau lagi panas sengnya bisa bunyi sendiri… serius… kalau tidak percaya, bongkar saja atap rumahmu, terus ganti pakai seng… piss….

Aneh ya, rel kereta api kok harus ada celah segala. Besi atau baja di jembatan juga sama… lebih aneh lagi atap rumah yang pake seng. Kalau lagi kepanasan atau kedinginan, seng bisa ribut2…. Kenapa ya… Dirimu bingung-kah ? biasa aja tuh… yee, dalam hati pasti penasaran juga. Gampang kok jelasinnya… met belajar ya….

Pemuaian

Sebagian besar benda biasanya akan memuai ketika kepanasan atau menyusut jika kedinginan

Atap seng bisa ribut2 di siang hari yang panas karena adanya pemuaian. Jika kepanasan, rel kereta api juga bisa memuai. Karenanya sambungan rel harus ada celahnya. Jika tidak ada celah, kemungkinan besar rel (biasanya terbuat dari besi/baja) bisa bengkok apabila rel tersebut memuai. Demikian juga besi atau baja pada jembatan. Botol air yang penuh terisi air dan tertutup rapat juga bisa hancur lebur kalau botol tersebut dipanaskan. Masih banyak contoh lain. Sisanya dipikirkan sendiri ya…

Btw, besarnya pemuaian sangat bergantung pada sifat benda tersebut. Walaupun panas yang dirasakan sama, pemuaian yang dialami setiap benda berbeda-beda. Mengenai hal ini akan gurumuda jelaskan kemudian.

Pada umumnya, pemuaian benda bisa dikelompokkan menjadi 2 jenis, yakni pemuaian panjang dan pemuaian volume. Kita pelajari pemuaian panjang terlebih dahulu. Setelah itu baru kita bahas pemuaian volume.

Pemuaian Panjang

Jika terjadi perubahan suhu, kebanyakan benda padat biasanya mengalami pemuaian panjang. Pemuaian panjang di sini bisa berarti panjang benda bertambah atau panjang benda berkurang. Biasanya panjang benda bertambah ketika suhu meningkat, sebaliknya panjang benda berkurang (benda memendek) ketika suhu menurun. Oya, dirimu jangan membayangkan bahwa pemuaian panjang hanya bisa terjadi pada benda2 seperti kawat, beton dkk… setiap benda padat, apapun itu pasti mengalami pemuaian panjang, meskipun tidak semua bagian benda itu mengalami pemuaian panjang. Contoh… misalnya kita tinjau sebuah mobil yang lagi diparkir di pinggir jalan. Ketika si mobil kepanasan, lempeng besi bisa bertambah tebal atau panjang sisinya bisa bertambah walaupun sangat kecil. Atap rumah yang terbuat dari seng juga bisa mengalami pemuaian panjang. Dalam hal ini, ketika seng kepanasan, tepi seng bisa bertambah lebar. Seng juga bisa bertambah tebal. Hal yang sama juga terjadi pada rel kereta api dan besi/baja pada jembatan.

Karena kebanyakan benda padat bisa memuai ketika terjadi perubahan suhu, maka kita juga perlu tahu bagaimana pengaruh perubahan suhu terhadap besarnya pemuaian. Hal ini sangat membantu kita dalam merancang suatu peralatan, bangunan, kendaraan dll. Contohnya celah

pada rel kereta api… Biasanya rel kereta api dibuat dari besi/baja. Para insinyur sudah memperhitungkan lebar celah antara setiap rel. Pada siang hari yang panas, rel akan memuai sejauh sekian centimeter… ketika digesek2 oleh kereta api, rel pasti kepanasan juga. Besarnya pemuaian rel kira2 berapa…. Pada malam hari yang dingin, rel mengerut sejauh berapa centimeter…. Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, para insinyur memutuskan kira2 panjang celah antara rel berapa, sehingga kalau lagi kepanasan, rel tidak saling berciuman. Ini cuma salah satu contoh saja…. Btw, untuk mengetahui hubungan antara perubahan suhu dengan pemuaian panjang, kita membutuhkan rumus… rumus lagi, rumus lagi… guampang kok. Pahami saja jalan ceritanya…

Untuk membantu kita menurunkan persamaan yang menyatakan hubungan antara perubahan suhu dengan besarnya pemuaian panjang, alangkah baiknya jika kita tinjau sebuah benda padat. Tujuannya biar penjelasan menjadi lebih mudah dan dirimu juga bisa cepat nyambung dengan penjelasan dari gurumuda. Ok, tancap gas…. Tataplah gambar di bawah dengan penuh kelembutan.

Pada saat suhu benda = To (benda masih dingin), panjang benda = Lo. Pada saat suhu benda = T (benda kepanasan), panjang benda = L. Sambil perhatikan gambar ya… Berdasarkan hasil pengamatan dan percobaan, perubahan panjang benda sebanding dengan perubahan suhu. Jika suhu semakin meningkat, panjang benda juga semakin bertambah. Sebaliknya ketika suhu menurun, panjang benda juga ikut2an berkurang.

Perubahan panjang suatu benda juga sebanding dengan panjang benda mula-mula (Lo). Maksudnya kalau besar perubahan suhu sama, benda yang panjangnya 10 meter, misalnya, akan mengalami perubahan panjang 2x lipat dibandingkan dengan benda yang panjangnya hanya 5 meter. Jadi semakin panjang benda, semakin besar pemuaian benda tersebut. Sebaliknya, semakin pendek suatu benda, semakin kecil pemuaian yang dialami benda tersebut.

Untuk membantu kita meramalkan perubahan panjang suatu benda akibat adanya perubahan suhu, alangkah baiknya jika kita menurunkan persamaan pemuaian panjang.

