I. TUJUAN

Menguji pemuaian benda gas.

II. RUMUSAN MASALAH

Apa yang terjadi pada balon setelah botol di panaskan ?

Apa penyebab terjadinya perubahan pada balon setelah di panaskan ?

Bagaimana kesimpulannya?

DASAR TEORI

PEMUAIANJika sebuah benda dipanasi, maka partikel-partikelnya di dalam akan bergetar lebih kuat dan partikel-partikel itu tidak jatuh akan tetapi bergerak keluar sehingga benda itu memuai.

Jika benda didinginkan, getaran-getaran partikel lebih lemah dan partikel-partikel saling mendekat satu sama lain sehingga benda menyusut. Dengan kata-kata zat akan memuai bila suhunya bertambah dan akan menyusut bila suhunya berkurang. Pemuaian di alami oleh zat padat, zat cair dan gas.

PEMUAIAN ZAT PADATMuai PanjangAlat untuk mengamati adanya pemuian pada zat padat dinamakan MUSSCHEN BROEK.

Koefisien Muai PanjangKoefisien muai panjang sesuatu zat padat ialah bilangan yang menyatakan pertambahan panjang tiap satuan panjang zat, kalau suhunya dinaikkan dan 0° C sampal 10 C.Jika panjang batang pada 0°C disebut L° C disebut Lt, serta koefisien muai panjang batang disebut c, maka:

a. Lt - Lo : Lo x t

atau

Lt = Lo (1 + a x At)

Tabel koefisien / angka muai panjang beberapa zat:

Jenis Zat :AlumuniumTembagaBesiBajaPlatina

Angka Muai Panjang (/°C)0,0000260,0000170,000012

0,0000110,000009

Contoh Soal:Panjang sebatang alumunium pada suhu 0° C adalah 100 cm. Berapa panjang pada suhu 100° C, bila angka muai panjangnya 0,000026/° C?Periyelesaian:Diketahui 0° C, L0.= 100 cmti = 100°, = 0,000026/°C

Ditanya : L1

Jawab L1 = Lo (1 + c At)

= 100{1 ÷0,000026(100-0)}= 100{1 +0,000026x100}= 100 {1,0026}= 100,26 cmJadi, panjang sebatang alumunium = 100,26 cm

Jika suhu mula-mula tidak sama dengan 0° C (t bukan sama dengan 0° C) maka berlaku rumus:

Keterangan:L2 = panjang pada suhu t2, satuan cm atau mL1 = panjang pada suhu t1, satuan cm atau ma angka muai panjang, satuan / °Ct2 = suhu sesUdah dipanaskan, satuan °Ct1 = suhu sebelum dipanaskan, satuan °C

Contoh Soal:Sebatang besi pada suhu 30° C panjangnya 100 cm, dipanaskan hingga suhunya 90° C.

Berapakah pertambahan panjang besi jika koefisien muai panjang besi 0,000012/ °C?Penyelesaian:Diketahuit1 = 30 C, L1 = 100 cm, t2 = 90° Ccx=0,0000121°C

DitanyaJawab : L2 = L1 {1 + a.. At) AL = L2 - L1= 100{1 +0,000012x(90-30)} = 100,072- 100= 100 {1 + 0000012 x 60} 0,072 cm= 1000{1 +0,00072}= 100,072 cmJadi pertambahan panjangnya adalah 0,072 cm

Koefisien Muai Ruang (Muai Volum)Yaltu angka yang menunjukkan pertambahan volum untuk tiap 1 m3 bahan yang mengalami kenaikan suhu 10 C. Koefisien muai ruang dilambangkan “g" dibaca gamma. Besar angka muai ruang gamma dengan tiga kali muai panjang, bila dinyatakan dengan rumus:

y = 3a atau cx =1/3 Y

Persamaan yang berlaku pada mual ruang dapat dinyatakan dengan

Vt = Vo {1 + y . At}

Keterangan: V1 = Volum pada suhu t °CVo = Volum pada suhu 0°Cy = Koefisien muai ruang / °CAt = Seljsih kenaikan suhu dan 0° C menjadi t°C

Untuk menentukan besarnya koefisien muai ruang dapat ditulls:y = AV/Vo.t atau y = Vt - Vo/Bo.t

Contoh Soal:1. Volum sebuah kubus yang terbuat dari logam pada suhu 0° adalah 2 dm3. Berapa volum kubus itu pada suhu 100°C, bila koefisien muai panjang logam = 0,0000171°C?Penyelesaian:

Diketahui :V0 = 2 dm3, t0 = 0°Ct1 = 100°C, cx 00000171°C

Jawab :V = V0 {1 + y . Zt}= 2 (1 + 3 x 0,000017 (100 - 0)}= 2 {1 + 0,000051 x 100}= 2 {1 + 0,0051}= 20102dm3Jadi, volum kubus adalah 2.0102 dm3

2. Volum minyak tanah dalam sebuah wadah pada suhu 0°C adalah 1 dm3, setelah dipanaskanhingga mencapai suhu 100° C volum menjadi 1,0955 dm3.Penyelesaian:Berapakah:a. Koefisien muai ruangb. Koefisien muai panjang

DiketahulVo = = 1 dma, Vt= 1,0955 dm3ti = 100°C

Ditanya :a. yb. a

Jawab :a. y = Vt-Vo/Vo.t = 1,09551-1/1x1000

y = 0,0009551°C

b. cx = 1/3 y

= 1/3 x 0,000955= 0, 000318/°CBila zat cair atau padat volum mula-mula V1 dan suhu t1 dipanaskan hingga menjadi V2 dan t2 maka berlaku.

