bab 3 pemuaian

20
91 Bab 5 Pemuaian Tujuan Pembelajaran Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan dapat: 1. mendeskripsikan pengertian pemuaian dan jenis-jenisnya; 2. melakukan percobaan yang berkaitan dengan pemuaian; 3. mengetahui contoh aplikasi konsep pemuaian dalam kehidupan sehari-hari. PEMUAIAN Peta Konsep BAB 5 Pemi p Zt Pt, Zt Cir, Zt Gs Mejkk Pemi Zt Pt Zt Cir Perbe Mi Volme Berbgi Jeis Zt Gs Prisip Pemi lm Tekologi ZaT dan WuJudnya 006 bab 5.indd 91 7/18/2008 7:13:46 PM

Upload: hamid-arif

Post on 16-Jul-2015

562 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 1/20

 

91Bab 5 Pemuaian

Tujuan PembelajaranTujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini, kamu

diharapkan dapat:

1. mendeskripsikan pengertian

pemuaian dan jenis-jenisnya;

2. melakukan percobaan yang

berkaitan dengan pemuaian;

3. mengetahui contoh aplikas i

konsep pemuaian dalam

kehidupan sehari-hari.

PEMUAIAN

Peta Konsep

BAB 5

Pemi p

Zt Pt, Zt

Cir, Zt Gs

Mejkk

Pemi Zt

Pt Zt

Cir

Perbe Mi

Volme Berbgi

Jeis Zt Gs

Prisip Pemi

lm Tekologi

ZaT dan WuJudnya

006 bab 5.indd 91 7/18/2008 7:13:46 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 2/20

 

92 IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII

Kereta api merupakan alat transportasi darat yang relatif aman dan nyaman serta dapat

mengangkut penumpang dalam jumlah yang banyak. Kereta berjalan di atas rel. Pada

sambungan rel kereta api terdapat sebuah celah, seperti pada Gambar 5.1. Mengapa

harus ada celah? Celah tersebut pada malam hari lebar, sedangkan siang hari menjadi

sempit karena terkena sinar matahari. Apakah sebabnya? Temukan jawabannya setelah

kamu mempelajari bab ini.

Gambar 5.1 Kereta apiFoto: Dokumentasi Penerbit

006 bab 5.indd 92 7/18/2008 7:13:49 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 3/20

 

93Bab 5 Pemuaian

Kata-Kata Kunci(Key Words)

pemi

pemi pjg 

pemi ls

pemi volme

pemi gs

kepig bimetl

Sebgi besr zt k memi bil ipsk mest

ketik iigik. Bil st zt ipsk (sh iikk)

mk molekl-molekl k bergetr lebih cept mplito

getr k bertmbh besr, kibt jrk tr molekl be

meji lebih besr terjilh pemi. Pemi lhbertmbh kr be kibt keik sh zt tersebt.

Pemi pt terji p zt pt, cir, gs. Besr

pemi zt sgt tergtg kr be seml, keik

sh jeis zt. Efek pemi zt sgt bermft lm

pegembg berbgi tekologi.

Gambar 5.2 Perubahan Volume Benda Akibat Perubahan Suhu BendaSumber Gambar: Dokumentasi Penerbit

A. Pemuaian Zat PadatCob km mti bigki kc jeel i rg kelsm! akh

bigki jeel g melegkg? Thkh km p sebb?

Bigki jeel tersebt melegkg tik li kre meglmi

pemi.

Pemi g terji p be, seber terji

p selrh bgi be tersebt. nm emiki, tk

mempermh pemhm mk pemi ibek tig mcm,

it pemi pjg, pemi ls, pemi volme.

1. Pemuaian PanjangPerhkh km megmti kbel jrig listrik p pgi hri

sig hri? Kbel jrig k tmpk kecg p pgi hri

tmpk keor p sig hri. Kbel tersebt meglmi pemi

pjg kibt terke ps sir mthri.

alt g igk tk meeliiki pemi pjg 

berbgi jeis zt pt lh musschenbroek . Pemi pjg 

st be ipegrhi oleh pjg ml-ml be, besr

keik sh, tergtg ri jeis be.

