Padatermometer Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energi total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer Kelvin dibagi 100 skala.
2 Partikel A mula-mula di titik asal. Kemudian ia berpindah dua kali. Perpindahan pertama besarnya 100 cm dengan arah 150 ° terhadap sumbu x positif. Jika resultan kedua perpindahan tersebut memiliki besar 100 cm dengan arah 30 ° terhadap sumbu x positif maka besar dan arah perpindahan yang kedua adalah .
Getaranantarmolekul tersebut menyebabkan molekul-molekul saling dorong. Akibat dorongan molekul tersebut, maka suatu benda akan mengalami proses pemuaian. Nah, pada kesempatan kali ini kita akan
Pemuaiansuatu kolom cairan di dalam suatu pipa kapiler; Pemuaian suatu keping bimetal; Tekanan gas pada volume yang tetap; Termometer Fahrenheit menunjukkan angka yang sama dengan dua kali angka yang ditunnjukkan oleh termometer Celcius pada suhu. 20 0 C; 80 0 C; 40 0 C; 160 0 C;
Vay Tiền Nhanh Chỉ Cần Cmnd. PembahasanPenyelesaian Pemuaian volume gas dirumuskan seperti halnya pada zat padat atauzat cair, namun nilai koefisien muai untuk semua gas adalah sama,yaitu .Pemuaian volume gas dirumuskan oleh . Dengan demikian, angka muai gas besarnya sama dengan . Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah Pemuaian volume gas dirumuskan seperti halnya pada zat padat atau zat cair, namun nilai koefisien muai untuk semua gas adalah sama, yaitu . Pemuaian volume gas dirumuskan oleh . Dengan demikian, angka muai gas besarnya sama dengan . Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A.
Anda mungkin pernah melihat sambungan rel kereta api dibuat renggang atau bingkai kaca lebih besar daripada kacanya. Hal ini dibuat untuk menghindari akibat dari terjadinya pemuaian. Pemuaian terjadi jika benda yang dapat memuai diberi panas. Ada 3 jenis pemuaian jenis zat, yaitu pemuaian zat padat, pemuaian zat cair, dan pemuaian zat gas. Nah, pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang rumus-rumus koefisien muai panjang, muai luas dan muai volume lengkap dengan contoh soal dan pembahasannya. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat belajar dan semoga bisa paham. Rumus Koefisien Muai Panjang dan Contoh Soal Jika suhu atau temperatur dari sebuah benda naik, kemungkinan besar benda tersebut akan mengalami pemuaian. Misalnya, sebuah benda yang memiliki panjang L0 pada temperatur T akan mengalami pemuaian panjang sebesar L jika temperatur dinaikkan sebesar T. Secara matematis, perumusan pemuaian panjang dapat dituliskan sebagai berikut. L = αL0T ………. Pers. 1 Dengan α adalah koefisien muai panjang. Dari persamaan 1, maka kita peroleh rumus koefisien muai panjang, yaitu sebagai berikut. α = L ………. Pers. 2 L0T Satuan dari α adalah kebalikan dari satuan temperatur skala Celcius 1/oC atau Kelvin 1/K. Tabel berikut ini menunjukkan nilai dari koefisien muai panjang untuk berbagai zat, yaitu sebagai berikut. Tabel Nilai Pendekatan Koefisien Muai Panjang untuk Berbagai Zat Bahan α 1/K Aluminium 24 × 10-6 Kuningan 19 × 10-6 Intan 1,2 × 10-6 Grafit 7,9 × 10-6 Tembaga 17 × 10-6 Kaca Biasa 9 × 10-6 Kaca Pyrex 3,2 × 10-6 Es 51 × 10-6 Invar 1 × 10-6 Baja 11 × 10-6 Contoh Soal 1 Sebuah kuningan memiliki panjang 1 m. Apabila koefisien muai panjang kuningan adalah 19 × 10-6/K, tentukan pertambahan panjang kuningan tersebut jika