KOMPAS.com - Semua benda padat umumnya akan memuai jika dipanaskan.
Dilansir dari buku Big Bank Fisika SMP/MTs Kelas VII, VIII, IX (2014) oleh Firdaus, benda padat mengalami tiga proses pemuaian yakni muai panjang, muai luas, dan muai volume.
Berikut masing-masing rumus perubahan muai panjang, luas, dan volume, yaitu:
Baca juga: Contoh Pemuaian dalam Kehidupan Sehari-hari
Perubahan muai panjang ()
Keterangan:
= panjang mula-mula
α = koefisien muai panjang
Perubahan muai luas (ΔA)
Keterangan:
Ao = luas mula-mula
ΔT = T-To = perubahan suhu
Perubahan muai volume (ΔV)
Keterangan:
Vo = volume mula-mula
V = volume akhir
Sebagai informasi, hubungan antara koefisien muai panjang (α), luas (β), dan volume (γ) adalah:
β = 2 α, dan γ = 3 α
Baca juga: Suhu dan Pemuaian
Contoh soal 1
Batang logam panjangnya 2 meter, dipanaskan dengan kenaikan suhu 100°C ternyata panjangnya bertambah 2 cm. Koefisien muai panjang logam adalah ....
Diketahui:
- Lo = 2m (panjang awal logam)
- ΔT = 100°C (kenaikan suhu)
- ΔL = 2 cm = 0,02 m (perubahan panjang logam)
Ditanya:
- Koefisien muai panjang (α) = ....?
Pembahasan:
Besarnya koefisien muai panjang adalah:
ΔL = Lo . α . ΔT
sehingga:
Baca juga: Pemuaian dan Jenisnya
Contoh soal 2
Tongkat dari besi pada suhu 0°C panjangnya 100 cm, jika koefisien muai panjang besi 0,000012/°C, panjang tongkat pada suhu 100°C adalah ....
A. 100,0012 cm
B. 100,012 cm
C. 100,12 cm
D. 101,2 cm
Diketahui:
- To = 0°C (suhu awal tongkat)
- Lo = 100 cm (panjang awal tongkat)
- α = 0,000012/°C (koefisien muai panjang besi)
- T1 = 100°C (suhu akhir tongkat)
Ditanya:
- Panjang akhir tongkat pada suhu 100'C (T1) = ...?
Pembahasan:
Terlebih dulu kita tentukan berapa perubahan panjang tongkat besi:
ΔL = Lo . α . ΔT
= 100 cm . 0,000012/°C . (100-0)°C
= 100 cm . 0,000012/°C . 100°C
= 0,12 cm
Maka panjang total tongkat besi adalah:
L1 = Lo + ΔL
= 100 cm + 0,12 cm
= 100,12 cm. Jawaban (C)
Baca juga: Pengertian dan Rumus Pemuaian Panjang, Pemuaian Luas, dan Pemuaian Volume pada Zat Padat
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.