KOMPAS.com - Dikutip dari situs Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (Kemndikbud) RI, pemuaian adalah peristiwa perubahan dimensi atau ukuran suatu benda akibat perubahan suhu.
Pemuaian bisa saja terjadi pada zat padat maupun zat cair.
Dilansir dari Buku Bahas Tuntas 1001 Soal Fisika SMP Kelas VII, VIII, IX (2009) oleh Arif Alfatah dan Muji Lestari, pemuaian yang dialami pada zat padat adalah pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.
Berikut pengertian dan rumus dari pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume:
Baca juga: Contoh Pemuaian dalam Kehidupan Sehari-hari
Pemuaian panjang
Pemuaian panjang adalah pemuaian yang terjadi saat suatu benda karena menerima kalor.
Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada.
Contohnya adalah kawat kecil dan kabel listrik yang memanjang ketika menerima panas.
Rumus pemuaian panjang:
Keterangan:
l = panjang pada suhu mula-mula (m)
l0 = panjang pada suhu akhir (m)
∝ = koefisien mulai panjang (/°C)
Δt = perubahan suhu = t-t0 (°C)
Δl = perubahan panjang = l - lo (m)
Pemuaian luas
Pemuaian luas adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor.
Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada.
atau atau
Keterangan:
A = luas pada suhu mula-mula (m²)
A0 = luas pada suhu akhir (m²)
β = 2 α = koefisien muai luas (/°C)
Pemuaian volume
Oemuaian volume yaitu pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor.
Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar, dan tebal.
Contohnya adalah pada kaleng minuman. Minuman di dalamnya tidak diisi penuh kaleng bisa memuai dan menyusut.
atau atau
Keterangan:
V = volume pada suhu mula-mula (m³)
V0 = volume pada suhu akhir (m³)
γ = 2 β = koefisien muai volume (/°C)
Baca juga: Suhu dan Pemuaian
Contoh soal 1
Sebuah kubus baja pada suhu 20°C rusuknya 10 cm. Jika koefisien muai panjang baja 0,000011/°C, maja volume kubus tersebut pada suhu 80°C adalah ....
A. 100,066 cm³
B. 100,198 cm³
C. 1.000,66 cm³
D. 1.001,98 cm³
Diketahui:
r (rusuk) = 10 cm
T0 = 20°C. T = 80°C
α = 0,000011/°C
Ditanyakan:
V (volume kubus) = ....?
Pembahasan:
Volume kubus mula-mula: r³ = (10 cm)³ = 1.000 cm³
Volume kubus setelah dipanaskan sampai 80°C:
Jadi, jawabannya (D).
Baca juga: Pemuaian dan Jenisnya
Contoh soal 2
Perhatikan gambar berikut!
Sebuah bimetal yang terbuat dari lempengan tembaga dan besi yang disatukan dibakar di atas api seperti pada gambar. Jika koefisien muai panjang tembaga dan koefisien muai panjang besi , bentuk bimetal yang terjadi adalah ....
Jika bimetal dipanaskan, maka bimetal akan melengkung ke arah logam yang koefisien muainya lebih kecil. Sehingga, bimetal akan melengkung ke arah besi.
Karena koefisien muai besi lebih kecil daripada tembaga. Jawaban (B).
Baca juga: Siswa, Ini Contoh Pemuaian Zat yang Diakibatkan Suhu
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.