7 Contoh pemuaian

Pemuaian adalah kecenderungan materi untuk mengubah bentuk, luas, dan volumenya sebagai respons terhadap perubahan suhu. Temperatur adalah fungsi monoton dari energi kinetik molekul rata-rata suatu zat. Ketika suatu zat dipanaskan, energi kinetik molekulnya meningkat. Dengan demikian, molekul-molekul mulai bergetar / bergerak lebih banyak dan biasanya mempertahankan pemisahan rata-rata yang lebih besar. Bahan yang berkontraksi dengan kenaikan suhu tidak biasa; efek ini terbatas dalam ukuran, dan hanya terjadi dalam kisaran suhu terbatas.

Memprediksi Pemuaian

Jika persamaan keadaan tersedia, dapat digunakan untuk memprediksi nilai ekspansi termal pada semua suhu dan tekanan yang diperlukan, bersama dengan banyak fungsi keadaan lainnya.

Koefisien Pemuaian

Koefisien pemuaian menggambarkan bagaimana ukuran suatu benda berubah dengan perubahan suhu. Secara khusus, ini mengukur perubahan fraksional dalam ukuran per derajat perubahan suhu pada tekanan konstan. Beberapa jenis koefisien telah dikembangkan: volumetrik, luas, dan linier. Pilihan koefisien tergantung pada aplikasi tertentu dan dimensi mana yang dianggap penting.

Koefisien pemuaian volumetrik adalah koefisien ekspansi termal paling dasar, dan paling relevan untuk cairan. Secara umum, zat memuai atau berkontraksi ketika suhunya berubah, dengan pemuaian atau kontraksi terjadi di segala arah. Zat yang berkembang pada kecepatan yang sama di setiap arah disebut isotropik. Untuk bahan isotropik, area dan koefisien ekspansi termal volumetrik masing-masing kira-kira dua kali dan tiga kali lebih besar dari koefisien muai linier.

Contoh

Pemuaian disebabkan oleh pemanasan padatan, cairan atau gas, yang membuat partikel bergerak lebih cepat atau bergetar lebih (untuk padatan). Ini berarti partikel mengambil lebih banyak ruang dan karena itu zat mengembang.

Beberapa efek pemuaian sehari-hari bermanfaat, tetapi beberapa hanya gangguan biasa.

Berikut ini tujuh contoh pemuaian:

  • Jika Anda pernah mencoba membuka tutup yang macet dari stoples kaca, Anda akan menghargai efek pemuaian ini. Cukup sediakan air panas di atas tutup logam selama beberapa detik untuk memanaskan tutupnya. Ini akan membuat tutupnya sedikit membesar dan kemudian akan lebih mudah dibuka.
  • Jembatan memiliki bentang panjang dan dalam cuaca panas material yang terbuat dari jembatan akan meluas. Hal ini dapat menyebabkan ‘bagian’ bentang jembatan melengkung. Untuk menghindari hal ini, sambungan ekspansi dirancang ke dalam jembatan sehingga bagian jembatan dapat berkembang bebas tanpa melengkung.
  • Suatu cairan, ketika dipanaskan, akan mengembang dan dapat dibuat naik melalui tabung kapiler. Termometer menggunakan pemuaian cairan seperti merkuri atau alkohol untuk mengukur suhu menggunakan skala yang dikalibrasi.
  • Kabel yang menggantung di antara tiang listrik harus kendur. Ini untuk menghindari kabel menjadi terlalu kencang dan putus dalam cuaca dingin ketika material kabel menyusut. Terkadang Anda bisa melihat kabel-kabel ini melorot saat cuaca panas.
  • Bimetal memiliki dua strip logam yang direkatkan. Salah satu logam ini mengembang lebih banyak untuk setiap kenaikan suhu derajat daripada yang lain. Ini menyebabkan strip bimetal melengkung saat dipanaskan. Gerakan ini dapat bertindak sebagai sakelar listrik dengan menghubungkan rangkaian, misalnya untuk menyalakan kipas, jika suhu ruangan terlalu panas.
  • Udara dalam ban mobil menjadi hangat setelah perjalanan panjang dan ini meningkatkan tekanannya.
  • Jalur kereta api membutuhkan celah ekspansi (mirip dengan jembatan) untuk menghindari lengkungan dalam cuaca panas.

Add a Comment

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *