Rumus Pemuaian

Pernahkah sobat bangkusekolah memperhatikan beling dirumah dipasang longgar pada tempatnya ? mengapa petugasnya tidak memasang dengan kencang sehingga, tidak ada celah antara beling dan tempatnya ? Ada ilmu fisika yang belaku disini, yaitu pemuaian. Kita akan membahas wacana pemuaian, rumus pemuaian, manfaat serta dilema yang ditimbulkan jawaban pemuaian.

Arti Pemuaian

Pemuaian yaitu perubahan ukuran suatu benda. Pemuaian bisa terjadi pada zat padat, zat cair maupun zat gas.

Pemuaian Zat Padat

Contoh pemuaian zat padat yaitu kabel listrik yang kendor pada siang hari, rel kereta api yang bertambah panjang jikalau terkena panas. Terdapat tiga jenis pemuaian pada zat padat yaitu pemuaian panjang, pemuaian luas dan pemuaian volume. Berikut ini akan kita bahas satu persatu wacana jenis-jenis pemuaian tersebut.

Rumus Pemuaian Panjang

Bila suatu kawat yang tipis dipanaskan, maka akan terjadi perubahan ukuran panjang kawat tersebut. Perubahan ukuran tersebut merupakan salah satu contoh pemuaian panjang. Besarnya panjang zat padat untuk setiap kenaikan 1^oC pada zat sepanjang 1 m disebut dengan koefisien muai panjang (α). 

Hubungan antara panjang, suhu dan koefisien muai panjang sanggup ditulis sebagai berikut :

ΔL = L_o.α.ΔT

L = L_o.(1+α.ΔT)

L = panjang selesai (m)

L_o = panjang mula-mula (m)

ΔL = pertambahan panjang (m)

α = koefisien muai panjang (/^oC)

ΔT = kenaikan suhu (^oC)

Rumus Pemuaian Luas

Saat pelat besi dipanaskan maka akan ada perubahan ukuran panjang dan lebar dari pelat tersebut. Perubahan tersebut merupakan salah satu contoh pemuaian luas. Pertambahan luas zat padat untuk setiap kenaikan 1^oC pada zat seluas 1 m² disebut dengan koefisien muai luas (β).

Hubungan antara luas, suhu dan koefisien muai luas sanggup ditulis sebagai berikut :

ΔA = A_o.β.ΔT

A = A_o.(1+β.ΔT)

A = luas akhir (m²)

A_o = luas mula-mula (m²)

ΔA = pertambahan luas (m²)

β = 2α =  koefisien muai luas (/^oC)

ΔT = kenaikan suhu (^oC)

Rumus Pemuaian Volume

Bila suatu balok logam dipanaskan maka akan ada perubahan volume. Perubahan volume tersebut merupakan salah satu teladan pemuaian volume.

Hubungan antara volume, suhu dan koefisien muai luas yaitu sebagai berikut :

ΔV = V_o.γ.ΔT

V = V_o.(1+γ.ΔT)

V = volume akhir (m³)

Vo = volume mula-mula (m³)

ΔV = pertambahan volume (m³)

γ = 3α = koefisien muai volume (/^oC)

ΔT = kenaikan suhu (^oC)

Perlu diingat bahwa :

β = 2α 

γ = 3α 

Pemuaian Zat Cair

Pada zat cair, pemuaian terjadi pada pemuaian volume. Contoh dari pemuaian zat cair yaitu jikalau kita merebus air dan air tersebut mendidih maka akan akan ada air yang tumpah.

Hubungan antara volume, suhu dan koefisien muai volume pada zat cair sanggup ditulis dalam persamaan sebagai berikut :

ΔV = Vo.b.ΔT

V = Vo.(1+b.ΔT)

V = volume akhir (m³)

Vo = volume mula-mula (m³)

ΔV = pertambahan volume (m³)

b = koefisien muai volume zat cair (/^oC)

ΔT = kenaikan suhu (^oC)

Pemuaian Zat Gas

Contoh dari pemuaian zat gas yaitu, balon udara atau ban kendaraan yang meletus jawaban terkena panas. Terdapat hal yang menghipnotis pemuaian gas, yaitu tekanan.

