Aqila Course

Download Materi Lengkapnya di aplikasi Go Private

Materi Belajar dalam bentuk Word http://belajar.bimbelaqila.com/

——————————————————–
Pemuaian
——————————————————–


Pemuaian
Semua benda jika dipanaskan memuai kecuali Air dan lilin (parafin).


Anomali Air
Air saat dipanaskan dari suhu 0 C menjadi 4 C justru volumenya mengecil, dan baru setelah suhunya lebih besar dari 4 C volumenya membesar.
Hal tersebut diatas tidak berlaku sepenuhnya pada air, pada air terjadi perkecualian. Misalnya volume air akan berkurang bila suhunya dinaikkan dari 0 C, peristiwa ini disebut dengan anomali air.


Pada umumnya zat akan memuai menurut aturan sebagai berikut.


1)  Pemuaian Panjang (Linier)
Suatu batang panjang mula-mula lo dipanaskan hingga bertambah panjang Δl, bila perubahan suhunya Δt maka,


ΔL = Lo . α. Δt ΔL = Lt – Lo


Δt = tt – t0
α = koefisien muai panjang suatu zat
( per °C )
ΔL = Selisih Panjang (m)
Lo = Panjang mula-mula (m)
Lt  = panjang setelah pemanasan (akhir) (m)
Δt = selisih suhu ( OC)
tt = suhu akhir ( OC)
t0 = suhu mula-mula ( OC)


Tabel Beberapa koefisien Muai Panjang Benda
Benda  (K1)
Besi 1,2 x 105
Tembaga 1,7 x 105
Kaca 8,5 x 106
Kuningan 1,8 x 105


Contoh Soal:
1. Suatu batang logam yang terbuat dari aluminium panjangnya 2 m  pada suhu 30 °C. Bila koefisien muai panjang aluminium 25 x 10–6 /°C. Berapakah pertambahan panjang batang aluminium tersebut bila suhunya dinaikkan  menjadi 50 °C.
Jawab : 
Δl = lo . α . Δt
= 2 . ( 25 x 10 -6 ) . (50 – 30 )
= 10 -3 m
             Δl = 0,1 cm


2. Jika besi sepanjang 20 m dengan koefisien muai panjang 1,2 x 10-5 /K dipanaskan  dari suhu 0 0C hingga 100 0C, maka tentukan pertambahan panjangnya !
Jawab :
∆l  = lo .. ∆t
∆l = 20 . 1,2.10-5. (100 – 0)
∆l =2,4 . 10-3 m


Catatan :
Perubahan suhu dalam satuan derajat Celcius senilai dengan perubahan suhu pada Kelvin. Namun perlu diingat bahwa suhu derajat Celcius tidak senilai dengan Kelvin.


Latihan Soal
——————————————————————–
1. Pernyataan di bawah ini mengenai kegunaan alat Musschenbroek. Alat Musschenbroek dapat membuktikan hal-hal sebagai berikut,
(i) Zat padat memuai bila dipanaskan.
(ii) Pemuaian berbagai zat padat tidak sama.
(iii) Zat padat yang memuai panjangnya bertambah.
Pernyataan yang benar ialah ….
a. (i) dan (ii) c. (ii) dan (iii)
b. (i) dan (iii) d. (i), (ii), dan (iii)


2. Pengertian koefisien muai panjang adalah ….
a. angka yang menunjukkan bertambah panjang tiap 1 cm suatu zat bila suhunya dinaikkan 1°C
b. angka yang menunjukkan berkurang panjangnya tiap 1 cm zat bila suhunya dinaikkan 1°C
c. angka yang menunjukkan berkurang panjangnya tiap 1 cm zat bila suhunya tetap pada 1°C
d. angka yang menunjukkan bertambah panjang tiap 1 cm suatu zat bila suhunya turun 1°C


3. Pada umumnya benda akan memuai jika dipanaskan. Sedangkan air terjadi keanehan yang disebut anomali air. Anomali air terjadi pada suhu … .
a. di bawah suhu 0 0C
b. antara 0 0C – 10 0C
c. antara 0 0C – 4 0C
d. 4 0C ke atas


4. Apabila bimetal dipanaskan melengkung ke arah … .
a. logam yang mempunyai massa jenis lebih kecil
b. logam yang mempunyai massa jenis lebih besar
c. logam yang mempunyai koefisien muai lebih kecil
d. logam yang mempunyai koefisien muai lebih besar


5. Alat rumah tangga berikut ini yang menggunakan bimetal adalah … .
a. kompor listrik
b. kompor gas
c. seterika listrik
d. oven


6. Besi mempunyai koefisien muai panjang
11 x 10–6/0C dan aluminium mempunyai koefisien muai panjang 25 x 10–6/0C. Kedua logam dibuat bimetal apabila dipanaskan akan … .
a. melengkung ke arah besi
b. melengkung ke arah aluminium
c. pada suhu rendah melengkung ke arah besi dan pada suhu tinggi melengkung ke arah aluminium
d. tidak melengkung


7. Di bawah ini alat-alat yang menggunakan prinsip pemuaian, kecuali ….
a. termometer bimetal
b. termostat
c. alarm kebakaran
d. pemasangan jembatan besi


8. Perhatikan gambar bimetal berikut!

Bimetal di atas dipanaskan, ternyata melengkung ke arah B, maka yang benar adalah … .
a. A besi, B tembaga
b. A aluminium, B tembaga
c. A besi, B baja
d. A aluminium, B besi


9. Pemasangan kawat listrik yang agak longgar dimaksudkan agar ….
a. dapat memuai
b. tidak putus ketika panas
c. tidak putus ketika dingin
d. aliran listrik lancar


10. Pada gambar di atas, dua jenis logam dibuat menjadi sebuah bimetal. Dari gambar tersebut dapat disimpulkan …. 
a. koefisien muai logam a sama dengan koefisien muai logam b
b. koefisien muai logam a lebih besar daripada koefisien muai logam b
c. koefisien muai logam a lebih kecil daripada koefisien muai logam b
d. koefisien muai logam a dapat lebih besar atau lebih kecil daripada koefisien muai logam b


11. Alat-alat di rumahmu yang menggunakan prinsip kerja termostat adalah ….
a. setrika listrik dan TV
b. pemanas nasi dan lampu pijar
c. lemari es dan lampu pijar
d. setrika listrik dan pemanas nasi


12. Perhatikan tabel berikut!

Jika panjang benda mula-mula sama dan benda-benda tersebut dipanaskan pada suhu yang sama secara bersamaan, maka logam yang pertambahan panjangnya terbesar adalah ….
a. kuningan c. baja
b. tembaga d. kaca


13. Koefisien muai volume adalah angka yang menunjukkan ….
a. bertambahnya volume setiap 1 m3 suatu zat bila suhunya turun sebesar 1 K
b. bertambahnya volume setiap 1 m3 suatu zat bila suhunya naik sebesar 1 OC
c. berkurangnya volume setiap 1 m3 suatu zat bila suhunya naik sebesar 1 OC
d. berkurangnya volume setiap 2 m3 suatu zat bila suhunya turun sebesar 1 OC


14. Zat cair akan lebih cepat memuai daripada zat padat. Hal ini terjadi pada peristiwa ….
a. ketika termometer dimasukkan ke dalam air mendidih skalanya bertambah
b. panci yang berisi penuh air akan tumpah ketika air mendidih
c. panci lebih cepat panas daripada air
d. air lebih cepat panas daripada panci


Essay
——————————————————————–
1. Jelaskan prinsip kerja bimetal sebagai sensor suhu pada setrika listrik!


2. Sebatang tembaga  pada suhu 28OC panjangnya 80 m. Berapakah pertambahan panjangnya, jika tembaga dipanaskan sampai suhunya 78OC?
3. Perhatikan tabel hasil percobaan tentang pemuaian zat cair berikut ini.


a. Rumuskan masalah yang sesuai dengan tabel di atas!
b. Berdasarkan masalah dan data tabel
tersebut, apa kesimpulannya?


Download Materi Lengkapnya di aplikasi Go Private

Materi Belajar dalam bentuk Word http://belajar.bimbelaqila.com/