Rumus: V2 = V1 {1 + y. At}

Keterangan:y = koefisien muai ruangV1 = volum benda pada suhu t1V2 = volum benda pada suhu t2At = kenaikan suhu dan t1°C menjadi t2°C = (t2 - t1)Contoh Soal:Volum kubus tembaga pada 30°C sarna dengan 1 dm3 dan koefisien muai panjangnya 0,000017/°C.Berapa volum kubus tembaga pada suhu 120°CPenyelesaian:Diketahui :t1 = 30°CV1 = 1 dm3a = 0,000017/°Ct2 = 120°C

Ditanya : V2 

Jawab: 

V2 = V1{1+y.At}= I {1 + 3 x 0.000017 x (120 - 30))= I {1 + 0.000051 x 90)= 1 {1.00459)= 100459dm3Jadi, volum kubus adalah 1,00459 dm3

Koefisien Muai GasAngka muai gas untuk semua jenis gas besarnya sama yaitu : Ygas = f°CUntuk menghitung perubahan volum terhadap perubahan suhu pada tekanan tetap digunakanrumus :

Vt = Vo {1 + y. t} atau Vt = Vo {1 + 1/273 . t}

Keterangan:y = koefisien muat gas = 1/273 1°Ct = kenaikan suhu dari 0°C menjadi t°CVo = volum gas pada 0°C

Vt = volum gas pada t°C

Contoh soal:Volum gas yang terdapat di dalam sebuah kubus 2 C pada suhu 0°C. Berapa volum gas, biladipanaskan menjadi 30°C?Penyelesaian:Diketahui :Vo 2lt = 30°C

Ditanya : VtJawab : V1 Vo {1 + y. t}= 2{1 + 30/273 } = 2,0073 literJadi, volum gas adalah 2.0073 liter

Untuk menghitung perubahan tekanan terhadap perubahan suhu pada volum tetap digunakan persamaan :

P = Po (1+ At/273)

KeteranganPt = tekanan pada suhu tPo = tekanan pada suhu 0°Dt = perubahan suhu

BimetalBimetal dapat diartikan dua keping logam yang angka muai panjangnya berbeda-beda dan dikeling atau digabung menjadi satu.

Gambar bimetal:

Bila bimetal dipanaskan maka akan melengkung ke arah logam yang angka muainya keciLPenggunaan bimetal antara lain:

• Sebagai saklar otomatis• Untuk trmostat• Termometer bimetal

Anomali Air

• Anomali air adalah keanehan pemuaian pada air.• Gambar grafis anomali air• Air dipanaskan dari suhu 0°C sampai 4°C volumnya menyusut• Air pada suhu 4°C volumnya terkecil dan massa jenisnya terbesar.• Akibat anomali air1) Es terapung di air2) p air > p pes3) Bentuk es lilin menggelembung di bagian tengah

Penerapan Pemuaian• Untuk termometer air raksa, alkohol, bimetal• Untuk memasang ban baja pada kereta api• Untuk melepas tutup botol dan logam yang mengalami kesulitan• Untuk pemasangan kaca jendela• Untuk pemasangan kawat telepon• Untuk pemasangan jembatan

IV. ALAT DAN BAHAN

1.    Botol beling  :   1 buah.

2.    Lilin                :    1 buah.

3.     korek api     :    1 buah.

4.    kain lap         :    1 buah.

5.    balon : 1 buah.

V. LANGKAH KERJA

- Siapkan alat-alat yang di butuhkan.- Masukkan mulut balon ke mulut botol.- Panaskan bagian bawah botol menggunakan lilin yang sudah di siapkan.- Pegang botol dengan kain lap.- Perhatikan apa yang terjadi!- Berikan kesimpulannya!

VI. HASIL KEGIATAN

Botol yang di panaskan menyebakan balon yang di letakkan di mulut botol mengembang.

VII. PEMBAHASAN

Setelah beberapa saat setelah botol di panaskan balon yang semula kempes sedikit demi sedikit mengembang karena udara dalam botol terjadi pemuaian.

VIII. KESIMPULAN

Semakin besar kenaikan suhu, maka semakin besar pula muai gasnya.

LAPORAN PRAKTIKUM

PEMUAIAN GAS

(FISIKA)

DI SUSUN OLEH :

RUSMIATI WULANDARI (32)

SMA NEGERI 3 PAMEKASAN

Jln. Pintu gerbang 36,