Pertama, perubahan panjang benda (delta L) sebanding dengan perubahan suhu (delta T). Secara matematis bisa ditulis seperti ini :

Kedua, perubahan panjang benda (delta L) sebanding dengan panjang benda mula-mula (Lo). Secara matematis bisa ditulis seperti ini :

Ketiga, perubahan panjang untuk setiap benda ternyata berbeda-beda. Walaupun besar perubahan suhu sama, pemuaian yang dialami besi tidak sama dengan kaca. Demikian juga dengan benda yang lain. Jadi pemuaian panjang ternyata bergantung pada koofisien muai panjang setiap benda. Koofisien muai panjang untuk setiap benda diperoleh melalui percobaan (tuh ada tabel koofisien muai panjang benda di bawah). Semakin besar koofisien muai panjang, semakin besar pertambahan panjang. Sebaliknya semakin kecil koofisien muai panjang, semakin kecil pertambahan panjang. Kita bisa mengatakan bahwa perubahan panjang benda sebanding dengan koofisien muai panjang. Secara matematis bisa ditulis seperti :

Ketiga perbandingan di atas bisa ditulis kembali menjadi seperti di bawah :

Persamaan 1 bisa digunakan untuk menentukan perubahan panjang suatu benda akibat adanya perubahan suhu. Nilai koofisien muai panjang untuk benda padat bisa dilihat pada tabel di bawah.

Sekarang kita oprek persamaan 1 untuk memperoleh persamaan koofisien muai panjang.

Persamaan 2 bisa digunakan untuk menentukan koofisien muai panjang suatu benda.

Keterangan :

Panjang total sebuah benda setelah mengalami pemuaian atau penyusutan, bisa kita peroleh dengan menjumlahkan panjang benda mula-mula (Lo) dan perubahan panjang benda (delta L).

Keterangan :

Catatan :

Apabila perubahan suhu (T-To) bernilai negatif, maka perubahan panjang (L-Lo) juga bernilai negatif. Dalam hal ini panjang benda berkurang. Sebaliknya jika perubahan suhu (T-To) bernilai positif, maka perubahan panjang (L-Lo) juga bernilai positif. Dalam hal ini benda bertambah panjang….

Berikut ini data koofisien muai panjang benda padat, pada suhu 20 oC. Bentuk zat cair dan zat gas berubah2 sehingga kedua jenis zat ini tidak bisa mengalami pemuaian panjang. Koofisien muai panjang benda padat bergantung juga pada suhu alias temperatur. Pada suhu yang berbeda,

koofisien muai panjang benda padat juga berbeda2. Btw, jika perbedaan suhu tidak terlalu besar maka perbedaan koofisien muai panjang juga tidak terlalu besar, karenanya bisa diabaikan.

Benda Padat Koofisien muai panjang

( K-1 atau (Co)-1 ) Timah hitam 29 x 10-6

Aluminium 24 x 10-6

Kuningan 19 x 10-6

Tembaga 17 x 10-6

Besi atau Baja 12 x 10-6

Beton dan Bata Mendekati 12 x 10-6

Kaca (Biasa) 9 x 10-6

Grafit 7,9 x 10-6

Kaca (Pyrex) 3 x 10-6

Marmer 1,4 – 3,5 x 10-6

Intan 1,2 x 10-6

Invar (Paduan besi – nikel) 0,9 x 10-6

Kwarsa 0,4 x 10-6

Tambahan :

Kalau dirimu bingung satuan koofisien muai panjang tuh asalnya dari mana, pahami penjelasan gurumuda berikut ini. Kita bisa menurunkan satuan koofisien muai panjang menggunakan persamaan koofisien muai panjang (Persamaan 2)

Kita gunakan satuan Sistem Internasional. Ingat ya, interval atau jarak antara setiap skala pada skala Kelvin dan skala Celcius tuh sama. Karenanya, selain menggunakan K-1 sebagai satuan koofisien muai panjang, kita juga bisa menggunakan (Co)-

1. Sama saja…. Oya, hubungan antara skala Kelvin dan Skala Celcius bisa dibaca di postingan Termometer dan Skala Suhu (di bagian akhir postingan). Sudah gurumuda muat di blog ini…..

Contoh soal 1 :

Sebuah besi panjangnya = 10 meter. Berapakah pertambahan panjang besi jika suhu berubah dari 40oC menjadi 60oC ?

Panduan jawaban :

Panjang besi mula-mula (Lo) = 10 meter

Suhu awal (To) = 40 oC

Suhu akhir (T) = 60 oC

Perubahan suhu = T – To = 60 oC – 40 oC = 20 Co

Koofisien muai panjang besi = 12 x 10-6 (Co)-1 (lihat tabel di atas)

Sekarang kita tentukan besar pertambahan panjang besi :

Guampang….

Contoh soal 2 :

Pada suhu 40 oC, panjang sebuah kawat tembaga = 100 meter. Jika suhu meningkat menjadi 60 oC, kawat tersebut memuai (bertambah panjang). Berapakah panjang total kawat tersebut setelah memuai ?

Panduan jawaban :

Panjang kawat tembaga mula-mula (Lo) = 100 meter

Suhu awal (To) = 40 oC

Suhu akhir (T) = 60 oC

Perubahan suhu = T – To = 60 oC – 40 oC = 20 Co

Koofisien muai panjang tembaga = 17 x 10-6 (Co)-1 (lihat tabel di atas)

Ingat ya, yang ditanyakan adalah panjang total kawat (panjang mula2 + pertambahan panjang). Kita punya 2 pilihan….

Pertama, langsung menggunakan persamaan panjang total (persamaan 3) untuk menghitung panjang total kawat, atau

Kedua, menghitung terlebih dahulu pertambahan panjang kawat (persamaan 2). Setelah memperoleh pertambahan panjang kawat, baru kita jumlahkan dengan panjang kawat mula-mula.

