Pemuaian Zat Padat
Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat padat disebut Muschen Broek. Dalam eksperimen yang dilakukan bahwa hampir semua benda padat apabila dipanaskan mengalami perubahan panjang, luas dan volume.
Muai Panjang
L = Panjang setelah pemanasan atau pendinginan (m) atau (cm)
Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat padat disebut Muschen Broek. Dalam eksperimen yang dilakukan bahwa hampir semua benda padat apabila dipanaskan mengalami perubahan panjang, luas dan volume.
Muai Panjang
L = Lo { 1 + α ( t2 – t1 ) }
Keterangan:
Lo = Panjang awal (m) atau (cm)
α = Koefsien muai panjang (/0C)
t1 = Suhu mula - mula (/0C)
t2 = Suhu akhir (/0C )
Muai Luas
A = Ao { 1 + β ( t2 – t1 ) }
Keterangan:
Ao
= luas awal (m2) atau (cm2)
β = koefisien muai luas ( /0C
)
t1 = suhu mula-mula ( 0C
)
t2
= suhu akhir ( 0C )
Catatan:
β = 2 α
Muai Volume
V = Vo { 1 + γ ( t2 – t1 ) }
Catatan:
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
Pemuaian Zat Cair
Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat cair disebut labu didih. sifat utama zat cair adalah menyesuaikan dengan bentuk wadahnya. oleh karena itu zat cair memiliki muai volume saja
Pemuaian Zat Gas
Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian gas disebut dilatometer. salah satu perbedaan antara zat gas dengan zat padat dan cair adalah volume zat gas dapat diubah - ubah dengan mudah.
Untuk volume terhadap perubahan suhu pada tekanan tetap
V = Vo { 1 + γp ( t2 – t1 ) }
V = volume gas pada suhu
t ( m3 )
Vo
= volume gas mula-mula ( m3 )
γp = koefisien muai gas pada tekanan tetap ( /0C)
t1
= suhu mula-mula ( 0C )
t2 = suhu akhir ( 0C )
Pemuaian gas pada tekanan tetap
berlaku hukum Gay Lussac, yaitu gas di dalam ruang tertutup dengan tekanan
dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlak gas.
Keterangan:
P =
tekanan (atm)
V =
volume (liter)
T = suhu (K)
Tekanan terhadap perubahan suhu pada volume tetap
P = Po { 1 + γv ( t2
– t1 ) }
Keterangan:
P = tekanan gas pada suhu
t ( m3 )
Po= tekanan gas
mula-mula ( m3 )
γv = koefisien muai gas
pada volume tetap ( /0C)
t1 = suhu mula-mula ( 0C )
t2 = suhu akhir ( 0C
)
Pemuaian gas pada volume tetap
berlaku hukum Boyle-Gay Lussac, yaitu jika volume gas di dalam ruang tertutup
dijaga tetap, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya.
Muai Volume Gas
Koefisien muai
untuk semua jenis gas adalah sama yaitu 1/273 atau 0,00367 /K
Pemuaian gas
pada suhu tetap berlaku hukum Boyle, yaitu gas di dalam ruang tertutup yang
suhunya dijaga tetap, maka hasil kali tekanan dan volume gas adalah tetap
P V = tetap atau P1 V1 = P2
V2
Keterangan
P =
tekanan gas (atm) dan V = volume gas (liter)
Masalah yang
ditimbulkan oleh pemuaian dalam kehidupan sehari-hari untuk menghindari bencana
yang tidak diinginkan
1. Pemasangan
kaca jendela
Pemasangan kaca jendela memperhatikan juga ruang muai bagi kaca sebab
koefisien muai kaca lebih besar daripada koefisien muai kayu tempat kaca
tersebut dipasang. Hal ini penting sekali untuk menghindari terjadinya
pembengkokan pada bingkai.
2. Celah
pemuaian pada sambungan jembatan
Sambungan antara
dua jembatan beton terdapat celah di antaranya. Hal ini bertujuan agar jembatan
tersebut tidak melengkung saat terjadi pemuaian.
3. Sambungan
rel kereta api
Penyambungan rel kereta api harus menyediakan celah antara satu batang rel
dengan batang rel lain. Jika suhu meningkat, maka batang rel akan memuai hingga
akan bertambah panjang. Dengan diberikannya ruang muai antar rel maka tidak
akan terjadi desakan antar rel yang akan mengakibatkan rel menjadi bengkok.
4. Kawat telepon atau
kawat listrik
Kabel jaringan listrik
atau telepon dipasang kendur dari tiang satu ke tiang lainnya sehingga saat
udara dingin panjang kabel akan sedikit berkurang dan mengencang.
Beberapa manfaat pemuaian yang sering
kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
1. Pengelingan
Menyambung dua pelat dengan menggunakan paku khusus dengan proses khusus.
Paku keling yang dipakai untuk mengeling sesuatu dalam keadaan panas sampai
berpijar dan dimasukkan ke dalam lubang pelat yang hendak kita keling. Kemudian
paku bagian atas dipukul-pukul sampai rata. Setelah dingin paku keling tersebut
akan menyusut dan menekan kuat pelat tersebut.
2. Keping bimetal
Keping bimetal adalah dua buah keping logam yang memiliki
koefisien muai panjang berbeda yang dikeling menjadi satu. Keping bimetal sangat
peka terhadap perubahan suhu. Pada suhu normal panjang keping bimetal akan sama
dan kedua keping pada posisi lurus. Jika suhu naik kedua keping akan mengalami
pemuaian dengan pertambahan
panjang yang berbeda.
3. Pemasangan bingkai
roda logam pada pedati dan kereta api
Bingkai roda pedati pada keadaan
normal dibuat sedikit lebih kecil daripada tempatnya sehingga tidak
dimungkinkan untuk dipasang secara langsung pada tempatnya. Untuk memasang
bingkai tersebut, terlebih dahulu besi harus dipanaskan hingga memuai dan
ukurannya pun akan menjadi lebih besar daripada tempatnya sehingga memudahkan
untuk dilakukan pemasangan bingkai tersebut. Ketika suhu mendingin, ukuran
bingkai kembali mengecil dan terpasang kuat pada
Tidak ada komentar:
Posting Komentar