PEMUAIAN

WUJUD ZAT DAN PERUBAHANNYA

D. PEMUAIAN

1. Pengertian pemuaian

            Pemuaian adalah perubahan fisik suatu zat dengan ciri-ciri zat menjadi bertambah panjang , lebar, luas, ataupun volume karena adanya pemanasan pada zat tersebut.

2. Penyelidikan pemuaian benda

1. Pemuaian zat padat

            Zat padat apabila dipanaskan akan memuai dan besarnya pemuaian tergantung pada jenis zatnya.

Macam-macam pemuaian zat padat adalah sebagai berikut:

v  Muai Panjang/ koefisien  muai panjang

Adalah bilangan yang menyatakan pertambahan panjang setiap satuan panjang benda jika suhunya dianikkan 1°C.

Angka muai panjang disimbolkan dengan huruf α (alfa) dengan rumus:

v  Muai Luas/koefisien muai luas

                        Adalah bilangan yang menyatakan penambahan luas setiap satuan luas benda (1 m²) jika suhu benda naik sebesar 1° C dengan rumus:

                        L₂ = L₁ (1+βΔT)

v  Muai volume/koefisien muai volume

Adalah bilangan yang menyatakan pertambahan volume setiap satu satuan volume benda (1 m³) jika suhunya naik sebesar 1°C dengan rumus:  V₁ (1+γΔT       γ = 3α

b. Pemuaian zat cair

            Zat cair akan memuai jika dipanaskan, besarnya pemuaian untuk setiap zat cair tidak sama, tergantung pada jenis zatnya.

c. Pemuaian zat gas

Gas akan memuai jika dipanaskan. Alat untuk membuktikan adanya pemuaian gas disebut dilometer.  Dilometer adalah alat dari labu didih yang dihubungkan dengan pipa kaca untuk mengamati pemuaian gas.

d. Perbandingan pemuaian zat cair dan zat padat

            Pemuaian zat cair lebih besar dibandingkan pemuaian zat padat.

e. Anomali air

`           Anomali air adalah sifat aneh dari air.

3. Penerapan dan akibat pemuaian

1. Penerapan

ü  Bimetal

Bimetal berasal dari kata bi yang artinya dua dan metal artinya logam. Bimetal adalah dua keping logam dengan koefisien muai panjang yang berbeda dan dilekatkan menjadi satu.

Sifat-sifat bimetal

Ø  Apabila dipanaskan, bimetal akan melengkung ke arah koefisien muai yang lebih kecil.

Ø  Apabila didinginkan, bimetal akan melengkung ke arah logam yang koefisien muainya besar.

ü  Pemasangan bingkai besi pada roda kereta api

             

Manfaat  pemuaian besi juga diterapkan pada pemasangan bingkai besi pada roda kereta api caranya:

• Bingkai besi dipanaskan sehingga lubang bingkai menjadi besar.
• Roda dimasukkan ke dalam bingkai besi.
• Setelah suhu menjadi dingin kembali, bingkai besi menjadi menyusut, akibanya roda melekat erat pada bingkai.
• Pengelingan

Dua buah logam dapat disambung dengan cara pengelingan yaitu, paku keling dipanaskan sehingga menjadi lebih panjang. Kemudian paku keling tersebut dimasukkan ke dalam lubang dari pelat yang akan disambung. Kapala paku keling ditimpa dengan martil agar paku keling menjadi besar. Setelah suhu dingin, paku keling akan menyusut sehingga pelat terikat dengan erat. Proses pengelingan biasanya dilakukan pada badan kapal yang besar.

b . Akibat pemuaian

1)      Pemasangan rel kereta api

Pada sambungan rel kereta api harus diberi celah untuk tempat memuai ketika hari panas.

2)      Pemasangan kaca jendela

Ukuran kaca harus dibuat lebih kecil dibandingkan bingkai yang tersedia agar pada saat kaca memuai, kaca tidak pecah.

 

3) Gelas

Ketika membeli gelas disarankan untuk membeli gelas dari bahan yang memiliki koefisien muai kecil agar jika terkena panas muainya kecil.

4) Pemasangan jembatan pada landasan

Jembatan yang dipasang pada landasannya, sebaiknya dibuat longgar pada ujung jembatan sehingga pada saat bahan pembuatan, yaitu besi/baja memuai tidak menjadi rusak.