temperaturnya naik dari 10oC sampai 40oC? Penyelesaian Diketahui L0 = 1 m T = 40oC – 10oC = 30oC = 303 K α = 19 × 10-6/K Ditanyakan L = …? Jawab L = L0αT L = 1 × 19 × 10-6 × 303 L = 5,76 × 10-3 L = 0,00576 m Jadi, pertambahan panjang kuningan setelah temperaturnya naik menjadi 4oC adalah 5,76 mm. Rumus Koefisien Muai Luas dan Contoh Soal Sebuah benda yang padat, baik bentuk persegi maupun silinder, pasti memiliki luas dan volume. Seperti halnya pada pemuaian panjang, ketika benda dipanaskan, selain terjadi pemuaian panjang juga akan mengalami pemuaian luas. Perumusan pada pemuaian luas hampir sama seperti pada pemuaian panjang, yaitu sebagai berikut. A = βA0T ………. Pers. 3 Dengan β adalah koefisien muai luas. Dari persamaan 3, maka kita peroleh rumus koefisien muai luas, yaitu sebagai berikut. β = A ………. Pers. 4 A0T Satuan dari β adalah /K sama seperti satuan koefisien muai panjang α. Sekarang coba kalian bayangkan sebuah tembaga berbentuk persegi sama sisi. Misalkan, panjang sisi tembaga adalah L0 maka luas tembaga adalah L02. Jika tembaga tersebut dipanasi sampai terjadi perubahan temperatur sebesar T maka sisi-sisi tembaga akan memuai dan panjang sisi tembaga menjadi L0 + L. Luas tembaga setelah memuai akan berubah menjadi L0 + L2 dan perubahan luas setelah pemuaian adalah A = L0 + L2 – L02 A = L02 + 2L0L + L2 – L02 A = 2L0L + L2 ….. Pers. 5 Apabila persamaan 5 kita subtitusikan ke persamaan 4 maka kita peroleh persamaan berikut. β = 2L0L + L2 ………. Pers. 6 A0T Karena A0 = L02 luas persegi, maka persamaan 6 menjadi seperti berikut. β = 2L0L + L2 ………. Pers. 7 L02T Oleh karena perubahan panjang L tembaga sangat kecil, maka nilai L2 dapat diabaikan. Jika ditulis ulang, persamaan 7 menjadi seperti berikut. β = 2L0L = 2L ….. Pers. 8 L02T L0T Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bahwa Maka, persamaan 8 dapat kita tulis sebagai berikut. Persamaan 9 membuktikan kepada kita bahwa besar koefisien muai luas suatu bahan sama dengan dua kali koefisien muai panjangnya. Contoh Soal 2 Sebuah batang aluminium memiliki luas 100 cm2. Jika batang aluminium tersebut dipanaskan mulai dari 0oC sampai 30oC, berapakah perubahan luasnya setelah terjadi pemuaian? Diketahui α = 24 × 10–6/K. Penyelesaian Diketahui A0 = 100 cm2 = 1 m2 ΔT = 30oC – 0oC = 30oC = 303 K β = 2α = 48 × 10–6/K Ditanyakan A = …? Jawab ΔA = A0βΔT ΔA = 1 m2 × 48 × 10–6/K × 303 K ΔA = 0,0145 m2 Jadi, perubahan luas bidang aluminium setelah pemuaian adalah 145 cm2. Rumus Koefisien Muai Volume dan Contoh Soal Seperti yang telah dibahas sebelumnya, setiap benda yang padat pasti memiliki volume. Jika panjang sebuah benda dapat memuai ketika dipanaskan maka volume benda tersebut juga ikut memuai. Perumusan untuk pemuaian volume sama dengan perumusan panjang dan luas, yaitu V = γV0T ………. Pers. 10 Dengan γ adalah koefisien muai volume. Dari persamaan 10, maka kita peroleh rumus koefisien muai volume, yaitu sebagai berikut. γ = V ………. Pers. 11 V0T Satuan dari γ adalah /K sama seperti satuan koefisien muai panjang α. Sekarang coba kalian bayangkan sebuah balok tembaga berbentuk kubus. Misalkan, panjang sisi tembaga adalah L0 maka volume tembaga adalah L03. V0 = L03 Jika tembaga tersebut dipanasi sampai terjadi perubahan temperatur sebesar T maka sisi-sisi tembaga akan memuai dan panjang sisi tembaga menjadi L0 + L. Volume