MATERI KELAS VII

PEMUAIAN

Pemuaian merupakan salah satu perubahan yang terjadi pada benda jika  ukuran benda itu berubah. Jika suhu benda naik, secara umum ukuran benda bertambah. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat padat disebut musschenbroock.

Pada umumnya, benda atau zat padat akan memuai atau mengembang jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Pemuaian dan penyusutan itu terjadi pada semua bagian benda, yaitu panjang, lebar, dan tebal benda tersebut. Jika benda padat dipanaskan, suhunya akan naik. Pada suhu yang tinggi, atom dan molekul penyusun logam tersebut akan bergetar lebih cepat dari biasanya sehingga logam tersebut akan memuai ke segala arah.  Salah satu pemanfaatan pemuaian pada zat padat adalah pembuatan sambungan rel kereta api yang diberi celah karena untukmemberi ruang saat terjadi pemuaian

Gambar  1

Rel kereta api dapat melengkung akibat pemuaian (celah pada sambungan rel kereta api)

Zat padat dapat mengalami 3 macam pemuaian yaitu muai panjang, muai luas dan muai volume

aA. Muai panjang

Muai panjang terjadi pada zat padat yang mempunyai luas penampang kecil, sehingga hanya dianggap memuai ke arah memanjang. Besarnya  muai panjang suatubenda bergantung pada panjang mula-mula, kenaikan suhu dan jenis bahan, secara matematis ditulis sebagai berikut:

L = L₀{ (1 + α ( t₂ – t₁ )  )}

Keterangan

L = panjang setelah pemanasan atau pendinginan (m) atau (cm)

Lo = panjang awal (m) atau (cm)

α = koefisien muai panjang ( /0C )

t₁ = suhu mula-mula ( 0C )

t₂ = suhu akhir ( 0C )

b B. Muai luas

Suatu benda akan mengalami muai luas jika benda tersebut berupa pelat tipis sehingga pemuaian yang terjadi pada arah memanjang dan melebar

Besarnya pemuaian luas suatu benda bergantung pada luas mula-mula, perubahan suhu dan jenis bahan. Secara matematis dituliskan dengan persamaan:

A = Ao { 1 + β  ( t₂ – t₁ ) }

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

cC. Muai volume

Muai volume (muai ruang pada zat padatsebenarnya merupakan muai ketiga arah panjang. Scara matematis besar muai volume dituliskan:

V = Vo { 1 +  γ ( t2 – t1 ) }

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