SMP memiliki karakteristik yang bisa disampaikan dengan model pembelajaran CUPs.
2.5 Materi Pemuaian
Hampir semua benda akan mengalami pertambahan volume ketika dipanaskan. Pertambahan volume benda akibat dipanaskan disebut dengan
pemuaian termal thermal expansion. Pemuaian termal adalah suatu akibat dari berubahnya jarak rata-rata antar atom pada suatu benda. Model atom penyusun zat
padat dapat diilustrasikan pada Gambar 2.4.
Gambar 2.4. Model atom mekanik. Atom-atom penyusun zat padat, dihubungkan oleh pegas yang kaku. Pada
temperatur normal, atom-atom berosilasi pada daerah kesetimbangannya dengan amplitudo getaran mendekati 10
-1
m dan frekuensi getaran mendekati 10
13
Hz. Jarak rata-rata antar atom sekitar 10
-10
m. Ketika suhu di sekitar zat padat tersebut bertambah, atom-atom akan berosilasi dengan amplitudo yang lebih besar,
akibatnya jarak rata-rata antar atom juga bertambah. Pertambahan jarak rata-rata antar atom menyebabkan volume benda bertambah, sehingga benda mengalami
pemuaian Halliday, 2001.
Sebuah benda memiliki panjang awal
�
pada temperature . Apabila suhu benda berubah sebesar
∆ , perubahan panjang sebesar ∆ sebanding dengan ∆ dan panjang awal
�
, maka persamaan yang dapat dituliskan sebagai berikut ∆ =
�
∆ , dengan adalah koefisien muai linier. Besaran ini adalah rasio perubahan panjang terhadap perubahan temperature atau dapat dituliskan dalam
bentuk persamaan sebagai berikut Tippler, 1998: 568.
= ∆
�
∆ Koefisien muai linier pada suatu temperature tertentu dapat diperoleh dengan
mengambil limit ∆ mendekati nol.
= lim
∆ →0
∆
�
∆ =
1
�
Dimensi linier suatu benda dapat mengalami pemuaian jika dipanaskan, hal ini juga diikuti dengan perubahan luas dan volume benda ketika dipanaskan.
Perubahan volume pada tekanan tetap sebanding dengan volume awal �
�
. maka persamaan yang dapat dituliskan sebagai berikut
∆� = �
�
∆ , dengan adalah koefisien muai volume.
= lim
∆ →0
∆��
�
∆ =
1 �
�
�
�
Apabila �
�
=
1 2 3
, dapat ditunjukkan bahwa untuk bahan tertentu koefisien muai volume sama dengan tiga kali koefisien muai panjang. Laju perubahan
volume terhadap temperature adalah, �
�
=
1 2 3
=
1 2 3
+
1 3 2
+
2 3 1
= 1
�
�
�
�
= 1
3 3
+ 1
2 2
+ 1
1 1
Setiap suku menunjukkan besarnya , maka dapat disimpulkan bahwa = 3 .
Terdapat zat yang mengalami penyusutan kerika temperaturnya bertambah. Zat seperti air mengalami penyusutan pada suhu tertentu ketika
dipanaskan. Pada suhu 4
o
C volume air minimum dan kerapatannya maksimum. Jadi, bila air dipanaskan dari suhu 0 sampai 4
o
C air menyusut. Pada temperatur di atas 4
o
C air menjadi lebih rapat jika mengalami pendinginan, sehingga mudah tenggelam. Pada temperatur di bawah 4
o
C air menjadi kurang rapat saat mengalami pendinginan, sehingga tetap berada di permukaan saat mengalami
pendinginan. Oleh sebab itu es akan terbentuk mula-mula di bagian atas danau es Tippler, 1998: 570.
2.6 Kerangka Berpikir
Kategori