Mengapa zat cair padat dan gas jika dipanasi akan memuai

Pada umunya, zat-zat akan memuai ketika dipanaskan dan menyusut kembali ketika didinginkan. Hal ini terjadi karena molekul-molekul benda bergetar lebih cepat dan molekul tersebut memerlukan lebih banyak ruang sehingga terjadilah pemuain. Akan tetapi, ada pula sebagian zat yang menyusut jika didinginkan pada suhu tertentu.

Pemuaian zat umumnya terjadi ke segala arah . Namun, kita dapat memperhatikan pemuaian pada arah tertentu, Misalya bertambah panjang atau luasnya suatu benda dan arah lain bisa diabaikan. Ada 3 macam proses pemuaian yang akan kita bahas, yaitu zat padat, zat cai, dan zat gas.

Proses pemuaian berkaitan erat dengan kalor dan suhu tertentu pada zat. Pada umumnya, zat yang mempunyai suhu tinggi akan mengalami pemuain dan benda yang memuai akan mengalami pertambahan ukuran.

Mengapa zat cair padat dan gas jika dipanasi akan memuai
rel kereta yang memuai

1. Proses pemuaian pada zat padat

Proses pemuaian pada zat padat bisa kita lihat saat kita sedang memanaskan batang logam. Semakin lama dipanaskan batang logam tersebut akan semakin panjang beberapa sepermili. Mengapa hal tersebut terjadi? Hal ini terjadi karena partikel-partikel zat selalu bergerak (bergetar) saat dipanaskan.

Jika zat padat tersebut dipanaskan, gerakan partikelnya akan semakin cepat dan saling menumbuk dengan partikel di dekatnya. Hal ini mengakibatkan jarak antar partikel menjadi renggang dan zat padat tersebut menjadi bertambah panjang. Pertambahan panjang bisa semakin besar jika waktu pemanasan semakin lama dan suhu semakin besar (panas).

2. Proses  pemuaian pada zat cair

Proses pemuaian pada zat cair terjadi misalnya pada saat kita memasak air dalam panci dan kita mengisinya sampai penuh. Ketika mendidih, air itu akan tumpah. Hal ini menunjukkan bahwa air memuai.

Dalam zat cair terjadi muai volume karena zat cair tersebut menempati ruang sesuai tempatnya. Pemuaian pada zat cair berbeda-beda bergantung besar koefisien muai volume. Semakin besar koefisien muai volume suatu zat, semakin besar pula pemuaiannya.

3. Proses pemuaian pada zat gas

Proses pemuaian gas terjadi jika gas tersebut mendapat kalor yang semakin besar. Misalnya kamu meniup balon dan balon tersebut kamu letakkan di halaman yang terkena terik sinar matahari, maka lama-kelamaan balon tersebut akan pecah. Pecahnya balon tersebut karena gas/udara dalam balon akan memuai dan terdesak keluar sampai balon tak lagi mampu menahan ikatan partikel.

-Pemuaian adalah bertambahnya ukuran sautu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

-Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu zat padat, cair dan gas

-Semakin panas benda maka pemuaian akan semakin besar

-Pemuain zat pada ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang, luas dan volume

Demikian artikel dari saya tentang Proses Pemuaian Zat Padat, Zat Cair dan Zat Gas semoga bisa bermanfaat bagi agan sekalian.


Perubahan Akibat Suhu

Apa yang terjadi pada benda jika suhunya berubah? Salah satu perubahan yang terjadi pada benda adalah ukuran benda itu berubah. Jika suhu benda naik, secara umum ukuran benda bertambah. Peristiwa ini disebut pemuaian

1. Pemuaian Zat Padat

Zat padat dapat mengalami pemuaian. Gejala ini memang sulit untuk diamati secara langsung, tetapi seringkali kamu dapat melihat pengaruhnya. Misalnya, saat kamu menuangkan air panas ke dalam gelas, tiba-tiba gelas itu retak. Retaknya gelas ini karena terjadinya pemuaian yang tidak merata pada gelas itu. Kamu akan pelajari lebih dalam tentang pemuaian pada zat padat.

Pada umumnya, benda atau zat padat akan memuai atau mengembang jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Pemuaian dan penyusutan itu terjadi pada semua bagian benda, yaitu panjang, lebar, dan tebal benda tersebut. Jika benda padat dipanaskan, suhunya akan naik. Pada suhu yang tinggi, atom dan molekul penyusun logam tersebut akan bergetar lebih cepat dari biasanya sehingga logam tersebut akan memuai ke segala arah.

Para perancang bangunan, jembatan, dan jalan raya harus memperhatikan sifat pemuaian dan penyusutan bahan karena perubahan suhu. Jembatan umumnya dibuat dari besi baja yang saling disambungkan satu dengan lainnya. Untuk itu, agar sambungan besi baja tidak melengkung karena memuai akibat terik panas matahari atau menyusut di malam hari, sambungan-sambungan besi baja tidak boleh dipasang saling rapat satu dengan lainnya. Harus ada rongga yang cukup di antara sambungan-sambungan itu. Bimetal dibuat berdasarkan sifat pemuaian zat padat.

Bimetal antara lain dimanfaatkan pada termostat. Prinsip kerja termostat sebagai berikut. Jika udara di ruangan dingin, keping bimetal pada Gambar 7.15 akan menyusut, membengkok ke kiri, dan menyentuh logam biasa sehingga kedua ujungnya saling bersentuhan. Sentuhan antara kedua ujung logam itu menjadikan rangkaian tertutup dan menyalakan pemanas sehingga ruangan menjadi hangat. Jika untuk mengontrol ruangan berpendingin, cara kerjanya serupa. Saat ruangan mulai panas, termostat bengkok dan menghubungkan rangkaian listrik sehingga pendingin kembali bekerja.

Mengapa zat cair padat dan gas jika dipanasi akan memuai

Hasil percobaanmu menunjukkan jika panjang logam mula-mula sama, untuk logam yang berbeda ternyata pertambahan panjangnya benda karena pemuaiannya juga berbeda. Besaran yang menentukan pemuaian panjang zat padat adalah koefisien muai panjang. Koefisien muai panjang suatu zat padat adalah bilangan yang menunjukkan pertambahan panjang tiap satu satuan panjang zat itu jika suhunya dinaikkan 1o C .

Sebagai contoh, jika muai panjang kaca 9 x 10-6/o C berarti jika 1 meter kaca suhunya bertambah 1o C maka panjangnya bertambah 0,000009 meter.

Mengapa zat cair padat dan gas jika dipanasi akan memuai

Mengapa zat cair padat dan gas jika dipanasi akan memuai

b. Pemuaian Luas dan Volume

Zat Padat Jika suatu benda berbentuk lempengan dipanaskan, pemuaian terjadi pada kedua arah sisi-sisinya. Pemuaian semacam ini disebut pemuaian luas. Pemasangan pelat-pelat logam selalu memperhatikan terjadinya pemuaian luas. Pemuaian luas memiliki koefisien muai sebesar dua kali koefisien muai panjang. Berdasarkan data dalam Tabel 7.1, maka lempengan baja memiliki koefisien muai luas sebesar 0,000022/o C.

Bagaimanakah pemuaian yang dialami oleh kelereng dan balok besi jika kedua benda tersebut dipanaskan? Benda-benda yang berdimensi tiga (memiliki panjang, lebar, dan tinggi) akan mengalami muai ruang jika dipanaskan. Pemuaian ruang memiliki koefisien muai tiga kali koefisien muai panjang. Balok baja jika dipanaskan akan memuai dengan koefisien muai sebesar 0,000033/o C.

Pernahkah kamu menjumpai daun pintu tidak dapat ditutupkan pada bingkai pintunya? Kaca jendela tidak dapat masuk ke dalam bingkainya? Hal itu terjadi karena pemasangan daun pintu dan kaca jendela terlalu rapat dengan bingkainya sehingga ketika terjadi pemuaian atau penyusutan tidak tersedia lagi rongga yang cukup.

Catatan :

Perlu Diketahui Partikel-partikel zat padat selalu bergerak (bergetar). Gerakan partikel makin cepat sehingga memerlukan ruangan antara partikel yang lebih besar. Jarak antara partikel makin besar, zat padat itu memuai, bertambah panjang, bertambah luas, dan akhirnya bertambah volumenya.

2. Pemuaian Zat Cair dan Gas

Sebagaimana zat padat, zat cair juga memuai jika dipanaskan. Bahkan, pemuaian zat cair relatif lebih mudah atau lebih cepat teramati dibandingkan dengan pemuaian zat padat. Gas juga memuai jika dipanaskan. Sifat pemuaian gas harus diperhatikan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya ketika memompa ban sepeda jangan terlalu keras, seharusnya sesuai ukuran.

Catatan :

Perlu Diketahui Botol kemasan sirop, kecap, saos, minyak goreng, tidak pernah diisi penuh agar tidak tumpah jika memuai.

Tahukah Kamu !

  • Anaksimenes (526-586) mengungkapkan bahwa udara atau angin merupakan dasar dari wujud alam semesta. Panas dan dingin merupakan penyebab udara menciptakan suatu bentuk. Menurutnya bumi, matahari dan bintang adalah cakram atau piringan di atas udara.
  • Ibnu Sina (980-1037), seorang dokter dan filsuf. Di dunia barat beliau dikenal dengan sebutan Avicenna dan memiliki gelar "Bapak Kedokteran Modern". Ibnu Sina juga penemu termometer.
  • William Thomson Kalvin(1824-1907) adalah seorang matematikawan Inggris yang mendedikasikan hidupnya untuk penelitian termodinamika. Salah satu hasil penelitiannya yang terkenal adalah penemuan titik nol mutlak yaitu pada suhu -273 C atau yang beliau sebut sebagai 273K. Penemuan inilah yang dianggap oleh Royal Science Society sebagai penemuan yang cukup fenomenal di zamannya sehingga beliau berhak untuk dianugerahi gelar kebangsawanan yakni, gelar Lord Kalvin.