9 Contoh soal Pemuaian
1. Selembar baja pada suhu 20oC memiliki ukuran seperti pada gambar. Jika koefisien muai panjang baja 10-5 oC-1 maka pertambahan luas pada suhu 60oAng C kay…
A. 0,08 sentimetros2
B. 0,16 sentimetros2
C. 0,24 sentimetros2
D. 0,36 sentimetros2
E. 0,64 cm2
Panaghisgot
Nailhan kini :
Panjang baja = 40 cm
Lebar baja = 20 cm
Luas baja mula-mula (Ao) = (40)(20) = 800 sentimetros2
Koefisien muai panjang (α) baja = 10-5 oC-1
Koefisien muai luas (β) = 2 x koefisien muai panjang (2α) = 2 x 10-5 oC-1
Perbedaan suhu (ΔT) = 60oC - 20oC=40oC
Nangutana : Pertambahan luas baja pada suhu 60oC
tubag :
Rumus pemuaian luas :
ΔA = βAo ΔT
Deskripsyon sa pormula:
ΔA = pertambahan luas, β = koefisien muai luas, Ao = luas mula-mula, ΔT = perubahan suhu = suhu akhir – suhu awal
Pertambahan luas baja :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2 x 10-5)(800)(40) = 0,64 sentimetros
Ang saktong tubag kay E.
2. Pelat besi pada suhu 20oC memiliki ukuran seperti gambar. Bila suhunya dinaikkan menjadi 100oC dan koefisien muai panjang besi 1,1 x 10-7 oC-1, maka luasnya sekarang menjadi…
A. 4,0000106 m2
B. 4,0000140 m2
C. 4,0000376 m2
D. 4,0000704 m2
Sidlakan 4,0000726 m2
Panaghisgot
Nailhan kini :
Panjang besi = 2 m
Lebar besi = 2 m
Luas besi mula-mula (Ao) = (2)(2) = 4 ka metro2
Koefisien muai panjang (α) besi = 1,1 x 10-7 oC-1
Koefisien muai luas (β) = 2 x koefisien muai panjang (2α) = 2,2 x 10-7 oC-1
Perbedaan suhu (ΔT) = 100oC - 20oC=80oC
Nangutana : Luas besi pada suhu 100oC
tubag :
Pertambahan luas besi :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2,2 x 10-7)(4)(80) = 704 x 10-7 = 0,0000704 m2
Luas besi :
Luas besi = luas awal + pertambahan luas
Luas besi = 4 m2 + 0,0000704 metros2
Luas besi = 4,0000704 m2
Ang saktong tubag kay D.
3. Sebuah plat terbuat dari perunggu (α = 18.10-6 oC-1) pada suhu 0oC mempunyai ukuran seperti gambar. Jika plat tersebut dipanaskan sampai 80 oC, maka pertambahan luas plat adalah sebesar…
A. 0,576.10-4 m2
B. 1,152.10-4 m2
C. 2,304.10-4 m2
D. 3,456.10-4 m2
E. 4,608.10-4 m2
Panaghisgot
Nailhan kini :
Panjang perunggu = 40 cm = 0,4 meter
Lebar perunggu = 20 cm = 0,2 meter
Luas perunggu mula-mula (Ao) = (0,4)(0,2) = 0,08 ka metro2
Koefisien muai panjang (α) perunggu = 18 x 10-6 oC-1
Koefisien muai luas (β) = 2 x koefisien muai panjang (2α) = 36 x 10-6 oC-1
Perbedaan suhu (ΔT) = 80oC - 0oC=80oC
Nangutana : Pertambahan luas perunggu pada suhu 80oC
tubag :
Pertambahan luas perunggu :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (36 x 10-6)(0,08)(80) = 230,4 x 10-6 = 2,304x10-4 m2
Ang saktong tubag kay C.
4. Sebuah bejana aluminium 2000 cm3, diisi air penuh pada suhu awal 0oC. Kemudian bejana ini dipanaskan sampai suhunya menjadi 90oC. Jika koefisien muai panjang aluminium 24 x 10-6 (oC)-1 dan koefisien muai volume air 6,3 x 10-4 (oC)-1, volume air yang tumpah adalah….
