Dokumen ini membahas tentang pemuaian zat padat, cair, dan gas serta pentingnya pemahaman prinsip tersebut dalam konteks teknologi dan kehidupan sehari-hari. Penjelasan mencakup rumus-rumus pemuaian, contoh eksperimen, dan aplikasi praktis seperti pemasangan rel kereta, kabel listrik, dan termometer bimetal. Selain itu, dijelaskan juga fenomena anomali air di mana air menyusut saat dipanaskan dari 0°C ke 4°C.

1. Mengapa pemasangan kabel listrikMengapa pemasangan kabel listrik
harus kendor ?harus kendor ?
Mengapa pemasangan rel KA harusMengapa pemasangan rel KA harus
diberi celah ?diberi celah ?

3. Diharapkan siswa dapat :Diharapkan siswa dapat :
1. Menyelidiki proses pemuain pada1. Menyelidiki proses pemuain pada
zatzat padatpadat,, caircair dan gas.dan gas.
2. Merencanakan percobaan2. Merencanakan percobaan
sederhana untuk menunjukkansederhana untuk menunjukkan
pemuaianpemuaian zat cairzat cair dandan zat padatzat padat..
3. Menunjukkan prinsip pemuian3. Menunjukkan prinsip pemuian
dalam teknologi misalnyadalam teknologi misalnya BimetalBimetal

4. PemuaianPemuaian
PemuaianPemuaian : pertambahan: pertambahan ukuranukuran
suatu benda karena bendasuatu benda karena benda
dipanaskan.dipanaskan.
Pada umumnayaPada umumnaya semua bendasemua benda
memuai bila dipanaskan kecualimemuai bila dipanaskan kecuali airair
dandan bismut.bismut.

5. Pemuaian Zat PadatPemuaian Zat Padat
 Perhatikan percobaan animasi berikut !Perhatikan percobaan animasi berikut !
Alat di atas disebutAlat di atas disebut MusschenbroekMusschenbroek; untuk; untuk
menyelidiki pemuaian zat padat.menyelidiki pemuaian zat padat.
KareanaKareana jarumjarum pada skalapada skala bergerak naikbergerak naik
berarti batang (zat padat) tersebutberarti batang (zat padat) tersebut memuaimemuai..
 Pemuaian zat padat ada 3 macam yaitu :Pemuaian zat padat ada 3 macam yaitu :

6. Pemuaian PanjangPemuaian Panjang
Pemuaian Panjang : pertambahan panjangPemuaian Panjang : pertambahan panjang
bila benda berbentuk batang dipanaskan.bila benda berbentuk batang dipanaskan.
Pemuaian panjang ditentukan olehPemuaian panjang ditentukan oleh panjangpanjang
mula-mulamula-mula,, kenaikan suhukenaikan suhu dandan jenis bendajenis benda..
Bilangan yang menunjukkan pertambahanBilangan yang menunjukkan pertambahan
panjang tiap satuan panjang bila suhu naikpanjang tiap satuan panjang bila suhu naik
11ºC disebutºC disebut koefisien muai panjangkoefisien muai panjang..
 ∆∆ll lltt - l- loo
αα = ───── atau= ───── atau αα = ──────= ──────
lloo.. ∆∆tt lloo.( t.( t22-t-t11 ))

7. Panjang akhir setelah dipanaskan dapatPanjang akhir setelah dipanaskan dapat
dihitung dengan rumus :dihitung dengan rumus :
lltt ==lloo{ 1+{ 1+ αα (t(t22-t-t11)})}
Keterangan:
lltt = panjang akhir (m)= panjang akhir (m)
lloo = panjang awal (m)= panjang awal (m)
αα = koefisien muai panjang (/ºC)= koefisien muai panjang (/ºC)
tt22= suhu awal (ºC)= suhu awal (ºC)
tt11== suhu akhir (ºC)ºC)

8. Pemuaian LuasPemuaian Luas
Pemuaian Luas : pertambahan luas bendaPemuaian Luas : pertambahan luas benda
bila benda berbentuk lempeng dipanaskan.bila benda berbentuk lempeng dipanaskan.
Pemuaian luas ditentukan olehPemuaian luas ditentukan oleh luas mula-luas mula-
mulamula,, kenaikan suhukenaikan suhu dan jenis benda.dan jenis benda.
Bilangan yang menunjukkan pertambahanBilangan yang menunjukkan pertambahan
luas tiap satuan luas bila suhu naik 1luas tiap satuan luas bila suhu naik 1ºCºC
disebutdisebut koefisien muai luaskoefisien muai luas..
 ∆∆AA AAtt - A- Aoo
ββ = ─────= ───── atauatau ββ = ──────= ──────
AAoo.. ∆∆tt AAoo.( t.( t22-t-t11 ))

9. Luas akhir setelah dipanaskan dapatLuas akhir setelah dipanaskan dapat
dihitung dengan rumus :dihitung dengan rumus :
AAtt ==AAoo{ 1+{ 1+ ββ (t(t22-t-t11)})}
Keterangan:
At = luas akhir (m)At = luas akhir (m)
AoAo = luas awal (m)= luas awal (m)
ββ = koefisien muai luas (/ºC)= koefisien muai luas (/ºC)
t2= suhu awal (ºC)t2= suhu awal (ºC)
t1=t1= suhu akhir (ºC)ºC)

10. Hubungan antaraHubungan antara koefisien muai luas (koefisien muai luas (ββ))
dandan koefisien muai panjang (koefisien muai panjang (αα)) adalah:adalah:
ββ == 2α2α
sehingga rumus diatas dapat ditulis :sehingga rumus diatas dapat ditulis :
AAtt == AAoo{ 1+{ 1+ 2α2α (t(t22-t-t11)})}

11. Pemuaian VolumePemuaian Volume
Pemuaian volume : pertambahan volumePemuaian volume : pertambahan volume
benda bila benda berbentuk 3 dimensibenda bila benda berbentuk 3 dimensi
dipanaskan.dipanaskan.
Pemuaian luas ditentukan olehPemuaian luas ditentukan oleh volume mula-volume mula-
mulamula,, kenaikan suhukenaikan suhu dandan jenis benda.jenis benda.
Bilangan yang menunjukkan pertambahanBilangan yang menunjukkan pertambahan
volume tiap satuan volume bila suhu naikvolume tiap satuan volume bila suhu naik
11ºC disebutºC disebut koefisien muai volumekoefisien muai volume..
 ∆∆vv vvtt - v- voo
γγ = ───── atau= ───── atau γγ = ──────= ──────
vvoo.. ∆∆tt vvoo.( t.( t22-t-t11 ))

12. Volume akhir setelah dipanaskan dapatVolume akhir setelah dipanaskan dapat
dihitung dengan rumus :dihitung dengan rumus :
AAtt == AAoo{ 1+{ 1+ γγ (t(t22-t-t11)})}
Keterangan:
vvtt = volume akhir (m)= volume akhir (m)
vvoo = volume awal (m)= volume awal (m)
γγ = koefisien muai volume (/ºC)= koefisien muai volume (/ºC)
tt22 = suhu awal (ºC)= suhu awal (ºC)
tt11 == suhu akhir (ºC)ºC)

13. Hubungan antaraHubungan antara koefisien muai luas (koefisien muai luas (ββ))
dandan koefisien muai panjang (koefisien muai panjang (αα)) adalah:adalah:
γ = 3αγ = 3α
sehingga rumus diatas dapat ditulis :sehingga rumus diatas dapat ditulis :
AAtt == AAoo{ 1+ 3{ 1+ 3αα (t(t22-t-t11)})}

14. Pemuaian Zat CairPemuaian Zat Cair
 Perhatikan percobaan animasi berikut !Perhatikan percobaan animasi berikut !
Alkohol

15. Alat di atas disebutAlat di atas disebut dilatometerdilatometer;;
untuk menyelidiki pemuaianuntuk menyelidiki pemuaian zatzat
caircair..
Kareana permukaan air alkoholKareana permukaan air alkohol
naik berarti alkohol (zat cair)naik berarti alkohol (zat cair)
tersebut memuai.tersebut memuai.
Pada zat cair hanya berlakuPada zat cair hanya berlaku
pemuaian volume.pemuaian volume.