Banyak jalan menuju roma, banyak cara mengoprek soal. Gurumuda pakai persamaan 2 cara saja, biar dirimu paham….. btw, dirimu jangan hafal tuh persamaan ya… pahami saja cara penurunannya, terus sering2 latihan soal biar otomatis diingat. Ok, tancap gas….

Cara 1 :

Cara 2 :

Wah, ternyata hasilnya sama…… Panjang total kawat tembaga = 100,034 meter

Catatan :

Seperti yang sudah gurumuda jelaskan pada postingan Termometer dan Skala Suhu, jika kita menyebut besar suhu maka kita menggunakan derajat celcius (oC). Sebaliknya, kalau kita menyebut selisih atau perubahan suhu maka kita menggunakan Celcius Derajat (Co).

Contoh :

Mula-mula, suhu kawat tembaga = 30 oC. Setelah dipanaskan, suhu kawat tembaga menjadi 60 oC. Perubahan suhu kawat tembaga = 60 oC – 30 oC = 30 Co (30 Celcius derajat). Biar paham, perhatikan lagi contoh soal di atas atau di bawah….

Contoh soal 3 :

Pada suhu 60 oC, panjang sebuah kawat besi = 100 meter. Berapakah panjang besi tersebut jika suhu berkurang menjadi 40 oC ?

Panduan Jawaban :

Panjang besi mula-mula (Lo) = 100 meter

Suhu awal (To) = 60 oC

Suhu akhir (T) = 40 oC

Perubahan suhu = T – To = 40 oC – 60 oC = -20 Co

Koofisien muai panjang besi = 12 x 10-6 (Co)-1 (lihat tabel di atas)

Gurumuda pakai cara panjang saja… Ok, tancap gas… Panjang kawat besi = panjang mula2 + perubahan panjang kawat

Ternyata panjang kawat besi berkurang. Kawat besi memendek karena suhunya menurun.

Pemuaian Volume

Sebelumnya kita sudah mempelajari pemuaian panjang. Kali ini kita akan membahas pemuaian volume. Kalau pemuaian panjang kebanyakan dialami oleh benda padat, maka pemuaian volume dialami oleh semua benda/zat, baik padat, cair maupun gas… biar tidak kelamaan, kita langsung menurunkan persamaan yang menyatakan hubungan antara perubahan suhu dengan besarnya pemuaian volume yang dialami benda. Btw, dirimu ngerti volume khan ? volume kubus, volume balok dkk…. ingat lagi pelajaran SD dan SMP…. Lanjut ya…

Persamaan pemuaian volume mirip dengan persamaan pemuaian panjang. Cuma beda tipis… Gurumuda tulis rumus pemuaian panjang dulu ya….

Sekarang mari kita oprek persamaan pemuaian panjang menjadi persamaan pemuaian volume. Gantikan lambang panjang (L) pada persamaan di atas dengan lambang volume (V). Koofisien muai panjang diganti dengan koofisien muai volume.

Biar paham, bandingkan 3 persamaan ini dengan 3 persamaan di atas….

Keterangan :

Benda Koofisien muai volume( K-1

atau (Co)-1 )

Padat Timah hitam 87 x 10-6

Aluminium 75 x 10-6

Kuningan 56 x 10-6

Tembaga 51 x 10-6

Besi atau Baja 36 x 10-6

Beton dan Bata Mendekati 36 x 10-6

Kaca (Biasa) 27 x 10-6

Grafit 23,7 x 10-6

Kaca (Pyrex) 9 x 10-6

Marmer 4 – 10 x 10-6

Intan 3,6 x 10-6

Invar (Paduan besi – nikel) 2,7 x 10-6

Kwarsa 1 x 10-6

Cair

Karbon disulfida 1150 x 10-6

Ethyl alkohol 1100 x 10-6

Bensin 950 x 10-6

Etanol 750 x 10-6

Gliserin 500 x 10-6

Air 210 x 10-6

Air Raksa 180 x 10-6

Gas Udara 3400 x 10-6

Catatan :

Persamaan pemuaian volume yang telah kita turunkan di atas hanya berlaku ketika perubahan volume benda (baik padat, cair maupun gas) lebih kecil dari panjang benda mula2 atau volume benda mula2. Apabila perubahan volume suatu benda lebih besar dari volume benda mula2 maka persamaan pemuaian volume tidak memberikan hasil yang tepat. Btw, biasanya perubahan volume yang dialami oleh benda padat tidak terlalu besar. Karenanya benda padat tidak terlalu bermasalah…. Yang menjadi persoalan adalah zat cair dan zat gas. Perhatikan tabel di atas… koofisien volume zat cair lumayan besar. Apalagi koofisien zat gas, lebih besar lagi…. Koofisien volume untuk zat gas juga sangat sensitiv terhadap perubahan suhu. Karenanya, mengenai zat gas akan kita oprek lebih lanjut pada pembahasan mengenai Teori Kinetik Gas (tunggu tahun depan. Materi kelas XIB)

Contoh soal :

Tangki sepeda motor seorang teman terbuat dari besi. Tangki tersebut berukuran 5 liter. Ketika sepeda motornya kehausan, teman tersebut mengisi bensin sampai penuh. Mumpung masih punya duit, tanggal muda lagi…. karena penasaran dengan seorang cewe cakep yang lagi mangkal di sebuah konter HP, maka teman tersebut memarkir motornya dipinggir jalan dan dengan semangat 45 ia menghampiri si cewe. Ketika mengisi bensin, suhu udara di sekitar pom bensin = 20 oC. Karena sepeda motor butut tersebut dijemur dipinggir jalan, maka tangki bensin kepanasan. Jika suhu tangki yang lagi kepanasan = 50 oC, duit teman gurumuda tekor berapa rupiah ? anggap saja 1 liter bensin = Rp. 5000

Panduan jawaban :

Malas ah…. bantu dunk….

