Rumus Pemuaian Zat Cair, Anomali Air dan Contoh Soal

Diposting pada

Rumus Pemuaian Zat Cair, Anomali Air dan Contoh Soal – Bagaimana konsep anomali air itu? Bagaimana cara menyelesaikan contoh soal pemuaian zat cair itu? Bagaimana rumus pada materi pemuaian zat cair itu? Secara umum pemuaian zat dapat diartikan sebagai peristiwa geomeri yang berubah karena pengaruh kalor (panas) pada sebuah benda. Perubahan geometri yang dimaksud tersebut dapat berupa pertambahan lebar, volume dan panjang. Biasanya pemuaian tersebut disertai dengan kenaikan suhu pada zat. Lalu dimana kita dapat menjumpai proses pemuaian itu?

Rumus Pemuaian Zat Cair, Anomali Air dan Contoh Soal
Pemuaian pada Zat Cair

Conton pemuaian (yang merugikan) pada umumnya dapat kita jumpai pada bengkoknya rel kereta api. Selain itu adapula contoh pada pemuaian (yang menguntungkan) seperti pemuaian cairan merkuri yang terdapat pada termometer. Contoh dari pemuaian bimetal tersebut memang terlihat pada termometer, setrika ataupun sekring. Pemuaian dapat terjadi pada zat cair, zat padat dan zat gas. Untuk materi pemuaian zat cair mencakup pembahasan mengenai rumus pemuaian zat cair dan contoh soal pemuaian zat cair.

Rumus Pemuaian Zat Cair, Anomali Air dan Contoh Soal

Apakah anda pernah melihat kegiatan memasak atau memanaskan air dengan suhu tertentu pada panci? Peristiwa ini tentunya membuat air menjadi meluap. Bagaimana hal ini dapat terjadi? Kondisi seperti ini dapat terjadi karena adanya pemuaian zar cair. Pemuaian tersebut terkenal dengan nama pemuaian volume pada zat cair karena kenaikan suhu yang semakin tinggi akan membuat penambahan volume zat cairnya menjadi semakin besar. Pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan tentang rumus pemuaian zat cair, anomali air dan contoh soal pemuaian zat cair.

Baca juga : Pengertian Energi Potensial, Rumus, dan Contoh Soal

Pengertian pemuaian secara umum ialah pertambahan ukuran pada sebuah benda dikarenakan suhu zatnya naik. Pemuaian zat ini memiliki besar yang disesuaikan dengan jenis zat, ukuran benda pertamanya dan kenaikan suhunya. Terjadinya pemuaian zat cair memang pengamatannya relatif lebih mudah daripada zat padat. Untuk mengukur pemuaian zat cair ini dapat dilakukan dengan alat bernama dilatometer. Akan tetapi masing masing jenis zat cair memiliki pemuaian yang tidak sama. Hal ini dikarenakan volumenya akan berbeda setelah dipanaskan, meskipun volume zat cair mula mulanya sama.

Rumus Pemuaian Zat Cair

Pemanfaatan pemuaian zat cair pada umumnya terlihat pada alat termometer. Termometer ini menggunakan zat cair yang berupa alkohol atau raksa. Zat cair dalam pipa kapiler ini memiliki sifat yang naik turun karena pemuaian sehingga dapat berguna untuk mengukur suhu. Di sepanjang pipa kapiler terdapat permukaan zat cair yang baik dan berbentuk sesuai suhu benda di posisi tertentu. Pengukuraan suhu ini dibentuk dalam perhimpitan skala dengan suhu permukaan zat cair di pipa kapiler. Di bawah ini terdapat rumus pemuaian zat cair yaitu sebagai berikut:

ΔV = V₀yΔT = V₀3αΔT = 3V₀αΔT

Keterangan:
ΔV = Perubahan volume benda (m³)
V₀ = Volume awal benda (m³)
y = Koefisien muai volume (/°C)
ΔT = Perubahan suhu (°C)

