Cara Menghitung Pemuaian Panjang, Pemuaian Luas, Dan Pemuaian Volume Pada Zat Padat

Benda-benda yang dipanaskan umumnya akan berubah ukurannya. Perubahan ini bisanya sangat kecil. Perubahan ukuran ini disebut dengan pemuaian. Pemuaian benda sanggup terjadi pada zat padat, zat cair, maupun gas. Yang akan dibahas di sini hanya pemuaian pada zat padat. Contoh penerapan prinsip pemuaian pada benda padat sanggup dilihat pada sambungan rel kereta api. Sambungan rel kereta api dibentuk renggang alasannya ialah rel kereta api akan memuai dan bertambah panjang ketika terkena panas sinar matahari.

Pengertian Pemuaian
Yang dimaksud pemuaian ialah bertambahnya ukuran benda alasannya ialah efek perubahan suhu atau bertambahnya ukuran benda alasannya ialah mendapatkan kalor. Pemuaian benda sanggup diamati dalam bentuk pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

Pemuaian Panjang
Pengertian pemuaian panjang ialah bertambahnya ukuran panjang suatu benda alasannya ialah perubahan suhu. Jika dietahui suatu benda dengan panjang awal Lo, koefisien muai panjang α, dan kenaikan suhu Δt, maka pemuaian panjang benda tersebut sanggup dihitung dengan rumus berikut.

ΔL = Lo.α.Δt

Sedangkan panjang benda sesudah memuai ialah sebagai berikut

L = Lo + ΔL

atau

L = Lo {1 + α.Δt)

Jika diketahui suhu awal benda t₁ dan suhu tamat benda t₂ maka Δt = t₂ – t₁

Misal diketahui sebatang besi panjangnya 100 cm. Koefisien muai panjang besi 0.000017 /°C. Besi tersebut dipanaskan sampai kenaikan suhunya 200°C. Pertambahan panjang besi tersebut sesudah memuai sanggup dihitung sebagai berikut.

Lo = 100 cm
α = 0,000017 /°C
Δt = 200 °C
ΔL = Lo. α. Δt = (100).(0,000017)(200) = 0,34 cm

Panjang besi sesudah memuai sanggup dihitung sebagai berikut.
L = Lo +  ΔL = 100 + 0,34 = 100,34 cm

Pemuaian Luas
Pengertian pemuaian luas ialah bertambahnya ukuran luas permukaan suatu benda alasannya ialah perubahan suhu. Jika diketahui suatu benda dengan luas permukaan awal Ao, koefisien muai luas β, dan kenaikan suhu Δt, maka pemuaian luas benda tersebut sanggup dihitung dengan rumus berikut.

ΔA = Ao.β.Δt

Sedangkan luas permukaan benda sesudah memuai ialah sebagai berikut

A = Ao + ΔL

atau

A = Ao {1 + β.Δt)

Didefinisikan koefisien muai luas ialah dua kali koefisien muai panjang. Jika diketahui koefien muai panjang α, maka  β = 2.α

Misalkan diketahui selembar beling jendela luasnya 900 cm2. Koefisien muai panjang beling ialah 0,000009 /°C . Kaca tersebut dipanaskan sehingga kenaikan suhunya 50 °C. Pertambahan luas beling tersebut sesudah memuai sanggup dihitung.

Ao = 900 cm2
α = 0,000009 /°C
β = 2.α = 2.(0,000009) = 0,000018 /°C
Δt = 50 °C
ΔA = Ao. β. Δt = (900).(0,000018)(50) = 0,81 cm2

Luas beling sesudah memuai sanggup dihitung sebagai berikut.
A = Ao +  ΔA = 900 + 0,81 = 900,81 cm2

Pemuaian Volume
Pengertian pemuaian volume ialah bertambahnya ukuran volume suatu benda alasannya ialah perubahan suhu. Jika dietahui suatu benda dengan volume awal Vo, koefisien muai volume γ, dan kenaikan suhu Δt, maka pemuaian volume benda tersebut sanggup dihitung dengan rumus berikut.

ΔV = Vo.γ .Δt

Sedangkan volume benda sesudah memuai ialah sebagai berikut

V = Vo + ΔV

atau

V = Vo (1 + γ .Δt)

Didefinisikan koefisien muai volume ialah tiga kali koefisien muai panjang. Jika diketahui koefien muai panjang α, maka γ = 3.α

Misalkan diketahui sebuah bola beling memiliki volume 10 cm3. Koefisien muai panjang materi bola beling itu 0,000005 /°C. Bola beling tersebut dipanaskan sehingga kenaikan suhunya 5 °C. Pertambahan volume bola beling sesudah memuai sanggup dihitung sebagai berikut.

Vo = 10 cm3
α = 0,000005  /°C
γ = 3.α = 3.(0,000005) = 0,000015 /°C
Δt = 5 °C
ΔV = Vo. γ . Δt = (10).(0,000015)(5) = 0,00075 cm3

Volume bola beling sesudah memuai sanggup dihitung sebagai berikut.
A = Ao +  ΔA = 10 + 0,00075 = 10,00075 cm3

Sumber https://www.finansialku.com

Berlangganan Informasi Terbaru: