Ketika dipanaskan, logam mengalami pertambahan panjang  L  (   T ) L . Dan kalau logam tersebut ditarik dengan gaya F maka logam mengalami

77) Ketika dipanaskan, logam mengalami pertambahan panjang  L  (   T ) L . Dan kalau logam tersebut ditarik dengan gaya F maka logam mengalami

pertambahan panjang yang memenuhi persamaan  L  ( F / AY ) L dengan A adalah luas penampang dan Y adalah modulus young. Jika dua persamaan

tersebut disetarakan maka kita dapatkan   T  F / AY atau F   AY  T . 4) Persamaan ini menyatakan bahwa kenaikan suhu menyebabkan benda dapat melakukan gaya. Modulus Young besi adalah ****. Berapa gaya yang dapat dilakukan besi yang memiliki luas penampang 4 cm2 ketika mengalami kenaikan suhu 50 o C?

78) Silinder dan piston pada mesin kendaraan adalah tempat melakukan pembakaran bahan bakar. Proses pembakaran inilah yang menghasilkan tenaga gerak. Suhu pembakaran pada mesin bensin sekitar *** o

C. Ukuran jari-jari luar piston dan jari-jari dalam silinder hampir sama *hanya menyisakan celah yang sangat kecil). Mengapa piston tidak terjepit akibat pemuaian pada suhu pembakran yang cukup tinggi tersebut?

79) Keramik yang dipasang di lantai terbuka dari sinar matahari mudah sekali lepas. Jelaskan dengan menggunakan hukum pemuaian.

Secara umum massa jenis logam pada suhu T memenuhi persamaan

1   ( T  T 0 ) dengan  ( T 0 ) adalah massa jenis pada suhu T o . Tentukan massa jenis besi

pada suhu 300 o C dan 500 o

C jika massa jenis pada suhu 20 o C adalah *** kg/m 3 .

81) Perhatikan Gambar 10.86. Logam A dijepit kuat oleh logam B. Jika koefisien muai panjang logam A lebih besar daripada koefisien muai panjang logam B maka logam A dapat dilepas dengan mudah dari logam B dengan cara menurunkan suhu. Jelaskan jawabannmu.

Logam A

Logam B

Gambar 10.86 Gambar untuk soal nomor 81.

82) Jika ke dalam gelas kaca dimasukkan air panas sedikit demi sedikit maka gelas tersebut kecil kemungkinan untuk pecah. Gelas akan mudah pecah jika air panas dimasukkan secara tiba-tiba dalam jumlah banyak. Jelaskan jawaban kalian menggunakan konsep pemuaian.

83) Ban mobil menjadi lebih kencang ketika melakukan perjalanan cukup jauh. Jelaskan mengapa?

84) Pada suhu 0 o

C panjang sebuah batang adalah 105 cm. Pada suhu 10 o C panjang batang menjadi 105,0021 cm. Berapakah panjang batang pada suhu 320 o C?

85) Batang besi dan batang tembaga disambung. Pada suhu 100 o

C panjang batang besi dan tembaga masing-masing 70 cm dan 80 cm. Berapakah panjang masing-masing batang pada suhu 0 o

C dan 200 o C? C dan 200 o C?

C adalah?

87) Salah satu penyebab terjadinya pelapukan batuan adalah peristiwa pemuaian. Batu yang terkena sinar matahari sepanjang siang mengalami kenaikan suhu secara merata hingga bagian dalam. Suhu permukaan dan bagian dalam batu hampir sama. Jika tiba-tiba turun hujan maka suhu permukaan turun secara tiba-tiba sedangkan suhu bagian dalam masih tteap tinggi. Jelaskan bahwa perbedaan suhu tersebut dapat menyebabkan batu pecah atau retak.

88) Sebuah benda melayang dalam air. Air berada dalam sebuah pancil. Panci kemudian dipanaskan sehingga suhu air meningkat. Lama-kelamaan tampak bahwa benda bergerak perlahan-lahan ke dasar panci. Jelaskan mengapa terjadi demikian.

89) Air berada dalam wadah aluminimum yang tertutup rapat. Suhu air dalam wadah adalah 10 o

C dan air mengisi penuh wadah tersebut. Ketika wadah dipanaskan, apakah wadah tetap penuh berisi air?

90) Bahan kaca termometer hars memiliki koefisien muai panjang lebih kecil daripada cairan di dalamnya. Jelaskan mengapa demikian?

91) Panjang batang baja yang dipasang pada sebuah jembatan adalah 15 meter. Saat pemasangan, suhu batang tersebut adalah 20 o

C. Para insinyur memperkirakan bahwa pancaran sinar matahari di lokasi jembatan dapat menaikkan suhu jempatan hingga 80 o

C. Dari inmformasi tersebut berapa seharusnya lebar celah yang sisisakan bagi pemuaian baja tersebut?

92) Gas berada dalam piston seperti pada Gambar 10.87. Piston dapat bergerak bebas sehingga tekanan yang dialami gas selalu sama. Misalkan pada suhu 300 K volu gas dalam piston adalah 1,5 liter. Berapakah volume gas jika suhu dinaikkan menjadi 450 K dan diturungkan menjadi 250 K? Berapakan koefisien mulai volum gas pada suhu sekitar 300 K?

piston

gas

Gambar 10.87 Gambar untuk soal nomor 92.

93) Pada siang hari terjadi angin laut yaitu angin yang mengalir dari laut ke darat sedangkan pada malam hari terjadi angin darat yaitu angin yang

(memanfaatkan angin sebagai penggerak perahu) melaut pada malam hari dan kembali ke pantai siang hari. Jelaskan terjadinya kedua jenis angin tersebut menggunakan konsep pemuaian termal.

94) Ditinjau dari konsep atom atau molekul penyusun zat, coba kalian jelaskan mengama gas lebih mudah memuai dibandingkan dengan zat cair atau zat padat dan mengapa zat cair lebih mudah memuai dibandingkan dengan zat padat.

95) Coba kalian diskusikan dengan teman-teman mencari penjelasan mengapa zat padat yang berbeda memiliki koefisien muai yang berbeda. Penjelasan kalian harus memperhatikan sifat-sifat atom penyusun zat tersebut.

96) Kalian memanasakan air 1 liter yang bersuhu 20 o

C. Pada saat mendidih, menjadi berapakah volume air tersebut jika dianggap hilangnya air akibat penguapan dapat dibaikan.

97) Sebuah benda yang tidak diketahui massa maupun jenis bahan penyusunnya memiliki kapasitas kalor 0,54 kkal/ o

C. Benda tersebut ditempatkan di sekitar api unggun sehingga mengalami kenaikan suhu sebesar 9,5 o

C. Berapa kalor yang telah diserap benda tersebut?

98) Berapa energi yang diperlukan untuk meleburkan 100 g timah putih padat pada titik lebur sehingga menjadi cair seluruhnya

99) Batang baja pada sebuah jembatan memiliki panjang 8 m ketika dilakukan pemasangan. Pemasangan dilakukan pada siang hari di mana suhu udara sekitar 28 o

C. Suatu saat di daerah tersebut terjadi kenaikan suhu yang

sangat tinggi. Suhu batang baja jembatan naih hingga menjadi 45 o

C. Data teknik menunjukkan bahwa koefisien muai panjang baja adalah 12  10 -6 o C -1 . Berapakah pertambahan panjang batang baja tersebut?