16. Volume akhir setelah dipanaskan dapatVolume akhir setelah dipanaskan dapat
dihitung dengan rumus :dihitung dengan rumus :
AAtt == AAoo{ 1+{ 1+ γγ (t(t22-t-t11)})}
Keterangan:
vvtt = volume zat cair akhir (m)= volume zat cair akhir (m)
vvoo = volume zat cair awal (m)= volume zat cair awal (m)
γγ = koefisien muai volume zat cair (/ºC)= koefisien muai volume zat cair (/ºC)
tt22 = suhu zat cair awal (ºC)= suhu zat cair awal (ºC)
tt11 == suhu zat cairzat cair akhir (ºC)ºC)

17.  Perhatikan percobaan animasi berikut !Perhatikan percobaan animasi berikut !
Dari percobaan di atasDari percobaan di atas
terlihat bahwaterlihat bahwa
pemuaian air (zatpemuaian air (zat
cair)cair) lebih besar darilebih besar dari
padapada pemuaianpemuaian
gelas (zatgelas (zat padat).padat).
Hal ini karena koefisienHal ini karena koefisien
muai volume air (zatmuai volume air (zat
cair) lebih besarcair) lebih besar
dari pada koefisiendari pada koefisien
muai volume gelas (zatmuai volume gelas (zat
padat).padat).
AIR

18. Pemuaian Zat GasPemuaian Zat Gas
 Perhatikan percobaan animasi berikut !Perhatikan percobaan animasi berikut !
Kareana air raksa (Hg) bergerak udaraKareana air raksa (Hg) bergerak udara
(gas) dalam labu tersebut memuai.(gas) dalam labu tersebut memuai.
Pada zat gas hanya berlaku pemuaianPada zat gas hanya berlaku pemuaian
volume seperti zat cair.volume seperti zat cair.
Hg

19. Volume akhir setelah dipanaskan dapatVolume akhir setelah dipanaskan dapat
dihitung dengan rumus :dihitung dengan rumus :
AAtt ==AAoo{ 1+{ 1+ γγ (t(t22-t-t11)})}
Keterangan:
vvtt = volume zat gas akhir (m)= volume zat gas akhir (m)
vvoo = volume zat gas awal (m)= volume zat gas awal (m)
γγ = koefisien muai volume zat gas (/ºC)= koefisien muai volume zat gas (/ºC)
tt22 = suhu zat gas awal (ºC)= suhu zat gas awal (ºC)
tt11 == suhu zat gaszat gas akhir (ºC)ºC)

20. Anomali AirAnomali Air
Bila air dipanaskan dari 0ºC menjadi 4ºCBila air dipanaskan dari 0ºC menjadi 4ºC
akan menyusut.akan menyusut.
Volume air terkecil pada suhu 4ºC.Volume air terkecil pada suhu 4ºC.
 Keanehan ini disebut anomali air.Keanehan ini disebut anomali air.
Dalam grafikDalam grafik ::
4ºº C0º0º C

21. Prinsip pemuaian dalam tehnologiPrinsip pemuaian dalam tehnologi
1.Bimetal1.Bimetal
bimetal : dua loagam yang memilikibimetal : dua loagam yang memiliki
koefisien muai panjangkoefisien muai panjang berbedaberbeda dikelingdikeling
jadijadi satu.satu.

22. Bila dipnaskan melengkung ke logamBila dipnaskan melengkung ke logam
yang koefisien muai panjangnya kecil.yang koefisien muai panjangnya kecil.
Bila didinginkan melengkung ke logamBila didinginkan melengkung ke logam
yang koefisien muai panjangnya besar.yang koefisien muai panjangnya besar.
2.Termometer bimetal.2.Termometer bimetal.
3.Termostat;untuk mempertahankan suhu3.Termostat;untuk mempertahankan suhu
ruangan supaya tetap.ruangan supaya tetap.
4.Saklar otomatis;untuk menyalakan saklar4.Saklar otomatis;untuk menyalakan saklar
alarm kebakaran.alarm kebakaran.

23. Pemuaian dalam kehidupanPemuaian dalam kehidupan
1.Pemasangan rel KA diberi celah untuk1.Pemasangan rel KA diberi celah untuk
memberi ruang bila rel kena panas danmemberi ruang bila rel kena panas dan
memuai, kalau tidak rel bisa melengkungmemuai, kalau tidak rel bisa melengkung
bahkan patah.bahkan patah.
2.Pemasangan kabel listrik /telepon dibuat2.Pemasangan kabel listrik /telepon dibuat
kendor agar tidak putus ketika kabelkendor agar tidak putus ketika kabel
menyusut.menyusut.
3.Pemasangan kaca jendela diberi celah3.Pemasangan kaca jendela diberi celah
agar kaca tidak pecah ketika memuai.agar kaca tidak pecah ketika memuai.

24. Mari kitaMari kita kerjakan soalkerjakan soal di LKS !di LKS !