Pemuaian dan Tegangan TermalPosted on 22 January 2013 by Septian Gusonela — No Comments ↓

Pemuaian adalah sebuah kejadian fisika dimana sebuah volume atau panjang berubah karena perubahan suhu, semakin tinggi suhu yang diberikan kepada benda tersebut akan membuat semakin memuai juga bendanya, kita definsikan perubahan suhu sebagai dt dan perubahan volume sebagai dV dan terdapat voume utamanya V. Koefisien muai kita sebut α dengan satuan 1/derajat.

Lalu kita integralkan keduanya menjadi

Kita artika bahwa koefisien muai volum ini bergantung pada volume awal perubahan suhu dan angka menjadikan perubahan volume . Namun ada yang berbeda dengan koefien muai volume air, jika kebanyakan zat jika dipanaskan akan memuai namun air pada saat suhu 0℃ – 4℃ akan mengalami penyusutan atau perubahan volume menjadi semakin kecil, karena volumenya menjadi kecil otomatis rapat mass pada 4℃ menjadi rapat massa maksimum, lalu ketika sudah melawati dari 4℃ air menjadi zat yang normal dimana akan bertambah volume ketika suhu naik.Untuk kabel atau batang, kalau kita perhatikan yang memuai adalah panjangnya, koefisiennya bukan koefisien muai volume lagi tapi koefisien muai  panjang. Untuk koefisien muai panjang tidak terlalu berbeda hanya dV dirubah menjadi dL dan V menjadi L, rumusnya kita tampilkan

Lalu di integralin seperti yang koefisen muai volume

Koefisien volume bisa dicari dalam bentuk koefisien linear. Misalkan ada kubus yang sisi nya L1, L2 dan L3Dan V = L1L2L3Dan menjadi

Kenapa dapat segitu, pertama kita mengalikan antara dV=dL1l2l3 + …Namun karena ini membicarakan mengenai koefisien muai maka ditambah dT atau perubahan suhunya , jadi kita bagi seluruh rumus diatas dengan dTLalu kita bagi lagi dengan 1/V supaya sama dengan α = 3β untuk lebih jelasnya lihat rumus dibawah ini

 Tegangan Termal

Bila ujung ujung suatu bahan yang tidak bebas memuai dan mengerut lalu dirubah suhunya maka didalam batang tersebut akan ada tegangan akibat kompresi, Untuk menghitungnya kita harus memahami koefisien muai panjang. Lalu dimasukan ke modulus young dan menjadi

tegangan termal yang satuannya didapat dari F/A, mari kita lihat penjabaran rumus rumusnya

Dan rumus modulus young adalah

Lalu masukan menjadi rumus tegangan termal

Jika masih bingung jangan malu bertanya dan kalau ada yang mau diskusi saya senang sekali, tentang pemuaian atau koefisien pemuaian dan Tegangan Termal