Pemuaian Benda Padat dan Benda Cair akibat Perubahan Suhu

Pemuaian Benda Padat dan Benda Cair akibat Perubahan Suhu

C. Pemuaian Volume

Untuk mudahnya analisa disini kita tinjau pararel epipedium siku-siku, yang pada suhu t_o misalkan panjang rusuk-rusuknya adalah a_o,b_o dan c_o. Berikutnya kita panaskan hingga suhu t, maka rusuk-rusuknya sekarang menjadi a,b dan c.

Gambar 9.4 Pemuaian Volume Sehingga volumenya akan menjadi:

V = a_ob_oc_o { l + (t – to)}

= Vo { l + 3 (t – to)}+3² (t – to)² +³ (t – to)³}

Yang karena maka kita dapat dekati menjadi: V = Vo { l + 3 (t – to)} = Vo {l + (t-to)} (9.8) Dimana = 3 menyatakan koefisien muai volume. Selanjutnya dengan mudah dapat kita pahami bahwa akibat pemanasan tersebut massa benda dapat dianggap tidak berubah. Jadi disini dipenuhi sifat invariansi massa benda terhadap pemanasan. Dengan demikian dipenuhi:
_o V_o = V = V_o (l + t) Sehingga diperoleh (9.9) Dimana _o = massa jenis benda pada suhu t_o dan = massa jenis benda pada suhu t. Dari rumus (9.9) dengan jelas tampak bahwa massa jenis benda akan makin kecil bila suhunya dinaikkan.
Tabel 9.1 koefisien Muai Beberapa Material pada 20^oC Contoh 5: Suatu kubus metal dipanaskan hingga volumenya bertambah sebesar 0,1 volume mula-mula. Bila suhu mula-mula To dan koefisien muai panjang metal adalah a, maka hitunglah suhu akhirnya.
Jawab : V_T = V_o ( l + T)

Misalkan suhu akhir T, = 3a dan V = 0,1V_o.

VT – Vo = Vo (3a)(T-To),

Atau V = Vo (3a)(T-To)

0,1V_o = V_o (3a)(T-To)

T – To = 1/ 30 a atau T = To + 1/30a