Page 22 - e modul fisika suhu dan kalor

c. Muai Volume

Apabila suatu benda berbentuk volume atau padatan,
misalnya kubus dengan sisi L 0 dipanaskan hingga suhunya
Kebanyakan zat memuai saat
dipanaskan, molekul- naik sebesar T , maka kubus tersebut akan memuai pada
molekulnya bergerak lebih setiap sisinya.
cepat dan lebih berjauhan.
3
Besarnya pemuaian Volume benda mula-mula adalah: V 0 = V .

tergantung pada gaya Pada saat dipanaskan, setiap sisi benda (kubus)
antarmolekul.
memuai sebesar L . Hal ini berarti akan membentuk
kubus baru dengan sisi (L 0+ L ). Dengan demikian
volume benda saat dipanaskan adalah:
3
3
2
3
2
A = (L + L ) = L + 3L L + 3L ( L ) + ( L )
0
0

0
3
2
Karena L cukup kecil, maka nilai ( L ) dan ( L )
mendekati nol sehingga dapat diabaikan. Dengan
anggapan ini diperoleh volume benda saat dipanaskan
sebagai berikut:
3
2
V = L + 3L . L
0 0 2
V = V + 3L . α .L . T
Muai panjang 0 0 0
L = L (1 + a.T ) V = V 0 + 3 α .V 0. T
0
Muai luas V = V 0 +  .V 0. T ......................................................... (1.14)
R = R (1 + .ΔT ) V = V 0(1 +  . T ) ................................................ (1.15)

Muai volume dengan:
V = V (1 + .ΔT )
V = volume benda saat dipanaskan (m )
3
3
V = volume benda mula-mula (m )

o
 = 3 α = koefisien muai volume (/ C)
o
T = perubahan suhu ( C)
Dari persamaan (1.14) didapatkan perubahan volume
akibat pemuaian, yaitu:
V =  .V . T ................................................... (1.16)
0
Jika perubahan suhu T = T – T 0 bernilai negatif,
maka V = V – V 0 juga negatif, berarti volume benda
menyusut.

LATIHAN SOAL

1. Sebuah kawat aluminium dipanaskan dari suhu 295 K sampai 331 K dan
-6 o
panjangnya mencapai 3,7 m. Jika  = 25  10 / C, tentukan panjang kawat
mula-mula!
o
o
2. Air sebanyak 10 liter bersuhu 20 C dipanaskan hingga mencapai 90 C.
-6 o
Jika  = 210  10 / C, hitunglah volume akhir air tersebut!

E Modul Suhu dan Kalor 21