Pemuaian Zat Padat

Pada umumnya jika suatu zat baik padat, cair maupun gas menerima kalor, zat tersebut akan memuai sehingga ukurannya berubah. Pemuaian zat dibedakan menjadi tiga, yaitu:

  • pemuaian zat padat,
  • pemuaian zat cair, dan
  • pemuaian gas.

Jika zat padat dipanaskan maka panjang, luas, dan volumenya akan memuai. Gejala pemuaian zat padat ditunjukkan dengan alat Musschenbroek.

a. Muai Panjang
Jika sebatang besi pada suhu T1 panjangnya l0 dipanaskan sampal T2 maka panjang besi itu menjadi l.

Pertambahan panjang besi (∆l) bergantung pada:

  • panjang besi mula-mula (l0),
  • koefisien muai panjang (α),
  • kenaikan suhu (∆T).

dengan:

l = panjang besi pada suhu T2 (m, cm)

l = l – l0 = pertambahan panjang besi(m, cm)

L0 = panjang besi mula-mula (m, cm)

T = T2-T1= kenaikan suhu (°C)

α = koefisien muai panjang

Satuan α adalah:

α = l / l0 T = meter / meter °C = 1/°C

Tabel koefisien muai panjang beberapa zat padat.

Nama Zat PadatKoefisien Muai Panjang
Alumunium0,0000255 /°C
Tembaga0,0000167 /°C
Besi0,000012 /°C
Baja0,000011 /°C
Platina0,0000089 /°C
Kaca0,000003 /°C

b. Muai Luas

Jika suatu benda berbentuk bidang dipanaskan maka panjang dan lebarnya akan memuai, sehinggaperubahan luas bidang dinyatakan dengan pernyataan sebagai berikut.

dengan:

A0  Luas benda pada suhu

A  Luas Benda pada suhu

∆A = A – A0 = perubahan luas

∆T = T2-T1 = perubahan suhu (oC)

β = 2α = koefisien muai luas (/oC)

c. Muai  Ruang Volume

Jika sebuah Benda Berbentuk Balok pada suhu T1 mempunyai volume dipanaskan hingga suhunyanaik menjadi  T2 dan volumeya bertambah menjadi , perubhana volume balok sebesar:

dengan:

V0 = Volume balok pada suhu T1 (m3, cm3)

V = Volume balok pada suhu T1 (m3, cm3)

∆V = V – V0 = perubahan volume (m3, cm3)

∆T = T2 – T1 = perubahan suhu (0C)

ᵞ = 3 α = koefisien muai ruang (/0C)

Penerapan pemuaian zat padat antara lain pada termmeter,saklar otomatis, alarm kebakaran, pemasangan rel, dan kaca jendela.

Leave a Comment