6. Berapakah kapasitas kalor pada 100 mL air yang mempunyai kalor jenis 1 kalgr° C dan massa jenis 1 grcm
3
? 7. 10 gram es dengan suhu -2
o
C dicampur dengan 100 gram air bersuhu 30
o
C. Berapakah suhu akhir campuran setelah terjadi kesetimbangan termal jika c
es
= 0,5 kalgr
o
C, L
es
= 80 kalgr , c
air
= 1 kalgr
o
C? 8. Ke dalam kalorimeter yang mempunyai kapasitas kalor 84 JK dima-
sukkan air bersuhu 80
o
C sebanyak 100 gram dan logam dengan suhu 20
o
C sebanyak 10 gram. Setelah dicapai kesetimbangan termal diper- oleh suhu akhir campuran 40
o
C. Berapakah kalor jenis logam tersebut? 9. Pada sebuah kompor listrik tertulis 220 V, 100 W, digunakan untuk
memanaskan 1200 gram air dari 30
o
C sampai 80
o
C. Berapakah waktu yang digunakan?
10. Pada 100 gram es bersuhu -2
o
C diberikan kalor sebanyak 800 kalori. Berapa gram es yang belum melebur?
C. PEMUAIAN
Pada umumnya semua zat memuai jika dipanaskan, kecuali air pada suhu di antara 0
o
C dan 4
o
C volumnya menyusut. Pemuaian zat umumnya terjadi ke segala arah, ke arah panjang, ke arah lebar dan ke arah tebal. Namun pada
pembahasan tertentu mungkin kita hanya memandang pemuaian ke satu arah tertentu, misalnya ke arah panjang, sehingga kita hanya membahas pemuaian
panjang. Untuk zat cair karena bentuknya tidak tentu maka kita hanya mem- bahas pemuaian volumnya. Untuk itu mari kita bahas pemuaian pada zat
padat, zat cair dan zat gas.
1. Pemuaian Zat Padat
Karena bentuk zat padat yang tetap, maka pada pemuaian zat padat dapat kita bahas pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volum.
a. Pemuaian panjang
Pemuaian panjang disebut juga dengan pemuaian linier. Pemuaian panjang zat padat berlaku jika zat padat itu hanya dipandang
sebagai satu dimensi berbentuk garis. Di SMP materi ini sudah dibahas dan percobaan yang telah membahas tentang pemuaian panjang zat padat adalah
percobaan Musschenbroek, dimana dari hasil percobaannya disimpulkan bahwa pertambahan panjang, zat padat yang dipanasi sebanding dengan
panjang mula-mula, sebanding dengan kenaikan suhu dan tergantung pada jenis zat padat. Untuk membedakan sifat muai berbagai zat digunakan
konsep koefisien muai.
Fisika SMAMA Kelas X
107
Di unduh dari : Bukupaket.com
Untuk pemuaian panjang digunakan konsep koefisien muai panjang atau koefisien muai linier yang dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara
pertambahan panjang zat dengan panjang mula-mula zat, untuk tiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu. Jika koefisien muai panjang dilambangkan
dengan α dan pertambahan panjang ΔL, panjang mula-mula L
o
dan perubahan suhu ΔT maka koefisien muai panjang dapat dinyatakan dengan persamaan:
sehingga satuan dari α adalah
1
⁄
K
atau K
-1
Dari persamaan di atas diperoleh pula persamaan: dimana ΔL = L
t
-L
o
sehingga L
t
-L
o
= α . L
o
. ΔT atau L
t
= L
o
+ α . L
o
. ΔT
L
t
= panjang batang pada suhu t
Tabel 4.3. Koefisien muai panjang dari beberapa jenis zat padat
Kegiatan 4.1
Dampak dari pemuaian panjang ada yang bermanfaat, tetapi ada pula yang menimbulkan permasalahan. Dampak yang bermanfaat, antara lain:
Untuk mengeling pelat logam, untuk Bimetal pada alat pemberitahu ada kebakaran, termostad, untuk lampu arah kendaraan bermotor. Dampak
pemuaian panjang yang menimbulkan permasalahan antara lain: kaca jendela pecah di musim panas, kerusakan pada jembatan, pemasangan rel kereta api.
Bentuklah kelompok, kemudian baca literatur yang terkait dengan per- masalahan pemuaian kemudian presentasikan di depan kelas untuk menje-
laskan terhadap kelompok yang lain tentang hal-hal yang terkait dengan dampak pemuaian panjang. Untuk lebih jelasnya gunakan bantuan gambar
dalam memberi penjelasan pada saat presentasi.
Jenis bahan Koefisien muai panjang dalam K
-1
Kaca 0,000009
Bajabesi 0,000011
Aluminium 0,000026
Pirek pyrex 0,000003
Platina 0,000009
Tembaga 0,000017
L
t
= L
o
. 1 + α . ΔT Δ
L = α . L
o
. ΔT α =
Δ Δ
L L
o
. T
Suhu dan Kalor
108
Di unduh dari : Bukupaket.com
b. Pemuaian Luas
