Contoh soal pemuaian panjang

1. Sebatang baja bersuhu 20oC memiliki panjang 40 cm. Koefisien muai panjang baja 10-5 oC-1. Pertambahan panjang baja dan panjang akhir baja pada suhu 70oC adalah…..
Pembahasan
Diketahui :
Pertambahan suhu (ΔT) = 70oC – 20oC = 50oC
Panjang awal (L1) = 40 cm
Koefisien muai panjang baja (a) = 10-5 oC-1
Ditanya : Pertambahan panjang (ΔL) dan panjang akhir (L2)
Jawab :
a) Pertambahan panjang (ΔL)
ΔL = α LΔT
ΔL = (10-5 oC-1)(40 cm)(50oC)
ΔL = (10-5)(2 x 103) cm
ΔL = 2 x 10-2 cm
ΔL = 2 / 102 cm
ΔL = 2 / 100 cm
ΔL = 0,02 cm

b) Panjang akhir (L2)
L2 = L1 +ΔL
L2 = 40 cm + 0,02 cm
L2 = 40,02 cm

2. Suatu logam mengalami perubahan suhu dari 30oC menjadi 80oC. Jika panjang akhir logam adalah 115 cm dan koefisien muai panjang logam 3.10-3 oC-1, maka panjang awal logam dan pertambahan panjang logam adalah…..
Pembahasan
Diketahui :
Pertambahan suhu (ΔT) = 80oC – 30oC = 50oC
Panjang akhir (L2) = 115 cm
Koefisien muai panjang logam (a) = 3.10-3 oC-1
Ditanya : Panjang awal (L1) dan pertambahan panjang (ΔL)
Jawab :
a) Panjang awal (L1)
Rumus pertambahan panjang :
ΔL = α L1 ΔT
Rumus panjang akhir :
L2 = L1 +ΔL
L2 = L1 + α  LΔT
L2 = L1 (1 + α ΔT)
115 cm = L1 (1 + (3.10-3 oC-1)(50oC)
115 cm = L1 (1 + 150.10-3)
115 cm = L1 (1 + 0,15)
115 cm = L1 (1,15)
L1 = 115 cm / 1,15
L1 = 100 cm

b) Pertambahan panjang (ΔL)
ΔL = L2 – L1
ΔL = 115 cm – 100 cm
ΔL = 15 cm

3. Ketika bersuhu 25oC panjang kaca adalah 50 cm. Setelah dipanaskan, panjang kaca menjadi 50,9 cm. Koefisien muai panjang kaca α = 9 x 10-6 C-1. Suhu akhir kaca adalah….
Pembahasan
Diketahui :
Panjang awal (L1) = 50 cm
Panjang akhir (L2) = 50,09 cm
Pertambahan panjang (ΔL) = 50,2 cm – 50 cm = 0,09 cm
Koefisien muai panjang kaca (α) = 9 x 10-6 oC-1
Suhu awal (T1) = 25oC
Ditanya : Suhu akhir kaca (T2)
Jawab :
ΔL = α  L1 ΔT
ΔL = α  L1 (T2 – T1)
0,09 cm = (9 x 10-6 oC)(50 cm)(T2 – 25 oC)
0,09 = (45 x 10-5)(T2 – 25)
0,09 / (45 x 10-5) = T2 – 25
0,002 x 105 = T2 – 25
2 x 102 = T2 – 25
200 = T2 – 25
T2 = 200 + 25
T2 = 225oC
Suhu akhir kaca adalah 225oC.

4. Logam dengan panjang awal 1 meter bertambah panjang menjadi 1,02 m setelah mengalami perubahan suhu sebesar 50 Kelvin. Tentukan koefisien muai panjang logam!
Pembahasan
Diketahui :
Panjang awal (L1) = 1 meter
Panjang akhir (L2) = 1,02 meter
Perubahan panjang (ΔL) = L2 – L1 = 1,02 meter – 1 meter = 0,02 meter
Perubahan suhu (ΔT) = 50 Kelvin = 50oC
Ditanya : Koefisien muai panjang logam
Jawab :
ΔL = α L1 ΔT
0,02 meter = α  (1 meter)(50oC)
0,02 = α  (50oC)
α  = 0,02 / 50oC
α = 0,0004 oC-1
α  = 4 x 10-4 oC-1

(Jumlah halaman : 15)

Materi Pembahasan Soal :

  1. Contoh soal kalibrasi termometer
  2. Contoh soal konversi skala suhu
  3. Contoh soal pemuaian panjang
  4. Contoh soal pemuaian luas
  5. Contoh soal pemuaian volume
  6. Contoh soal kalor
  7. Contoh soal tara kalor mekanik
  8. Contoh soal kalor jenis dan kapasitas kalor
  9. Contoh soal kalor laten, kalor lebur, kalor uap
  10. Contoh soal perpindahan kalor secara konveksi
  11. Contoh soal perpindahan kalor secara konduksi
  12. Contoh soal perpindahan kalor secara radiasi
  13. Contoh soal asas Black
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

error: