Pengertian Dilatasi
Hello Sobat SinarNarasi! Apakah kamu pernah mendengar tentang dilatasi? Dilatasi adalah perluasan atau peregangan suatu benda akibat perubahan suhu.
Contohnya adalah ketika sebuah batang besi dipanaskan, maka batang itu akan memanjang. Nah, pada artikel ini kita akan membahas contoh soal dilatasi yang mudah dipahami. Yuk simak!
Rumus Dilatasi
Sebelum menjawab contoh soal dilatasi, kamu perlu tahu rumus dasarnya terlebih dahulu. Rumus dilatasi adalah ΔL = L0.α.ΔT. Di mana ΔL adalah perubahan panjang, L0 adalah panjang awal, α adalah koefisien muai, dan ΔT adalah selisih suhu.
Contoh Soal Dilatasi Batang
Misalkan panjang suatu batang besi pada suhu 20°C adalah 10 m dengan koefisien muai 1,2 x 10^-5 /°C. Jika suhu batang dinaikkan menjadi 50°C, berapa panjang batang tersebut?
Maka, kita bisa menggunakan rumus dilatasi:ΔL = L0.α.ΔTΔL = 10 x 1,2 x 10^-5 x (50 – 20)ΔL = 0,0036 mMaka, panjang batang menjadi 10,0036 meter.
Contoh Soal Dilatasi Benda Gas
Selain pada benda padat, dilatasi juga terjadi pada benda gas. Misalkan sebuah wadah berisi gas dengan volume 10 liter pada suhu 27°C. Jika suhu gas dinaikkan menjadi 57°C, berapa volume gas tersebut?
Maka, kita bisa menggunakan rumus dilatasi benda gas:ΔV = V0.γ.ΔTDi mana ΔV adalah perubahan volume, V0 adalah volume awal, γ adalah koefisien muai gas, dan ΔT adalah selisih suhu.Kita perlu tahu bahwa koefisien muai gas tergantung pada tekanan dan jenis gas. Pada tekanan konstan, koefisien muai gas bisa dihitung dengan rumus:γ = 1 / TDi mana T adalah suhu mutlak.Maka, kita bisa menghitung koefisien muai gas untuk gas ideal:γ = 1 / 300K = 3,33 x 10^-3 /°CKembali ke rumus dilatasi benda gas:ΔV = V0.γ.ΔTΔV = 10 x 3,33 x 10^-3 x (57 – 27)ΔV = 1 literMaka, volume gas menjadi 11 liter.
Contoh Soal Dilatasi Air
Selain pada benda padat dan gas, dilatasi juga terjadi pada benda cair seperti air. Misalkan sebuah kolam berisi air dengan luas 20 m^2 dan tinggi 1 m pada suhu 20°C. Jika suhu air dinaikkan menjadi 30°C, berapa tinggi air di dalam kolam?
Maka, kita bisa menggunakan rumus dilatasi benda cair:ΔV = V0.β.ΔTDi mana ΔV adalah perubahan volume, V0 adalah volume awal, β adalah koefisien muai cair, dan ΔT adalah selisih suhu.Kita perlu tahu bahwa koefisien muai cair tergantung pada jenis cairan dan tekanan. Pada tekanan atmosfer, koefisien muai air adalah 2,1 x 10^-4 /°C.Kembali ke rumus dilatasi benda cair:ΔV = V0.β.ΔTMaka, kita bisa menghitung perubahan volume air:ΔV = 20 x 1 x 2,1 x 10^-4 x (30 – 20)ΔV = 0,0042 m^3Karena luas kolam tetap, maka perubahan tinggi sama dengan perubahan volume dibagi luas:Δh = ΔV / AΔh = 0,0042 / 20Δh = 0,00021 mMaka, tinggi air di dalam kolam menjadi 1,00021 meter.
Kesimpulan
Itulah contoh soal dilatasi yang mudah dipahami. Dilatasi terjadi pada benda padat, gas, dan cair akibat perubahan suhu. Kita dapat menggunakan rumus dilatasi untuk menghitung perubahan panjang, volume, atau tinggi. Semakin besar koefisien muai suatu benda, semakin besar perubahan yang terjadi. Selamat mencoba!