(Pustaka Fisika). Suhu dan pemuaian adalah salah satu diantara sekian banyak topik yang sering dibahas dalam kajian ilmu Fisika. Berikut ini akan kami sajikan sedikit pembahasan tentang suhu dan pemuaian.
Suhu
Kata suhu sering diartikan sebagai suatu besaran yang menyatakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Seperti besaran lainnya, kita dapat mengukur besaran suhu ini dengan menggunakan alat ukur yang bernama termometer, suatu alat yang dinyatakan dengan angka tertentu yang berfungsi sebagai skala pengukuran suhu. Dewasa ini, telah dikenal berbagai jenis ragam skala untuk pengukuran suhu, yaitu:
1. Skala Celcius.
Ditemukan pertama kali oleh Anders Celcius pada tahun 1742.
Titik lebur: 0 derajat
Titik didih: 100 derajat
Jumlah skala: 100
2. Skala Reaumur
Ditemukan pertama kali oleh Rene Antoine Ferchault de Reaumur pada tahun 1731.
Titik lebur: 0 derajat
Titik didih: 80 derajat
Jumlah skala: 80
3. Skala Fahrenheit
Ditemukan pertama kali oleh Daniel Gabriel Fahrenheit pada tahun 1744
Titik lebur: 32 derajat
Titik didih: 212 derajat
Jumlah skala: 180
4. Skala Kelvin
Ditemukan pertama kali oleh Lord Kelvin pada tahun 1848.
Titik lebur: 273 derajat
Titik didih: 373 derajat
Jumlah skala: 100
Perbandingan skala antara termometer Celcius, Reaumur, dan Fahrenheit adalah:
C : R : F = 5 : 4 : 9
Dengan memperhatikan titik tetap bawah dari masing-masing skala diatas, maka hubungan dari skala-skala tersebut adalah:
Konversi Skala Celcius dan skala Kelvin adalah:
Pemuaian
Pada umumnya, Sebagian besar zat akan memuai bila dipanaskan dan menyusut ketika didinginkan. Bila suatu zat dipanaskan (suhunya dinaikkan) maka molekul molekulnya akan bergetar lebih cepat dan amplitudo getaran akan bertambah besar, akibatnya jarak antara molekul benda menjadi lebih besar dan terjadilah pemuaian. Pemuaian adalah bertambahnya ukuran benda akibat kenaikan suhu zat tersebut. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair, dan gas. Besarnya pemuaian zat sangat tergantung ukuran benda semula, kenaikan suhu dan jenis zat. Efek pemuaian zat sangat bermanfaat dalam pengembangan berbagai teknologi. Berikut ini jenis-jenis pemuaian:
1. Pemuaian Panjang
Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian panjang berbagai jenis zat padat adalah musschenbroek. Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh panjang mula-mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.
Gambar: Muschenbroek
Hubungan antara panjang benda, suhu, dan koefisien muai panjang dinyatakan dengan persamaan:
2. Pemuaian Luas
Jika yang dipanaskan adalah suatu lempeng atau plat tipis maka plat tersebut akan mengalami pemuaian pada panjang dan lebarnya. Dengan demikian lempeng akan mengalami pemuaian luas atau pemuaian bidang.
Gambar: muai luas
Hubungan antara luas benda, pertambahan luas suhu, dan koefisien muai luas suatu zat adalah:
Pemuaian luas dapat kita amati pada jendela kaca rumah. Pada saat udara dingin kaca menyusut karena koefisien muai kaca lebih besar daripada koefisien muai kayu. Jika suhu memanas maka kaca akan memuai lebih besar daripada kayu kusen sehingga kaca akan terlihat terpasang dengan sangat rapat pada kusen kayu.
3. Pemuaian Volume
Jika suatu balok mula-mula memiliki panjang P, lebar L, dan tinggi h dipanaskan hingga suhunya bertambah Δt, maka berdasarkan pada pemikiran muai panjang dan luas diperoleh harga volume balok tersebut sebesar
0 komentar:
Posting Komentar