Assalaamu’alaikum, pada kali ini admin akan memberikan contoh soal essay dan jawaban mengenai pemuaian. Semoga contoh soal essay dan jawaban mengenai pemuaian ini bermanfaat banyak.
Soal No. 1). Pada suhu o derajat C suatu logam mempunyai panjang 75 cm. Setelah dipanasi hingga suhu 100 derajat C, panjangnya menjadi 75,09 cm. Berapakah koefisien muai panjang logam tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
l = 75,09 cm = 0,7509 m
l0 = 75 cm = 0,75 m
T = 100 derajat C
T0 = 0 derajat C
Ditanyakan: α = …?
Jawaban:
Untuk mencari koefisien muai panjang logam tersebut, gunakan persamaan (2), yaitu sebagai berikut.
Soal No. 2). Suatu logam mengalami perubahan suhu dari 30oC menjadi 80oC. Jika panjang akhir logam adalah 115 cm dan koefisien muai panjang logam 3.10-3 oC-1, maka panjang awal logam dan pertambahan panjang logam adalah…..
Pembahasan
Diketahui :
Pertambahan suhu (ΔT) = 80oC – 30oC = 50oC
Panjang akhir (L2) = 115 cm
Koefisien muai panjang logam (a) = 3.10-3 oC-1
Ditanya : Panjang awal (L1) dan pertambahan panjang (ΔL)
Jawaban :
a) Panjang awal (L1)
Rumus pertambahan panjang :
ΔL = α L1 ΔT
Rumus panjang akhir :
L2 = L1 +ΔL
L2 = L1 + α L1 ΔT
L2 = L1 (1 + α ΔT)
115 cm = L1 (1 + (3.10-3 oC-1)(50oC)
115 cm = L1 (1 + 150.10-3)
115 cm = L1 (1 + 0,15)
115 cm = L1 (1,15)
L1 = 115 cm / 1,15
L1 = 100 cm
b) Pertambahan panjang (ΔL)
ΔL = L2 – L1
ΔL = 115 cm – 100 cm
ΔL = 15 cm
Soal No. 3). Suatu batang baja sepanjang 1 m bertambah panjang 1 mm setelah suhunya dinaikkan dari 0 derajat C menjadi 100 derajat C. Pertambahan panjang batang baja dengan panjang 80 cm jika dipanaskan dari 0 derajat C sampai 120 derajat C adalah ….
Jawaban:
Soal No. 4). Selembar plat baja luasnya 4 m2 bersuhu 15°C. Guna pemasangan dok kapal, suhu dinaikkan menjadi 95°C. Jika koefisien muai panjang baja 12 x 10-6/°C, tentukan :
a. Pertambahan luas plat baja
b. Luas plat baja setelah kenaikan suhu
Jawaban :
a. ΔA = Ao . 2α . Δt
= 4 . 2 . 12 x 10-6 . (95-15)°C
= 4 . 24 . 10-6 . 80
= 96 . 10-6 . 8 . 101
= 76,8 . 10-5 m2
b. At = Ao + ΔA
= 4 + 76,8 . 10-5
= 4 + 0,00768 m2
= 4,00768 m2
Soal No. 5). Batang besi sepanjang 1 m pada suhu 0oC, dipanaskan sampai 100oC sehingga menyebabkan batang bertambah panjang 1 mm. Jika batang besi lain yang sejenis dengan panjang mula-mula 6 m dipanaskan dari 0oC sampai 120oC, pertambahan panjang besi tersebut adalah ….
Jawaban:
