Mengenal Contoh Pemuaian Panjang, Luas, dan Volume Zat Padat

tirto.id - Contoh pemuaian panjang, luas, dan volume pada zat padat sebenarnya dapat dilihat pada kehidupan sehari-hari. Pemuaian sendiri adalah bertambahnya panjang, luas atau volume suatu zat akibat kenaikan suhu.

Dikutip modul IPA Kelas VII (2017), partikel dalam zat padat selalu bergerak atau bergetar. Jika gerakannya semakin cepat, maka zat padat akan memerlukan ruangan antara partikel yang lebih besar.

Hal ini menyebabkan zat padat memuai dengan bertambah panjang, luas, dan volumenya. Simak pengertian dan contoh pemuaian panjang, luas, dan volume pada zat padat.

Pemuaian Panjang pada Zat Padat dan Contohnya

Berikut ini penjelasan mengenai pengertian dan contoh pemuaian panjang pada zat padat.

Pengertian Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian ini terjadi pada benda dengan panjang yang jauh lebih besar daripada diameter benda.

Pada zat padat yang berbentuk memanjang dan berdiameter kecil, seperti kawat, pertambahan luas dan volume akibat pemuaian dapat diabaikan. Oleh karena itu, yang diperhatikan hanya pertambahan panjangnya saja.

Salah satu alat untuk menyelidiki pemuaian panjang zat padat adalah Musschenbroek. Pemuaian ini disebut juga muai panjang karena hanya memengaruhi pertambahan panjang zat.

Contoh Pemuaian Panjang pada Zat Padat

Adapun sejumlah contoh pemuaian panjang pada zat padat yakni sebagai berikut.

1. Kabel listrik yang mengendur atau lebih panjang saat siang hari karena pengaruh kalor yang diterima dari panas matahari.
2. Sambungan pada bangunan, jembatan, dan jalan raya yang dibuat tidak rapat untuk mengantisipasi pemuaian pada siang hari.
3. Sambungan pada rel kereta api yang diberi rongga untuk mengantisipasi pemuaian rel saat siang hari sehingga rel kereta tidak bengkok saat terjadi pemuaian.
4. Keping bimetal yang digunakan dalam termostat. Saat udara di ruangan dingin, keping bimetal menyusut, membengkok ke kiri, dan menyentuh logam biasa, sehingga rangkaian listrik tertutup dan pemanas menyala. Sebaliknya, saat suhu naik, keping bimetal memuai, rangkaian terputus, dan pemanas mati. Prinsip kerja ini memanfaatkan sifat pemuaian dan penyusutan zat padat akibat perubahan suhu.

Pemuaian Luas pada Zat Padat dan Contohnya

Selain pemuaian panjang, terdapat pula pemuaian luas. Simak penjelasannya di bawah ini.

Pengertian Pemuaian Luas

Berbeda dengan pemuaian panjang yang terjadi pada benda yang bentuknya memanjang, pemuaian luas terjadi pada logam yang berbentuk lempengan tipis. Benda tersebut dapat berupa segiempat, segitiga, atau lingkaran sehingga pertambahan ukuran volume dapat diabaikan.

Saat lempengan tersebut mendapatkan pertambahan panas atau kalor, maka akan ditemukan bahwa yang memuai hanya luasnya saja. Dengan kata lain, zat padat tersebut mengalami muai luas.

Hal ini berdampak pada benda yang mengalami muai luas akan menjadi lebih besar daripada semula.

Contoh Pemuaian Luas pada Zat Padat

Contoh pemualain luas pada zat padat dapat dilihat pada kaca jendela atau daun pintu. Mengapa demikian?

Saat suhu udara meningkat di siang hari, kaca jendela memuai karena panas. Pemuaian kaca lebih besar dibanding bingkainya, sehingga kaca tampak terpasang lebih rapat.

Hal yang sama juga terjadi pada daun pintu. Saat suhu udara naik di siang hari, daun pintu memuai dan seringkali sulit ditutup.

Pemuaian Volume pada Zat Padat dan Contohnya

Pemuaian pada zat padat yang terakhir adalah pemuaian volume. Ketahui perbedaan pemuaian volume dengan pemuaian panjang luas melalui penjelasan berikut.

Pengertian Pemuaian Volume

Pemuaian volume terjadi pada benda padat yang dipanaskan dan memiliki bentuk tiga dimensi, seperti balok, kubus, atau benda pejal lainnya. Berbeda dengan pemuaian panjang dan luas, pada benda-benda ini, pemuaian volume menjadi yang paling dominan.

Saat dipanaskan, seluruh bagian benda memuai secara merata ke segala arah, sehingga ukurannya bertambah secara keseluruhan.

Contoh Pemuaian Volume pada Zat Padat

Salah satu contoh pemuaian volume terjadi pada benda-benda tiga dimensi yang mengalami muai ruang di seluruh bagiannya saat dipanaskan. Misalnya, balok baja yang dipanaskan akan memuai secara menyeluruh, sehingga ukuran panjang, lebar, dan tingginya bertambah.

Balok baja memiliki koefisien muai sebesar 0,000033/oC, yang menunjukkan bahwa setiap kenaikan suhu sebesar 1°C akan menyebabkan perubahan volume berdasarkan koefisien tersebut.