Penerapan Prinsip Pemuaian

4. Penerapan Prinsip Pemuaian

Konsep pemuaian banyak digunakan dalam bidang teknologi. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut.

a. Bimetal

Sesuai dengan namanya "bimetal" yang berarti dua metal (bahan logam), bimetal terbuat dari dua bahan yang koefi sien muai panjangnya berbeda. Oleh karena itu, ketika dipanaskan pemuaiannya tidak sama. Akibatnya, bimetal akan melengkung ke arah muai panjang yang kecil. Bahan yang biasa digunakannya adalah baja dan aluminium. Bimetal

digunakan pada setrika listrik dan rice cooker (penanak nasi) Gambar 3.14 untuk memutus dan menyambungkan arus listrik ketika alat Termometer bimetal pada

tersebut mencapai suhu tertentu. setrika listrik

b. Pengelingan

Menyambung dua pelat logam menggunakan paku keling disebut pengelingan. Pengelingan dilakukan dengan cara memanaskan paku keling sampai berpijar. Setelah

Gambar 3.15 dimasukkan pada lubang, kedua pelat akan disatukan. Pada keadaan tersebut paku keling dipukul-pukul sampai rata Cara pengelingan logam

kemudian didinginkan. Ketika dingin, paku keling akan menyusut dan menarik kedua pelat logam hingga bersatu.

c. Pemasangan Roda pada Ban Baja Lokomotif

Konsep pemuaian juga digunakan untuk memasangkan as roda pada ban baja lokomotif. As roda lokomotif memiliki ukuran agak lebih besar dari lubang ban baja sehingga pada keadaan biasa as roda tidak dapat dimasukkan ke dalam ban baja. Untuk dapat memasukkannya, ban baja dipanaskan Gambar 3.16 hingga memuai dan lubang roda membesar. Akibatnya, as roda dapat dimasukkan pada ban baja. Selanjutnya, pen- As roda lokomotif tempat

dinginan dilakukan sehingga ban baja akan menjepit as roda dipasangnya ban baja dengan kuat.

d. Pemasangan Sambungan Rel Kereta Api

Jika kamu perhatikan sambungan rel kereta api, ternyata antara dua rel terdapat celah. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari terjadinya pemuaian rel ketika siang hari.

Gambar 3.17 Akibat pemuaian ini banyak rel yang menjadi melengkung disebabkan sambungannya terlalu rapat.

Sambungan rel kereta api

Wujud Zat dan Perubahannya

Soal Penguasaan Materi 3.5

Kerjakanlah di buku latihanmu.

1. Mengapa ketika tukang kayu memasang- bungan yang agak meregang. Mengapa kan kaca pada kusen, ukuran kaca tidak

harus dipasang demikian? Jelaskan. boleh pas dengan ukuran kusen, tetapi 3. Bagaimanakah cara membuka tutup botol

harus lebih kecil? dari gabus yang sulit dibuka. Gunakan 2. Pada pemasangan jembatan beton, antara

prinsip pemuaian untuk melakukannya. jembatan dan badan jalan terdapat sam-

Rangkuman Rangkuman

• Setiap zat memiliki wujud. Wujud zat • Khusus pada zat berwujud gas, massa dapat berbentuk padat, cair, dan gas.

jenisnya juga dipengaruhi oleh tekanan. •

Wujud suatu zat ditentukan oleh partikel- • Besar pertambahan panjang pada pe- partikel penyusunnya.

muaian zat padat dirumuskan sebagai •

Setiap zat memiliki massa jenis yang di-

berikut.

pengaruhi oleh suhu.

D ℓ=ℓ 0 . . ΔT

• Pemanasan membuat zat akan memuai • Naik turunnya suhu suatu zat berhubung- sehingga massa jenis zat akan berkurang.

an erat dengan kalor yang diterima atau •

Besar massa jenis ditentukan sesuai per- dilepaskan zat tersebut. samaan berikut.

Pada perubahan wujud, kalor yang dilepas Massa

atau diterima tidak menyebabkan pe r- Massa jenis =

atau ρ =

Volume

V ubahan suhu.

Reà eksi Reà eksi

Selamat, kamu telah selesai mempelajari pertanyaan dan materi yang belum terpahami. Bab Wujud Zat dan Perubahannya. Menarik, Nah, untuk itu coba kalian baca literatur lain, bukan? Segala bentuk di alam ini memiliki seperti buku, koran, majalah, atau membuka wujud dan tidak selalu tetap. Ada bermacam- situs internet yang berkaitan dengan topik macam penyebabnya. Salah satunya adalah bab ini. kalor yang akan kamu pelajari pada Bab 4.

Diskusikan temuanmu dengan teman- Setelah mempelajari bab ini, kamu tentu

teman belajarmu. Jika ada yang tidak di- belum berpuas diri. Mungkin masih banyak mengerti, jangan sungkan bertanya kepada

gurumu.

70 Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

T T es Kompetensi Bab 3 es Kompetensi Bab 3

Kerjakanlah di buku latihanmu .