Referensi

Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga

Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

http://www.gurumuda.com/pemuaian

Kelas VII | Pemuaian Zat

Materi Kelas VII 7 comments

Kereta api merupakan alat transportasi darat yang relatif aman dan nyaman serta dapat mengangkut penumpang dalam jumlah yang banyak. Kereta berjalan di atas rel. Pada sambungan rel kereta api terdapat sebuah celah, Mengapa harus ada celah? Celah tersebut pada malam hari lebar, sedangkan siang hari menjadi sempit karena terkena sinar matahari.

Sebagian besar zat akan memuai bila dipanaskan dan menyusut ketika didinginkan. Bila suatu zat dipanaskan (suhunya dinaikkan) maka molekul-molekulnya akan bergetar lebih cepat dan amplitudo getaran akan bertambah besar, akibatnya jarak antara molekul benda menjadi lebih besar dan terjadilah

pemuaian. Pemuaian adalah bertambahnya ukuran benda akibat kenaikan suhu zat tersebut. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair, dan gas.

Pemuaian Zat PadatCoba kamu amati bingkai kaca jendela di ruang kelasmu! Adakah bingkai jendela yang melengkung? Tahukah kamu apa sebabnya? Bingkai jendela tersebut melengkung tidak lain karena mengalami pemuaian. Pemuaian yang terjadi pada benda, sebenarnya terjadi pada seluruh bagian benda tersebut. Namun demikian, untuk mempermudah pemahaman maka pemuaian dibedakan tiga macam, yaitu pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

1. Pemuaian PanjangPernahkah kamu mengamati kabel jaringan listrik pada pagi hari dan siang hari? Kabel jaringan akan tampak kencang pada pagi hari dan tampak kendor pada siang hari. Kabel tersebut mengalami pemuaian panjang akibat terkena panas sinar matahari. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian panjang berbagai jenis zat padat adalah musschenbroek. Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh panjang mula-mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.

Alat Musschenbroek

Besarnya panjang logam setelah dipanaskan adalah sebesar

Besarnya panjang zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada zat sepanjang 1 m disebut koefisien muai panjang (α). Hubungan antara panjang benda, suhu, dan koefisien muai panjang dinyatakan dengan persamaan

Keterangan:L = Panjang akhir (m)

L0 = Panjang mula-mula (m)ΔL = Pertambahan panjang (m)α = Koefisien muai panjang (/ºC)Δt = kenaikan suhu (ºC)

Beberapa Koefisien Muai Panjang Benda

2. Pemuaian LuasJika yang dipanaskan adalah suatu lempeng atau plat tipis maka plat tersebut akan mengalami pemuaian pada panjang dan lebarnya. Dengan demikian lempeng akan mengalami pemuaian luas atau pemuaian bidang. Pertambahan luas zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada zat seluas 1 m^2 disebut koefisien muai luas (β). Hubungan antara luas benda, pertambahan luas suhu, dan koefisien muai luas suatu zat adalah

Keterangan:A = Luas akhir (m2)Δ0 = Pertambahan luas (m2)A0 = Luas mula-mula (m2)β = Koefisien muai luas zat (/º C)Δt = Kenaikan suhu (ºC)

Besarnya β dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.

3. Pemuaian VolumeJika suatu balok mula-mula memiliki panjang P0, lebar L0, dan tinggi h0 dipanaskan hingga suhunya bertambah Δt, maka berdasarkan pada pemikiran muai panjang dan luas diperoleh harga volume balok tersebut sebesar

dimana

Keterangan:V = Volume akhir (m^3)V0 = Volume mula-mula (m^3)ΔV = Pertambahan volume (m^3)γ = Koefisien muai volume (/ºC)Δt = Kenaikan suhu (ºC)

Pemuaian Zat CairPada zat cair tidak melibatkan muai panjang ataupun muai luas, tetapi hanya dikenal muai ruang atau muai volume saja. Semakin tinggi suhu yang diberikan pada zat cair itu maka semakin besar muai volumenya. Pemuaian zat cair untuk masing-masing jenis zat cair berbeda-beda, akibatnya walaupun mula-mula volume zat cair sama tetapi setelah dipanaskan volumenya menjadi berbeda-beda. Pemuaian volume zat cair terkait dengan pemuaian tekanan karena peningkatan suhu. Titik pertemuan antara wujud cair, padat dan gas disebut titik tripel.

Anomali AirKhusus untuk air, pada kenaikan suhu dari 0º C sampai 4º C volumenya tidak bertambah, akan tetapi justru menyusut. Pengecualian ini disebut dengan anomali air. Oleh karena itu, pada suhu 4ºC air mempunyai volume terendah. Hubungan volume dengan suhu pada air dapat digambarkan pada grafik berikut.

Pada suhu 4ºC, air menempati posisi terkecil sehingga pada suhu itu air memiliki massa jenis terbesar. Jadi air bila suhunya dinaikkan dari 0ºC – 4ºC akan menyusut, dan bila suhunya dinaikkan dari 4ºC ke atas akan memuai. Biasanya pada setiap benda bila suhunya bertambah pasti mengalami pemuaian. Peristiwa yang terjadi pada air itu disebut anomali air. Hal yang sama juga terjadi pada bismuth dengan suhu yang berbeda. Lakukan kegiatan berikut untuk menyelidiki kecepatan pemuaian pada berbagai macam zat cair.

