Laporan Muai Panjang 5r1d6i

KOEFISIEN MUAI PANJANG I. TUJUAN PERCOBAAN Setelah melakukan percobaan ini diharapkan mahasiswa dapat : -

Mengetahui perubahan bahan saat terjadi kenaikan temperatur

-

Mengukur koefisien muai panjang dari suatu logam

II. DASAR TEORI Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas. Pemuaian pada zat padat ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Pemuaian panjang adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian panjang ini, nilai lebar dan nilai tebal sangat kecil dibandingkan nilai panjang benda tersebut sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada. Contoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang ialah kawat. Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa factor yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang dan besar perubahan suhu. Koefisien panjang suatu benda adalah perbandingan antara pertambahan panjang terhadap panjang awal benda persatuan kenaikan suhu. Koefisien muai panjang dipengaruhi oleh jenis atau bahan benda. Salah satunya peubahan temperature pada bahan adalah berubahnya ukuran benda tersebut. Temperatur naik (∆T)

Jarak antar atom membesar

Pemuaian (∆L)

Adapun persamaan untuk mengukur muai panjang, yaitu : ∆L = α. Lo. ∆T Keterangan : ∆L = Pertambahan panjang Lo = Panjang awal α = Koefisien muai panjang ∆T = Perubahan suhu α adalah konstanta pembanding antara perubahan suhu dengan perubahan panjang relative terhadap panjang awalnya. Nilai α akan berbeda-beda untuk tiap-tiap bahan yang akan digunakan III. ALAT DAN BAHAN -

Pipa-pipa logam

-

Termometer

-

Jangka sorong

-

Mistar

-

Statif dan skalanya

-

Multitester

-

Oven

IV. LANGKAH KERJA -

Siapkan batang logam yang akan ditentukan kefisien muai panjangnya yaitu Alumunium, Tembaga dan stainless

-

Ukurlah panjang batang logam tersebut dengan jangka dan mistar. Catat hasilnya

-

Kemudian ukur suhu dan ketahanan dengan menggunakan termometer dan multitester. Catat hasilnya

-

Masukkan ketiga batang logam ke dalam oven yang bersuhu 100⁰C selama 1 jam

-

Setelah dipanaskan, keluarkan batang logam dari oven

-

Ukurlah kembali panjang,suhu dan ketahanan batang logam

-

Catat hasil pengukuran tersebut

-

Dari pengukuran tersebut dapat ditentukan α dari ketiga logam tersebut

V. DATA PENGAMATAN -

Keadaan awal sebelum dipanaskan Bahan

Lo (cm)

Ketahanan (Ω)

To (⁰C)

Tembaga

5,38

0,7

28,4

Aluminium

7,02

0,6

28,3

Stainless steal

5,22

0,7

27,8

-

Keadaan setelah dipanaskan

Bahan

Lo (cm)

Ketahanan (Ω)

To (⁰C)

Tembaga

5,42

0,1

35,5

Aluminium

7,12

0

32

Stainless steal

5,23

0

36,8

-

Koefisien muai panjang

Bahan

∆L (cm)

α (1/(⁰C)

∆T (⁰C)

Tembaga

5,38

0,00105

7,1

Aluminium

7,02

0,00385

3,7

Stainless steal

5,22

0,000213

9

VI DATA PERHITUNGAN 1. Koefisien Muai Panjang Batang Tembaga Dik : lt = 5,42 cm , l0 = 5,38 cm dan ∆T = 7,1°C Dit : α ?

Jawab : lt

= l0 (1 + α x ∆T)

5,42 cm

= 5,38 cm x ( 1 + α x 7,1°C)

5,42 cm -5,38cm 0,04 cm α

= 38,198°C cm x α = 38,198°C cm α = 0,04 cm 38,198°C cm = 0,00105/°C

2. Koefisien Muai Panjang Batang Aluminium Dik : lt = 7,12 cm , l0 = 7,02 cm dan ∆T = 3,7°C Dit : α ?

Jawab : lt

= l0 (1 + α x ∆T)

7,12 cm

= 7,02 cm x ( 1 + α x 3,7°C)

7,12 cm – 7,02cm

= 25,947°C cm x α = 25,947°C cm α

0,1 cm α

= 0,1 cm 25,947°C cm = 0,00385/°C

3. Koefisien Muai Panjang Stainless Steel Dik : lt = 5,23 cm , l0 = 5,22 cm dan ∆T = 9,0°C Dit : α ?

Jawab : = l0 (1 + α x ∆T)

lt 5,23 cm 5,23cm – 5,22 cm 0,01 cm α

= 5,22 cm x ( 1 + α x 9,0°C) = 46,98°C cm x α = 46,98°C cm α = 0,01 cm 46,98°C cm = 0,000213/°C

VII ANALISIS HASIL PERCOBAAN

Suatu benda aka berubah ukurannya jika suhunya juga berubah. Dalam hal ini, terbukti dalam percobaan yang telah dilakukan bahwa tembaga, aluminium, dan stainless steel mengalami perubahan panjang jika terjadi kenaikan suhu. Dari percobaan ini dapat ditentukan koefisien muai panjang dari tembaga, aluminium, dan stainless steel tersebut. Pada percobaan ini, tembaga, aluminium, dan stainless steel mengalami pertambahan panjang yang berbeda karena pemanasan, yaitu pada aluminium pertambahan panjangnya lebih besar tembaga dan stainless steel. Hal ini dikarenakan aluminium memiliki densitas yang lebih kecil daripada tembaga dan stainless steel. Perbedaan perubahan panjang dan suhu pada masing-masing logam menyebabkan hasil yang diperoleh untuk koefisien muai panjang juga berbeda-beda. Faktor-faktor yang mempengaruhi besar kecilnya koefisien muai panjang yaitu : suhu atau temperatur, kemampuan masing-masing logam untuk memuai, dan tingkat kepekaan jenis benda dalam menghantarkan panas. Dari percobaan yang dilakukan didapatkan nilai α pada tembaga 0,00105/°C , pada aluminium α = 0,00385/°C , dan pada stainless steel α = 0,000213/°C. Dari data yang diperoleh, koefisien muai panjang terbesar ialah aluminium dan yang terkecil adalah stainless steel.

VIII. KESIMPULAN Berdasarkan praktikum yang kami lakukan, dapat disimpulkan bahwa : 1. Koefisien muai panjang adalah perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjang awal benda. 2. Koefisien muai panjang dipengaruhi oleh jenis/bahan benda, suhu dan kemampuan masing-masing benda untuk memuai. 3. Logam yang memiliki koefisien muai panjang terbesar yaitu logam Aluminium yaitu sebesar α = 0,00385/°C.

IX. DAFTAR PUSTAKA

Braid,D.C. Experimentation: An Introduction to Measurement Theori and Experiment Design.1962 University of Melbourne School of Physic , Physic 160 Laboratory Manual.1995

LAMPIRAN GAMBAR ALAT

TERMOMETER DIGITAL

LEMPENG ALUMUNIUM

MIKROMETER SEKRUP

LEMPENG TEMBAGA

MISTAR

LEMPENG STAINLESS STEEL

MULTITESTER

OVEN