12 144138940 Makalah Pemuaian

7/26/2019 12 144138940 Makalah Pemuaian

1/10

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pemuaian adalah peristiwa bertambah panjang, luas, atau volume suatu

benda akibat perubahan suhu. Pemuaian pada suatu zat terjadi karena zat

menerima kalor sehingga suhu zat naik. Peristiwa pemuaian pada kehidupan

sehari-hari sangatlah banyak dari rel kereta api yang dipasang tidak rapat oleh rel

lain, karena rel akan memuai terkena sinar matahari yang panas. Ada pula

pemasangan jendela kaca yang tidak rapar terhadap kayunya/bingkainya, hal ini

disebabkan karena kaca nantinya/lama kelamaan akan memuai. Dan ada juga

pemompaan ban yang dipompa tidak sampai penuh, hal itu dilakukan oleh paramontir bengkel agar ban tidak mudah pecah yang disebabkan oleh pemuaian serta

untuk membengkokkan sebuah besi yang keras tukang las menggunakan siat

pemuaian dengan cara me las sebuah besi tersebut sampai memuai dan dapat

dibengkokkan

1.2 Tujuan Pembahasan

!aksud dari pembahasan pada studi kasus ini adalah kita dapat mengetahui

penerapan pemuaian yang diterapkan pada kehidupan sehari " hari. #ita dapat

mengetahui bagaimana cara kerja pemuaian dan manaatnya.

1.3 Batasan Masalah

- !enghitung koeisien muai panjang suatu zat.

- Pertambahan panjang suatu zat persatuan waktu karena perubahan suhu.

1


2/10

2. TEO! DA"A

2.1 Pengert#an $embatan %heatst&ne 'an (ambar

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh

perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

Pemuaian terjadi pada $ zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada

zat gas.

Pemuaian pada zat padat ada $ jenis yaitu pemuaian panjang %untuk satu

dimensi&, pemuaian luas %dua dimensi& dan pemuaian volume %untuk tiga

dimensi&. 'edangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume

saja, khusus pada zat gas biasanya diambil nilai kooisien muai volumenya sama

dengan (/)*$.

2.2 Pemua#an )anjang

Pemuaian panjang adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda

karena menerima kalor. Pada pemuaian panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil

dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. 'ehingga lebar dan tebal

dianggap tidak ada. +ontoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja

adalah kawat kecil yang panjang sekali.

Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa aktor yaitu

panjang awal benda, koeisien muai panjang dan besar perubahan suhu. #oeisien

muai panjang suatu benda sendiri dipengaruhi oleh jenis benda atau jenis bahan.

'ecara matematis persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan

panjang benda setelah dipanaskan pada suhu tertentu adalah

ila ingin menentukan panjang akhir setelah pemanasan maka digunakan

persamaan sebagai berikut

2
http://alljabbar.files.wordpress.com/2008/03/pertambahan-panjang.png


3/10

ang perlu diperhatikan adalah didala rumus tersebut banyak sekali menggunakan

lambang sehingga menyulitkan dalam menghapal. Disarankan untuk sering

menggunakan rumus tersebut dalam mengerjakan soal dan tidak perlu dihapal.

2.3 Pemua#an luas

Pemuaian luas adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena

menerima kalor. Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran

panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada.

+ontoh benda yang mempunyai pemuaian luas adalah lempeng besi yang lebar

sekali dan tipis. 'eperti halnya pada pemuian luas aktor yang mempengaruhi

pemuaian luas adalah luas awal, koeisien muai luas, dan perubahan suhu. #arena

sebenarnya pemuaian luas itu merupakan pemuian panjang yang ditinjau dari dua

dimensi maka koeisien muai luas besarnya sama dengan ) kali koeisien muai

panjang. Pada perguruan tinggi nanti akan dibahas bagaimana perumusan

sehingga diperoleh bahwa koeisien muai luas sama dengan ) kali koeisien muai

panjang. ntuk menentukan pertambahan luas dan volume akhir digunakan

persamaan sebagai berikut

3
http://alljabbar.files.wordpress.com/2008/03/pemuaian-luas.pnghttp://alljabbar.files.wordpress.com/2008/03/panjang-akhir.png


