Nama Sekolah :
Tahun Pelajaran :
Semester :
Kelas :
Materi Ajar :
PEMUAIAN 1
Hari/tanggal :
Waktu :
Uraian
Soal : 1
Panci
penuh air dipanaskan hingga mendidih. Saat mendidih, air di dalam panci meluap
hingga tumpah. Mengapa demikian ?
Pembahasan
Karena
saat suhu air meninggkat hingga mencapai titik didihnya, terjadi penambahan
volume air. Sedangkan pemuaian panci lebih rendah dari pemuaian yang dialami
air dan akibatnya air tumpah.
Soal : 2
Perhatikan
tabel berikut.
Jika
suatu benda diukur menggunakan termometer A menunjukkan 36 0A.
Berapakah suhu benda tersebut saat diukur menggunakan termometer B.
Pembahasan
Soal : 3
Sebuah
drum besi tanpa tutup memiliki ukuran diameter 70 cm dan tinggi 100 cm. Drum
tersebut diisi air 380 liter. Mula – mula suhu air dan drum 280C.
Selanjutnya drum berisi air dipanaskan
hingga suhunya 163 0C. Jika koefisien muai volume air 0,000 21/0C
dan koefisien muai panjang besi 0,000 012/0C. Tentukan banyak air
yang tumpah setelah dipanaskan.
Pembahasan
Pemuaian air setelah dipanaskan,
ó
∆V1 = V1.γ.∆T
ó
∆V1 =
380.(0,000 21).(163 – 28)
ó
∆V1 =
10,773 liter
Pemuaian
drum setelah dipanaskan,
Luas
alas drum, A2 :
ó
A2 = ¼ ∏ (d2)2
ó
A2 = ¼ x 3,14 x (70)2
ó
A2 = 3.846,5 cm2.
Volume
drum, V2 :
ó
V2 = A2 x t
ó
V2 = 3.846,5 x 100
ó
V2 = 38,465 cm3
ó
∆V2 = V2. γ.∆T
ó ∆V2 = V2.(3α).∆T
ó
∆V2 = 38,465.(3 x 0,000 012).(163 – 28)
ó
∆V2 =
0,1869399 cm3
ó
∆V2 =
0,0001869399 liter
Maka
air yang tumpah dari drum,
ó
∆Vair = ∆V1 - ∆V2
ó
∆Vair =
10,773 liter – 0,0001869399 liter
ó
∆Vair =
10,7728130601 liter
Soal : 4
Pak
Soni memasang jendela dengan luas kaca 3,52 m2. Mula – mula Pak Soni
memasang kerangkanya saat suhu ruangnya 26 0C dan memberikan ruang
pada kerangka 9,072 x 10 – 4 m2. Jika suhu maksimal pada
siang hari 40 0C dan koefisien muai panjang kaca 0,000 009/0C.
Apakah kacanya akan pecah ?
Pembahasan
Perubahan
suhu kaca, ∆T :
ó
∆T = (T1 –
T0)
ó
∆T = (40 – 26)
ó
∆T = 140C
Perubahan
luas Kaca, ∆A :
ó
∆A = A0.β.∆T
ó
∆A = A0.(2α).∆T
ó
∆A = 3,52 x ( 2 x
0,000 009/0C) x (14)
ó
∆A = 0,000 88704 m2.
Ruang
kosong yang disediakan Pak Soni,
ó
∆A = 9,072 x 10 –
4 m2.
ó
∆A = 0,000 9072 m2.
Kesimpulan
:
Ruang
kosong yang disediakan Pak Soni lebih besar dari pada luas pemuaian kaca. Maka
pada saat terjadi pemuaian kaca tidak akan mengalami kerusakan (pecah).
Soal : 5
Setrika
listrik memiliki komponen bimetal di dalamnya seperti ditunjukkan pada gambar
berikut ini.
Logam
A dan B dibuat dari bahan – bahan berikut.
Dalam
penerapannya, saat dipanaskan bimetal akan melengkung ke atas berdasarkan data
tersebut. Tentukan beberapa kemungkinan jenis logam A dan logam B.
Pembahasan
Bimetal
merupakan perpaduan dua jenis logam yang memiliki nilai koefisien muai panjang
yang berbeda. Dan saat dipanaskan, logam dengan koefisien muai panjang lebih
besar akan memuai lebih panjang dibandingkan dengan logam yang memiliki nilai
koefisien muai panjang yang lebih kecil.
Dalam
permasalahan setrika listrik, bimetal mengalami pemanasan. Sehingga perpaduan
bimetalnya diharapkan akan melengkung ke atas seperti gambar berikut.
Maka susunan bimetal yang cocok untuk setrika listrik dengan cara menempatkan logam yang memiliki koefisien muai panjang lebih besar ditempatkan di bagian bawah. Dan koefisien muai panjang lebih kecil ditempatkan pada bagian atas.
Berikut
beberapa kemungkinan kombinasi bimetal pada setrika
Gambar 1
Papan Tulis yang digunakan mengajar
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Silahkan Berkomentar dengan Bijak sesuai dengan semangat kemajuan yang membangun Blog ini dan Jangan keluar dari topik