Pemuaian
Pemuaian Panjang
\(\Delta L = \alpha \:.\: L_o \:.\: \Delta T\)
\(L_t = L_o \:.\: (1 \pm \alpha \:.\: \Delta T)\)
\(\alpha\) = koefisien muai panjang
\(\Delta T\) = perubahan suhu
\(\Delta L\) = perubahan panjang
\(L_o\) = panjang mula-mula
\(L_t\) = panjang akhir
Pemuaian Luas
\(\Delta A = \beta \:.\: A_o \:.\: \Delta T\)
\(A_t = A_o \:.\: (1 \pm \beta \:.\: \Delta T)\)
\(\beta\) = koefisien muai luas = \(2 \times \alpha\)
\(\Delta T\) = perubahan suhu
\(\Delta A\) = perubahan luas
\(A_o\) = luas mula-mula
\(A_t\) = luas akhir
Pemuaian Volume
\(\Delta V = \gamma \:.\: V_o \:.\: \Delta T\)
\(V_t = V_o \:.\: (1 \pm \gamma \:.\: \Delta T)\)
\(\gamma\) = koefisien muai volume = \(3 \times \alpha\)
\(\Delta T\) = perubahan suhu
\(\Delta V\) = perubahan volume
\(V_o\) = volume mula-mula
\(V_t\) = volume akhir
Khusus untuk gas, nilai \(\gamma = \dfrac {1}{273}\)
Perbandingan koefisien muai:
\(\alpha : \beta : \gamma = 1 : 2 : 3\)
SOAL LATIHAN
Soal 01
Sebatang alumunium memiliki panjang 2 m pada suhu 20oC. Tentukan:
(A) Perubahan panjang pada suhu 100oC
(B) Panjang batan pada suhu 100oC
Koefisien muai panjang alumunium 2,5 × 10−5 /oC
Soal 02
Rel KA selalu diberi celah untuk memberi ruang akibat pemuaian. Sebatang rel panjangnya 10 m, terbuat dari besi yang memiliki koefisien muai panjang 1,2 x 10−5 /°C .
Jika suhu maksimum pada siang hari dianggap 40oC dan pada malam hari 15oC, tentukan lebar celah yang harus diberikan untuk mencegah efek melengkung pada rel?
Soal 03
Dua batang logam besi disusun seperti gambar di bawah ini.
Panjang batang pada suhu 30oC masing-masing 4 meter dan 6 meter. Pada suhu 70oC kedua logam mengalami pemuaian sehingga kedua batang bersentuhan.
Berapa jarak antara dua batang logam tersebut?
Koefisien muai panjang besi 1,2 x 10−5 /°C
Soal 04
Sebuah lempengan logam besi berukuran (20 x 30) cm dipanaskan dari suhu 20oC hingga 80oC.
Tentukan:
(A) Pertambahan luas logam
(B) Luas lempeng logam setelah pemuaian
koefisien muai panjang besi 1,2 x 10−5 /°C
Soal 05
Suatu tabung kaca terisi penuh 100 cm3 air pada suhu 20oC. Tabung beserta isinya dipanaskan hingga 100oC.
Berapakah air yang tumpah bila α kaca = 1 × 10−5 /°C dan koefisien muai volume air 2 × 10−4 /°C.