A. Pilihlah jawaban yang paling tepat.

1. Zat tersusun atas partikel-partikel. Sifat- 6. Udara memiliki massa jenis 1,2 g/L. Manakah sifat partikel, diantaranya:

di antara gas berikut yang ketika diisikan (1) dapat dilihat dengan mata telanjang;

pada balon, balon tidak dapat naik ke udara? (2) selalu bergerak atau bergetar;

Perhatikan kembali Tabel 3.2. (3) antara partikel satu dan partikel lain

a. hidrogen

saling tarik;

b. nitrogen

(4) terdapat ruang antarpartikel antara

c. helium

partikel satu dan partikel lain.

d. oksigen

Pernyataan di atas yang benar adalah no- 7. Es dapat mengapung di permukaan air mor ....

karena ....

a. 2, 3, dan 4

a. massa jenis es sama dengan massa b. 1, 2, dan 3

c. 1, 3, dan 4

d. 1, 2, dan 4

jenis air

2. Kenaikan suhu benda mengakibatkan getar- b. massa jenis es lebih kecil daripada an partikel-partikel benda tersebut ....

massa jenis air a. semakin lambat

c. massa jenis es lebih besar daripada b. semakin cepat

massa jenis air c. tidak berubah

d. wujud es sama dengan wujud cair d. berhenti

8. Di antara logam-logam berikut, yang me- 3. miliki massa jenis paling besar adalah ....

a. emas c. besi b. timbel d. tembaga

9. Berdasarkan Tabel 2.1 di bab 2, logam yang Pada gambar tersebut dari kiri ke kanan ber-

berwujud cair pada suhu 1.000°C adalah .... turut-turut menunjukkan model partikel ....

a. emas c. tembaga a. gas, zat cair, zat padat

b. aluminium d. besi b. gas, zat padat, zat cair

10. Besarnya massa jenis suatu benda ber- c. zat cair, gas, zat padat

gantung pada ....

d. zat padat, zat cair, gas a. tempat benda tersebut berada 4. Besar ikatan antarpartikel paling lemah

b. keadaan partikel penyusunnya terdapat pada ....

c. suhu ruang

a. raksa c. alkohol d. massa dan volumenya

11. Sebuah balok dengan ukuran (5×2×1) cm, 5. Bensin dapat digolongkan sebagai zat cair

b. seng d. oksigen

memiliki massa 30 gram. Massa jenis balok karena ....

tersebut adalah ....

a. bentuk tidak tetap, volume tidak tetap

a. 0,5 g/cm 3

b. 1 g/cm b. bentuk tetap, volume tetap 3 c. 3 g/cm c. 3 bentuk tidak tetap, volume tetap

d. bentuk tetap, volume tidak tetap 3 d. 6 g/cm

Wujud Zat dan Perubahannya

12. Zat memiliki sifat dapat memuai dan Jika keempat benda tersebut dipanaskan, mengerut. Sifat ini disebabkan ....

berlaku ....

a. partikel terkecil suatu zat ukurannya a. pertambahan panjang benda 1 lebih membesar jika dipanaskan

besar daripada benda 4 b. partikel terkecil suatu zat dapat me-

b. pertambahan panjang benda 2 lebih ngerut jika didinginkan

besar daripada benda 1 c. jarak antarpartikel terkecil suatu zat

c. pertambahan panjang benda 4 lebih dapat berubah

besar daripada benda 3 d. partikel terkecil suatu zat dapat me-

d. pertambahan panjang benda 3 lebih muai dan mengerut

besar daripada benda 2 13. Prinsip dasar kerja termometer adalah

15. Jika kita memanaskan air dalam wadah menggunakan prinsip ....

yang terlalu penuh, ketika mendidih air a. perubahan suhu ada yang tumpah. Hal ini membuktikan ....

b. pemuaian zat cair a. pemuaian zat cair tidak teratur c. pemuaian zat padat

b. pemuaian zat padat lebih besar dari- d. pemuaian gas

pada zat cair

14. Perhatikan tabel berikut. c. pemuaian zat cair lebih besar dari- pada zat padat

Koefi sien Muai

Jenis Bahan

d. pemuaian zat padat teratur, sedang-

Panjang (/ °C)

kan pemuaian zat cair tidak teratur

Benda 1 0,000024 Benda 2 0,000019 Benda 3 0,000011 Benda 4 0,000009

B. Selesaikan soal-soal berikut dengan benar.

1. Apakah yang dimaksud dengan zat? Jelas- 5. Pada bagian awal bacaan bab ini terdapat kan perbedaan susunan partikel antara zat

satu peta konsep yang berisi tentang konsep- padat, zat cair, dan gas.

konsep penting (terdapat dalam kotak) 2. Sepotong emas yang massa jenisnya

yang telah kalian pelajari dalam bab ini.

Hubungan bermakna antara konsep-konsep Berapakah massa emas tersebut?

1.930 kg/m 3 memiliki volume 10 m 3 .

tersebut ditunjukkan oleh kata penghubung. 3. Mengapa balon udara yang diisi dengan

Sekarang coba kalian perhatikan lagi se- udara panas dapat terbang?

tiap konsep yang ada dalam peta konsep tersebut. Jelaskan dengan kata-kata sendiri

4. Perbedaan suhu antara siang dan malam mengenai arti dari setiap konsep tersebut di daerah gurun yang berudara kering

beserta kaitannya dengan konsep yang lain. (mengandung sedikit uap air) lebih besar

dibandingkan dengan di daerah tropis yang lembap (mengandung banyak uap air). Jelaskan mengapa timbul perbedaan tersebut.

C. Jawablah soal tantangan berikut dengan tepat.

Mengapa es dapat memiliki massa jenis lebih kecil daripada air, padahal keduanya berasal dari bahan yang sama, yaitu air?

72 Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII

Bab Bab

Sumber: www.mackayphotograph.co.uk