Ganti gb

 

006 bab 5.indd 93 7/18/2008 7:13:50 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 4/20

 

94 IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII

Lkklh kegit berikt, tk meeliiki mi pjg 

st zt pt.

Gambar 5.3 MuschenbroekSumber Gambar: Dokumentasi Penerbit

Kegiatan Ilmiah 5.1

Pemuaian Panjang pada Logam

Tujuan

Meeliiki mi pjg zt pt meggk muschenbroek 

Alat dan Bahan

Muschenbroek  legkp eg beberp mcm btg logm (besi, kig,

lmiim) sert pembkr spirits.

Petunjuk Kerja

1. Psg btg logm g tersei trlh posisi jrm eg memtr sekrp

pegtr smpi kek sem jrm sejjr.

2. nlk pembkr spirits mti perbh kek p jrm pejk.

3. Setelh 5 meit, lkk pegmt p jrm pejk! Cttlh hsil.

Pertanyaan

1. apkh jrm pejk mejkk skl tertet?

2. Smkh skl g itjkk msig-msig jrm pejk? Jik berbe, megp

emiki?

3. Logm mkh g mejkk pemi plig besr?

Besr pjg logm setelh ipsk lh sebesr

L=L0

+ ∆L

Jarum

Batang LogamBatang Logam

Spirtus

006 bab 5.indd 94 7/18/2008 7:13:50 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 5/20

 

95Bab 5 Pemuaian

Besr pjg zt pt tk setip keik 1ºC p

zat sepanjang 1 m disebut koesien muai panjang (α). Hubungan

antara panjang benda, suhu, dan koesien muai panjang dinyatakan

eg persm

ΔL = L0.a.Δt 

L = L0

(1+ α Δt)

Keterg

L = Pjg khir (m)

L0

= Pjg ml-ml (m)

ΔL = Pertmbh pjg (m)

α = Koesien muai panjang (/ºC)

Δt = keik sh (OC)

Belajar IPA melalui Internet

Kamu dapat belajar materi ini dengan mengakses website www.e-dukasi.net/mapok/mp_full.

php?id=69

Tabel 5.1 Koefisien Berbagai Jenis Bahan

No Nama Bahan Koefsien Muai Panjang (/ºC)

1.

2.3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10

It

KigTembg

Es

almiim

Bj

Plti

Kc

Prex

Ivr

12 ´ 10-5

1,9 ´ 10-5

1,7 ´ 10-5

510 ´ 10-5

1,2 ´ 10-5

1,1 ´ 10-5

1,0 ´ 10-5

0,9 ´ 10-5

0,3 ´ 10-5

0,1 ´ 10-5

Sumber: Fisika untuk Sains dan Teknik (1998: 569)

Soal

Btg st logm p sh 10oC memiliki pjg 100 cm. Tetk pjg tersebt p

sh 310oC jika α = 1,2 ´ 10-5 /oC.

Pembahasan

dikethi : lo

= 100 cm

∆t= 300o C

Contoh Soal 5.1

006 bab 5.indd 95 7/18/2008 7:13:51 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 6/20

 

96 IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII

dit : l

Jwb : l = lo(1 + α ∆t)

= 100(1 + 1,2 ´ 10-5 /oC ´ 300o C)

  =100 + 0,36

l = 100,36 cmJi, pjg btg logm setelh ipsk lh 100,36 cm.

2. Pemuaian Luas

Jik g ipsk lh st lempeg t plt tipis mk

plt tersebt k meglmi pemi p pjg lebr.

deg emiki lempeg k meglmi pemi ls t

pemi big. Perhtik Gmbr 5.4.

Pertmbh ls zt pt tk setip keik 1ºC p

zt sels 1 m2 disebut koesien muai luas (β).

Hubungan antara luas benda, pertambahan luas suhu, dan

koesien muai luas suatu zat adalah

   A =  A0

+ D A

D A =  A0

– β Dt

  D A =  A0(1+ β Dt)

Keterg:

 A = Ls khir (m2

0= Pertmbh ls (m2)

 A0

= Ls ml-ml (m2)

β = Koesien muai luas zat (/º C)

Δt = Keik sh (ºC)

Besarnya β pt itk lm persm berikt.

  b = 2a

Gambar 5.4 Komponen Pemuaian LuasSumber Gambar: Dokumentasi Penerbit

 Lt =lebar akhir

 Pt 

= panjang akhir

Lt= lebar mula-

mula

 PO=panjang mula-mula

006 bab 5.indd 96 7/18/2008 7:13:51 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 7/20

 

97Bab 5 Pemuaian

Soal

St plt lmiim berbetk persegi eg pjg sisi 20 cm p sh 25

o

C. Koesienmi pjg lmiim 1,2 ´ 10-5 /o C. Tetk pertmbh ls plt tersebt jik ipsi

higg sh 125o C!

Pembahasan

dikethi : So

= 20 cm

∆T = 100o C

α =1,2 ´ 10-5 /o C

dit : ∆A

Jwb : A0 =S

0´S

0

= 20 cm ´ 20cm

   A0 = 400 cm2

β = 2 α

β = 2 ´ 1,2 ´ 10-5 /oC = 2,4 ´ 10-5 /oC

∆ A =  A0

β ∆T 

  = 400 cm2 ´ 2,4 ´ 10-5 /oC ´ 100 oC

∆A = 0,96cm2

Contoh Soal 5.2

Pemi ls pt kit mti p jeel kc rmh. P

saat udara dingin kaca menyusut karena koesien muai kaca lebih

besar daripada koesien muai kayu. Jika suhu memanas maka kaca

k memi lebih besr rip k kse sehigg kc k

terliht terpsg eg sgt rpt p kse k.

 

Diskusikan 5.1

Megp permk jl berspl p sig hri g ps terliht seolh-olh melegkg 

berkelok-kelok?

3. Pemuaian VolumeJik st blok ml-ml memiliki pjg P 

0, lebr L

0, tiggi

h0 

dipanaskan hingga suhunya bertambah Δt, mk bersrk

p pemikir mi pjg ls iperoleh hrg volme blok

tersebt sebesr

V  = V 0

+ DV 

DV = V 0 . g . Dt

V  = V 0

(1 + g . Dt)

006 bab 5.indd 97 7/18/2008 7:13:52 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 8/20

 

98 IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII

im

  γ = 3α t γ =3

Keterg:V = Volme khir (m3)

V 0= Volme ml-ml (m3)

ΔV= Pertmbh volme (m3)

γ  = Koesien muai volume (/oC)

Δt= Keik sh (ºC)

1. Btg logm pjg 300 cm ipsk ri 25ºC higg 225ºC meglmi per-

tmbh pjg sebesr 0,6 cm. Berp pertmbh btg logm g sm eg

pjg 200 cm ipsk ri 20ºC higg sh 320ºC

2. Sekepig lmiim pjg 40 cm lebr 30 cm ipsk ri 40ºC smpi

140ºC. Jika koesien muai panjang aluminium adalah 2,5 ´10-5 /º C, berapakah luas keping 

lmiim setelh ipsk?

3. Besi berbetk kbs p sh 20ºC memiliki pjg rsk 10 cm. Kbs tersebt i-

panaskan hingga suhu 220ºC. Berapa volume kubus pada suhu 220ºC jika koesien muai

pjg besi 1,2 ´ 105 /ºC?

Asah Kemampuan 5.1

B. Pemuaian Zat Cair

P zt cir tik melibtk mi pjg tp mi ls, tetpih ikel mi rg t mi volme sj. Semki tiggi sh

g iberik p zt cir it mk semki besr mi volme.

Pemi zt cir tk msig-msig jeis zt cir berbe-be,

kibt wlp ml-ml volme zt cir sm tetpi setelh

ipsk volme meji berbe-be. Pemi volme zt

cir terkit eg pemi tek kre peigkt sh. Titik

pertem tr wj cir, pt gs isebt titik tripel.

Gambar 5.5 Titik TripelSumber Gambar: Dokumentasi Penerbit

Tekanan ( P)

 Pkritis

 Ptripel

T tripel

T kritis

BC

O uap

titik tripelpadatan

cairan

Titik kritis

A

 

006 bab 5.indd 98 7/18/2008 7:13:52 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 9/20

 

99Bab 5 Pemuaian

Anomali Air

Khss tk ir, p keik sh ri 0º C smpi 4º C volme

tik bertmbh, k tetpi jstr mest. Pegecli ii

isebt eg omli ir. Oleh kre it, p sh 4ºC ir

mempi volme tereh.Hubungan volume dengan suhu pada air dapat digambarkan

pada grak berikut.

P sh 4°C, ir meempti posisi terkecil sehigg p

sh it ir memiliki mss jeis terbesr. Ji ir bil sh

iikk ri 0°C – 4°C k mest, bil sh iikk

ri 4°C ke atas akan memuai. Hubungan antara suhu dan volume air

pt igmbrk p Gmbr 5.6. Bis p setip be

bil sh bertmbh psti meglmi pemi. Peristiw g 

terjadi pada air itu disebut anomali air. Hal yang sama juga terjadi

p bismth eg sh g berbe. Lkk kegit berikttk meeliiki kecept pemi p berbgi mcm zt

cir.

Pemuaian pada Zat Cair

Tujuan

Meeliiki kecept pemi p berbgi mcm zt cir

Alat dan Bahan

1. Lb erlemeer berpip kecil (4 bh) 5. Eter

2. Wh ir 6. Besi

3. Smber ps 7. alkohol

4. air

Kegiatan Ilmiah 5.2

Volume

Suhu

4ºC

Gambar 5.6 Grafik Hubungan antara Volume dengan Suhu airSumber Gambar: Dokumentasi Penerbit

006 bab 5.indd 99 7/18/2008 7:13:52 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 10/20

 

100 IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII

Petunjuk Kerja

1. Sipk empt bh lb erlemeer berpip kecil. Isi msig-msig lb eg ir,

eter, besi, lkohol eg volme g sm.

2. Sipk wh g gk besr isilh eg ir.

3. Mskk lb tersebt p wh berisi ir kemi psk wh tersebt.

4. Setelh beberp st, mtilh tiggi permk zt cir p lb.

Pertanyaan

1. Bgim hsil pegmt terhp tiggi permk zt cir p lb? Smkh

tiggi msig-msig zt cir tersebt?2. ap g pt km simplk berkit eg pemi p zt cir bersrk

hsil kegit i ts?

1. Jelsk pegerti omli ir!

2. ap g imks eg

. titik tripel

b. titik kritis

3. Sebtk tig cotoh pemft prisip pemi zt cir lm kehip sehri-hri!

Asah Kemampuan 5.2

Gambar 5.7 Rangkaian Alat Percobaan untuk Menyelidiki KecepatanPemuaian pada Berbagai Macam Zat CairSumber Gambar: Dokumentasi Penerbit

Air Eter Bensin Alkohol

Air

Panas

C. Pemuaian pada Gas

Mgki km perh meksik mobil t motor g seg 

melj i jl tib-tib b melets?. B mobil tersebt melets

kre terji pemi r t gs i lm b. Pemi

tersebt terji kre keik sh r i b mobil

kibt gesek ro eg spl.

006 bab 5.indd 100 7/18/2008 7:13:54 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 11/20

 

101Bab 5 Pemuaian

Pemi p gs lh pemi volme g irmsk

sebgi

V = Vo(1 + γ ∆t)

γ adalah koesien muai volume. Nilai γ sama untuk semua gas,

yaitu 1/273 oC-1

Pemi gs ibek tig mcm, it

. pemi gs p sh tetp (isoterml),

b. pemi gs p tek tetp,

c. pemi gs p volme tetp.

1. Pemuaian Gas pada Suhu Tetap (Isotermal)

Perhkh kli memomp b eg pomp ml seperti

Gmbr 5.8? ap g kli rsk ketik br pertm klimeek pomp tersebt? ap g kli rsk ketik kli

meek lebih jh? awl mgki ters rig. nm,

lama kelamaan menjadi berat. Hal ini karena ketika kita menekan

pomp, it berrti volme gs tersebt megecil.

Pemi gs p sh tetp berlk hkm Bole, it g as

didalamruangtertutupyangsuhunyadijagatetap,makahasilkali

tekanandanvolumegasadalahtetap. dirmsk sebgi

PV = tetp

t

P 1V 1=P 2V 2

Keterg,

P  = tek gs (tm)

V  = volme gs (L)

Soal

St gs i lm rg terttp memiliki tek 1 tm volme 4 L. Jik sh gs ijgtetp tek ibh meji 2 tm, berpkh volme gs?

Pembahasan

dikethi : P 1 

= 1 tm

  V 1 

= 2 L

  P 2

= 2 tm

dit : V 2

Contoh Soal 5.3

Gambar 5.8 Pompa tanganFoto: Dokumentasi Penerbit

 

006 bab 5.indd 101 7/18/2008 7:13:56 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 12/20

 

102 IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII

2. Pemuaian Gas pada Tekanan Tetap

(Isobar)( Pengayaan)

Pemi gs p tek tetp berlk hkm G Lssc, it

 gasdidalamruangtertutupdengantekanandijagatetap,maka

volume gassebanding dengan suhumutlak gas. dlm betk

persm pt itlisk sebgi

1 2

1 2

V V 

T T =

Jwb : P 1V 

1=P 

2V 

2

1 tm .4L = 2 tm.

V2

=1 tm

2 tm

V2

= 2L

Soal

St gs i lm rg terttp memiliki tek 1 tm, sh 27o

C, volme 2,4 L. Berpvolme gs tersebt p sh 127oC jik meglmi proses pemi p tek tetp?

Pembahasan

dikethi : P = 1 tm

T 1=27oC=300K

V  1=2,4L

T 2=127oC=400K

dit : V 2

Jwb : 1 2

1 2

V V T T 

=

 22,4

=300 K 400 K

L V 

 2

2

2,4 400 K

300 K

3,2 L

LV 

⋅=

=

 

V  = volme (L)

T = sh (K)

Contoh Soal 5.4

006 bab 5.indd 102 7/18/2008 7:13:56 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 13/20

 

103Bab 5 Pemuaian

3. Pemuaian Gas Pada Volume Tetap (Isokhorik)( Pengayaan)

Pemi gs p volme tetp berlk hkm Bole-G Lssc,

it  jikavolumegasdidalamruangtertutupdijagatetap,makatekanangassebandingdengansuhumutlaknya. Hukum Boyle-Gay

Lussac irmsk sebgi

  1 2

1 2

P P 

T T =

 

deg meggbgk hkm bole hkm G Lssc

iperoleh persm

1 1 2 2

1 2

P V P V  

T T =

 

Keterg:

P  = tek (tm)

V  = volme (L)

T = sh (K)

Asah Kemampuan 5.3

1. St gs sh 27oC ipsk p tek tetp. Berp sh gs tersebt st

volme gs meji 3 kli volme seml?

2. Gs i lm rg terttp p sh 27oC tek 2 tm memiliki volme 2,4 L.

Berp volme gs tersebt p sh 227oC tek 3 tm?

3. Sejmlh gs eg volme 4 L p tek 1,5 tm sh 27oC. Kemi gs

tersebt ipsk higg sh 47oC volme 3,2 L. Berpkh tek gs

setelh ipsk?

D. Penerapan Prinsip Pemuaian Zat dalam

Kehidupan Sehari-Hari

Prisip pemi zt bk iterpk lm kehip sehri-hri.

Berikt ii lh beberp cotoh peerp.

1. Pemasangan Kaca Jendela

Pemsg kc jeel memperhtik jg rg mi bgi

kaca sebab koesien muai kaca lebih besar daripada koesien muai

kayu tempat kaca tersebut dipasang. Hal ini penting sekali untuk

meghiri terji pembegkok p bigki.

Gambar 5.9 PemasanganKaca pada Jendela PerluDiberi Ruang untuk PemuaianFoto: Dokumentasi Pribadi

006 bab 5.indd 103 7/18/2008 7:13:58 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 14/20

 

104 IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII

a. Rel kereta api b. Model sambungan pada rel keretaapi

2. Pemasangan Sambungan Rel Kereta Api

Gambar 5.10 Pemanfaatan Prinsip Pemuaian pada Sambungan Rel Kereta ApiFoto: Dokumentasi Penerbit

Pembg rel keret pi hrs meeik celh tr

st btg rel eg btg rel li. Jik sh meigkt, mk

btg rel k memi higg k bertmbh pjg. deg

iberik rg mi tr rel mk tik k terji esk

tr rel g k megkibtk rel meji begkok.

3. Pemasangan Bingkai Besi pada Roda Pedati

Bigki ro peti p ke orml ibt seikit lebih kecil

rip tempt sehigg tik imgkik tk ipsg 

secr lgsg p tempt. utk memsg bigki tersebt,

terlebih hl besi hrs ipsk higg memi kr

p k meji lebih besr rip tempt sehiggmemhk tk ilkk pemsg bigki tersebt. Ketik

sh meigi, kr bigki kembli megecil terpsg 

kt p tempt.

Gambar 5.11 Roda Pedati Dipasang dengan Prinsip PemuaianFoto: Dokumentasi Penerbit

006 bab 5.indd 104 7/18/2008 7:14:01 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 15/20

 

105Bab 5 Pemuaian

4. Pemasangan Jaringan Listrik dan Telepon

Kbel jrig listrik t telepo ipsg ker ri tig st ke

tig li sehigg st r igi pjg kbel k seikit

berkrg megecg. Jik kbel tik ipsg ker, mk

st terji pest kbel k terpts.

5. Keping Bimetal

Keping bimetal adalah dua buah keping logam yang memiliki koesien

mi pjg berbe g ikelig meji st. Kepig bimetl

sgt pek terhp perbh sh. P sh orml pjg 

kepig bimetl k sm ke kepig p posisi lrs.

Jik sh ik ke kepig k meglmi pemi eg

pertmbh pjg g berbe. akibt kepig bimetl

akan membengkok ke arah logam yang mempunyai koesien muai

pjg g kecil.

Kepig bimetl pt imftk lm berbgi keperlmisl p termometer bimetl, termostt bimetl p seterik

listrik, sklr lrm bimetl, sekrig listrik bimetl.

Pemanfaatan pemuaian zat yang tidak sama koesien muainya

pt berg bgi istri otomotif, misl p bimetl

g ipsg sebgi sklr otomtis t p lmp retig 

ker.

Gambar 5.12 Keping Bimetal akan Membengkok ke Arah Logam yang MuaiPanjangnya / Lebih KecilSumber Gambar: Dokumentasi Penerbit

Koefisien muai

panjang kecil

Koefisien muaipanjang besar

006 bab 5.indd 105 7/18/2008 7:14:01 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 16/20

 

106 IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII

Tokoh IPA

Pieter (Petrus) van Musschenbroek (1692—1761)

Musschenbroek lahir pada 14 Maret 1692 di Leiden, Belanda, dari

keluarga pembuat perkakas rumah tangga. Ketika Petrus (Pieter’s) lahir kedua

orangtuanya selalu membuat alat-alat fsika (pompa udara, mikroskop, dan

teleskop) dan karena itulah dia menyukai ilmu sains. Dia belajar di Universitas

Leiden (Leiden) dan memperoleh gelar dokter pada tahun 1715 dan ia berhasil

meraih gelar doctor (Ph.D.) pada bidang sains murni (fsika). Dia berkunjung ke

Inggris pada tahun 1717 dan berjumpa dengan Isaac Newton. Sekembalinya

ke Belanda, dia mendapat gelar guru besar di bidang sains dan matematika

dari Universitas Duesberg (Duisburg) pada tahun 1719.

Musschenbroek mengembangkan ide-ide Newton di Belanda. Dia

diangkat menjadi guru besar (dari tahun 1721) di Universitas Duesberg,

Utrecht, dan Leiden (dari tahun 1740—1761). Dia berhasil mengembangkan

ilmunya di bidang sains (fsika) di Universitas Utrecht dan Universitas Leiden.

Dia merupakan orang yang pertama kali mengembangkan penelitian sains

tentang daya listrik dan alat-alat perlengkapannya. Pada 1729, dia sudah

menjadi ahli fsika yang terkemuka dari ahli lainnya.

Gambar 5.13Pieter (Petrus) vanMusschenbroekSumber Gambar: http:// 

www.eoearth.org

Rangkuman

Pemi lh bertmbh kr be kibt keik sh zt tersebt.

Pemi pt terji p zt pt, cir, gs. Besr pemi zt sgt

tergtg kr be seml, keik sh, jeis be.

Pegrh ri pemi p zt, be k bertmbh kr bik pjg,

ls mp volme. Pemi pjg st be ipegrhi oleh pjg ml-ml

be, besr keik sh, tergtg ri jeis be. ap pemi volme

zt cir terkit eg pemi tek kre peigkt sh.

Khss tk ir, p keik sh ri 0ºC smpi 4ºC volme tik bertmbh

akan tetapi justru menyusut. Pengecualian ini disebut dengan anomali air. Hal serupa juga

terji p bismth p sh-sh g berbe.

Efek pemi zt tersebt hrs iperhitgk oleh pr hli lm kostrksi

 jembatan, jalan, pemasangan kabel telepon dan listrik. Hal ini dilakukan untuk menghindari

bec g tik iigik.

Asah Kemampuan 5.4

1. Sebtk 5 cotoh peerp prisip pemi zt lm kehip sehri-hri!

2. ap g imks eg kepig bimetl? Jelsk prisip kerj?

006 bab 5.indd 106 7/18/2008 7:14:02 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 17/20

 

107Bab 5 Pemuaian

I. Pilihlah salah satu jawaban yang tepat!

1. apbil st be iberi klor, mk be it k ....

. mest volme

b. psti berbh wj

c. psti bertmbh sh

. bis berbh wj t bertmbh sh

2. alt berikt ii igk tk megethi pemi p zt pt lh ....

. brometer c. iltometer

b. termoskop . Musschenbrock  

3. Koesien muai panjang adalah ....

. gk g mejkk berkrg pjg tip 1 cm zt bil sh ik

sebesr 1oC

b. gk g mejkk bertmbh pjg tip 1 cm st zt bil sh

ik sebesr 1oC

c. gk g mejkk bertmbh pjg tip 1 cm st zt bil sh

tr sebesr 1oC

. gk g mejkk berkrg pjg tip 1 cm zt bil sh tetp

p 1oC

4. Perhtik tbel berikt!

Jenis Benda Koefsien Muai Panjang

kig 0,000019/oC

tembg 0,000017/oC

bj 0,000011/oC

kc 0,000009/oC

Jik pjg be ml-ml sm be-be tersebt ipsk p sh

g sm secr bersm, mk logm g pertmbh pjg terbesr

lh ....

. kig c. bj

b. tembg . kc

5. Kuningan panjang mula-mula 100 cm dengan koesien muai panjang 0,000019/oC

ipsk ri sh 10oC smpi 110 oC k bertmbh pjg sebesr ... cm.

. 0,0038 c. 0,19

b. 0,0019 . 0,38

Uji Kompetensi 5

006 bab 5.indd 107 7/18/2008 7:14:03 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 18/20

 

108 IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII

6. Sebtg logm pjg 50,00 cm p sh 10oC 50,05 cm p sh

110 oC. Maka koesien muai panjang baja itu adalah ... / oC.

. 0,0005 c. 0,00005

b. 0,00005 . 0,000005

7. Sebtg plt besi berbetk persegi pjg eg pjg 20 cm lebr

10 cm p sh 10oC dan koesien muai panjang logam itu 0,000012 / oC. Mk

p sh 260oC ls pelt k bertmbh sebesr ... m2.

. 0,0001248 c. 1,248

b. 0,001248 . 2,248

8. Koesien muai volume adalah angka yang menunjukkan ....

. bertmbh volme setip 1 cm3 st zt bil sh tr sebesr 1  K

b. bertmbh volme setip 1 cm3 st zt bil sh ik sebesr 1 oC

c. berkrg volme setip 1 cm3 st zt bil sh ik sebesr 1 oC

. berkrg volme setip 2 cm3 st zt bil sh tr sebesr 1 oC

9. Pert g ber hbg tr α, β, dan γ lh ....

. α = 3 γ = 2 β c. γ = 3α =3

b. α =3

g=

2

g. γ =

a

3=

b

2

10. Koesien muai panjang kuningan 0,000019 /oC, maka koesien muai volume kuningan

tersebut adalah ... / oC.

