Ukuran volume isi dari benda ruang diperoleh dari besaran pokok panjang. Sementara, untuk mengukur benda tak beraturan dapat dilakukan dengan cara
sebagai berikut: 1 Menggunakan gelas ukur yang diisi air, lalu catat ketinggian air.
2 Masukkan benda yang tak beraturanbatu, catat ketinggian airnya. 3 Hitung selisih cara 1 dan 2. Hasil yang diperoleh merupakan volume benda.
2.9.1.5 Suhu dan Pengukurannya Suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas atau
dinginnya suatu benda. Suhu termasuk besaran pokok. Alat untuk untuk mengukur besarnya suhu suatu benda adalah termometer. Termometer yang
umum digunakan adalah termometer zat cair dengan pengisi pipa kapilernya adalah raksa atau alkohol.
Perbandingan skala antara temometer Celcius, thermometer Reaumur, dan termometer Fahrenheit adalah
C : R : F = 100 : 80 : 180 C : R : F = 5 : 4 : 9
2.9.2 Massa Jenis Zat
Menurut konsepnya zat dibedakan menjadi tiga yaitu padat, cair dan gas. Ditinjau dari definisi zat yang mempunyai massa dan menempati ruang, setiap zat
dapat dibedakan berdasarkan massa dan volumenya. Perbandingan antara massa dan volume suatu zat disebut massa jenis disimbolkan
r
, dibaca rho.
v m
=
r Keterangan:
r
= massa jenis kgm
3
atau gcm
3
m = massa benda kg atau gram V = volume benda m
3
atau cm
3
. Massa jenis benda sering disebut dengan kerapatan benda dan merupakan
ciri khas setiap jenis benda. Massa jenis tidak tergantung pada jumlah benda. Apabila jenisnya sama maka nilai massa jenisnya juga sama. Berbagai logam
memiliki nilai massa jenis besar dikarenakan atom-atom dalam susunan molekulnya memiliki kerapatan yang besar. Gabus atau stirofoam mempunyai
massa jenis kecil karena susunan atom-atom dalam molekulnya memiliki kerapatan kecil. Beberapa nilai massa jenis benda dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Massa Jenis Berbagai Zat
Miskonsepsi yang dialami siswa pada materi massa jenis yaitu siswa menganggap bahwa massa jenis zat padat selalu lebih besar dari zat cair dan kesalahan dalam
mengkonversi satuan dalam soal penghitungan massa jenis.
2.9.3 Pemuaian
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran benda akibat kenaikan suhu zat tersebut. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair, dan gas. Besarnya pemuaian
No Nama Zat
Massa jenis gramcm
3
Massa jenis kgcm
1. Air suhu 4
o
C 1
1.000 2.
Alkohol 0,8
800 3.
Air raksamercury 13,6
13.600 4.
Aluminium 2,7
2.700 5.
Besi 7,9
7.900 6.
Emas 19,3
19.300 7.
Es 0,92
920 8.
Kuningan 8,4
8.400 9.
Perak 10,5
10.500 10.
Platina 21,45
21.450 11.
Seng 7,14
7.140
zat sangat tergantung ukuran benda semula, kenaikan suhu dan jenis zat. Efek pemuaian zat sangat bermanfaat dalam pengembangan berbagai teknologi.
2.9.3.1 Pemuaian Zat Padat Pemuaian yang terjadi pada benda, sebenarnya terjadi pada seluruh bagian
benda tersebut. Namun demikian, untuk mempermudah pemahaman maka pemuaian dibedakan tiga macam, yaitu pemuaian panjang, pemuaian luas, dan
pemuaian volume. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat padat disebut Musschenbroek
a. Pemuaian Panjang Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian panjang berbagai jenis
zat padat adalah musschenbroek. Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh panjang mula-mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.
Beberapa nilai koefisien muai panjang benda dapat dilihat pada Tabel 2.3 Tabel 2.3. Koefisien Muai Panjang Benda
No Nama Bahan
Koefisien Muai Panjang
o
C
1. Intan
12 x 10
-5
2. Kuningan
1,9 x 10
-5
3. Tembaga
1,7 x 10
-5
4. Es
510 x 10
-5
5. Aluminium
1,2 x 10
-5
6. Baja
1,1 x 10
-5
7. Platina
1,0 x 10
-5
8. Kaca
0,9 x 10
-5
9. Pyrec
0,3 x 10
-5
10. Invar
0,1 x 10
-5
b. Pemuaian Luas Jika yang dipanaskan adalah suatu lempeng atau plat tipis maka plat
tersebut akan mengalami pemuaian pada panjang dan lebarnya. Dengan demikian lempeng akan mengalami pemuaian luas atau pemuaian bidang. Pertambahan luas
zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada zat seluas 1 m
2
disebut koefisien muai luas
a. Pemasangan kaca jendela Tukang kayu merancang ukuran bingkai jendela yang sedikit lebih besar
daripada ukuran sebenarnya. Hal ini dilakukan untuk memberi ruang kaca saat terjadi pemuaian agar saat kaca memuai tidak akan mengakibatkan retaknya
kaca tersebut. b. Celah pemuaian pada sambungan jembatan
Sering kamu jumpai sambungan antara dua jembatan beton terdapat celah di antaranya. Hal ini bertujuan agar jembatan tersebut tidak melengkung saat
terjadi pemuaian. c. Sambungan rel kereta api
Sambungan rel kereta api dibuat ada celah diantara dua batang rel tersebut. Hal ini bertujuan agar saat terjadi pemuaian tidak menyebabkan rel
melengkung. Rancangan yang sering digunakan sekarang ini sambungan rel kereta api dibuat bertautan dengan ujung rel tersebut dibuat runcing.
Penyambungan seperti ini memungkinkan rel memuai tanpa menyebabkan kerusakan.
d. Kawat telepon atau kawat listrik Pemasangan kawat telepon atau kawat listrik dibiarkan kendor saat
pemasangannya pada siang hari. Hal ini dilakukan dengan maksud, pada malam hari kawat telepon atau listrik mengalami penyusutan sehingga kawat
tersebut tidak putus. Beberapa manfaat pemuaian yang sering kita jumpai dalam kehidupan
sehari-hari, antara lain:
a. Pengelingan Menyambung dua pelat dengan menggunakan paku khusus dengan proses
khusus disebut mengeling. Contohnya pada pembuatan badan kapal laut. b. Keping bimetal
Dua keping logam yang mempunyai koefisien muai panjang berbeda dikeling menjadi satu disebut keping bimetal. Keping bimetal peka terhadap perubahan
suhu. Jika keping bimetal dipanaskan, maka akan melengkung ke arah logam yang angka koefisien muai panjangnya kecil. Bila didinginkan, keping bimetal
akan melengkung ke arah logam yang angka koefisien muai panjangnya besar. Perbedaan pemuaian ini dipakai sebagai termostat. Termostat adalah alat yang
berfungsi ganda sebagai saklar otomatis dan sebagai pengatur suhu. c. Pemasangan bingkai roda logam pada pedati dan kereta api
Roda pedati dan roda kereta api memiliki ukuran lebih kecil daripada ukuran bingkainya. Untuk dapat memasang roda logam tersebut , maka dengan cara
pemanasan. Hal ini mengakibatkan roda logam akan mengalami pemuaian. Kemudian roda logam tersebut dipasang pada bingkainya, setelah dingin roda
akan menyusut dan terpasang pada bingkainya dengan kuat.
2.9.4 Kalor dan Pengaruhnya pada Zat