A. 100,94 sentimetros3
B. 100,84 sentimetros3
C. 100,64 sentimetros3
D. 100,54 sentimetros3
E. 100,44 cm3
Panaghisgot
Nasayran nga:
Volume awal bejana aluminium dan air (Vo) = 2000 sentimetros3 = 2x103 cm3
Suhu awal bejana aluminium dan air (T1) = 0oC
Suhu akhir bejana aluminium dan air (T2) = 90oC
Koefisien muai panjang aluminium (α) = 24 x 10-6 (oC)-1
Koefisien muai volume aluminium (γ) = 3α = 3 (24 x 10-6 (oC)-1 ) = 72 x 10-6 oC-1
Koefisien muai volume air (γ) = 6,3 x 10-4 (oC)-1
Nangutana: Volume air yang tumpah
Tubag:
Pormula sa pagpalapad sa volume:
V = Vo + γ Vo ΔT
V–Vo = γ Vo ΔT
ΔV = γ Vo ΔT
Impormasyon:
V = katapusang gidaghanon, Vo = inisyal nga gidaghanon, ΔV = pagbag-o sa gidaghanon, γ = koepisyent sa pagpalapad sa volume, ΔT = pagbag-o sa temperatura.
Hitung perubahan volume bejana aluminium :
ΔV = γ Vo ΔT = (72 x XUMUM-6)(2 x 103)(90) = 12960 x 10-3 = 12,960cm3
Kalkulahin ang pagbag-o sa gidaghanon sa tubig:
ΔV = γ Vo ΔT = (6,3 x 10-4)(2 x 103)(90) = 1134 x 10-1 = 113,4cm3
Perubahan volume air lebih besar daripada bejana aluminium sehingga sebagian air tumpah.
Kalkulahin ang gidaghanon sa tubig nga naula:
113,4 cm3 - 12,960 cm3 = 100,44cm3
Ang saktong tubag kay E.
5. Sebatang logam dipanaskan sehingga suhunya 80oC panjangnya menjadi 115 cm. Jika koefisien muai panjang logam 3.10-3 oC-1 dan suhu mula-mula logam 30oC, maka panjang mula-mula logam adalah….
A. 100 sentimetros
B. 101,5 sentimetros
C. 102 sentimetros
D. 102,5 sentimetros
E. 103 cm
Panaghisgot
Nasayran nga:
Inisyal nga temperatura (T1) = 30oC
Katapusang temperatura (T2) = 80oC
Perubahan suhu (ΔT) = 80oC - 30oC=50oC
Koefisien muai panjang logam (α) = 3.10-3 oC-1
Panjang akhir logam (L) = 115 cm
Ditanya : Panjang logam mula-mula (Lo)
Tubag:
Rumus pemuaian panjang :
L = Lo + ΔL
L = Lo + α Lo ΔT
L = Lo (1 + αΔT)
115 = Lo (1 + (3.10-3.50) )
115 = Lo (1 + (150.10-3))
115 = Lo (1 + 0,15)
115 = Lo (1,15)
Lo = 115/1,15
Lo = 100cm
Ang saktong tubag kay A.
6. Suatu batang kuningan mula-mula panjangnya 40 cm. Saat dipanaskan pada suhu 80oC panjangnya menjadi 40,04 cm. Jika koefisien muai panjang kuningan 2,0 x 10-5 oC-1 maka suhu awal batang kuningan tersebut adalah….
A. 20 oC
B. 22 oC
C. 25 oC
D. 30 oC
E. 50 oC
Panaghisgot
Nasayran nga:
Katapusang temperatura (T2) = 80oC
Inisyal nga gitas-on (L)o) = 40 sentimetros
Panjang akhir (L) = 40,04 cm
Pagdugang sa gitas-on (ΔL) = 40,04 cm – 40 cm = 0,04 cm
Koefisien muai panjang kuningan (α) = 2,0 x 10-5 oC-1
Ditanya : Suhu awal (T1)
Tubag:
Rumus pemuaian logam :
L = Lo + α Lo ΔT
L – Lo = α Lo ΔT
ΔL = αLo ΔT
ΔL = αLo (T2 - T1)
0,04 = (2,0 x 10-5)(40)(80 – T1)
0,04 = (80 x 10-5)(80 – T1)
0,04 = 0,0008 (80 – T1)
0,04 = 0,064 – 0,0008 T1
0,0008 T1 = 0,064 - 0,040
0,0008 T1 = 0,024
T1 = 30oC
Ang saktong tubag kay D.
