Rumus Pemuaian Panjang, Luas, Volume, dan Contoh Soalnya

Posted on

Rumus.co.id – Setelah sebelumnya kita membahas tentang Distribusi Frekuensi kali ini kita akan membahas materi tentang rumus pemuaian lengkap, kita akan jabarkan secara detail dan lengkap mulai dari pengertian, jenis – jenis, rumus, dan contoh soal beserta pembahasannya.

Pengertian Pemuaian

Pemuaian yaitu bertambahnya ukuran benda akibat kenaikan suhu zat tersebut. Pemuaian juga dapat terjadi pada zat padat, cair, dan gas. Besarnya pemuaian zat itu sangat tergantung ukuran benda semula, kenaikan suhu dan jenis zat. Efek pemuaian zat sangat bermanfaat dalam pengembangan berbagai teknologi.

Hampir sebagian besar zat yang akan memuai bila dipanaskan dan menyusut ketika didinginkan. Bila suatu zat dipanaskan (suhunya dinaikkan) maka akan terjadi molekul – molekulnya akan bergetar lebih cepat dan amplitude getaran akan bertambah besar, akibatnya jarak antara molekul benda menjadi lebih besar dan terjadilah pemuaian.

Pemuaian Zat
Pemuaian Zat

Pengertian Pemuaian Panas

Pemuaian Panas yaitu suatu perubahan benda yang bisa menjadi bertambahnya panjang, lebar, luas, atau berubah volumenya karena terkena panas (kalor). Pemuaian ditiap – tiap benda akan berbeda, tetapi juga tergantung pada suhu di sekitar dan koefisien muai atau daya muai dari benda tersebut.

Jenis – Jenis Pemuaian

Pemuaian dapat juga terjadi pada zat padat, cair, dan gas, yaitu antara lain :

1. Pemuaian Zat Padat

Alat yang juga dapat digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat padat dapat disebut muschen broek. Dalam eksperimen yang akan dilakukan menunjukkan bahwa hampir semua benda padat apabila sedang dipanaskan mengalami perubahan panjang, luas dan volume.

Pemuaian Zat Padat
Pemuaian Zat Padat
  • Pemuaian panjang suatu benda dapat juga dipengaruhi oleh panjang mula – mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.
  • Pemuaian Luas Jika yang sedang dipanaskan merupakan suatu lempeng atau plat tipis maka plat tersebut akan mengalami pemuaian pada panjang dan lebarnya.
  • Pemuaian luas dapat kita amati pada jendela kaca rumah kita. Pada saat udara yang amat dingin kaca menyusut karena koefisien muai kaca lebih besar daripada koefisien muai kayu.
  • Pemuaian Volume Bila suatu balok logam dipanaskan maka akan ada perubahan volume. Pemuaian ini terjadi pada benda padat yang memiliki ukuran panjang, lebar, dan tinggi serta pada benda gas dan benda cair.

2. Pemuaian Zat Cair

Pada zat cair tidak akan melibatkan muai panjang ataupun juga muai luas, tetapi hanya dikenal muai ruang atau muai volume saja. Semakin tinggi suhu yang diberikan pada zat cair itu maka juga akan 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.

Pemuaian Zat Cair
Pemuaian Zat Cair

3. Pemuaian Pada Gas

Mungkin kalian pernah menyaksikan mobil atau motor yang sedang melaju di jalan tiba – tiba bannya meledak. Ban mobil tersebut sedang meledak karena terjadi pemuaian udara atau gas di dalam ban mobiil tersebut.

Pemuaian tersebut akan terjadi karena adanya kenaikan suhu udara di ban mobil akibat gesekan roda dengan aspal.

Pemuaian Zat Gas
Pemuaian Zat Gas

Rumus – Rumus Pemuaian

Rumus Pemuaian Panjang

Lt = Lo ( 1+ a∆t )

atau

∆L = Lt – Lo

Keterangan :

  • Lt = yaitu panjang benda setelah memuai ( m )
  • Lo = yaitu panjang benda mula-mula ( m )
  • a = yaitu koefisien muai panjang ( /°C )
  • ∆ = yaitu kenaikan suhu ( °C )
  • ∆L = yaitu pertambahan panjang

Rumus Pemuaian Luas

∆A = Ao.B.∆t

atau

∆A = At – Ao

Keterangan :

  • At = yaitu luas benda setelah memuai ( m2 )
  • Ao = yaitu luas benda mula-mula ( m2 )
  • B = yaitu koefisien muai luas ( /°C )
  • ∆t = yaitu kenaikan suhu ( °C )

Rumus Pemuaian Volume

Vt = Vo ( 1+y.∆t )

atau

∆V = Vo.y.∆t

Keterangan :

Vt = yaitu volume benda setelah memuai ( m3 )
Vo = yaitu volume benda mula-mula ( m3 )
∆t = yaitu kenaikan suhu ( °C )
y = yaitu koefisien muai volume ( /°C )
∆V = yaitu pertambahan volume ( m3 )

Contoh Soal Pemuaian

1. Ada selembar baja pada suhu 20oC memiliki ukuran seperti pada gambar. Jika koefisien muai panjang baja 10-5 oC-1, maka pertambahan luas pada suhu 60oC adalah…..

contoh-soal-pemuaian

Penyelesaian :

  • Panjang bajanya adalah = 40 cm
  • Lebar bajanya adalah = 20 cm
  • Luas baja mula – mulanya (Ao) adalah= (40)(20) = 800 cm2
  • Koefisien muai panjangnya (α) baja adalah = 10-5 oC-1
  • Koefisien muai luasnya (β) adalah = 2 x koefisien muai panjang (2α) = 2 x 10-5 oC-1
  • Perbedaan suhunya (ΔT) adalah = 60oC – 20oC = 40oC

Jawab :

  • ΔA = β Ao ΔT
  • ΔA = (2 x 10-5) (800) (40) = 0,64 cm

Jadi, hasilnya adalah = 0,64 cm

Inilah pembahasan materi tentang rumus pemuaian zat mulai dari pengertian, jenis – jenis, rumus, beserta contoh soal dan pembahasannya…..

Baca Juga :

Related posts: