jelaskan peristiwa pemuain zat padat menurut teori partikel (apa yang terjadi dengan gaya² kohesi dan susunan serta jarak atom/ molukel zat padat) ketika memuai?​

Pernah melihat ada besi yang memanjang dari bentuk awalnya ketika ‘bertemu’ dengan panas, atau bola yang membesar dari bentuk sebelumnya? Jika ya, inilah apa yang disebut dengan pemuaian. Pemuaian panas sendiri bisa diartikan sebagai perubahan suatu benda yang bisa menjadi bertambah panjang, lebar, luas, atau berubah volumenya karena terkena panas (kalor).

Singkatnya, pemuaian adalah perubahan benda yang terjadi karena panas. Pemuaian terjadi pada suatu benda karena benda tersebut mampu menyerap kalor. Suatu benda dengan wujud zat yang berbeda, baik itu zat padat, zat cair dan gas jika mengalami pemuaian akan mengalami peningkatan volume.

Pemuaian pada benda dapat dikelompokkan ke dalam tiga jenis, yakni pemuaian pada zat padat, pemuatan pada zat cair dan pemuaian bentuk gas. Dalam artikel kali ini, kita akan mengupas mengenai pemuaian pada zat padat. Terdiri dari apa saja?

Seridaknya ada tiga jenis pemuaian pada zat padat, termasuk pemuaian panjang, pemuaian luas dan pemuaian volume. Berikut penjelasannya.

Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang adalah penambahan panjang benda karena mendapat panas. Salah satu contoh dari pemuaian panjang terjadi pada sebuah kawat. Dimana saat dipanaskan, kawat akan mengalami penambahan ukuran panjang. Penambahan ukuran panjang pada kawat ini membuktikan bahwa kawat mengalami pemuaian panjang.

Pemuaian panjang yang terjadi pada suatu benda dipengaruhi oleh panjang awal, besar perubahan suhunya, dan koefisien muai panjang benda tersebut. Dimana semakin besar nilai panjang awal suatu benda, maka semakin besar pula perubahan panjangnya.

Selain itu, penambahan panjang benda akibat pemuaian juga akan semakin besar jika perubahan suhunya semakin besar. Demikian semakin besar koefisien muai panjang suatu benda, maka semakin besar pula perubahan panjang akibat pemuaian.

Koefisien muai panjang adalah bilangan yang menunjukkan penambahan panjang tiap satu satuan panjang zat jika suhunya dinaikkan 1 ͦC. Tiap benda memiliki koefisien muai Panjang yang berbeda-beda. Misalnya, pemuaian Panjang aluminium lebih besar dari besi. Hal tersebut dikarenakan oleh nilai koefisien muai aluminium lebih besar daripada koefisien muai besi.

Secara Matematis, pemuaian Panjang dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut:

ΔΙ = IoαΔT

Dengan ΔΙ adalah muai Panjang (m), ΔT adalah perubahan suhu ( ͦC), Io adalah Panjang awal benda (m), dan α adalah koefisien muai dengan satuan per ͦC (/ ͦC).

Pemuaian luas

Pemuaian luas merupakan penambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Contoh pemuaian luas adalah pemuaian pada lempengan besi. Lempengan besi tersebut akan memuai pada kedua arah sisi-sisinya.

Pada benda yang berdiameter dua, yaitu memiliki panjang dan lebar seperti kepingan atau bidang, maka dapat dikatakan bahwa benda tersebut memiliki luas. Saat benda tersebut dipanaskan dan dipengaruhi oleh luas benda awal, besarnya kenaikan panas atau perubahan suhunya, dan koefisien muai luas benda tersebut.

Nilai koefisien muai luas benda tersebut sebanding dengan dua kali nilai koefisien muai panjang. Hal ini dikarenakan pergerakan benda akibat panas berlangsung dua arah.

Pemuaian luas benda akibat pemuaian dapat ditentukan dengan rumus berikut:

ΔA = AoβΔT = Ao2αΔT

Dengan ΔA adalah penambahan luas benda (m2), Ao luas awal benda (m2), β merupakan koefisien luas benda (/ ͦC), dan ΔT perubahan suhu ( ͦC).

Pemuaian volume

Pemuaian voume disebut juga dengan pemuaian ruang. Pemuaian ini terjadi pada benda yang memiliki ruang, misalnya balok, bola, dan tabung.

Saat benda tersebut dipanaskan, pergerakan partikel benda akibat dipanaskan akan memiliki tiga arah, yaitu panjang, lebar dan tinggi ruang. Hal ini menyebabkan nilai koefisien muai volume benda sama dengan tiga kali koefisien muai panjang benda saat dipanaskan. Besarnya penambahan volume suatu bahan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

ΔV = VoyΔT = Vo3αΔT

Dengan ΔV adalah perubahan volume suatu benda (m3), Vo yaitu volume awal benda (m3), y adalah koefisien muai volume (/ ͦC) dan ΔT yaitu perubahan suhu ( ͦC).