tembaga setelah memuai akan berubah menjadi L0 + L3. V = L0 + L3 Dengan demikian, perubahan volume setelah pemuaian adalah V = V – V0 V = L0 + L3 – L03 V = L03 + 3L02L + 3L0L2 + L3 – L03 V = 3L02L + 3L0L2 + L3 ….. Pers. 12 Apabila persamaan 12 kita subtitusikan ke persamaan 11 maka kita peroleh persamaan berikut. γ = 3L02L + 3L0L2 + L3 ………. Pers. 13 V0T Karena V0 = L03 volume kubus, maka persamaan 13 menjadi seperti berikut. γ = 3L02L + 3L0L2 + L3 ………. Pers. 14 L03T Oleh karena perubahan panjang L tembaga sangat kecil, maka nilai L2 dan L3 dapat diabaikan. Jika ditulis ulang, persamaan 14 menjadi seperti berikut. γ = 3L02L = 3L ….. Pers. 15 L03T L0T Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bahwa Maka, persamaan 15 dapat kita tulis sebagai berikut. Persamaan 16 membuktikan kepada kita bahwa besar koefisien muai volume suatu bahan sama dengan tiga kali koefisien muai panjangnya. Sekarang kita coba membuat hubungan antara koefisien muai volume γ dengan koefisien muai luas β. Dari persamaan 15 dapat kita tulis ulang sebagai berikut. γ = 3 2L ….. Pers. 17 2 L0T Dari persamaan 8, kita ketahui bahwa Maka persamaan 17 dapat kita tulis sebagai berikut. Persamaan 18 membuktikan kepada kita bahwa besar koefisien muai volume suatu bahan sama dengan 3/2 kali koefisien muai luasnya. Contoh Soal 3 Sebuah bola yang memiliki volume 50 m3 jika dipanaskan hingga mencapai temperatur 50oC. Jika pada kondisi awal, kondisi tersebut memiliki temperatur 0oC, tentukanlah volume akhir bola tersebut setelah terjadi pemuaian diketahui α = 17 × 10-6/K. Penyelesaian Diketahui V0 = 50 m3 T = 50oC – 0oC = 50oC = 323 K γ = 3α = 317 × 10-6/K = 51 × 10-6/K Ditanyakan V = …? Jawab V = γV0T V = 51 × 10-650323 V = × 10-6 V =0,82 m3 Pertambahan volume adalah selisih volume akhir dengan volume mula-mula. Maka volume akhirnya adalah sebagai berikut. V = V – V0 V = V + V0 V = 0,82 m3 + 50 m3 V = 50,82 m3 Jadi, volume akhir bola setelah pemuaian adalah 50,82 m3.
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran benda yang diakibatkan oleh kenaikan suhu pada zat tersebut. Pemuaian terdapat tiga jenis, yaitu pemuaian zat padat, pemuaian zat cair, dan pemuaian zat Zat PadatJika zat padat dipanaskan sehingga suhunya naik, maka molekul-molekul zat padat bergetar lebih cepat, tetapi gaya tarik menariknya makin kecil, sehingga jarak antara molekul-molekul zat padat yang bergetar semakin berjauhan. Keadaan yang demikian dikatakan benda itu jika zat padat mengalami penurunan suhun, maka gerak molekul-molekulnya semakin lambat dan gaya tarik menariknya makin kuat, sehingga molekul-molekul makin dekat satu sama lain. Hal ini berarti volume zat tersebut mengalami penyusutan atau pemuaian zat padat terjadi A. Muai panjang atau muai linier jika berbentuk batangContoh kabel listrik yang mengalami muai panjang, akibat terkena sinar matahari pada siang hari, sehingga suhu kabel adalah persamaan yang digunakan untuk menghitung pertambahan panjang benda setelah dipanaskan pada suhu tertentuUntuk menghitung panjang akhir setelah pemanasan, persamaan yang digunakan, yaitu B. Muai luas atau muai bidang jika berbentuk bidangContoh kaca pada jendela yang memuai, akibat terkena sinar matahari pada siang hari, sehingga kaca mengalami kenaikan yang digunakan untuk menghitung pertambahan luas benda setelah dipanaskan pada suhu