Pemuaian Zat: Pengertian, Jenis, Rumus, Contoh, Soal

Hai kembali lagi sobat fisika semuanya

Oke pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang pemuaian zat

Secara sederhana kita akan membahas tentang karangter suatu zat dalam memuai atau bertambah

Oke untuk mempersingkat mari langsung saja kita bahas bersama sama

Pengertian Pemuaian

Oke mari kita berdiskusi bersama disini. Pernahkah kalian mengamati suatu benda jika diberikan perubahan suhu akan mengalami pemuaian?

Oke memang tidak terlihat dengan jelas  karena pemuaian benda tersebut sangatlah kecil dibandingkan dengan ukuran semula.

Akan tetapi pemuaian itu memang benar terjadi. Seperti contoh. Pernahkah kalian membuat suatu es batu dengan mengisi air dalam plastic penuh dan diikat?

Jika pernah perhkah kalian mengalami plastic yang semula berisi air setelah didinginkan dan air tersebut berubah wujud menjadi es plastic pembungkusnya robek?

Ya itulah salah satu contoh dari pemuaian zat. Secara umum pemuaian dapat didefinisikan sebagai bertambahnya ukuran suatu benda yang terjadi karena perubahan  suhu zat tersebut.

Pada proses ini molekul akan saling mendorong satu dengan yang lain sampai terpisah dan mengembangkan bahan alias memuai.

Pemuaian dapat terjadi karen adanya perubahan suhu kususnya pemanasan. Pemuaian dapat terjadi di semua jenis zat dari padat, cair, sampai gas dapat mengalami peristiwa memuai.

Pemuaian sendiri terdiri dari 3 tipe antara lain pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

Baca juga Hukum Ohm.

Jenis Pemuaian

Pemuaian zat ini dibagi menjadi tiga jenis yang akan kita kupas tuntas bersama.

1. Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang merupakan bertambahnya ukuranpanjang suatu benda karena mendapat kalor.

Pemuaian panjang ini terjadi pada benda benda yang dianggap masih satu dimensisaja dengan demikian pemuaian tersebut dianggap pemuaian panjang.

Sebenarnya tidak ada benda didunia ini yang termasuk benda satu dimensi akan tetapi yang dimaksud disini adalah pemuaian benda yang dimensi dimensi lainnya sangat kecil jika dibandingkan dengan dimensi panjangnya.

Contoh yang menerapkan pemuaian panjang antara lain:

• Pemuaian kabel listrik
• Pemuaian rel kereta api
• Pemuaian jaringan listrik dan telepon

2. Pemuaian Luas

Pemuaian luas adalah bertambahnya ukuran luas suatu benda karena mendapat kalor. Pemuaian luas ini terjadi padabenda benda yang bersidat lempengan.

Sebenarnya konsep pemuaian ini saling berhubungan dengan pemuaian panjang dimana yang membedakan hanyalah konsepdari memuainya. Pada pemuaian luas benda mengalami pertambahan ke dua dimensi.

Contoh dari pemuaian luas sangatlah banyak antara lain:

• Pemuaian kaca jendela
• Pemuaian panci dan alat dapur
• Pemuaian plat bimetal

3. Pemuaian Volume

Pemuaian volume adalah pertambahan volume suatu benda yang disebabkan benda tersebut menerima kalor.

Pemuaian volume dapat terjadi pada benda yang memiliki tiga dimensi yaitu panjang lebar dan tinggi. Salah satu pemuaian yang sering terjadi dalam kehidupan sehari  hari adalah pemuaian volume.

Berikut merupakan beberapa contoh pemuaian volume.

1. Kubus padat (tembaga, besi, perak, dll)
2. Kubus cair (air, minyak, raksa, dkk)
3. Kubus gas

Setelah kita memahami pengertian, jenis, dan contoh dari masing masih pemuaian kita akan mengetahui cara menyelesaikan masalah pemuaian zat dengan menggunakan persamaan matematis seperti dibawah.

Baca juga Resultan Gaya.

Rumus Pemuaian

1. Rumus Pemuaian Panjang

∆L = L0 α ∆T

L = L0 (1 + α ∆T)

Dimana

• L = panjang akhir (m)
• L0 = panjang mula mula (m)
• ∆L = perubahan panjang (m)
• α = koefisien muai panjang (/⁰C)
• ∆T = perubahan suhu (⁰C)

2. Rumus Pemuaian Luas

∆A = A0 β ∆T

A = A0 (1 + α ∆T)

Dimana

• A = luas akhir (m2)
• A0 = luas mula mula (m2)
• ∆A = perubahan luas (m2)
• β = koefisien muai luas (/⁰C)
• ∆T = perubahan suhu (⁰C)

3. Rumus Pemuaian Volume

∆V = V0 α ∆T

V = V0 (1 + α ∆T)

Dimana

• V = volume akhir (m3)
• V0 = volume mula mula (m3)
• ∆V = perubahan volume (m3)
• γ = koefisien muai volume (/⁰C)
• ∆T = perubahan suhu (⁰C)

4. Rumus Perbandingan Koefisien Muai Zat

β = 2α

γ = 3α

Selanjutnya untuk mengetahui sejauh mana pemahaman kita tentang materi pemuaian zat mari kita latihan soal dibawah ini.

Baca juga Gaya Gravitasi.

Contoh Soal Pemuaian

1. Sebuah baja memiliki panjang 1200 cm. Berapakah panjang akhir baja itu, jika terjadi perubahan suhu sebesar 50°C? (α_baja= 12 × 10^-6 °C^-1)

2. Sebuah bola yang memiliki volume 60 m³ dipanaskan hingga mencapai temperatur 110^oC. Jika pada kondisi awal, kondisi tersebut memiliki temperatur 10^oC, tentukanlah volume akhir bola tersebut setelah terjadi pemuaian (diketahui α = 17 × 10^-6/⁰C).

Materi ini yang terpenting adalah konsep kalian dalam membedakan

1. Koefisien mana yang dipakai
2. Apa yang ditanyakan (perubahan atau kejadian ahirnya)

Mungkin cukup sekian pembahasan materi ini. Baca juga Gaya Listrik & Gaya Gerak Listrik.

Semoga bermanfaat