Pemuaian pada GasMungkin kamu pernah menyaksikan mobil atau motor yang sedang melaju di jalan tiba-tiba bannya meletus?. Ban mobil tersebut meletus karena terjadi pemuaian udara atau gas di dalam ban. Pemuaian tersebut terjadi karena adanya kenaikan suhu udara di ban mobil akibat gesekan roda dengan aspal.

Pemuaian pada gas adalah pemuaian volume yang dirumuskan sebagai

γ adalah koefisien muai volume. Nilai γ sama untuk semua gas, yaitu 1/273 ºC^-1

Pemuaian gas dibedakan tiga macam, yaitu:a. pemuaian gas pada suhu tetap (isotermal),b. pemuaian gas pada tekanan tetap (isobar), danc. pemuaian gas pada volume tetap (isokhorik).

1. Pemuaian Gas pada Suhu Tetap (Isotermal)Pernahkah kalian memompa ban dengan pompa manual. Apa yang kalian rasakan ketika baru pertama kali menekan pompa tersebut? Apa yang kalian rasakan ketika kalian menekannya lebih jauh? Awalnya mungkin terasa ringan. Namun, lama kelamaan menjadi berat. Hal ini karena ketika kita menekan pompa, itu berarti volume gas tersebut mengecil. Pemuaian gas pada suhu tetap berlaku hukum Boyle, yaitu gas di dalam ruang tertutup yang suhunya dijaga tetap, maka hasil kali tekanan dan volume gas adalah tetap. Dirumuskan sebagai:

Keterangan:P = tekanan gas (atm)V = volume gas (L)

2. Pemuaian Gas pada Tekanan Tetap (Isobar)Pemuaian gas pada tekanan tetap berlaku hukum Gay Lussac, yaitu gas di dalam ruang tertutup dengan tekanan dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Dalam bentuk persamaan dapat dituliskan sebagai:

Keterangan:V = volume (L)T = suhu (K)

3. Pemuaian Gas Pada Volume Tetap (Isokhorik)Pemuaian gas pada volume tetap berlaku hukum Boyle-Gay Lussac, yaitu jika volume gas di dalam ruang tertutup dijaga tetap, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya. Hukum Boyle-Gay Lussac dirumuskan sebagai

Dengan menggabungkan hukum boyle dan hukum Gay Lussac diperoleh persamaan

Keterangan:P = tekanan (atm)V = volume (L)T = suhu (K)

Latihan Yuk!!

1. Batang logam panjangnya 300 cm dipanaskan dari 25ºC hingga 225ºC mengalami pertambahan panjang sebesar 0,6 cm. Berapa pertambahan batang logam yang sama dengan panjang 200 cm dan dipanaskan dari 20ºC hingga suhu 320ºC

2. Sekeping aluminium panjangnya 40 cm dan lebarnya 30 cm dipanaskan dari 40ºC sampai 140ºC. Jika koefisien muai panjang aluminium adalah 2,5 x 10^-5 /º C, berapakah luas keping aluminium setelah dipanaskan?

3. Besi berbentuk kubus pada suhu 20ºC memiliki panjang rusuk 10 cm. Kubus tersebut dipanaskan hingga suhu 220ºC. Berapa volume kubus pada suhu 220ºC jika koefisien muai panjang besi 1,2 x 10^5/ºC?

4. Jelaskan pengertian anomali air!5. Apa yang dimaksud dengan titik tripel dan titik kritis?6. Sebutkan tiga contoh pemanfaatan prinsip pemuaian zat cair dalam kehidupan sehari-hari!7. Suatu gas suhunya 27ºC dipanaskan pada tekanan tetap. Berapa suhu gas tersebut saat volume

gas menjadi 3 kali volume semula?8. Gas di dalam ruang tertutup pada suhu 27ºC dan tekanan 2 atm memiliki volume 2,4 L. Berapa

volume gas tersebut pada suhu 227ºC dan tekanan 3 atm?9. Sejumlah gas dengan volume 4 L pada tekanan 1,5 atm dan suhunya 27ºC. Kemudian gas

tersebut dipanaskan hingga suhunya 47ºC dan volumenya 3,2 L. Berapakah tekanan gas setelah dipanaskan?

http://modulfisika.blogspot.com/2010/02/kelas-vii-pemuaian-zat.html

Pengertian   Pemuaian

Juli 24, 2010

khairil ikhwan fisika 2 Komentar

Pengertian PemuaianPemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas.Pemuaian pada zat gas ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Sedangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume saja, khusus pada zat gas biasanya diambil nilai koofisien muai volumenya sama dengan 1/273. More

PEMUAIAN

Juli 24, 2010

khairil ikhwan Uncategorized Tinggalkan komentar

Pengertian PemuaianPemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas.Pemuaian pada zat gas ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Sedangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume saja, khusus pada zat gas biasanya diambil nilai koofisien muai volumenya sama dengan 1/273.Pemuaian panjangadalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada. Contoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja adalah kawat kecil yang panjang sekali.Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang dan besar perubahan suhu. Koefisien muai panjang suatu benda sendiri dipengaruhi oleh jenis benda atau jenis bahan.Secara matematis persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan panjang benda setelah dipanaskan pada suhu tertentu adalah

Bila ingin menentukan panjang akhir setelah pemanasan maka digunakan persamaan sebagai berikut :