4/10

2.* Pemua#an +&lume

Pemuaian volume adalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena

menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran

panjang, lebar dan tebal. +ontoh benda yang mempunyai pemuaian volume adalah

kubus, air dan udara. 0olume merupakan bentuk lain dari panjang dalam $

dimensi karena itu untuk menentukan koeisien muai volume sama dengan $ kali

koeisien muai panjang. 'ebagaimana yang telah dijelskan diatas bahwa khusus

gas koeisien muai volumenya sama dengan (/)*$

Persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan volume dan

volume akhir suatu benda tidak jauh beda pada perumusan sebelum. 1anya saja

beda pada lambangnya saja. Perumusannya adalah

2., Man-aat Pemua#an

Pemasangan &'a Baja

an baja yang berdiameter lebih kecil dari pelek roda ketika ingin

dipasang harus dimuaikan lebih dulu untuk mempermudah.

Pengel#ngan

Pengelingan adalah proses penyambungan dua plat logam menggunakanpalu khusus. Pengelingan sering dilakukan pada pembuatan jembatan, pabrik

otomoti, pembuatan badan kapal laut, mobil, dan pesawat terbang.

Membuka tutu) b&t&l l&gam

otol kaca yang memiliki tutup logam sering kali sukar untuk dibuka.

untuk membukanya, tutup botol dipanaskan terlebih dahulu dengan apai. ketika

dipanaskan, tutup botol logam akan memuai lebih cepat daripada botol kaca

sehingga tutup akan longgar dan mudah dibuka.

e)#ng b#metal

4
http://alljabbar.files.wordpress.com/2008/03/pemuaian-volum.png


5/10

imetal artinya dua buah logam. keping bimetal adalah dua keping logam

yang memiliki koeisien muai panjang berbeda %biasanya kuningan dan besi& yang

dikeling menjadi satu. #eping bimetal sangat peka terhadap perubahan suhu.

pada suhu normal panjang kedua logam sama, jika suhunya naik, kedua logam

memuai dengan pertambahan panjang yang berbeda, akibatnya keping bimetal

membengkok ke arah logam yang mempunyai koeisien terkecil. Pembengkokan

bimetal dapat dimanaatkan untuk berbagai keperluan misalnya saklar alarm

bimetal, atau termometer bimetal.

Sambungan Rel Kereta Api

Pemasangan rel kereta api harus menyediakan celah antara satu batang rel

dengan batang rel yang lain. 2ika pada siang hari dan suhu meningkat, batang rel

akan memuai sehingga terjadi pertambahan panjang, dengan adanya celah tidak

terjadi tabrakan antara dua batang rel yang berdekatan yang dapat menyebabkan

rel kereta menjadi bengkok.

Kontruksi Jembatan

2embatan seringkali dibuat dari kerangka besi. 3angka jembatan yang

terbuat dari besi akan memuai jika suhunya naik, antara ujung rangka jembatan

dengan tiang beton diberi celah pemuaian. 'elain itu ujung tersebut diletakkan di

atas roda. #etika terjadi pemuaian, rangka bertambah panjang. #eberadaan roda

dan celah memudahkan gerak memanjang dan memendeknya rangka, sehingga

terhindar dari pembengkokan.

5


6/10

3. PEMBAHA"AN

Penerapan pemuaian sangat banyak dapat kita temui di kehidupan sehari "

hari. 'alah satu nya yang akan kami bahas adalah penerapan pemuaian pada

proses pengelingan plat logam. Pengelingan adalah proses penyambungan dua

plat logam menggunakan palu khusus. #edua plat yang akan disambung,

kemudian paku keling yang sudah dipanaskan hingga membara digunakan untuk

menyambung, setelah itu dipukul dengan palu khusus untuk di bentuk menjadi

datar.

Pada saat dingin kembali, paku menyusut dan kedua plat dapat tersambung

erat. Pada zaman sekarang pengelingan sering dilakukan pada pembuatan

jembatan, pabrik otomoti, pembuatan badan kapal laut, penyambungan pipa,

mobil, dan pesawat terbang, serta pada zama dulu pengelingan sering digunakan

untuk pembuatan roda pedati.

