Konsep Pemuaian Dalam Ilmu Fisika

Dear sobat BT, bagi pelajar SD atau SMP/SLTP yang mencari acuan perihal Ilmu Fisika dapat ditengok postingan-postingan OM berikut ini.

Hari ini OM akan menyebarkan perihal Konsep Pemuaian dalam Ilmu Fisika, mudah-mudahan dapat bermanfaat :

Pemuaian panas yaitu perubahan suatu benda yang dapat menjadi bertambah panjang, lebar, luas, atau berubah volumenya sebab terkena panas (kalor). Singkatnya, pemuaian panas yaitu perubahan benda yang terjadi sebab panas. Pemuaian tiap-tiap benda akan berbeda, tergantung pada suhu di sekitar dan koefisien muai atau daya muai dari benda tersebut. Perubahan panjang akhir panas ini, sebagai contoh, akan mengikuti:

di mana

 adalah panjang pada suhu t,

 adalah panjang pada suhu awal,

 adalah koefisien muai panjang / kofisien muai linier, dan

 adalah besarnya perubahan suhu.

Suatu benda akan mengalami muai panjang apabila benda itu hanya mempunyai (dominan dengan) ukuran panjangnya saja. Muai luas terjadi pada benda apabila benda itu mempunyai ukuran panjang & lebar, sedangkan muai volum terjadi apabila benda itu mempunyai ukuran panjang, lebar, & tinggi.

di mana

 adalah luas (Area) pada suhu t,

 adalah luas pada suhu awal,

 ( 2 kali  ) yaitu koefisien muai luas, dan

 adalah besarnya perubahan suhu.

Dan untuk perubahan volum:

di mana

 adalah volum pada suhu t,

 adalah volum pada suhu awal,

 ( 3 kali  ) yaitu koefisien muai volum, dan

 adalah besarnya perubahan suhu.

Contoh aplikasi yang memanfaatkan  pemuaian pada zat padat:

a.   Air panas untuk membuka tutup botol
b.   Pemasangan bingkai besi pada roda (bingkai besi dipanaskan terlebih dahulu )
c.   Pemasangan beling jendela (diberi celah biar beling tidak pecah dikala suhunya naik)
d.   Pemasangan rel kereta api
e.   Kawat telepon dibentuk kendor ( biar tidak putus waktu suhunya turun)
f.    Bimetal  : dua logam  yang mempunyai  koefisien muai  panjang berbeda  yang dikeling jadi satu,  dan bila dipanaskan akan melengkung ke arah logam yang koefisien muai panjangnya lebih kecil.

Contoh Soal :

Suatu logam mengalami perubahan suhu dari 30^oC menjadi 80^oC. Jika panjang simpulan logam yaitu 115 cm dan koefisien muai panjang logam 3.10^-3oC^-1, maka panjang awal logam dan pertambahan panjang logam adalah…..

Pembahasan

Diketahui :

Pertambahan suhu (ΔT) = 80^oC – 30^oC = 50^oC
Panjang akhir (Lt) = 115 cm
Koefisien muai panjang logam (a) = 3.10^-3oC^-1

Ditanya : 

Panjang awal (L₀) dan pertambahan panjang (ΔL)


Jawab :

a) Panjang awal (L₀)

Rumus pertambahan panjang :

ΔL = α L₀ ΔT

Rumus panjang simpulan :

Lt = L₀ +ΔL
Lt = L₀ + α  L₁ ΔT
Lt = L₀ (1 + α ΔT)
115 cm = L₀ (1 + (3.10^-3oC^-1)(50^oC)
115 cm = L₀ (1 + 150.10^-3)
115 cm = L₀ (1 + 0,15)
115 cm = L₀ (1,15)
L₀ = 115 cm / 1,15
L₀ = 100 cm

Demikian postingan OM tentang Konsep Pemuaian dalam Ilmu Fisika. Semoga bermanfaat ! [BT]

Sumber http://www.blogteknisi.com

Berlangganan Informasi Terbaru: