1. III. PEMUAIAN PANJANG
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh
perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima
kalor. Pemuaian pada zat gas ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk
satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk
tiga dimensi). Sedangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian
volume saja, khusus pada zat gas biasanya diambil nilai koofisien muai
volumenya sama dengan 1/273. Pemuaian panjang adalah bertambahnya
ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian
panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai
panjang benda tersebut. Sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada.
Contoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja adalah kawat
kecil yang panjang sekali.
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 benda
atau jenis bahan.
2. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum acara III Pemuaian Panjang adalah
a. menjelaskan pengaruh perubahan temperatur terhadap bahan
terutama logam

2. b. mengukur besarnya koefisien pemuaian panjang material
3. Waktu dan tempat praktikum
Praktikum acara III Pemuaian Panjang dilaksanakan pada hari
Kamis, 27 September 2012 pada pukul 12.30 – 14.30 WIB di
Laboratorium Rekayasa Proses Pengolahan Pangan dan Hasil Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
B. Tinjauan Pustaka
Pemuaian linear benda padat, ketika suatu benda padat mengalami
peningkatan temperatur ∆T, pertambahan panjangnya ∆L hampir sebanding
dengan panjang awalnya L0 dikalikan dengan T. Yaitu
∆L = α. L0 ∆T
dimana konstanta perbandingan disebut sebagai koefisien pemuaian linear.
Nilai tergantung pada sifat zat. Untuk berbagai keperluan, kita dapat
menganggap α sebagai konstanta yang sepenuhnya bebas dari T, meskipun hal
tersebut jarang benar. Dari persamaan di atas, α adalah perubahan panjang per
satuan panjang awal per derajat perubahan temperatur. Sebagai contoh, jika
kuningan sepangjang 1000.000 cm menjadi 1000.019 cm ketika temperatur
dinaikkan 1,0 0
C, koefisien pemuaian linear kuningan adalah
α= = = 1,9 x 10-3 o
C-1
Pemuaian luas, jika luas A0 memuai menjadi A0 + ∆A ketika mengalami
kenaikan temperatur ∆T, yaitu

3. ∆A=A0T
dimana adalah koefisien pemuaian luas. Untuk zat padat isotopik (yang
memuai dengan cara yang sama ke segala arah). Pemuaian volume, jika suatu
volume V0 memuai menjadi V0 + V ketika mengalami kenaikan temperatur,
maka
V=βV0∆T
dimana adalah koefisien pemuaian volume. Ini dapat berupa peningkatan atau
pengurangan volume (Bueche, 2006).
Pertambahan ukuran tiap bagian suatu benda untuk suatu bahan
temperatur tertentu sebanding dengan ukuran mula- mula bagian benda itu.
Jadi, jika kita naikkan temperatur suatu penggaris baja, misalnya,
pengaruhnya akan serupa dengan oembesaran fotografis. Garis- garis yang
semula berjarak pisah sama akan tetap berjarak sama, tetapi jika jarak
pisahnya lebih besar. Bila penggaris mempunyai lubang, maka lubang akan
menjadi lebih besar, seperti yang terjadi pada pembesaran fotografis. Satuan
adalah kebalikan derajat Celcius (1/0C) atau kebalikan Kelvin (1/K). koefisien
muai linier untuk padatan atau cairan biasanya tidak banyak berubah dengan
tekanan, tetapi dapat berubah dengan temperatur. Koefisien muai linear pada
suatu temperatur tertentu T didapat dengan mengambil limit T mendekati nol :
dengan banyak hal, ketelitian yang mencukupi didapat dengan menggunakan
nilai rata-rata untuk rentang temperatur yang lebar (Tipler, 1998).
Setiap benda apabila dipanaskan akan memuai atau mengembang,
begitu pula apabila didinginkan dari suhu normal akan menyusut,
mengembang dan menyusutnya suatu benda tergantung pada penambahan
atau penurunan temperatur yang diberikan pada benda tersebut, sebagai
contoh: bila benda mempunyai panjang L, dengan kedua ujungnya dijepit

4. mendapat pengaruh panas, bla koefisien muai panjang dan kenaikan
temperatur T, maka benda tersebut akan bertambah panjang (L)= TL. Begitu
pula dengan pipa, panjang pipa akan berubah dengan berubahnya temperatur
pipa tersebut dan temperatur pipa itu sendiri dipengaruhi oleh besarnya
temperatur fluida yang ada didalam pipa tersebut serta temperatur
sekelilingnya (Murni, 2004).
Untuk mendapatkan nilai koreksi, maka perlu diketahui suhu
pengukuran, koefisien muai termal dari balok ukur acuan dan yang dikalibrasi
serta panjang nominal balok ukur. Untuk suhu pengukuranbisa dilihat selama
proses pengukuran berlangsung, begitu pula panjang nominalnya. Tetapi
untuk koefisien muai termal, kadang-kadang pabrik pembuat balok ukur tidak
mencantumkan nilainya, sehingga ada kesulitan untuk melakukan koreksi.
Padahal dengan mengetahui masing-masing koefisien muai termal, maka akan
diperoleh selisihnya yang kemudian bias digunakaan untuk menentukan nilai
koreksinya. Dalam penentuan selisih koefisien muai termal balok ukur,
panjang nominal pasangan kedua balok ukur harus sama dan paling sedikit
diukur pada dua titik suhu yang berlainan. Nilai koefisien muai termal balok
ukur tergantung dari material yang digunakan untuk membuatnya. Tapi denga
pertimbangan teknis yang tertentu, perusahaan pembuat balok ukur
kebanyakan memilih baja sebagai bahan dasarnya. Walaupun demikian pada
saat ini banyak pula balok ukur yang dibuatt dari tungsten carbide, keramik
invar dan quartz (Anwar, 2004).
Benda memuai ketika dipanaskan dan menyusut bila didinginkan.
Besar pemuaian atau pengkerutan berbeda bergantung pada kisaran suhu
tinjauan, dan jenis materi (Kane dan Sternheim, 1997). Pemuaian itu
berprosentase kecil disbanding dimensi bendanya. Namun gaya yang
diberikan oleh pemuaian terlalu besar, sehingga tidak bias dilawan dan

5. bisanya hanya dihindari. Ini menyebabkan efek pemuaian benda menempati
peran penting dan selalu diperhitungkan keberadaannya (Irwan, 2004).
C. Alat, Bahan dan Cara Kerja
1. Alat :
a. Satu set peralatan muai panjang model Pasco TD-8558
b. Termometer
c. Ketel air dan kompor listrik
d. Mistar dan jangan sorong
2. Bahan :
a. Logam tembaga
b. Logam besi
3. Cara Kerja :
Gambar 3.1 Peralatan muai panjang
a. Memasang semua peralatan
b. Memastikan logam yang diuji terjepit dengan kuat

6. c. Mengukur panjang logam mula-mula
d. Meletakkan skala pertambahan panjang pada klem penyiku logam,
memastikan skala petambahan panjang dapat berputar dengan bebas
dan menentukan titik nol pengukuran
e. Isi ketel dengan air dan hidupkan pemanas
f. Menunggu sampain terjadi uap air panas
DAFTAR PUSTAKA

7. Anttila, Anu. 2004. Feasibility and Long-Term Stability of Surgically Assisted
Rapid Maxillary Expansion with Lateral Osteotomy. European Journal of
Orthodontics vol 26 no 4. Findland
Anwar, Mohammad. 2004. Penentu Selisih Koefisien Muai Termal Balok Ukur
Pada Kalibrasi Balok Ukur Dengan Metode Komparasi. Puslit KIM-LIPI.
Tangerang
Bueche, J. 2006. Fisika Universitas. Erlangga. Jakarta
Irwan, dkk. 2004. Penggunaan Potensiometer Sebagai Transduser Untuk
Menentukan Muai Panjang Batang Logam. Jurnal Fisika Indonesia. FMIPA
UGM Yogyakarta
Murni. 2004. Ekspansi Belokan Efektif Untuk Meredam Pertambahan Panjang
Pipa Karena Pemuaian. Traksi Vol 2 No 2
Sharma, SS. 2012. Thermal Expansion Coefficient for Lead-Graphite and Lead-
Iron Metal Matrix Composites. International Conference on Mechanical,
Production and Materials Engineering (ICMPME 2012). Bangkok
Tipler, Paul A. 1998. Fisika Untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 1.
Erlangga. Jakarta
Young, Hugh D. 2000. University Physics. Addison Wesley International Student
Edition. New York