7. Selembar baja pada suhu 20oC memiliki ukuran seperti pada gambar. Jika koefisien muai panjang baja 10-5 oC-1 maka pertambahan luas pada suhu 60oAng C kay…
A. 0,08 sentimetros2
B. 0,16 sentimetros2
C. 0,24 sentimetros2
D. 0,36 sentimetros2
E. 0,64 cm2
Panaghisgot
Kini nga pangutana may kalabutan sa pagpalapad.
Nailhan kini :
Panjang baja = 40 cm
Lebar baja = 20 cm
Luas baja mula-mula (Ao) = (40)(20) = 800 sentimetros2
Koefisien muai panjang (α) baja = 10-5 oC-1
Koefisien muai luas (β) = 2 x koefisien muai panjang (2α) = 2 x 10-5 oC-1
Perbedaan suhu (ΔT) = 60oC - 20oC=40oC
Nangutana : Pertambahan luas baja pada suhu 60oC
tubag :
Rumus pemuaian luas :
ΔA = βAo ΔT
Deskripsyon sa pormula:
ΔA = pertambahan luas, β = koefisien muai luas, Ao = luas mula-mula, ΔT = perubahan suhu = suhu akhir – suhu awal
Pertambahan luas baja :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2 x 10-5)(800)(40) = 0,64 sentimetros
Ang saktong tubag kay E.
8. Pelat besi pada suhu 20oC memiliki ukuran seperti gambar. Bila suhunya dinaikkan menjadi 100oC dan koefisien muai panjang besi 1,1 x 10-7 oC-1, maka luasnya sekarang menjadi…
A. 4,0000106 m2
B. 4,0000140 m2
C. 4,0000376 m2
D. 4,0000704 m2
Sidlakan 4,0000726 m2
Panaghisgot
Nailhan kini :
Panjang besi = 2 m
Lebar besi = 2 m
Luas besi mula-mula (Ao) = (2)(2) = 4 ka metro2
Koefisien muai panjang (α) besi = 1,1 x 10-7 oC-1
Koefisien muai luas (β) = 2 x koefisien muai panjang (2α) = 2,2 x 10-7 oC-1
Perbedaan suhu (ΔT) = 100oC - 20oC=80oC
Nangutana : Luas besi pada suhu 100oC
tubag :
Pertambahan luas besi :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (2,2 x 10-7)(4)(80) = 704 x 10-7 = 0,0000704 m2
Luas besi :
Luas besi = luas awal + pertambahan luas
Luas besi = 4 m2 + 0,0000704 metros2
Luas besi = 4,0000704 m2
Ang saktong tubag kay D.
9. Sebuah plat terbuat dari perunggu (α = 18.10-6 oC-1) pada suhu 0oC mempunyai ukuran seperti gambar. Jika plat tersebut dipanaskan sampai 80 oC, maka pertambahan luas plat adalah sebesar…
A. 0,576.10-4 m2
B. 1,152.10-4 m2
C. 2,304.10-4 m2
D. 3,456.10-4 m2
E. 4,608.10-4 m2
Panaghisgot
Nailhan kini :
Panjang perunggu = 40 cm = 0,4 meter
Lebar perunggu = 20 cm = 0,2 meter
Luas perunggu mula-mula (Ao) = (0,4)(0,2) = 0,08 ka metro2
Koefisien muai panjang (α) perunggu = 18 x 10-6 oC-1
Koefisien muai luas (β) = 2 x koefisien muai panjang (2α) = 36 x 10-6 oC-1
Perbedaan suhu (ΔT) = 80oC - 0oC=80oC
Nangutana : Pertambahan luas perunggu pada suhu 80oC
tubag :
Pertambahan luas perunggu :
ΔA = βAo ΔT
ΔA = (36 x 10-6)(0,08)(80) = 230,4 x 10-6 = 2,304x10-4 m2
Ang saktong tubag kay C.
Tinubdan sa pangutana:
Mga Pangutana sa Pisika sa Nasudnong Eksaminasyon para sa Senior High School/Bokasyonal nga High School
