Pemuaian terjadi
ketika zat dipanaskan (menerima kalor), partikel-partikel zat bergetar lebih
cepat sehingga saling menjauh dan benda memuai. Sebaliknya, ketika zat
didinginkan (melepas kalor) partikel-partikel zat bergetar lebih lemah sehingga
saling mendekati dan benda menyusut.
Muai panjang berbagai zat
padat diselidiki dengan alat Musschenbrock. Dengan alat ini
ditemukan bahwa muai panjang zat padat bergantung pada tiga faktor:
1.
panjang awal (lo) : makin besar panjang awal, maka makin
besar muai panjang
2.
kenaikan suhu (DT): makin
besar kenaikan suhu, maka makin besar muai panjang
3.
jenis bahan.
Pemuaian zat cair mengikuti
bentuk wadahnya sehingga zat cair hanya mengalami muai volume saja. Muai volume
zat cair juga bergantung pada jenis zat cair, yang dinyatakan oleh besaran
koefisien muai volumnya. Telah diketahui bersama bahwa kenaikan suhu yang sama,
volume alkohol lebih besar daripada muai volume raksa.
Termometer raksa
menunjukkan bahwa untuk kenaikan suhu yang sama, muai volume zat
cair (raksa) lebih besar daripada muai volume zat padat (pipa
kapiler dari kaca). Dalam keseharian, jika teko berisi air hampir penuh
dipanaskan, maka ketika mendidih sebagian air tumpah dari teko.
Pemuaian zat gas diselidiki
dengan alat dilatometer. Diperoleh nilai koefisien muai untuk semua jenis gas
sama, yaitu 1/273 /K atau 0,00367/K. Muai gas dapat dimanfaatkan termometer
gas.
Masalah pemuaian zat dapat
kita lihat dapat kehidupan sehari-hari, misalnya retaknya gelas tebal ketika
diisi air mendidih. Ini karena sisi dalam gelas memuai lebih dahulu daripada
sisi luarnya. Beberapa cara untuk mengatasi masalah-masalah yang disebabkan
oleh pemuaian zat adalah: (1) ukuran bingkai kaca lebih besar daripada ukuran
kaca, (2) sambungan antara dua batang rel diberi celah, (3) salah satu ujung
jembatan yang memuai diberi celah, (4) sambungan antara dua lintasan jalan
beton diberi celah, (5) kawat telepon atau kawat listrik dibiarkan kendor pada
hari panas agar tidak putus ketika menyusut pada hari dingin.
Manfaat pemuaian zat dalam kehidupan
sehari-hari antara lain: (1) termometer zat cair (raksa dan alkohol), (2)
termometer gas, (3) pengelingan pelat logam, (4) pemasangan roda pada ban baja
lokomotif atau pemasangan bingkai besi pada roda sado/pedati.
Keping bimetal adalah dua keping logam
yang berbeda koefisien muai panjang dikeling menjadi satu. Jika dipanaskan,
keping melengkung ke arah yang koefisien muainya lebih kecil dan jika
didinginkan, keping melengkung ke arah logam yang koefisien muainya lebih
besar. Sifat pelengkungan keping bimetal yang peka terhadap perubahan suhu
dimanfaatkan pada saklar termal, termostat bimetal, dan lampu rem mobil.
Comments