Apa yang terjadi pada zat padat ketika dipanaskan?

Kabel listrik akan mengendur ketika siang hari merupakan salah satu efek pemuaian panjang. Foto: Pixabay

Zat padat dapat mengalami pemuaian menjadi beberapa jenis. Besarnya pemuaian zat, bergantung pada ukuran benda semula, kenaikan suhu, dan jenis zat tersebut. Efek pemuaian zat sangat bermanfaat dalam pengembangan berbagai teknologi.

Menurut buku Bimbel Rahasia Inti IPA Terpadu SMP Kelas 7,8, dan 9 karya Desy Ambarwati, S.Pd (2014: 42), pemuaian adalah bertambahnya ukuran zat akibat adanya kenaikan suhu. Sebagian besar zat, akan memuai bila dipanaskan dan menyusut ketika didinginkan.

Bila suatu zat dipanaskan (suhunya dinaikkan), maka molekul-molekulnya akan bergetar lebih cepat dan amplitudo getaran akan bertambah besar. Akibatnya, jarak antara molekul benda menjadi lebih besar dan terjadilah pemuaian.

Dalam pembahasan kali ini, akan dijelaskan secara lengkap bagaimana pemuaian zat padat bisa terjadi beserta jenis-jenisnya. Agar lebih memahaminya, simak penjelasan lengkapnya berikut ini yang dirangkum dalam buku Pendalaman Materi Ilmu Pengetahuan Alam SMP Kelas VII (2020: 63).

Pemuaian zat padat yang mengubah luas suatu benda dapat ditunjukkan pada pemasangan kaca di jendela kayu. Foto: Pixabay

Pemuaian Zat Padat

Pemuaian zat padat adalah jenis pemuaian yang terjadi pada suatu benda padat. Pemuaian terjadi pada seluruh bagian benda padat tersebut. Pemuaian zat padat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

Pemuaian panjang adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian ini, nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Akibatnya, lebar dan tebal dianggap tidak ada.

Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang, dan besar perubahan suhu. Koefisien muai panjang suatu benda sendiri, dipengaruhi oleh jenis atau bahan benda tersebut.

Contoh benda yang mengalami pemuaian panjang adalah kabel listrik yang sengaja dilebihkan panjangnya. Pada peristiwa ini, kabel listrik akan menegang pada malam hari dan tampak kendur di siang hari, karena terkena panas matahari.

Pemuaian volume pada benda padat dapat digambarkan pada peristiwa panci yang digunakan untuk memasak. Foto: Pixabay

Pemuaian luas adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada.

Faktor yang memengaruhi pemuaian luas adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Pemuaian luas sebenarnya adalah pemuaian panjang yang ditinjau dari dua dimensi, maka koefisien muai luas besarnya sama dengan dua kali koefisien muai panjang.

Contoh benda yang memiliki pemuaian luas adalah jendela kaca rumah. Saat udara dingin, kaca akan menyusut karena koefisien muai kaca lebih besar daripada koefisien muai kayu.

Jika suhu meningkat, maka kaca akan memuai lebih besar daripada kayu, sehingga kaca akan terlihat terpasang dengan rapat pada kusen kayu tersebut.

Pemuaian volume adalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar, dan tebal.

Volume merupakan bentuk lain dari panjang tiga dimensi, sehingga untuk menentukan koefisien muai volume, sama dengan tiga kali koefisien muai panjang.

Contoh sederhana mengenai pemuaian volume, terjadi pada kegiatan memasak air di dalam panci. Tanpa disadari, panci mengalami pemuaian saat dipanaskan. Air dan panci sama-sama menyerap kalor dari api.

Panci yang menyerap kalor tersebut, ukurannya akan bertambah karena mengalami pemuaian. Pemuaian ini menyebabkan panci mengalami penambahan volume juga.

Pada umunya, zat-zat akan memuai ketika dipanaskan dan menyusut kembali ketika didinginkan. Hal ini terjadi karena molekul-molekul benda bergetar lebih cepat dan molekul tersebut memerlukan lebih banyak ruang sehingga terjadilah pemuain. Akan tetapi, ada pula sebagian zat yang menyusut jika didinginkan pada suhu tertentu.

Pemuaian zat umumnya terjadi ke segala arah . Namun, kita dapat memperhatikan pemuaian pada arah tertentu, Misalya bertambah panjang atau luasnya suatu benda dan arah lain bisa diabaikan. Ada 3 macam proses pemuaian yang akan kita bahas, yaitu zat padat, zat cai, dan zat gas.

Proses pemuaian berkaitan erat dengan kalor dan suhu tertentu pada zat. Pada umumnya, zat yang mempunyai suhu tinggi akan mengalami pemuain dan benda yang memuai akan mengalami pertambahan ukuran.

rel kereta yang memuai

1. Proses pemuaian pada zat padat

Proses pemuaian pada zat padat bisa kita lihat saat kita sedang memanaskan batang logam. Semakin lama dipanaskan batang logam tersebut akan semakin panjang beberapa sepermili. Mengapa hal tersebut terjadi? Hal ini terjadi karena partikel-partikel zat selalu bergerak (bergetar) saat dipanaskan.

Jika zat padat tersebut dipanaskan, gerakan partikelnya akan semakin cepat dan saling menumbuk dengan partikel di dekatnya. Hal ini mengakibatkan jarak antar partikel menjadi renggang dan zat padat tersebut menjadi bertambah panjang. Pertambahan panjang bisa semakin besar jika waktu pemanasan semakin lama dan suhu semakin besar (panas).

2. Proses  pemuaian pada zat cair

Proses pemuaian pada zat cair terjadi misalnya pada saat kita memasak air dalam panci dan kita mengisinya sampai penuh. Ketika mendidih, air itu akan tumpah. Hal ini menunjukkan bahwa air memuai.

Dalam zat cair terjadi muai volume karena zat cair tersebut menempati ruang sesuai tempatnya. Pemuaian pada zat cair berbeda-beda bergantung besar koefisien muai volume. Semakin besar koefisien muai volume suatu zat, semakin besar pula pemuaiannya.

3. Proses pemuaian pada zat gas

Proses pemuaian gas terjadi jika gas tersebut mendapat kalor yang semakin besar. Misalnya kamu meniup balon dan balon tersebut kamu letakkan di halaman yang terkena terik sinar matahari, maka lama-kelamaan balon tersebut akan pecah. Pecahnya balon tersebut karena gas/udara dalam balon akan memuai dan terdesak keluar sampai balon tak lagi mampu menahan ikatan partikel.

Kesimpulan:

-Pemuaian adalah bertambahnya ukuran sautu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.

-Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu zat padat, cair dan gas

-Semakin panas benda maka pemuaian akan semakin besar

-Pemuain zat pada ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang, luas dan volume

Demikian artikel dari saya tentang Proses Pemuaian Zat Padat, Zat Cair dan Zat Gas semoga bisa bermanfaat bagi agan sekalian.

Apa yang terjadi jika zat padat dipanaskan?

Apa yang terjadi pada partikel zat padat ketika dipanaskan brainly?

Bagaimana proses terjadinya pemuaian zat padat?

Apakah suhu berpengaruh terhadap proses pemuaian zat padat?