CONTOH PENERAPAN ZAT PADAT

Jenis-jenis pemuaian zat
1. Pemuaian Zat Padat
Pemuaian zat padat merupakan peristiwa bertambah panjang, lebar, atau volume suatu benda padat karena pengaruh panas (kalor). Contoh pemuaian zat padat seperti pemuaian rel kereta yang telah disebutkan tadi.

Jenis-jenis Pemuaian Zat Padat
Benda padat pada prinsipnya mengalami pemuaian di semua bagian benda tersebut (volume) tapi guna memudahkan mempelajarinya, pemuaian zat padat dibagi menjadi 3

a. Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang adalah pertambahan panjang benda akibat pengaruh suhu (1 dimensi). Coba amati kabel listrik yang terlihat lebih kendor di siang hari jika dibanding pada pagi hari, itulah contoh dari muai pemuaian panjang. Besarnya pemuaian zar tergantung pada konstanta muai panjang zat dan nilai konstanta tersebut akan berbeda-beda untuk tiap zatnya. 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.

Rumus pemuaian panjang

Δx= Lo. α. ΔT

ΔX =besarnya pemuaian panjang
Lo = panjang mula-mula
α = konstanta pemuaian
ΔT = selisih suhu

L = Lo + Δx
L = Lo (1 + α.ΔT)

L = panjang setelah dipanaskan
Lo = panjang mula-mula

tabel koefisien muai panjang beberapa zat padat

No	Jenis zat	Alpha( /0C)
1 2 3 4 5 6 7 8	Aluminium Perunggu Baja Tembaga Kaca Pirek Berlian Grafit	0,000024 0,000019 0,000011 0,000017 0,000009 0,000003 0,000001 0,000008

contoh soal pemuaian panjang
Sebuah logam pada mulanya memiliki panjang 20 cm. Kemudian menerima kalor dan suhunya naik sebesar 40 derajat. Jika koefisien muai panjang logam tersebut adalah 0,001/oC Maka berapa panjang logam tersebut setelah suhunya naik?

Pembahasan
L = Lo (1 + α.ΔT)
L = 0,2. (1+0,001.40)
L = 0,2. (1+0,04)
L = 0,2.1,04 = 0,208 m

b. Pemuaian Luas
Contoh pemuaian luas yang bisa sobat amati adalah pada pemanasan lempeng tipis logam. Lempeng tipis logam akan mengalami penambahan luas setelah dipanaskan. Kemampuan suatu benda untuk mengalami pemuaian luas sangat ditentukan oleh koefisien muai luas dilambangkan dengan β, Dengan nilai β = 2α. Rumus Pemuaian Luas

ΔA = Ao.β.ΔT
A = Ao + ΔA
A = A0 (1+β.ΔT)

Ao = Luas Sebelum dipanaskan
A = luas setelah pemanasan
ΔA = penambahan luas
β = koefisien muai luas
ΔT = selisih suhu (kenaikan suhu)

contoh soal pemuaian luas

sebuah lempeng logam mula-mula mempunyai luas 100 cm2 lalu menerima kalor sehingga suhunya naik 50oC, jika koefisien muai panjang lempeng logam tersebut adalah 0,001/oC maka berapa pertambahan luas lempeng logam tersebut?

ΔA = Ao.β.ΔT
ΔA = Ao.2α.ΔT
ΔA  = 1.2.0,001.50 = 0,1 m2

c. Pemuaian Volume
Pemuaian volume sama juga dengan pertambahan atau pemuaian panjang secara 3 dimensi. Karena itu muai volume sama juga dengan tiga kali muai panjang. Pemuaian volume suatu zat tergantung pada koefisien muai volumenya γ (gamma) dimana γ = 3α

ΔV = Vo.γ.ΔT
V= Vo + ΔV
V=  Vo(1+γ.ΔT)

ΔV = penambahan volume
Vo = volume awal
ΔT = kenaikan suhu
γ = koefisien muai volume

Contoh Soal Pemuaian Volume

Sebuah kubus dengan rusuk 10 cm dan  koefisien muai panjang 0,001/oC. Kubus tersebut diberi kaalor  sehingga suhu awalnya yang 30oC mejadi 80oC, berapakah pertambahan volume dan volume akhir kubus tersebut?

Pembahasan

ΔV = Vo.γ.ΔT
ΔV = 1000.3.o,oo1.(80-50)
ΔV = 150 cm2
V= Vo + ΔV
V=  1000 + 50 = 1050 cm2

SUMBER:https://rumushitung.com/2013/01/24/pemuaian-zat-padat-cair-gas/