Pengertian Dan Rumus Pemuaian Panjang, Luas Dan Volume Zat Padat Terlengkap

Pengertian Dan Rumus Pemuaian Panjang, Luas Dan Volume Zat Padat Terlengkap – Alat yang digunakan untuk menyelidiki suatu pemuaian zat padat disebut dengan Muschen Broek. Dalam suatu percobaan yang dilakukan menunjukkan bahwa hampir semua benda padat jika dipanaskan mengalami perubahan panjang, luas dan volume. Berikut akan dijelaskan tentang pemuaian zat padat yang meliputi pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

Pemuaian Panjang Zat Padat

Zat padat adalah suatu zat yang mempunyai partikel-partikel yang sangat berdekatan dan teratur. Jika dipanaskan, partikelnya akan bergetar dan saling menjauh. Akibatnya, ukuran zat padat membesar yang disebut sebagai pemuaian. Sebaliknya jika didinginkan partikel-partikelnya akan saling mendekat, akibatnya ukuran zat padat mengecil yang disebut dengan menyusut. Pada umumnya zat padat jika dipanaskan akan memuai.

Faktor yang mempengaruhi pemuaian yaitu sebagai berikut:

• Panjang benda. Semakin panjang ukuran suatu benda padat yang dipanaskan, maka semakin besar juga pemuaiannya. Misalnya, sebuah 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 suatu benda antara sebelum dan sesudah dipanaskan, semakin besar juga pemuaiannya. Misalnya terdapat dua batang besi, yaitu batang besi A memiliki panjang 1 m yang suhu awalnya 30°C dipanaskan sampai suhu 100°C, sedangkan besi B memiliki panjang 1 m dengan suhu awalnya 30°C dipanaskan sampai suhu 80°C. Maka setelah dipanaskan pemuaian panjang besi A lebih besar dari besi B, karena besi A mengalami perubahan suhu sebesar 70°C, sedangkan besi B mengalami perubahan suhunya sebesar 50°C.
• Jenis zat padatnya. Misalnya aluminium, pemuian pada aluminium lebih besar dibanding baja dan tembaga. Hal ini berarti pertambahan panjang alumunium lebih besar dibandingkan tembaga dan baja. Contohnya jika panjang aluminium sebelum dipanaskan 1 meter, dan setelah dipanaskan 1°C bertambah 0,000026 meter, jika panjang tembaga sebelum dipanaskan 1 meter, dan setelah dipanaskan 1°C bertambah 0,000017 meter, dan jika panjang besi sebelum dipanaskan 1 meter, dan setelah dipanaskan bertambah 0,000011 meter. Angka pertambahan panjang untuk setiap 1 m bahan dengan kenaikan suhu 1°C disebut dengan koefisien muai panjang. Lambang koefisien muai panjang α (dibacanya alpha) dan satuannya meter per derajat Celsius (m/°C).

Besarnya koefisien muai panjang pada beberapa zat dapat diamati pada tabel di bawah ini.

Besarnya muai panjang pada suatu bahan dapat dirumuskan dengan persamaan berikut ini.

Keterangan:
L = panjang setelah pemanasan atau pendinginan (m) atau (cm).
L o = panjang awal (m) atau (cm).
α = koefisien muai panjang ( /0C ).
t₁ = suhu mula-mula ( 0C ).
t₂ = suhu akhir ( 0C ).

Proses Pemuaian Luas pada Zat Padat

Sama halnya pada pemuaian panjang pada suatu zat padat, semua zap padat jika dipanaskan akan mengalami pemuaian luas. Akan tetapi koefisien muai luas zat padat sama dengan dua (2) kali koefisien muai panjang zat padat tersebut.

Besarnya muai luas pada suatu bahan dapat dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut.

Keterangan:
A = luas setelah pemanasan atau pendinginan (m²) atau (cm²).
Ao = luas awal (m²) atau (cm²).
β= koefisien muai luas ( /0C )
t₁ = suhu mula-mula ( 0C )..
t₂ = suhu akhir ( 0C ).

Catatan:
β = 2 α

Proses Pemuaian Volume pada Zat Padat

Pasti kalian pernah mengalami peristiwa pemuaian lainnya seperti pada saat menutupkan pintu, daun pintu tidak bisa menutup rapat pada kusen pintunya. Begitu juga pada saat menutupkan jendela, kaca jendela tidak pas ketikat ditutupkan ke bingkainya. Peristiwa tersebut disebabkan karena daun pintu dan jendela kaca memuai, sehingga sulit dimasukkan pada tempatnya. Pemuaian seperti ini disebabkan karena adanya penambahan pada seluruh bagiannya pada dimensi panjang, lebar, dan tebal yang disebut dengan pemuaian volume atau pemuaian ruang.

Bola besi sebelum dipanaskan dapat memasuki gelang logam. Setelah bolanya dipanaskan bola tidak masuk ke dalam gelang. Kejadian tersebut menunjukkan bahwa adanya pemuaian pada bola yang berupa volumenya memuai. Pemuaian volume atau muai ruang ini dipengaruhi oleh koefisien muai ruang, yaitu angka yang menyatakan pertambahan setiap satuan volume jika suhunya dinaikan.

Besarnya muai luas pada suatu bahan dapat dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut.

Keterangan:
V = volume setelah pemanasan atau pendinginan (m³) atau (cm³)
Vo = volume awal (m³) atau (cm³)
γ = koefisien muai volume ( /0C)
t₁ = suhu mula-mula (0C).
t₂ = suhu akhir (0C).

Catatan:
γ = 3 α

Demikian artikel tentang”Pengertian Dan Rumus Pemuaian Panjang, Luas Dan Volume Zat Padat Terlengkap“, semoga bermanfaat.