Pemuaian

 PEMUAIAN

   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 4^oC, air menempati posisi terkecil sehingga pada

suhu itu air memiliki massa jenis terbesar. Jadi air bila suhunya

dinaikkan dari 0^oC – 4^oC akan menyusut, dan bila suhunya dinaikkan

dari 4^oC 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"