46

Kalor

Pemuaian

Koefisien muai linier

Koefisien Muai Linier

Prinsip Dasar

Sebagian besar zat akan memuai bila dipanaskan dan mengecil bila didinginkan. Banyaknya pemuaian atau menjadi kecil bervariasi tergantung pada jenis material.

Gbr. 1. Pemuaian panjang batang panjang L0 menjadi

(L0 + ∆L)

Berdasarkan eksperimen, diamati perubahan panjang (∆L) sebanding dengan perubahan suhu untuk hampir semua benda padat. Perubahan panjang juga sebanding dengan panjang mula-mula L0 seperti terlihat pada Gbr. 1 Kesetaraan ini dapat ditulis menjadi

[m] (1)

Dengan α adalah koefisien muai linier [/°C]. Persamaan ini juga dapat ditulis dalam bentuk

[m] (2)

Dengan L0 adalah panjang mula-mula pada suhu T0 dan L adalah panjang setelah dipanaskan atau didinginkan pada temteratur T [°C].

Besar koefisien muai linier α ditentukan oleh bahan pembentuk logam. Dalam eksperimen untuk pengukuran koefisien ini dilakukan dengan mencari

perbedaan panjang (∆L) dari batang yang ditempatkan pada ruang dengan suhu t1 dan pada uap panas

dengan suhu t2. Perubahan panjang ∆L sebanding

dengan panjang awal L1 dan penambahan suhu t2 − t1.

Koefisien muai linear dapat ditulis:

[°C-1

] (3)

KM 01

Tujuan Percobaan

� Mempelajari proses pemuaian panjang dari

logam

� Mencari koefisien muai linier berbagai jenis

logam

47

Prosedur Percobaan

1. Ukurlah panjang batang logam dan catat suhu

ruangan ! 2. Masukan batang logam yang akan diukur ke

dalam peralatan muai linear serta pasang termometer tepat menempel pada batang logam !

3. Panaskan batang logam hingga tercapai kesetimbangan termal (suhu logam tidak naik lagi) dengan cara menghubungkan peralatan muai linear dengan sumber tegangan !

4. Catat perubahan (∆L) untuk setiap penurunan suhu 1

ºC !

5. Lakukan hal yang sama (langkah 1 s/d 4) untuk jenis batang logam yang berbeda !

Pengolahan Data dan Evaluasi

1. Buat grafik perubahan panjang terhadap

perubahan temperatur (∆L vs ∆T) ! 2. Tentukan koefisien muai linear masing-masing

logam dengan menghitung kemiringan kurva (gunakan metode kuadrat terkecil) !

3. Bandingkan harga α hasil percobaan dengan

daftar α pada buku referensi, dari hal ini tentukan jenis logam tersebut !

4. Adakah cara pengukuran lain untuk

menentukan perubahan panjang ∆L? jelaskan 5. Analisis dan buat kesimpulan hasil percobaan

yang telah lakukan ?

Peralatan 1 Set peralatan muai panjang

1 Dial gauge

1 Termometer 10 ~ 100°C

3 Jenis batang logam

Gbr. 1 Susunan peralatan pengukuran koefisien muai

linier

batang logam

dial gauge

filamen pemanas

beton pelindung