Yang perlu diperhatikan adalah didala rumus tersebut banyak sekali menggunakan lambang sehingga menyulitkan dalam menghapal. Disarankan untuk sering menggunakan rumus tersebut dalam mengerjakan soal dan tidak perlu dihapal.Pemuaian luasadalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada. Contoh benda yang mempunyai pemuaian luas adalah lempeng besi yang lebar sekali dan tipis.Seperti halnya pada pemuian luas faktor yang mempengaruhi pemuaian luas adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Karena sebenarnya pemuaian luas itu merupakan pemuian panjang yang ditinjau dari dua dimensi maka koefisien muai luas besarnya sama dengan 2 kali koefisien muai panjang. Pada perguruan tinggi nanti akan dibahas bagaimana perumusan sehingga diperoleh bahwa koefisien muai luas sama dengan 2 kali koefisien muai panjang.Untuk menentukan pertambahan luas dan volume akhir digunakan persamaan sebagai berikut :

Pemuaian volumeadalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar dan tebal. Contoh benda yang mempunyai pemuaian volume adalah kubus, air dan udara. Volume merupakan bentuk lain dari panjang dalam 3 dimensi karena itu untuk menentukan koefisien muai volume sama dengan 3 kali koefisien muai panjang. Sebagaimana yang telah dijelskan diatas bahwa khusus gas koefisien

muai volumenya sama dengan 1/273Persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan volume dan volume akhir suatu benda tidak jauh beda pada perumusan sebelum. Hanya saja beda pada lambangnya saja. Perumusannya adalah

Ditulis dalam ArtikelMuai panjangRumus:

• = panjang akhir (m, cm)• = panjang awal (m, cm)• α = koefisien muai panjang (/°C)• Δt = perbedaan suhu (°C)[sunting] Muai luasRumus:

Keterangan:• = luas akhir (m2, cm2)• = luas awal (m2, cm2)• β = = koefisien muai luas (/°C)• Δt = selisih suhu (°C)[sunting] Muai volumeRumus:

Keterangan:• = volume akhir (m2, cm2)• = volume awal (m2, cm2)• γ = = koefisien muai volume (/°C)• Δt = selisih suhu (°C)

http://khairilikhwan.wordpress.com/

Suhu dan Pemuaian pada suatu zat 0 pemilih

2,233 views | April 10, 2010

oleh adit

A. Definisi Suhu

Apa si definisi suhu atau temperature itu???? Suhu atau temperature itu adalah suatu besaran dalam ilmu fisika yang menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu zat. Owh iya tenyata Suhu zat itu dapat diukur juga lho…!!!

Pengukuran suhu zat dapat dilakukan dengan menggunakan suatu alat yang dinamakan termometer.

Nah ada yang tau nggak ada berapa skala suhu dalam suatu termometer..???? 

iya, ternyata Secara umum, dalam ilmu fisika terdapat empat macam skala suhu termometer, yaitu Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin.

B. Konversi Suhu

Ada yang tau nggak konversi suhu itu apa…???? Nah, Konversi suhu itu ialah suatu kegiatan yang dilakukan untuk menentukan besaran suhu yang bersesuaian pada skala terhadap skala termometer yang satu dengan terrmometer skala  yang lainnya

C. Pemuaian

Pemuaian itu apa sih…???

Pemuaian itu adalah suatu gejala penambahan ukuran pada sebuah benda/zat akibat kenaikan

suhu. Menurut  objeknya pemuaian itu dibagi jadi berapa jenis si..??? pemuaian itu dikenal menjadi tiga macam jenis, yaitu pemuaian pada zat padat, pemuaian pada  zat cair, dan pemuaian pada zat gas.

1.    Pemuaian pada zat padat.

Dalam Pemuaian pada zat padat terbagi menjadi 3 jenis, yaitua.   Pemuaian panjangb.   Pemuaian luasc.   Pemuaian volume

2.    Pemuaian pada zat cair

Ternyata Pada zat cair, hanya terjadi pemuaian volume. Khusus untuk air, pemuaian tidak berlaku pada suhu 0°C sampai dengan 4°C mengapa..??? :roll:  karena pada selang suhu tersebut volume air mengalami penyusutan. Nah karena itulah Fenomena keanehan atau keajaiban sifat air itui dinamakan anomali air.

3.    Pemuaian pada zat gas

Seperti halnya zat cair,zat gas pun juga hanya mengalami pemuaian volume.

D. Manfaat Pemuaian

Dari kehidupan sehari-hari kita, kita dapat menemukan beberapa contoh dari manfaat pemuaian tersebut Berikut ini adalah Beberapa manfaat pemuaian yang ada dalam kehidupan sehari-hari kita sebagai berikut.

1.    Pemasangan roda bajaBan baja yang berdiameter lebih kecil dari pelek roda ketika ingin dipasang harus dimuaikan lebih duluuntuk mempermudah.

2.    PengelinganPengelingan adalah proses penyambungan dua plat logam menggunakan palu khusus. Pengelingan sering dilakukan pada pembuatan jembatan, pabrik otomotif, pembuatan badan kapal laut, mobil, dan pesawat terbang.

3.    Membuka tutup botol logamBotol kaca yang memiliki tutup logam sering kali sukar untuk dibuka. Untuk membukanya, tutup botol dipanaskan terlebih dahulu dengan api. Ketika dipanaskan, tutup botol logam akan memuai lebih cepat daripada botol kaca sehingga tutup akan longgar dan mudah dibuka.

4.    Keping bimetalKeping bimetal adalah dua keping logam berbeda yang dikeling menjadi satu. Ketika dipanaskan, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang koefisien muainya lebih kecil, karena logam yang berbeda akan memiliki nilai koefisien muai yang berbeda pula. Saat di dinginkan, keping akan melengkung ke arah logam yang memiliki koefisien muai lebih besar.

E. Gejala Pemuaian dalam Kehidupan Manusia

Nah, ternyata dalam sistem pemuaian, kehidupan manusia terkena dampak dari gejala pemuaian juga lho… Pemuaian pada benda-benda memiliki pengaruh yang berbeda-beda. Ada yang dampaknya baik bagi manusia, namun ada pula yang tidak baik. Berikut ini adalah beberapa contoh dari gejala pemuaian dalam kehidupan manusia seperti berikut ini.