tertentu, yaituUntuk menghitung luas akhir setelah pemanasan, persamaan yang digunakan, yaituC. Muai volume atau ruang jika berbentuk balok, kubus, atau bolaContoh benda yang mempunyai bentuk balok, kubus, atau bola. Ketika mengalami kenaikan suhu sehingga memuai yang digunakan untuk menghitung pertambahan volume benda setelah dipanaskan pada suhu tertentu adalahUntuk menghitung volume akhir setelah pemanasan, maka persamaan yang digunakan adalah Pemuaian zat padat berbeda-beda menurut jenisnya. Perbedaan pemuaian zat padat terletak pada besarnya koefisien panjang. Koefisien muai panjang adalah bilangan yang menunjukkan pertambahan panjang setiap satuan panjang zat, jika suhunya dinaikan 1 °C atau 1 ° bawah ini adalah tabel koefisien muai panjang dari beberapa jenis bahanDari tablel di atas kita ambil contoh tembaga memiliki koefisien muai panjang 0,000017 / °C atau bisa juga ditulis 17x10-6 / °C. Artinya, tembaga yang penjangnya 2 meter jika dinaikan suhunya 1 °C, panjangnya akan bertambah 0,000017 meter, sehingga panjangnya menjadi 2,000017 Juga Massa Jenis ZatPemuaian Zat CairPemuaian zat cair sama dengan pemuaian volume atau ruang. Karena sesuai dengan sifat zat cair yang selalu menyesuaikan dengan wadahnya. Zat cair akan memuai jika dipanaskan atau suhunya dinaikan. Namun, pemuaian zat cair lebih besar dari pada zat padat, pemuaian zat cair berbeda-beda tergantung dari setiap bawah ini adalah contoh koefisien muai volume dari beberapa zat kehidupan sehari-hari, pemanfaatan dari pemuaian zat cair ini dapat kita lihat pada termometer raksa dan termometer alkohol. Keduanya memiliki prinsip kerja yang sama, ketika suhu naik zat cairnya akan memuai, dari situ dapat kita amati menghitung pemuaian zat cair, dapat kita gunakan persamaan pemuaian volume. A. Anomali airAdalah sifat kekecualian air. Air ini berbeda dengan zat lainnya. Jika zat lain dipanaskan, maka zat tersebut akan memuai. Namun, berbeda dengan air. Karena air mempunyai sifat yang khas, yaitu jika dipanaskan dari suhu 0°C sampai dengan suhu 4°C volume air akan menyusut. Kemudian, setelah lebih dari 4°C volume air akan memuai. Hal ini disebabkan karena molekul H2O dalam bentuk padat es penuh dengan rongga, sedangkan dalam bentuk cair air lebih karena itu, ketika dipanaskan molekul H2O es akan merapat lebih dahulu. Akibatnya, volumenya menyusut dan itu juga yang membuat es bisa mengapung di Zat GasSama seperti zat lainnya, zat gas juga mengalami pemuaian. Jika dipanaskan atau suhu dinaikan, pemuaian yang terjadi pada zat gas adalah muai muai volume 𝛾 pada semua zat gas adalah menghitung muai zat gas menggunakan cara yang sama untuk menghitung muai yang terjadi pada zat gas terdapat 3 jenis, yaitu1. Pemuaian pada suhu tetap IsotermalPada pemuaian isotermal hukum yang berlaku adalah hukum Boyle. 2. Pemuaian pada tekanan tetap IsobarikPada pemuaian isobarik hukum yang berlaku adalah hukum Gay Lussac. 3. Pemuaian pada volume tetap IsokhorikPada pemuaian isokhorik hukum yang berlaku adalah hukum Boyle—Gay Lussac
Batang baja yang mula-mula memiliki panjang 1 meter dipanaskan hingga mengalami kenaikan suhu sebesar 80°C. Jika besar koefisien muai panjang baja ada … lah 0,000011/°C, panjang batang baja setelah dipanaskan adalah .... A. 100,011 cm B. 100,010 cm C. 100,088 cm D. 108,011 cm
angka muai gas besarnya sama dengan