Apakah kamu tahu apa itu pemuaian? Pemuaian adalah fenomena yang terjadi pada bertambah besarnya ukuran suatu benda karena kenaikan suhu yang terjadi pada suatu benda. Kenaikan suhu akan menyebabkan molekul-molekul pada benda tersebut bergerak lebih cepat. Setiap zat, yaitu zat gas, cair, dan padat mempunyai kemampuan memuai yang berbeda-beda. Nah, kemampuan pemuaian pada ketiga zat tersebut dapat diurutkan dari besar ke kecil, yaitu gas, cair, dan padat. Kali ini, kita akan membahas tentang pemuaian pada zat cair dan gas. Show
Pemuaian pada Zat Cair Pemuaian merupakan kondisi bertambahnya ukuran pada suatu benda atau zat. Pada pemuaian zat cair terjadi pertambahan volume jika dipanaskan. Maksud dari pertambahan ukuran bisa kamu lihat pada saat kamu memasak air. Jika kita memasukkan air secara penuh ke dalam panci, apa yang akan terjadi? Ketika air berada di suhu yang sangat tinggi (air sudah matang), akan ada sebagian air yang akan tumpah-tumpah. Nah, hal ini berarti volume air di dalam panci tersebut memuai atau volumenya bertambah. Baca Juga: Perubahan dan Perpindahan Kalor Nah, persamaan pemuaian zat cair dapat dituliskan sebagai berikut.
DV = b . Vo . DT Keterangan: DV = perubahan volume benda saat dipanaskan (m3) Lo = volume benda mula-mula (m3) Page 2
 17 Kain Tradisional Khas IndonesiaSelasa, 19 April 2022 | 15:24 WIB
Karakteristik dan Jenis Kain RayonSelasa, 19 April 2022 | 15:13 WIB
25 Jenis-Jenis Kain Bahan PakaianSelasa, 19 April 2022 | 13:45 WIB
Pengertian dan Contoh Kalimat SumbangMinggu, 17 April 2022 | 21:59 WIBPage 3Baca Juga: Jenis-Jenis Ekosistem: Ekosistem Air, Ekosistem Darat, dan Ekosistem Buatan Beserta Penjelasannya Anomali air memiliki peranan yang sangat penting untuk bertahannya kehidupan air selama musim dingin. Ketika suhu air di danau atau sungai di atas 4oC dan mulai mendingin karena kontak dengan udara yang dingin, air di permukaan terbenam karena massa jenisnya yang lebih besar dan digantikan oleh air yang lebih hangat dari bawah. Campuran ini berlanjut sampai suhu mencapai 4oC. Sementara permukaan air menjadi lebih dingin lagi, air tersebut tetap di permukaan karena massa jenisnya lebih kecil dari 4oC air di sebelah bawahnya. Air di permukaan kemudian membeku, dan es tetap di permukaan karena es mempunyai massa jenis lebih kecil dari air. Perilaku yang tidak biasa dari air di bawah 4oC, menyebabkan jarang terjadi sebuah benda yang besar membeku seluruhnya, dan hal ini dibantu oleh lapisan es di permukaan, yang berfungsi sebagai isolator untuk memperkecil aliran panas ke luar dari air ke udara dingin di atasnya. Baca Juga: Perairan Darat: Air Permukaan dan Air Tanah Tanpa adanya sifat yang aneh tapi istimewa dari air ini, kehidupan di planet kita mungkin tidak bisa berlangsung. Air tidak hanya memuai pada waktu mendingin dari 4oC sampai 0oC. Air akan memuai lebih banyak lagi saat membeku menjadi es. Hal inilah yang menyebabkan es batu terapung di air dan pipa pecah ketika air di dalamnya membeku. Wah, ternyata hal ini berbanding terbalik dengan sifat zat lain yang akan mengalami penyusutan. Untuk memahami pemuaian pada zat padat, kamu dapat membaca artikel di link berikut ini. Baca Juga: Pemuaian pada Zat Padat (Muai Panjang, Luas, dan Volume) Materi Kelas X Pemuaian pada Zat Gas Pemuaian selanjutnya adalah pemuaian zat gas. Pemuaian zat gas memiliki nilai yang tidak besar, dan karena gas umumnya memuai untuk memenuhi tempatnya. Volume gas sangat bergantung pada tekanan dan suhu. Maka, pada pemuaian gas diperlukan untuk menentukan hubungan antara volume, tekanan, temperatur, dan massa gas. Hubungan seperti ini disebut persamaan keadaan. Pada pemuaian zat gas, berlaku beberapa hukum, antara lain: 1) Hukum Boyle Untuk jumlah gas tertentu, ditemukan secara eksperimen bahwa sampai pendekatan yang cukup baik, volume gas berbanding terbalik dengan tekanan yang diberikan padanya ketika suhu dijaga konstan. Rumus yang berlaku pada hukum ini adalah: Sumber: Fisika untuk SMA/MA Kelas X disusun oleh Joko Sumarsono, Rumushitung.com Page 4
17 Kain Tradisional Khas IndonesiaSelasa, 19 April 2022 | 15:24 WIB
Karakteristik dan Jenis Kain RayonSelasa, 19 April 2022 | 15:13 WIB
25 Jenis-Jenis Kain Bahan PakaianSelasa, 19 April 2022 | 13:45 WIB
Pengertian dan Contoh Kalimat SumbangMinggu, 17 April 2022 | 21:59 WIBPage 5
