Pemuaian pada Zat

MUAI PANJANG

1.      Suatu zat yang memiliki panjang tertentu kemudian dipanaskan akan mengalami penambahan panjang dan penambahan panjangnya sesuai dengan angka muai panjang zat tersebut.

2.      Koefisiensi muai panjang adalah bilangan (angka) yang menunjukkan pertambahan panjang batang tiap 1 meter pada kenaikan suhu 1⁰ K atau 1⁰C.

3.      Untuk mengamati pemuaian zat padat digunakan alat Musschen Broek.

4.      Muai panjang zat tergantung pada 3 faktor, yaitu :

1)      Panjang awal sebelum dipanaskan.

2)      Kenaikan suhu.

3)      Jenis bahan.

5.      Tabel koefisien muai panjang beberapa zat padat :

No.	Jenis Zat	Koefisien Muai Panjang
1.	Platina	0,000009 / 0C
2.	Baja	0,000011 / 0C
3.	Besi	0,000012 / 0C
4.	Tembaga	0,000017 / 0C
5.	Alumunium	0,000026 / 0C

6.      Persamaan untuk mengitung koefisien muai pangang zat padat adalah sebagai berikut :

α =         atau     Lt = Lo (1+ α Δt )

Keterangan :

Lt : panjang akhir benda setelah dipanaskan (m)

Lo : mula-mula / sebelum dipanaskan (m)

Δt : perubahan suhu (suhu akhir t2 – suhu awal t1)

α : koefisien / angka muai panjang (⁰C^-1 atau ⁰K^-1)

MUAI RUANG / MUAI VOLUME

1.      Muai ruang akan terjadi pada suatu benda jika benda tersebut berbentuk bangun atau ruang. Jika benda berbentuk bangun dipanaskan maka panjang, lebar maupun tinggi benda tersebut mengalami pemuaian yang dinamakan muai ruang.

2.      Koefisien muai ruang (volume) adalah perbandingan pertambahan volume terhadap volume awal benda tiap kenaikan 1⁰C atau 1⁰K.

3.      Secara metematis dinyatakan dengan :

Vt = Vo (1 + γ Δt)

Keterangan :

Vo = volume awal

Vt = volume akhir

Δt = suhu akhir t2 – suhu awal t1

γ = koefisien muai ruang

4.      Pada muai panjang hanya panjang benda yang mengalami pemuaian tetapi pada muai ruang, panjang, lebar maupun tinggi benda mengalami pemuaian sehingga ada kesetaraan antara muai ruang dengan muai panjang yaitu :

γ = 3α    atau     α =  γ

PEMUAIAN PADA GAS

1.      Jika kita membahas tentang gas, maka tidak akan terlepas dari tekanan, volume maupun suhu.

2.      Berbeda dengan zat padat maupun zat cair, pemuaian gas dapat terjadi pada volume tetap maupun pada tekanan tetap.

3.      Angka muai untuk semua jenis gas besarnya : ⁰C

a.       Pemuaian gas pada tekanan tetap dapat dirumuskan dengan :

Vt = Vo (1 +  Δt)                    Keterangan :

                                                Vo = volume mula-mula [sebelum dipanasakan (m³)]

                                                            Vt = volume akhir [sesudah dipanaskan (m³)]

                                                Δt = perubahan suhu (t2-t1)

b.      Pemuaian gas pada volume tetap dapat dirumuskan dengan :

Pt = Po (1 +  Δt)                      Keterangan :

                                                Po = tekanan mula-mula (sebelum dipanaskan)

                                                            Pt = tekanan akhir (sesudah dipanaskan)

                                                            Δt = perubahan suhu (t2-t1)

BYMETAL

1.      Bymetal adalah dua keping logam yang angka muainya tidak sama dikeling atau di-klem menjadi satu. Bila bymetal dipanaskan; maka akan melengkung ke arah logam yang angka muainya kecil.

2.      Manfaat bymetal antara lain :

1)      Sebagai saklar otomatis

2)      Untuk thermometer bymetal

3)      Termosfat

4)      Flasher

3.      Keterangan :

a.       Saklar otomatis dapat menyambung atau memutus arus listrik secara otomatis.

b.      Termosfat merupakan alat yang secara otomatis dapat mengukur suhu ruang atau alat listrik.

c.       Flasher yaitu alat yang biasa dipasang pada mobil atau sepeda motor dan berfungsi untuk menyalakan / mematikan lampu mobil atau sepeda motor secara otomatis (lampu tanda arah pada mobil / motor )

ANOMALI AIR

1.      Anomali air merupakan keanehan pemuaian pada air.

2.      Pada umumnya zat akan memuai jika dipanaskan tetapi air dari suhu 0⁰C dipanaskan sampai 4⁰C akan menyusut (volumenya berkurang).

3.      Sifat-sifat anomaly air :

1)      Air memiliki suhu terkecil pada suhu 4⁰C.

2)      Massa jenis air tebesar pada suhu 4⁰C

3)      Es yang mencair volumenya berkurang.

4)      Air yang membeku volumenya bertambah.

4.      Akibat anomali air :
1)   Es terapung di air.

2)   Massa jenis es < massa jenis air.

3)   Pada musim dingin permukaan laut dapat tertutup es.

4)   Pada musim dingin pipa ledge yang terbuat dari plastik dapat pecah.