Pemuaian Beberapa Macam Zat Cair

Setelah menjelaskan tentang rumus pemuaian zat cair di atas, kemudian saya akan membagikan beberapa pemuaian pada jenis jenis zat cair. Pada dasarnya masing masing jenis zat cair mengalami pemuaian yang berbeda sesuai dengan jenis zatnya, seperti halnya pada zat padat. Dalam zat cair pada umumnya terdapat pemuaian yang berhubungan dengan dimensi volume. Nilai pemuaian ini memiliki besar yang tidak sama pada setiap jenis zat cair. Misalnya saja pada alkohol terdapat pemuaian yang lebih besar dibandingkan pemuaian pada gliserin, pada minyak parafin memiliki pemuaian yang lebih besar dibandingkan gliserin dan sebagainya.

Materi pemuaian zat cair ini memang memiliki pengaruh dari setiap macam zat cairnya. Pemuaian ini dapat dibedakan antara satu zat cair dengan zat cair lainnya menggunakan nilai koefisien mulai volumenya. Adapun beberapa macam koefisien muai volume zat cair yang tersedia yaitu meliputi:

  • Alkohol (Methil) memiliki koefisien muai volume sebesar 0,0012/°C.
  • Alkohol (Etil) memiliki koefisien muai volume sebesar 0,0011/°C.
  • Minyak parafin memiliki koefisien muai volume sebesar 0,0009/°C.
  • Gliserin memiliki koefisien muai volume sebesar 0,0005/°C.

Baca juga : Materi Medan Magnet: Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal

Anomali Air

Setelah menjelaskan tentang rumus pemuaian zat cair dan pemuaian pada beberapa macam zat cair di atas. Selanjutnya saya akan membahas tentang anomali air. Pemuaian akan terjadi pada hampir semua zat ketika suhu dinaikkan atau dipanaskan. Namun zat tersebut akan mengalami penyusutan apabila suhu diturunkan. Akan tetapi peristiwa ini tidak selalu terjadi seperti itu pada air karena pemanasan air dari suhu 0°C ke 4°C akan mengakibatkan volume air tidak bertambah dan terjadi penyusutan. Maka dari itu air tidak akan menyusut apabila terjadi penurunan suhu dari 4°C ke 0°C, tetapi hal ini malah menyebabkan pemuaian. Peristiwa seperti ini dapat dikenal dengan nama ketidakteraturan atau anomali air.

Pengertian anomali air ialah pengecualian pada zat cair yang dialami saat dipanaskan ataupun didinginkan. Dalam anomali air ini terdapat fenomena yang membahas alasan adanya es dipermukaan danau saja ketika di musim dingin, sedangkan ikan ikan masih dapat berenang di bagian bawah airnya.

Contoh Soal Pemuaian Zat Cair

Setelah menjelaskan tentang rumus pemuaian zat cair, pemuaian pada beberapa macam zat cair dan pengertian anomali air di atas. Selanjutnya saya akan membagikan contoh soal pada materi pemuaian zat cair terkait rumus tersebut. Berikut contoh soal dan pembahasannya:

Volume air yang mengisi panci secara penuh besarnya 8 liter. Dalam panci tersebut terdapat pemanasan air, sehingga suhunya naik menjadi 90°C. Tentukan volume air pada panci yang akan tumpah? (koefisien muai air = 0,004/°C)

Pembahasan.
Diketahui : Vo = 8 liter; ΔT = 90°C; γ = 0,004/°C
Ditanyakan : ΔV = ?
Jawab :
Tumpahnya air tersebut memiliki volume yang sama dengan penambahan volume air ketika dipanaskan. Untuk itu contoh soal pemuaian zat cair ini dapat diselesaikan dengan rumus seperti berikut:
ΔV = Vo.γ.ΔT
ΔV = 8 x 0,004 x 90
ΔV = 2,88 liter
Jadi volume air pada panci yang akan tumpah ialah 2,88 liter.

Sekian penjelasan mengenai rumus pemuaian zat cair, anomali air dan contoh soal pemuaian zat cair. Pemuaian zat cair ialah pertambahan ukuran pada sebuah benda cair dikarenakan suhu zatnya naik. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan terima kasih telah membaca materi pemuaian zat cair di atas.