Berilah aku potongan-potongan besi!” Hingga ketika (potongan) besi itu telah (terpasang) sama rata dengan kedua (puncak) gunung itu, dia (Zulkarnain) berkata, “Tiuplah (api itu)!” Ketika (besi) itu sudah menjadi (merah seperti) api, dia pun berkata, “Berilah aku tembaga (yang mendidih) agar kutuangkan ke atasnya (besi panas itu).”
Perhatikan gambar berikut :
Tampak pada rel kereta api diberikan jarak atau celah. Mengapa demikian?
Pemasangan rel kereta api yang berjarak seperti gambar dimaksudkan agar rel yang berbahan besi tidak melengkung saat terkena panas matahari di siang hari. Mengapa rel tersebut bisa melengkung? karena besi merupakan benda padat yang ketika dipanaskan akan mengalami pemuaian. Apakah itu pemuaian? Pemuaian adalah peristiwa bertambahnya ukuran suatu benda karena dipanaskan.
Benda yang dipanaskan akan memuai, sebaliknya jika didinginkan akan menyusut.
Pemuaian pada zat padat dapat diamati dan diukur menggunakan alat Musschenbroek.
Bagian-bagian dari musschenbroek dapat dilihat pada gambar berikut :
Bilangan yang menunjukkan pertambahan panjang tiap satu satuan panjang zat itu jika suhunya dinaikkan 10 C disebut Koefisien muai panjang pada suatu zat padat.
Contoh soal:
1.Besi yang panjangnya 2 m dipanaskan dari 100 menjadi 200C, berapakah pertambahan panjang besi (jika koefien muai panjang besi 1,2 x10-5/oC?
2.Lempeng besi luasnya mula-mula 2 m2 dipanaskan dari 100 menjadi 200C, berapakah pertambahan luas besi (jika koefisien muai panjang besi 1,2 x10-5/oC?
Penerapan Pemuaian
1. Bimetal
- Bimetal adalah dua keeping logam yang berbeda jenisnya digabungkan menjadi satu.
- Arah melengkung pada bimetal yaitu mengikuti dari logam yang koefisiennya lebih kecil dari logam yan satunya bila dipanaskan, sebaliknya melengkung kea rah logam yang koefisiennya besar bila didinginkan.
Contohnya:
1) Bimetal besi dan tembaga jika dipanaskan akan melengkung ke besi karena koefisien besi yang terkecil, sebaliknya jika didinginkan akan melengkung ke tembaga karena koefisien tembaga terbesar pada bimetal itu.
2) Bimetal yang terbuat dari tembaga dan kuningan, jika dipanaskan akan melengkung kea rah tembaga, karena koefisien tembaga kecil, sebaliknya jika didinginkan akan melengkung kea rah kuningan, karena koefisien kuningan besar.
c. Pemanfaatan bimetal: alarm kebakaran, thermostat yaitu pengatur suhu pada setrika, dan thermometer.
2. Pemasangan rel kereta api
Pada pemasangan rel kereta api, sambungan antara bata rel yang satu dengan yang lainnya harus ada celah, karena pada saat panas batang rel itu akan memanjang, akibatnya batang rel memanjang dan akan menyatu dengan batang rel yang lainnya, maka bila tidak ada celah batang rel akan melengkung dan rusak.
c. Pengelingan plat logam, yaitu menyambung dua plat logam dengan menggunakan paku keeling.
d. Pemasangan kawat PLN dan telepon harus kendur, karena bila pada saat dingin akan menyusut.
e. Dengan sifat pemuaian zat cair, raksa da alcohol dapat dijadikan zat pengisi thermometer.
Pada saat dikenai panas, raksa dan alcohol memuai (naik) dan pada saat menerima dingin, raksa dan alcohol menyusut (turun).