6


7/10

Penerapan pemuaian selanjutnya adalah keping bimetal. keping bimetal

adalah dua keping logam yang memiliki koeisien muai panjang berbeda

%biasanya kuningan dan besi& yang dikeling menjadi satu. #eping bimetal sangat

peka terhadap perubahan suhu. pada suhu normal panjang kedua logam sama,

jika suhunya naik, kedua logam memuai dengan pertambahan panjang yang

berbeda, akibatnya keping bimetal membengkok ke arah logam yang mempunyai

koeisien terkecil. Pembengkokan bimetal dapat dimanaatkan untuk berbagai

keperluan misalnya saklar alarm bimetal, atau termometer bimetal.

Penerapan pada alarm kebakaran , keping bimetal digunakan sebagai

saklar alarm. Pada saat terjadi kebakaran suhu ruangan akan meningkat, sehingga

menyebabkan keping bimetal memuai ke arah logam yg koeisiennya lebih kecil.

Pada saat keping bimetal itu memuai dan melengkung, keping bimetal yangmelengkung akan menyentuh ujung dari rangkaian listrik yang terpisah, sehingga

rangkaian tersambung dan arus listrik akan mengalir melalui keping bimetal dan

alarm akan berbunyi.

7


8/10

*. ANAL!"A A"U"

'iat pemuaian sangat banyak di terapkan dalam kehidupan sehari " hari.

'eperti contoh dari penerapan pemuaian yang ada di pembahasan, pengelingan

dan keping bimetal menggunakan prinsip pemuaian dalam prosesnya. Pada

pengelingan paku keling yang dipanaskan hingga membara akan memuai dan

menjadi lebih mudah untuk dibentuk menggunakan palu. #arena pada saat logam

dalam keadaan panas akan lebih besar energy yang dapat diserap logam tersebut.

#emudian pada saat temperature logam itu menurun maka logam akan kembali ke

ukuran semula dan mempererat logam yang digabungkan.

#emudian pada keping bimetal penerapan pemuaian dilakukan pada

prosesnya. !elalui pemanaatan koeisien muai suatu benda, sehingga

penggabungan dua logam dengan koeisien yang berbeda dapat membuat keping

logam tersebut melengkung saat terjadi pemuaian. 1al ini dikarenakan logam

yang koeisien muainya lebih rendah akan lebih cepat memanjang dan menekan

ke arah logam yang koeisien muainya lebih besar. Dengan memanaatkan siat

bimetal yang peka terhadap perubahan temperatur ini maka keping bimetal dapat

diterapkan dalam kehidupan sehari " hari sebagai saklar pada alarm kebakaran.

,. E"!MPULAN

,.1 E"!MPUAN

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari studi kasus mengenai

pemuaian ini adalah pemuaian banyak diterapkan dalam kehidupan sehari " hari.

!elalui pembahasan salah satu contoh penerapan pemuaian, pengelingan dan

keping bimetal, kita telah mengetahui aktor yang mempengaruhi keping bimetal

adalah koeisien muai panjang suatu logam dan pada pengelingan adalah

8


9/10

pemuaian volume logam. #emudian melalui contoh " contoh penerapan yang

kami sebutkan kita dapat melihat bahwa penerapan pemuaian tidak hanya menjadi

bagian dalam proses kerja suatu system tetapi dengan mengetahui pemuaian kita

dapat mengantisipasi pemuaian yang terjadi karena perubahan suhu lingkungan.

'ebagai contohnya adalaha penerapan pada kabel listrik dan pemasangan rek

kereta api.

9


10/10

DA/TA PU"TAA

+holis, bambang.)4(5.Modul Praktikum Fisika.

2akarta niversitas 6risakti

7iancoli, douglas +. )44(.Fisika edisi kelima jilid I.

2akarta 8rlangga.

oung , hugh . D dan reedman. )44).Fisika universitas kesepuluh jilid I.

2akarta 8rlangga

10.

Documents

12 144138940 Makalah Pemuaian