Friday 2 October 2009

Thermal Physics I

Semua benda jika dipanaskan akan mengembang dan jika didinginkan akan menyusut.
Besarnya pengembangan dan penyusutan tiap benda berbeda, secara umum pengembangan / penyusutan benda berwujud gas paling besar bila dibanding cair dan padat, begitu juga pengembangan / penyusutan benda berwujud cair lebih besar daripada padat. Karena perbedaan inilah, maka dibutuhkan koefisien pengembangan benda baik secara linear (panjang), luas maupun volume, yang mana untuk tiap benda besarnya berbeda. Sebagai contoh koefisien pengembangan air lebih kecil daripada udara.
Besarnya pengembangan dan penyusutan tergantung pula oleh ukuran awal dan selisih temperature (suhu) akibat didinginkan maupun dipanaskan.
Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut :



Air mengalami pengembangan dan penyusutan yang berbeda pada suhu 0C sampai dengan 4C. Bukankan es memiliki volume yang besar daripada air? Karenanya air jika didinginkan dari 4C ke 0C, air tidak akan menyusut tapi justru pengembangan sebaliknya dari 0C ke 4C air justru mengalami penyusutan. Inilah yang dinamakan anomali air. Apa kerugian dari anomali air dalam kehidupan sehari-hari?



Sifat pengembangan dan penyusutan dapat diaplikasikan untuk berbagai hal. Termometer dalam penunjukan skala suhunya memanfaatkan sifat ini, ketika masuk ke pengukuran yang panas, cairan yang ada dalam termometer akan mengembang dan menunjukkan suhunya, begitu pula jika pengukuran dingin, cairan yang ada akan menyusut untuk menunjukkan suhunya.
Contoh lain dari pemanfaatan sifat ini adalah keping bimetal. Keping ini terdiri dari dua logam yang berbeda sehingga bila dipanaskan akan mengembang dengan jumlah yang berbeda sehingga akan menyebabkan pembengkokan ke arah yang terkecil pengembangannya.

No comments: