PEMUAIAN TERMAL ATAU PEMUAIAN ZAT

Tujuan Pembelajaran :

1. Menjelaskan pemuaian zat

2. Mengetahui dan mebbedakan jenis – jenis pemuaian

3. Mengetahui ciri – ciri dari masing – masing jenis pemuaian

A.    Pengertian

Pemuaian termal adalah pemuaian suatu zat ( padat, cair, gas ) yang disebabkan oleh kenaikan suhu zat itu

B.     Jenis-jenis pemuaian Zat

1.      Pemuaian Zat Padat

Menurut teori partikel, pada zat padat partikelnya

a)      tersusun sangat rapi dan rapat ( sangat berdekatan )

b)      Gaya tarik menarik antar partikel – partikel zat sangat kuat

c)      Bentuknya tetap

Pemuaian zat padat dapat terjadi 3 jenis, yakni :

1. Pemuaian panjang

Apabila suatu benda padat dipanaskan maka partikel-partikelnya akan bergetar lebih cepat. Akibatnya kecepatannya meningkat sehingga energi kinetiknya lebih besar. Partikel yang telah dipanaskan itu akan menunggu partikel lainnya yang masih bersuhu lebih rendah,begitu seterusnya. Jika panas terus berikan lama – kelamaan panjang benda padat itu akan bertambah karena jarak antar partikel menjauh.Peristiwa ini disebut pemuaian panjang.

Rumus pemuaian panjang

Δx= Lo. α. ΔT , dengan :

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

2. 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)

3. 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)

            Dengan :

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

2. Pemuaian Zat Cair

   Menurut teori partikel, pada zat padat partikelnya

a)      Tersusun kurang rapat

b)      Gaya tarik menrik antarpartikel lemah

c)      Bentuknya sama dengan wadahnya

d)     Tidak dapat dimampatkan

Ketika zat cair dipanaskan maka partikel-partikelnya bergerak lebih cepat. Sehingga menumbuk partikel lain tetangganya. Sehingga pada suatu saaat volume akhir akan mengembang. Peristiwa tersebut disebut pemuaian.

Karena zat cair selalu menempati wadahnya, maka pada zat cair tidak ada pemuaian panjang dan tidak ada pemuaian luas.

3. Pemuaian Gas

Menurut teori partikel, pada zat padat partikelnya :

a)      Tersusun sangat berjauhan

b)      Gaya tarik menarik sangat lemah

c)      Dapat dimampatkan

d)     Bentuknya menyerupai wadahnya

Pada pemuaian gas terjadi 2 macam, yakni :

a.       Pada volume konstan ( V= tetap),

b.      Pada tekanan konstan ( P= tetap ),