Pengertian Pemuaian Dan Macam-Macamnya (Pemuaian Zat Padat, Zat Cair Dan Gas)

Berikut ini yakni pembahasan perihal pemuaian yang mencakup pengertian pemuaian, pola pemuaian, macam macam pemuaian, jenis jenis pemuaian, pemuaian zat padat, pemuaian zat cair, pemuaian zat gas, pemuaian panjang, pemuaian luas, pemuaian volume, pengertian koefisien muai panjang, pengertian koefisien muai luas, koefisien muai volume.

Pengertian Pemuaian

Pernahkah kau memerhatikan bingkai jendela beling di rumahmu? Bingkai jendela beling harus diberi celah biar ketika beling memuai di siang hari yang panas, beling tersebut tidak pecah.

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda sebab imbas perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda sebab mendapatkan kalor. Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas.

Bagaimana proses pemuaian sanggup terjadi dan apakah manfaat atau kerugian dari pemuaian ini dalam kehidupan sehari-hari. Marilah kita pelajari lebih lanjut.

Pemuaian pada Zat Padat, Cair, dan Gas

Tahukah kau mengapa benda-benda jikalau dipanaskan akan memuai? Setiap benda tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil. Jika partikel-partikel tersebut dipanaskan, partikelpartikel tersebut akan bergetar.

Getaran yang dialami partikel ini bergantung pada besar kecilnya suhu benda tersebut. Semakin besar suhunya, getaran partikel semakin besar.

Sebaliknya, semakin kecil suhunya getaran partikel semakin lemah. Akibat getaran partikel-partikel inilah suatu benda jikalau dipanaskan akan mengalami pemuaian. Pemuaian sanggup terjadi pada ketiga wujud zat, yaitu zat padat, zat cair, dan zat gas.

a. Pemuaian Zat Padat

Pernahkah kau memerhatikan celah sambungan yang terdapat pada jembatan atau di antara dua lintasan jalan beton? Menurutmu, mengapa harus dibentuk celah di antara dua lintasan jalan beton tersebut?

Celah di antara dua lintasan jalan beton dibentuk biar jalan tidak retak ketika jalan mengalami pemuaian di siang hari yang panas.

Dari pola tersebut, umumnya zat padat akan memuai jikalau dipanaskan. Besarnya pemuaian untuk setiap zat tidak sama, hal ini bergantung pada jenis zatnya.

Dalam pembahasan ini, kau akan mempelajari

1. pemuaian panjang (pemuaian satu dimensi), 
2. pemuaian luas (pemuaian dua dimensi), dan 
3. pemuaian volume (pemuaian tiga dimensi).

b. Pemuaian Zat Cair

Pernahkah kau mengamati kenaikan permukaan raksa dalam termometer ketika mengukur suhu air yang dipanaskan? Jika zat cair, menyerupai raksa dipanaskan, akan terjadi pertambahan volume pada zat cair tersebut. Prinsip ini dipakai dalam termometer untuk mengukur suhu suatu benda atau ruang.

Pertambahan volume pada zat cair yang dipanaskan ini dinamakan muai ruang atau muai volume. Makara pada zat cair hanya berlkau pemuaian zat cair.

Gambar: Prinsip pemuaian zat cair dimanfaatkan dalam termometer untuk mengukur suhu.

Nah, apakah pemuaian zat cair berbeda-beda?

Muai volume zat cair lebih besar daripada muai volume zat padat. Hal ini tampak dari permukaan air dan alkohol dalam baskom naik. Hal ini ditunjukkan dengan lebih tingginya permukaan alkohol daripada permukaan air.

c. Pemuaian Zat Gas

Balon udara sanggup terbang memakai prinsip pemuaian pada zat gas. Pada ketika udara dipanaskan, udara di dalam balon memuai. Hal ini mengakibatkan massa jenis udara yang berada di dalam balon berkurang sehingga menjadi lebih ringan daripada udara di sekitarnya. Kondisi ini menjadikan balon sanggup mengudara dan mengangkat beban yang dibawanya.

Pemuaian yang terjadi pada zat gas sama halnya dengan pemuaian yang terjadi pada zat cair, yaitu hanya mengalami muai ruang saja. Pemuaian zat gas ini lebih besar daripada zat cair. Untuk menghitung besarnya pemuaian volume gas sanggup memakai persamaan berikut.

Vt – V0 = V0 ⋅γ ⋅ ΔT

ΔV = V0  ⋅γ ⋅ ΔT 

Keterangan:
ΔV = pertambahan volume (m3)
V0 = volume mula-mula (m³)
γ = koefisien muai volume zat gas (°C^-1)
ΔT = kenaikan suhu (°C)

Nilai koefisien muai gas adalah1/273 °C^-1.

Contoh Soal Pemuaian Zat Gas

Suatu ruangan berisi 50 m3 udara pada suhu 25 °C. Berapakah volume udara dalam ruangan tersebut jikalau suhunya naik menjadi 40 °C (koefisien muai volume udara yakni 0,00367 °C^-1)?

Jawab:
volume mula-mula (V0) = 50 m3
kenaikan suhu (ΔT) = 40 °C – 25 °C
                                 = 15 °C
koefisien muai volume udara (γ ) = 0,00367 °C-1

ΔV – V0 = V0 ⋅γ ⋅ ΔT
Vt – 50 m³ = (50 m³) × (0,00367 °C-1) × (15 °C)
Vt – 50 m³ = 2,7525 m3
Vt = 52,7525 m3
Jadi, volume udara sehabis pemuaian yakni 52,7525 m³.