PEMUAIAN

Pemuaian adalah proses yang memperbesar ukuran zat/benda yang massanya tetap.
Macam-macam pemuaian :
1. Pemuaian zat padat
2. Pemuaian zat cair
3. Pemuaian gas

PEMUAIAN ZAT PADAT

Umumnya zat padat akan mengalami pemuaian jika dipanaskan. Pemuaian zat padat tergantung pada 3 faktor yaitu :
1. Panjang awal sebelum dipanaskan
2. Kenaikan suhu
3. Jenis bahan

Macam-macam pemuaian zat padat :
1. PEMUAIAN PANJANG Terjadi pada zat padat yang panjang dengan luas penampang kecil, contohnya batang logam. Untuk mengamati pemuaian panjang pada zat padat dapat menggunakan alat Musschenbroek. Pemuaian zat padat tergantung pada 3 faktor yaitu :
1. Panjang awal sebelum dipanaskan
2. Kenaikan suhu
3. Jenis bahan

RUMUS

Koefisien Muai Panjang Adalah bilangan yang menunjukkan besarnya pertambahan panjang tiap 1 meter pada kenaikan suhu 1 K atau 1^0C. Lambang = α (alpha) Satuan = per derajat Celcius (/oC atau oC-1) atau per derajat Kelvin (/K atau K-1)
Tabel Koefisien Muai Panjang

2. PEMUAIAN LUAS

Terjadi pada zat padat yang berbentuk lempengan atau keping tipis, misalnya kaca jendela.

RUMUS

 

Koefisien Muai Luas Adalah perbandingan antara pertambahan luas terhadap luas awal benda per satuan kenaikan suhu. Lambang = β (beta) Satuan = per derajat Celcius (/oC atau oC-1) atau per derajat Kelvin (/K atau K-1)
3. PEMUAIAN VOLUME Suatu benda padat yang mengalami pemuaian volume akan memanjang, melebar, dan meninggi.

RUMUS

Koefisien Muai Volume Adalah perbandingan antara pertambahan volume terhadap volume awal benda per satuan kenaikan suhu. Lambang = δ (gamma) Satuan = per derajat Celcius (/oC atau oC-1) atau per derajat Kelvin (/K atau K-1)

PEMUAIAN ZAT CAIR

Zat cair akan mengalami pemuaian jika ada kenaikan suhu. Zat cair hanya akan mengalami pemuaian volume karena sifatnya yang selalu mengikuti bentuk wadahnya. Pemuaian zat cair lebih besar daripada pemuaian zat padat untuk kenaikan suhu yang sama. Contoh : peristiwa naiknya air raksa pada tabung termometer.

Tabel koefisien muai volume beberapa jenis zat cair

PEMUAIAN GAS

Gas akan mengalami pemuaian jika ada kenaikan suhu. Gas hanya akan mengalami pemuaian volume. Dari penelitian Gay-Lussac koefisien muai volume untuk semua jenis gas adalah sama yaitu :

Hal-hal yang berkaitan dengan pemuaian gas :
1. Volume
2. Suhu
3. Tekanan

Pemuaian gas dapat terjadi pada dua keadaan yaitu :
1. Pemuaian gas pada tekanan tetap
2. Pemuaian gas pada volume tetap

Koefisien Muai Luas Adalah perbandingan antara pertambahan luas terhadap luas awal benda per satuan kenaikan suhu. Lambang = β (beta) Satuan = per derajat Celcius (/oC atau oC-1) atau per derajat Kelvin (/K atau K-1)
3. PEMUAIAN VOLUME Suatu benda padat yang mengalami pemuaian volume akan memanjang, melebar, dan meninggi.
RUMUS

PEMUAIAN GAS  PADA VOLUME TETAP

Terjadi bila suatu gas dalam tempat tertutup dipanaskan sehingga suhunya naik sebesar Δt. Volume udara dibatasi sehingga udara tidak dapat mengembang. Hal ini menyebabkan tekanan udara bertambah sebesar Δp.
RUMUS

PERISTIWA PEMUAIAN DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
1. Termometer Memanfaatkan pemuaian zat cair (raksa atau alkohol) pada tabung thermometer. Pemuaian ini digunakan sebagai indicator (petunjuk) suhu.
2. Mengeling Pelat Logam Umumnya dilakukan pada pembuatan container dan badan kapal besar. Mengeling adalah menyambung 2 pelat logam dengan menggunakan paku keling. Paku keling dipanaskan sampai bepijar kemudian dimasukkan dalam lubang pelat logam. Ujung paku keling itu dipukul hingga melebar. Setelah dingin paku akan menyusut dan menjepit kedua pelat dengan sangat kuat.
3. Keping Bimetal Keping bimetal adalah hasil perpaduan dua keping logam dengan koefisen muai berbeda yang dikeling menjadi satu. Jika dipanaskan akan melengkung ke arah logam dengan koefisien muai kecil. Jika didinginkan akan melengkung kea rah logam dengan koefisien muai besar. Biasa dimanfaatkan pada :
1. Skalar termal  saklar yang bekerja berdasarkan pemuaian termal, contoh : alarm kebakaran.
2. Termostat bimetal  alat untuk mengukur suhu tetap, contoh : pada setrika listrik, pemanas listrik, kompor listrik.
3. Termometer bimetal  termometer yang menggunakan keping bimetal tipis dengan bentuk spiral.
4. Lampu sen motor/mobil  menggunakan keping bimetal untuk memeisahkan dan menggubungkan arus listrik dari baterai ke lampu sehingga lapun dapat nyala-padam.
4. Pemasangan Ban Baja pada Roda Lokomotif Dilakukan dengan cara memanaskan ban baja hingga memuai kemudian dipasangkan pada roda. Setelah dingin ban baja tersebut akan menyusut sehingga menempel sangat kuat pada roda.

MASALAH YANG TIMBUL AKIBAT PEMUAIAN ZAT
1. Pemasangan kaca jendela pada bingkai yang rapat (tidak ada celah) dapat menyebabkan kaca pecah karena kaca jendela akan memuai jika terkena panas (suhu naik).
2. Rel kereta api dapat bengkok (melengkung) jika pada sambungan dua batang rel tidak afa cukup ruang untuk menampung pemuaian rel akibat terkena panas matahari. Ujung sambungan rel akan saling menekan dan menyebabkan rel menjadi bengkok.
3. Pada jembatan layang dibuat celah dari keping baja yang menghubungkan dua lintasan jalan beton untuk tempat pemuaian dan penyusutan jalan beton. Jika tidak ada celah maka jalan layang akan melengkung dan menyebabkan keruntuhan.