Teacher’s guide

Menentukan koefisien muai volume untuk zat cair

Tujuan: Menentukan volume mula-mula (Vo) dilatometer Menentukan koefisien muai volume zat cair dengan mencari hubungan antara

pemuaian volume air dan minyak goreng terhadap perubahan temperatur Membandingkan koefisien muai volume air dan minyak goreng

Prinsip pengukuran:

Sama halnya dengan zat padat, zat cair juga mengalami pemuaian jika dipanaskan yaitu pemuaian volume. Akibat pemuaian akan terjadi perubahan volume yang besarnya

Koefisian muai volume ( ) tidak bergantung pada perubahan temperatur, melainkan

bergantung pada jenis bahan. Meskipun demikian dapat dihitung menggunakan hasil

pengukuran perubahan volum tehadap temperatur.

Alat untuk mengukur koefisien muai volume adalah dilatometer seperti gambar 1a. Mengadaptasi dari gambar 1a, kita bisa membuat dilatometer dari botol bekas dan pipa kaca seperti pada gambar 1b. Dilatometer (Gambar 1.a) terdiri dari tabung gelas dengan pipa kapiler dipasang pada tutupnya. Jika tabung gelas diisi oleh zat cair tertentu kemudian dipanaskan dalam sebuah wadah yang diisi air terlebih dahulu, maka akan terjadi perubahan volum yang terdeteksi dari perubahan tinggi zat cair pada pipa kapiler.Perubahan volum dapat dihitung dengan

Dengan adalah jari-jari pipa dan adalah perubahan tinggi zat cair.

(a) (b)

Teacher’s guide

Gambar 1. Tabung dilatometer (a), botol kaca yang dimodifikasi untuk tabung dilatometer (b)

Percobaan pemuaian air menggunakan dilatometer hasil workshop untuk mencari koefisien muai volume air

Teacher’s guide

Tabel 1. Hasil pengukuran perubahan volume akibat perubahan temperatur:

Pengukuran V0 dilakukan dengan cara mengisi botol dengan air lalu menutupnya dengan sumbat karet. Sumbat karet kemudian dibuka, air dituang di gelas ukur untuk mendapatkan V0.V0 =155ml (pada suhu 32oC)

Pengukuran perubahan volume zat cair dilakukan secara tidak langsung. Pada percobaan yang diukur adalah perubahan tinggi sementara itu jari-jari pipa kaca tidak dapat kita ukur. Untuk itu ambil sejumlah air menggunakan pipa kaca letakkan pada wadah kemudian ukur menggunakan syringe (jarum suntik). Volume yang terukur syringe selanjutnya dibagi dengan ketinggian air yang diambil, maka akan kita dapatkan volume air per cm.

Pada percobaan ini diperoleh untuk air setinggi 19,4cm volumenya adalah 2.2ml. Jadi volume per cm pada pipa adalah 0.114ml/cm.

Gambar 2. Data hasil pengukuran perubahan volume zat cair terhadap perubahan suhu

Dari grafik diperoleh persamaan

dimana y adalah dan x adalah ,

sehingga dapat dihitung koefisien muai volumenya adalah

Nilai tersebut telah dibandingkan dengan hasil pengukuran yang dilakukan menggunakan alat buatan Leybold (Leybold, )yang memperoleh

hasil . Pada referensi

tersebut juga disebutkan bahwa nilai koefisien muai thermal bervariasi sesuai dengan temperaturnya.

T (oC) T (oC) h (cm) V

64 32 27.2 2.439663 31 26.2 2.325662 30 25.2 2.211661 29 24.5 2.131860 28 24.1 2.086259 27 23.3 1.99558 26 22.8 1.93857 25 22 1.846856 24 21.2 1.755655 23 20.5 1.675854 22 19.6 1.573252.5 20.5 18.4 1.436452 20 18.1 1.402251 19 17.5 1.333850 18 16.9 1.265449 17 16.1 1.174248 16 15.4 1.094447 15 15 1.048846 14 14.3 0.96945 13 13.7 0.900644 12 13 0.820843 11 12.5 0.763842 10 11.6 0.661241 9 11.2 0.615639 7 9.9 0.467438 6 9.5 0.421837 5 8.4 0.296436 4 7.8 0.22835 3 7.5 0.193834 2 6.7 0.102633 1 6.2 0.045632 0 5.8 0