. 0,000057 c. 0,0000095

b. 0,000038 . 0,0000019

11. alt g igk tk mejk pemi p zt cir lh ....

. higrometer c. iltometer berisi ir ipsk

b. iltometer imskk ke ir .Musschenbrock 

12. Zat cair akan lebih cepat memuai daripada zat padat. Hal ini terjadi pada peristiwa

....

. ketik termometer imskk ke lm ir meiih skl bertmbh

b. pci g berisi peh ir k tmph ketik ir meiih

c. pci lebih cept ps rip ir

. ir lebih cept ps rip pci

13. Sebh tgki berisi lkohol sebk 1000 cm3 p sh 0oC dengan koesien

muai volume sebesar 0,00120 /oC. Jik ipsk smpi 80oC p tek tetp,

mk volme gs meji ... cm3.

. 96 c. 1096

b. 904 . 1120

006 bab 5.indd 108 7/18/2008 7:14:03 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 19/20

 

109Bab 5 Pemuaian

14. Peerp pemi lm kehip sehri-hri pt berp seperti berikt,

kecuali....

. pemsg smbg rel keret pi

b. pemsg kc jeel

c. pegelig

. pegerig pki

15. Berikt ii gmbr bimetl terbt ri logm a B.

Pert g tidak tept ri gmbr it it ....

a. koesien muai panjang logam A lebih kecil dari logam B

b. koesien muai panjang logam B lebih kecil dari logam A

c. bimetl k melegkg ke rh logm B bil iigik

d. koesien muai volume logam B lebih kecil dari logam A

II. Jawablah dengan singkat dan jelas!

1. Sebtg besi pjg 100 cm p sh 10oC , setelh ipsi smpi 110oC

panjangnya menjadi 100,05 cm. Suatu logam jenis lain yang koesien muai panjang -

nya 3 kali koesien muai panjang besi panjangnya awalnya 120 cm pada suhu 0oC.

Tetk pjg logm tersebt jik ipsi smpi 40oC!

2. Sebh jeel kc p mlm hri ls mest 0,80 cm2. Koesien muai

pjg kc 8 ´ 10-6 oC . Tetk sh p mlm it jik ls kc p sh

36oC lh 1000 cm2.

3. Sebh gels kc bervolme 500 cm3 peh berisi lkohol p sh 0oC. Jik

ipsi smpi 50oC, berapa volume alkohol yang tumpah? (Koesien muai volume

alkohol 0,00120 /oC dan koesien muai volume gelas 0,000027 /oC)

4. Smpi sh berp st gs g sh 0°C volme 100 cm3

hrs ips-k gr volme meji 2 kli volme seml, segk tek tetp?

5. Jelsk prisip pemi g terji p termostt pemsg bigki besi

p ro!

A

B

B

A

A

Sebelum dipanaskan

Sesudah dipanaskan

006 bab 5.indd 109 7/18/2008 7:14:04 PM

5/14/2018 Bab 3 Pemuaian - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-pemuaian 20/20

 

110 IPA Terpadu SMP/MTs Kelas VII

Tugas Proyek

 Termostat adalah alat yang berfungsi untuk mematikan atau menghidupkan sebuah peralatan listrik secara

otomatis ketika suhu tertentu telah tercapai. Prinsip kerja termostat memanfaatkan konsep pemuaian. Carilah

referensi yang berkaitan dengan termostat melalui media internet atau media cetak. Susunlah hasil kegiatanmu

dalam bentuk ringkasan atau kliping. Presentasikan di kelas dengan bimbingan gurumu.

Refleksi Diri

Setelh km mempeljri mteri ii,

1. mft p g km peroleh?

2. keslit p g km temi st mempeljri?

3. persol br p g mcl i bekm setelh mempeljri mteri ii?Kosltsik keslit permslh g km temi eg grm!

 

006 bab 5.indd 110 7/18/2008 7:14:04 PM