Berikut ini yaitu beberapa aturan wacana pemuaian gas :

Hukum Boyle (1662) – Robert Boyle

Untuk jumlah tetap gas ideal tetap disuhu yang sama, tekana dan volume merupakan proporsional terbalik, dimana yang satu ganda, yang satu setengahnya

Secara matematis sanggup dituliskan :

pV = k

p = sistem tekanan

V = volume udara

k = konstanta

Persamaan aturan Boyle yaitu sebagai berikut :

p₁V₁ = p₂V₂

Hukum Charles (1787) – Jacques Charles

Secara matematis aturan charles ditulis :

V / T = k

dimana

P = tekanan gas

T = temperatur gas (dalam kelvin)

k = konstanta

Hukum Gay-Lussac (1802) – Joseph Louis Gay-Lussac

Tekanan dari sejumlah tetap gas pada volume yang tetap berbanding lurus dengan temperaturnya dalam kelvin.

Secara matematis sanggup dituliskan :

P α T 

atau

P / T = k

dimana

P = tekanan gas

T = temperatur gas (dalam kelvin)

k = konstanta

Hukum Gay-Lussac ini terlihat seakan-akan dengan Hukum Charles, lantaran memang sebenarnya Gay-Lussac mengutip karya Jacques Charles yang tidak dipublikasikan sekitar tahun 1787.

Hukum Gay-Lussac sanggup juga ditulis dalam persamaan

Hukum Avogadro (1811) – Amedeo Avogadro

Gas-gas yang mempunyai volume yang sama, pada temperatur dan tekanan yang sama, mempunyai jumlah partikel yang sama pula.

Secara matematis ditulis :

V / n = k

dimana,

V = volume gas

n = jumlah mol dalam gas

k = konstanta

Secara persamaan, aturan avogadro ditulis sebagai berikut :

 

Manfaat pemuaian dalam kehidupan sehari-hari :

• Pengelingan plat logam. Saat melaksanakan pengelingan, biasanya keling akan didingankan dulu, sehingga pada ketika dipasang pada lubangnya yang sempit sanggup masuk. Pada ketika suhu sudah normal, ukuran keling akan memuai dan menimbulkan keling akan mengikat besar lengan berkuasa plat logam tersebut.


• Keping Bimetal. Contohnya yaitu pada setrika listrik. Bila suhunya sudah tinggi maka keping bimetal akan memuai dan melengkung lalu memutuskan arus listrik, sehingga penggunaan listrik sanggup lebih irit dan suhu setrika sanggup terjaga.


• Pemasangan roda kereta api. Saat memasang roda kereta api, roda dipanaskan terlebih dahulu sehingga memuai, lalu dimasukkan kedalam as roda. Saat suhu roda normal kembali, maka roda akan terpasang dengan kuat.

Masalah yang timbul jawaban pemuaian

• Pada pemasangan kaca. Saat memasang beling jendela perlu diberi jarak antara beling dengan bingkainya, alasannya ketika panas beling memuai dan jikalau tidak ada jarak antara beling dan bingkainya, beling sanggup retak/pecah.


• Pada pemasangan rel kereta. Pemasangan sambungan rel kereta juga pelu diberi jarak, alasannya jikalau rel memuai maka akan bertambah panjang. Bila tidak diberi jarak, rel sanggup melengkung jawaban tidak ada ruang untuk pemuaian.


• Pemasangan kabel listrik. Pemasangan kabel listrik sengaja dikendorkan, alasannya pada malam hari, kabel akan menyusut sehingga ukurannya lebih pendek. Bila tidak dikendorkan ketika pemasangan, pada malam hari kabel sanggup putus jawaban penyusutan.

Demikianlah pembahasan, wacana pemuaian, biar bermanfaat bagi sobat bangkusekolah.com. Terima kasih.

Sumber https://bangkusekolah.com

Berlangganan Informasi Terbaru: