PEMUAIAN
.jpg)
Sebagian besar zat akan memuai bila dipanaskan dan menyusut
Sebagian besar zat akan memuai bila dipanaskan dan menyusut
ketika didinginkan. Bila suatu zat dipanaskan (suhunya dinaikkan)
maka molekul-molekulnya akan bergetar lebih cepat dan amplitudo
getaran akan bertambah besar, akibatnya jarak antara molekul benda
menjadi lebih besar dan terjadilah pemuaian. Pemuaian adalah
bertambahnya ukuran benda akibat kenaikan suhu zat tersebut.
Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair, dan gas. Besarnya
pemuaian zat sangat tergantung ukuran benda semula, kenaikan
suhu dan jenis zat. Efek pemuaian zat sangat bermanfaat dalam
pengembangan berbagai teknologi.
A. Pemuaian Zat Padat
Bingkai jendela melengkung tidak lain karena mengalami pemuaian.
Pemuaian yang terjadi pada benda, sebenarnya terjadi
pada seluruh bagian benda tersebut. Namun demikian, untuk
mempermudah pemahaman maka pemuaian dibedakan tiga macam,
yaitu pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.
1. Pemuaian Panjang
Pernahkah kamu mengamati kabel jaringan listrik pada pagi hari dan
siang hari? Kabel jaringan akan tampak kencang pada pagi hari dan
tampak kendor pada siang hari. Kabel tersebut mengalami pemuaian
panjang akibat terkena panas sinar matahari.
Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian panjang
berbagai jenis zat padat adalah musschenbroek. Pemuaian panjang
suatu benda dipengaruhi oleh panjang mula-mula benda, besar
kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.
2. Pemuaian Luas
Jika yang dipanaskan adalah suatu lempeng atau plat tipis maka
plat tersebut akan mengalami pemuaian pada panjang dan lebarnya.
Dengan demikian lempeng akan mengalami pemuaian luas atau
pemuaian bidang. Pertambahan luas zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada
zat seluas 1 m2 disebut koefisien muai luas (β).
Hubungan antara luas benda, pertambahan luas suhu, dan
koefisien muai luas suatu zat adalah
A = A0 + Δ A
Δ A = A0 – β Δ t
Δ A = A0 (1+ β Δ t)
Keterangan:
A = Luas akhir (m2)
Δ0 = Pertambahan luas (m2)
A0 = Luas mula-mula (m2)
β = Koefisien muai luas zat (/º C)
Δt = Kenaikan suhu (ºC)
Besarnya β dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.
β = 2a
B. Pemuaian Zat Cair
Pada zat cair tidak melibatkan muai panjang ataupun muai luas, tetapi
hanya dikenal muai ruang atau muai volume saja. Semakin tinggi suhu
yang diberikan pada zat cair itu maka semakin besar muai volumenya.
Pemuaian zat cair untuk masing-masing jenis zat cair berbeda-beda,
akibatnya walaupun mula-mula volume zat cair sama tetapi setelah
dipanaskan volumenya menjadi berbeda-beda. Pemuaian volume zat
cair terkait dengan pemuaian tekanan karena peningkatan suhu. Titik
pertemuan antara wujud cair, padat dan gas disebut titik tripel.
Anomali Air
Khusus untuk air, pada kenaikan suhu dari 0º C sampai 4º C volumenya
tidak bertambah, akan tetapi justru menyusut. Pengecualian ini
disebut dengan anomali air. Oleh karena itu, pada suhu 4ºC air
mempunyai volume terendah. Pada suhu 4oC, air menempati posisi terkecil sehingga pada
suhu itu air memiliki massa jenis terbesar. Jadi air bila suhunya
dinaikkan dari 0oC – 4oC akan menyusut, dan bila suhunya dinaikkan
dari 4oC ke atas akan memuai.
Biasanya pada setiap benda bila suhunya bertambah pasti mengalami pemuaian.
Peristiwa yang terjadi pada air itu disebut anomali air.
Hal yang sama juga terjadi pada bismuth dengan suhu yang berbeda.
C. Pemuaian pada Gas
Ban mobil yang sedang berjalan dapat meletus karena terjadi
pemuaian udara atau gas di dalam ban. Pemuaian
tersebut terjadi karena adanya kenaikan suhu udara di ban mobil
akibat gesekan roda dengan aspal.
1. Pemuaian Gas pada Suhu Tetap (Isotermal)
ketika kita menekan pompa manual, itu berarti volume gas tersebut mengecil.
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.
2. Pemuaian Gas pada Tekanan Tetap
(Isobar)
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.
3. Pemuaian Gas Pada Volume Tetap (Isokhorik)
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.
"Sekian Semoga Bermanfaat silahkan di komentari atau di share"