1.    Pemuaian pada sambungan rel kereta api

Pemasangan sambungan rel kereta api dibuat dengan renggang, mengapa..???    karena agar terdapat ruang untuk pemuaian rel di siang hari. Hal ini dilakukan untuk mencegah agar rel kereta tidak melengkung ketika memuai karena dapat membahayakan perjalanan kereta api.

2.    Sambungan jembatan baja dan konstruksi baja bangunanDi antara sambungan baja pada jembatan dan konstruksi bangunan selalu dibuat celah, kenapa..??? karena celah itu dipergunakan untuk memberikan ruang bagi pemuaian di siang hari.

3.    Kabel telepon atau listrikKabel telepon atau listrik yang dipasang di antara dua tiang selalu dibuat kendor ,

mengapa…???    Karena untuk mencegah agar kabel tidak putus ketika terjadi penyusutan di malam hari karena turunnya suhu.

4.    Pemuaian kaca jendela

Ukuran bingkai jendela selalu dibuat sedikit lebih besar daripada ukuran kaca, mengapa..???    Hal Ini terjadi dimaksudkan untuk memberi ruang bagi pemuaian kaca di siang hari. Jika tidak ada ruang untuk pemuaian maka, kaca bisa pecah saat terjadi pemuaian.

http://klikbelajar.com/pelajaran-sekolah/pelajaran-fisika/suhu-dan-pemuaian/

Bagaimana fisika? tolong jawab sekarang?

tolong nih?rumus pemuaian panjang itu apa?terus rumus pemuaian luas itu apa?trufuz rumus pemuaian volume itu apa?

yang bantuin pasti orgnya b@ek ?plz jwb sekarang

Pemuaian panjang :∆L = Lo.α.∆tLt = Lo (1 + α.∆t)∆L = perubahan panjang ; .∆t = perubahan suhuLo = panjang mula-mula ; Lt = panjang akhirα = koefisien muai panjang

Pemuaian Luas :∆A = Ao.β.∆tAt = Ao (1 + β.∆t)∆A = perubahan luasAo = luas mula-mula ; At = luas akhirβ = koefisien muai luas (β = 2α)

Pemuaian Volume :∆V = Vo.β.∆tVt = Vo (1 + γ.∆t)∆V = perubahan volumeAo = volume mula-mula ; At = volume akhirγ = koefisien muai volume (γ = 3α)

Pengertian Pemuaian

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas.

Pemuaian pada zat gas ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Sedangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume saja, khusus pada zat gas biasanya diambil nilai koofisien muai volumenya sama dengan 1/273.

Pemuaian panjang

adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada. Contoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja adalah kawat kecil yang panjang sekali.

Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang dan besar perubahan suhu. Koefisien muai panjang suatu benda sendiri dipengaruhi oleh jenis benda atau jenis bahan.

Pemuaian luas

adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada. Contoh benda yang mempunyai pemuaian luas adalah lempeng besi yang lebar sekali dan tipis.

Seperti halnya pada pemuian luas faktor yang mempengaruhi pemuaian luas adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Karena sebenarnya pemuaian luas itu merupakan pemuian panjang yang ditinjau dari dua dimensi maka koefisien muai luas besarnya sama dengan 2 kali koefisien muai panjang. Pada perguruan tinggi nanti akan dibahas bagaimana perumusan sehingga diperoleh bahwa koefisien muai luas sama dengan 2 kali koefisien muai panjang.

Pemuaian volume

adalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar dan tebal. Contoh benda yang mempunyai pemuaian volume adalah kubus, air dan udara. Volume merupakan bentuk lain dari panjang dalam 3 dimensi karena itu untuk menentukan koefisien muai volume sama dengan 3 kali koefisien muai panjang. Sebagaimana yang telah dijelskan diatas bahwa khusus gas koefisien muai volumenya sama dengan 1/273

http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090305045520AAdYwNN

Pemuaian - Teguh 7.1Dari CrayonpediaLangsung ke: navigasi, cari

Daftar isi[sembunyikan]

1 PEMUAIAN o 1.1 A Pemuaian

1.1.1 1. Pemuaian Zat Padat 1.1.2 2. Pemuaian Zat Cair 1.1.3 3. Pemuaian Zat Gas 1.1.4 4. Masalah yang Ditimbulkan oleh Pemuaian dalam Kehidupan Sehari-hari 1.1.5 5. Penerapan Pemuaian dalam Kehidupan Sehari-hari

PEMUAIANA PemuaianIndikator• Peserta didik mampu menunjukkan proses pemuaian pada zat padat, cair dan gas.• Peser ta didik mampu merencanakan percobaan sederhana untuk menunjukkan pemuaian zat cair dan zat padat.• Peserta didik mampu menunjukkan prinsip pemuaian dalam teknologi, misalnya : bimetal untuk termostat, pengelingan, pemasangan bingkai besi pada roda, pemasangan kaca.

Pernahkah kamu perhatikan, mengapa di siang hari yang panas aspal di jalan raya dapat retak-retak? Mengapa sambungan rel kereta api dibuat renggang? Pemasangan kaca juga diberi jarak? Hal ini tentu sangat berhubungan dan berkaitan dengan peristiwa pemuaian dan penyusutan zat. Suatu benda umumnya akan mengalami pemuaian apabila dipanaskan dan mengalami penyusutan saat didinginkan. Untuk itu kamu akan mempelajari tentang sifat pemuaian dan penyusutan yang terjadi pada zat padat, cair dan gas berikut ini.

