Indonesia Terpercaya – Termometer bekerja dengan memanfaatkan perubahan volume zat cair pengisi termometer terhadap perubahan suhu. Secara umum, zat akan mengalami perubahan volume jika suhunya berubah. Perubahan volume zat dapat berupa pemuaian atau penyusutan. Umumnya semua zat akan memuai (volumenya bertambah) jika suhunya naik dan menyusut (volumenya berkurang) ketika suhunya menurun, kecuali zat tertentu pada suhu tertentu seperti air dan bismuth.

Pemuaian Zat Padat

Suhu zat padat akan naik ketika dipanaskan. Kenaikan suhu akan membuat energi kinetik atom. penyusun bertambah dan terjadi pemuaian. Zat padat dapat mengalami tiga macam pemuaian, yaitu muai panjang, muai luas, dan muai volume.

1. Muai Panjang

Muai panjang terjadi pada zat padat yang mempunyai luas penampang kecil yang dianggap sebagai benda satu dimensi. Zat padat tersebut dianggap hanya memuai ke arah memanjang. Perhatikan Gambar dibawah ini. Muai panjang bertbagai zat padat dapat diselidiki dengan alat musschenbroek.

Muai Panjang
Muai Musschenbroek.

Besar muai panjang suatu benda bergantung pada panjang mula-mula, kenaikan suhu, dan jenis bahan. Secara sistematis dapat ditulis sebagai berikut:

Koefisien muai panjang beberapa bahan
2. Muai Luas

Selain mengalami muai panjang, zat padat juga mengalami muai luas. Suatu benda akan mengalami muai luas jika benda tersebut berupa pelat tipis yang dianggap tidak memiliki ketebalan sehingga pemuaian terjadi pada arah memanjang dan melebar. Besarnya pemuaian luas suatu benda bergantung pada luas mula-mula, perubahan suhu, dan jenis bahan.

3. Muai Volume

Secara umum, semua zat akan memuai (volume bertambah) jika suhunya naik. Begitu pula zat padat. Muai volume (muai ruang) pada zat padat sebenarnya merupakan muai ketiga arah panjang sehingga koefisien muai volumenya bernilai:

Sifat pemuaian zat padat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Contoh penggunaan sifat pemuaian zat pada sebagai berikut:

  • Pemasangan roda besi pada roda pedati, sambungan rel kereta api, dan pemasangan kaca pada bingkainya
Pengelingan logam
  • Bimetal adalah dua keping logam yang berbeda koefisien muai panjangnya dijadikan satu dengan cara dipaku keling atau dilas. Ketika bimetal dipanaskan atau didinginkan, bi- metal tersebut akan melengkung karena perbedaan pemuaian atau penyusutan kedua logam, seperti penjelasan berikut.
    1. Jika dipanaskan bimetal melengkung ke arah logam yang koefisien muai panjangnya lebih kecil.
    2. Jika didinginkan bimetal melengkung ke arah logam yang koefisien muai panjangnya lebih besar.
Bimetal

Pemuaian Zat Cair

Zat cair hanya dapat mengalami muai volume. Hal ini karena zat cair tidak mempunyai dimensi ukuran panjang, lebar, dan tinggi yang tetap. Tabel berikut memuat koefisien muai volume berbagai zat cair

Koefisien muai volume zat cair

Secara umum koefisien muai volume zat cair lebih besar daripada zat padat. Oleh karena itu, nilai muai volume zat cair juga lebih besar daripada zat padat. Namun, sifat muai zat cair tidak berlaku untuk air antara suhu 0 derajad celcius dan 4 derajad celcius karena pada suhu ini air justru menyusut jika dipanaskan. Pengecualian ini disebut anomali air. Sifat muai zat cair digunakan dalam pembuatan termometer zat cair.

Pemuaian Gas

Seperti halnya zat cair, gas hanya memiliki muai volume. Koefisien muai volume gas pada umunya sama besar, yaitu:


Tofan

Prinsip Hidup: Cogito Ergo Sum (Aku Berfikir Maka Aku Ada), Namun berfikir saja tidak cukup, Apa yang harus saya lakukan agar " Menjadi Ada". Jawabannya adalah Berkarya (Aku Berkarya Maka Aku Ada).

0 Komentar

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *