Pengertian Pemuaian Panjang, Rumus, Luas dan Volume Zat Padat – Pada pembahasan kali ini kami akan menjelaskan tentang pemuaian panjang. Yang meliputi pengertian pemuaian panjang, rumus pemuaian panjang, luas, volume zat padat yang dibahas dengan lengkap dan ringan. Agar lebih detailny silakan simak ulasan dibawah ini.
Daftar Isi
Pengertian Pemuaian Panjang, Rumus, Luas dan Volume Zat Padat
Mari kita bahas pengertiannya dulu dengan seksama.
Pengertian Pemuaian Zat Padat
Alat yang dipakai dalam menyelediki suatu pemuaian zat pada disebut denga Muschen Broek. Dalam sebuah percobaan yang dilakukan menunjukkan jika hampir seluruh benda pada apabila dipanaskan akan mengalami perubahan panjang, luas dan volume.
Zat padat yaitu suatu zat yang memiliki partikel-partikel yang saling berdekatan dan teratur. Apabila dipanaskan, partikelnya akan bergetar dan saling menjauh. Yang mengakibatkan ukurannya zat padat menjadi besar yang disebut dengan pemuaian. Sebaliknya apabila didinginkan partikel-partikelnya akan saling mendekat, dan mengakibatkan ukuran zat pada mengecil yang disebut dengan menyusut. Umumnya zat padat ini dipanaskan akan memuai.
Faktor yang menjadi pengaruh pemuaian adalah sebagai berikut:
- Panjang Benda: Semakin panjang ukuran dari benda padat yang dipanaskan, maka semakin besar juga pemuaiannya. Seperti, suatu batang besi yang panjangnya 1 m sebelum dipanaskan akan memuai menjadi dua kali lipat dari pemuaian batang besi lainnya yang panjangnya 0,5 m sebelum dipanaskan.
- Besarnya Perubahan Suhu: Semakin besar perubahan suhu yang dialami oleh sebuah benda antara sebelum dan sesudah dipanaskan, maka semakin besar pula pemuaiannya. Seperti adanya dua batang besi, yakni batang besi A mempunyai panjang 1 m yang suhu awalnya 30oC dipanaskan hingga suhu 100oC, kemudian besi B mempunyai panjang 1 m dengan suhu awal 30oC dipanaskan hingga suhu 80oC. Maka sesudah dipanaskan pemuaian panjang besi A lebih besar dari besi B, karena besi A mengalami perubahan suhu sebesar 70oC, dan besi B mengalami perubahan suhunya sebesar 50oC.
- Jenis Zat Padatnya: Seperti alumunium, pemuaian pada alumunium lebih besar daripada baja dan tembaga. Hal ini artinya pertambahan panjang alumunium lebih besar daripaa tembaga dan baja. Contohnya apabila panjang alumunium sebelum dipanaskan 1 meter, dan sesudah dipanaskan 1oC bertambah 0,000026 meter, jika panjang tembaga sebelum dipanaskan 1 dan setelah dipanaskan 1oC bertambah 0,000011 meter. Angka bertambah panjang untuk masing-masing 1 meter bahan dengan kenaikan suhu 1oC disebut dengan koefisien muai panjang. Lambang koefisien muai panjang α (disebut alpha) dan satuannya meter per derajat Celcius (m/oC).
Besarnya koefisien muai panjang pada beberapa zat bisa dilihat pada tabel berikut ini:
Besarnya muai panjang disuatu bahan padat bisa dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:
L = LO { 1 + α (t2 – t1)}
Keterangan:
L = Panjang sesudah pemanasan atau pendinginan (m) atau (cm)
L0 = Panjang awal (m) atau (cm)
α = Koefisien muai panjang (m/oC)
t1 = Suhu mula-mula (OC)
t2 = Suhu akhir (oC)
Proses Pemuaian Luas Pada Zat Padat
Seperti halnya pada pemuaian panjang pada suatu zat padat, semua zat pada apabila dipanaskan akan mengalami pemuaian luas. Akan tetapi koefisien muai luas zat pada sama dengan dua (2) kali koefisien muai panjang zat padat tersebut.
Besar muai luas di sebuah zat bahan padat bisa dinyatakan dengan rumus atau persamaan sebagai berikut:
A = A0 { 1 + β (t2 – t1)}
Keterangan:
A = Luas setelah pemanasan atau pendinginan (m2) atau (cm2)
A0 = Luas awal (m2) atau (cm2)
β = Koefisien muai luas (oC)
t2 = Suhu mula-mula (oC)
t1 = Suhu akhir (oC)
Dengan syarat β = 2 α
Proses Pemuaian Volume Pada Zat Padat
Contoh peristiwa pemuaian terjadi pada ketika menutup pintu, daun pintu tidak dapat menutup rapat pada kusen pintunya. Begitu juga ketika menutupkan jendela, kaca jendela tidak pas pada saat ditutupkan ke bingkainya. Peristiwa tersebut disebabkan karena daun pintu dan jendela kaca memuai, menjadikan susah dimasukkan pada tempatny. Pemuaian seperti ini terjadi sebab karena terdapatnya penambahan pada semua bagiannya pada dimensi panjang, lebar, dan tebal yang disebut dengan pemuaian volume atau pemuaian ruang.
Bola besi sebelum dipanaskan bisa memasuk gelang logam. Setelah bolanya dipanaskan bola tidak masuk ke dalam gelang. Kejadian tersebut menjadi petunjuk bahwa terdapat pemuaian pada bola yang bentuk volumenya memuai. Pemuaian volume atau muai ruang ini terjadi karena pengaruh oleh koefisien muai ruang, yakni angka yang menyatakan pertambahan masing-masing satuan volume apabila suhu dinaikkan.
Besarnya muai luas di suatu bahan bisa dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:
V =V0 { 1 + γ (t2 – t1) }
Keterangan:
V = Volume sesudah pemanasan atau pendinginan (m3) atau (cm3)
V0 = Volume awal (m3) atau (cm3)
γ = Koefisien muai volume ( /oC)
t1 = Suhu mula-mula (oC)
t2 = Suhu akhir (oC)
Dengan catatan:
γ = 3 α
Demikianlah telah dijelaskan tentang Pengertian Pemuaian Panjang, Rumus, Luas dan Volume Zat Padat, semoga dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk membaca artikel lainnya.