17 Kain Tradisional Khas IndonesiaSelasa, 19 April 2022 | 15:24 WIB
Karakteristik dan Jenis Kain RayonSelasa, 19 April 2022 | 15:13 WIB
25 Jenis-Jenis Kain Bahan PakaianSelasa, 19 April 2022 | 13:45 WIB
Pengertian dan Contoh Kalimat SumbangMinggu, 17 April 2022 | 21:59 WIBPage 6
17 Kain Tradisional Khas IndonesiaSelasa, 19 April 2022 | 15:24 WIB
Karakteristik dan Jenis Kain RayonSelasa, 19 April 2022 | 15:13 WIB
25 Jenis-Jenis Kain Bahan PakaianSelasa, 19 April 2022 | 13:45 WIB
Pengertian dan Contoh Kalimat SumbangMinggu, 17 April 2022 | 21:59 WIB
a) Macam-macam Pemuaian pada Zat Padat Zat padat apabila dipanaskan mengalami pemuaian panjang, luas dan volume. b) Muai Panjang Zat Padat Muai panjang dapat diamati pada benda padat yang berbentuk batang. Jika suhu semakin tinggi, pertambahan panjang akan semakin besar. Selain itu, muai panjang bergantung pada jenis zat. Koefisien muai panjang (α) suatu zat adalah besarnya pertambahan panjang setiap satuan panjang zat jika suhunya dinaikkan sebesar 1 °C. Persamaan Muai Panjang: lt = l0 + ∆l atau lt = l0 (1 + (α ·∆T) Keterangan: ∆l = pertambahan panjang (m) l0 = panjang mula-mula (m) lt = panjang benda setelah dipanaskan α = koefisien muai panjang (°C-1) ∆T = kenaikan suhu (°C-1) Contoh Batang suatu logam pada suhu 10o C memiliki panjang 100 cm. Tentukan panjang logam tersebut pada suhu 310oC jika α = 1,2 x 10-5/oC. Diketahui : lo = 100 cm Δt = t2-t1 = 310 o – 10 o = 300o C Ditanya : l = ? Jawab : l = lo (1 + α Δt) = 100 (1 + 1,2 x 10-5/oC x 300o C) = 100 + 0,36 cm = 100,36 cm c) Muai Luas Zat Padat Pemuaian luas terjadi jika benda padat yang memuai berbentuk kepingan persegi (plat). Berbeda dengan pemuaian panjang yang hanya memperhitungkan muai panjang, pada pemuaian luas muai lebar juga ikut diperhitungkan. Koefisien muai luas adalah dua kali koefisien muai panjang. Secara matematis koefisien muai luas dituliskan sebagai berikut β = 2α. Persamaan Muai Luas At = A0 (1 + (β · ∆T) atau At = A0 (1 + (2 α · ∆T) Keterangan: ∆A = pertambahan luas (m2) β = koefisien muai luas = 2α (°C-1) α = koefisien muai panjang (°C-1) ∆T = kenaikan suhu (°C) At = luas benda setelah dipanaskan (m2) A0 = luas benda mula-mula (m2) Contoh Sebuah plat aluminium yang berbentuk persegi mempunyai sisi 10 cm dan suhu 30 °C. Kemudian plat tersebut dipanaskan hingga mencapai suhu 80 °C. Jika koefisien muai panjang aluminium 0,0000255 °C-1, tentukanlah luas plat aluminium pada suhu akhir ! Diketahui: luas mula-mula (A0) = (10 cm)2 = 100 cm2 kenaikan suhu (ΔT) = 80 °C – 30 °C = 50 °C koefisien muai luas (β) = 2.(0,0000255 °C-1) = 0,00005 °C-1 Ditanyakan: ΔA = ? Jawab: At = A0 (1 + (β · ∆T) = 100 cm2 {1 + (0,00005°C-1 x 50 °C)} = (100 cm2) + 100 x {(0,00005°C-1) × (50 °C)} = 100 cm2 + 0,25 cm2 Jadi, luas aluminium tersebut adalah 100,25 cm2 d) Muai Volume Zat Padat Jika zat padat yang dipanaskan berbentuk bangun ruang seperti bola, kubus, atau balok, maka bangun ruang tersebut mengalami pemuaian yang disebut muai volume. Pada muai volume, pemuaiannya dianggap ke semua arah. Untuk menentukan pemuaian volume zat padat, koefisien muainya adalah tiga kali koefisien muai panjang, atau secara matematis dituliskan sebagai berikut γ = 3α Persamaan Muai Volume Vt = V0 (1 + γ. ΔT ) atau Vt = V0 (1 + 3 α . ΔT ) Keterangan: ΔV = pertambahan volume (m3) V0 = volume mula-mula (m3) Vt = volume benda setelah dipanaskan (m3) γ = koefisien muai volume = 3α (°C-1) ΔT = kenaikan suhu (°C) Contoh Sebuah aluminium berbentuk kubus dengan rusuk 3 cm dipanaskan dari 20 °C sampai 80 °C. jika koefisien muai aluminium 0,0000255°C-1, tentukanlah volume pada suhu akhir ! Diketahui: volume mula-mula (V0) = (3 cm)3 = 27 cm3 kenaikan suhu (ΔT) = 80 °C – 20 °C = 60 °C koefisien muai volume (γ) = 3 (0,0000255 °C-1) = 0,0000765 °C-1 Ditanyakan Vt = ? Jawab: Vt = V0 (1 + γ. ΔT ) = 27 cm3 × (1 + 0,0000765°C-1 × 60°C) = 27 cm3 + {27 cm3 x (0,0000765°C-1 × 60°C)} = 27 cm3 + 0,12393 cm3 Jadi, volume aluminium pada suhu 60°C adalah 27,12393 cm3. Referensi: Ilmu Pengetahuan Alam 1: SMP/MTs kelas VII/ Wasis, Sugeng Yuli Irianto - Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008. Baca juga Page 2
|
Mengapa air yang dipanaskan dalam panci dapat tumpah ketika dipanaskan
Pos Terkait
Copyright © 2024 toptenid.com Inc.