1. Pemuaian Zat Padat

Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat padat disebut muschen broek. Dalam eksperimen yang dilakukan menunjukkan bahwa hampir semua benda padat apabila dipanaskan mengalami perubahan panjang, luas dan volume.a. Muai panjang

b. Muai luas

c. Muai volume

Untuk lebih memahami peristiwa pemuaian pada zat padat lakukan kegiatan berikut!

2. Pemuaian Zat Cair

Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat cair disebut labu didih. Sifat utama zat cair adalah menyesuaikan dengan bentuk wadahnya. Oleh karena itu zat cair hanya memiliki muai volume saja. Untuk lebih jelasnya lakukan kegiatan berikut!

3. Pemuaian Zat Gas

Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian gas disebut dilatometer. Salah satu perbedaan antara zat gas dengan zat padat dan cair adalah volume zat gas dapat diubah-ubah dengan mudah. Misal, sebuah tabung gas elpiji. Di dalam tabung gas tentu akan mengadakan tekanan pada dinding tabung. Tekanan ini disebabkan oleh gerakan partikel gas. Lakukan kegiatan berikut!

Kegiatan ini menunjukkan bahwa gas akan mengalami pemuaian apabila dipanaskan. Peristiwa pemuaian pada zat gas mudah diamati daripada pemuaian pada zat padat. Pemuaian pada zat gas ditunjukkan oleh gelembung-gelembung udara yang keluar dari dalam pipa kapiler yang ada pada labu didih. Tiga hal yang perlu diperhatikan pada zat gas adalah volume, tekanan dan suhu.

a. Untuk volume terhadap perubahan suhu pada tekanan tetap

b. Tekanan terhadap perubahan suhu pada volume tetap

4. Masalah yang Ditimbulkan oleh Pemuaian dalam Kehidupan Sehari-hari

a. Pemasangan kaca jendelaTukang kayu merancang ukuran bingkai jendela yang sedikit lebih besar daripada ukuran sebenarnya. Hal ini dilakukan untuk memberi ruang kaca saat terjadi pemuaian. Apabila desain jendela tidak diberi ruangan pemuaian, maka saat kaca memuai akan mengakibatkan retaknya kaca tersebut.b. Celah pemuaian pada sambungan jembatanSering kamu jumpai sambungan antara dua jembatan beton terdapat celah di antaranya. Hal ini bertujuan agar jembatan tersebut tidak melengkung saat terjadi pemuaian.c. Sambungan rel kereta apiSambungan rel kereta api dibuat ada celah diantara dua batang rel tersebut. Hal ini bertujuan agar saat terjadi pemuaian tidak menyebabkan rel melengkung. Rancangan yang sering digunakan sekarang ini sambungan rel kereta api dibuat bertautan dengan ujung rel tersebut dibuat runcing. Penyambungan seperti ini memungkinkan rel memuai tanpa menyebabkan kerusakan.d. Kawat telepon atau kawat listrikPemasangan kawat telepon atau kawat listrik dibiarkan kendor saat pemasangannya pada siang

hari. Hal ini dilakukan dengan maksud, pada malam hari kawat telepon atau listrik mengalami penyusutan sehingga kawat tersebut tidak putus.

5. Penerapan Pemuaian dalam Kehidupan Sehari-hariBeberapa manfaat pemuaian yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:a. PengelinganMenyambung dua pelat dengan menggunakan paku khusus dengan proses khusus disebut mengeling. Bagaimanakah cara pemasangan paku keling? Paku keling yang dipakai untuk mengeling sesuatu dalam keadaan panas sampai berpijar dan dimasukkan ke dalam lubang pelat yang hendak kita keling. Kemudian paku bagian atas dipukul-pukul sampai rata. Setelah dingin paku keling tersebut akan menyusut dan menekan kuat pelat tersebut. Pengelingan dapat kamu jumpai pada pembuatan badan kapal laut.b. Keping bimetalDua keping logam yang mempunyai koefisien muai panjang berbeda dikeling menjadi satu disebut keping bimetal. Keping bimetal peka terhadap perubahan suhu. Jika keping bimetal dipanaskan, maka akan melengkung ke arah logam yang angka koefisien muai panjangnya kecil. Bila didinginkan, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang angka koefisien muai panjangnya besar. Perbedaan pemuaian ini dipakai sebagai termostat. Termostat adalah alat yang berfungsi ganda sebagai saklar otomatis dan sebagai pengatur suhu. Beberapa alat yang memanfaatkan keping bimetal dalam termostat, antara lain: setrika listrik, almari es, bel listrik, alarm kebakaran, lampu sen mobil atau motor, rice cooker, oven.c. Pemasangan bingkai roda logam pada pedati dan kereta apiRoda pedati dan roda kereta api memiliki ukuran lebih kecil daripada ukuran bingkainya. Untuk dapat memasang roda logam tersebut , maka dengan cara pemanasan. Hal ini mengakibatkan roda logam akan mengalami pemuaian. Kemudian roda logam tersebut dipasang pada bingkainya, setelah dingin roda akan menyusut dan terpasang pada bingkainya dengan kuat.

Rangkuman

1. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat padat disebut muschen broek.

2. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat cair disebut labu didih.

3. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian gas disebut dilatometer.

4. Masalah yang ditimbulkan oleh pemuaian dalam kehidupan seharihari

a. Pemasangan kaca jendela

b. Celah pemuaian pada sambungan jembatan

c. Sambungan rel kereta api

d. Kawat telepon atau kawat listrik

5. Beberapa manfaat pemuaian yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

a. Pengelingan

d. Keping bimetal

e. Pemasangan bingkai roda logam pada pedati dan kereta api

http://www.crayonpedia.org/mw/Pemuaian_-_Teguh_7.1