5 Contoh soal pemuaian volume
1. Bola pejal terbuat dari aluminium dengan koefisien muai panjang 24 x 10-6 oC-1. Jika pada suhu 30oC volume bola adalah 30 cm3 maka agar volume bola itu bertambah menjadi 30,5 cm3, bola tersebut harus dipanaskan hingga mencapai suhu….. oC
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
De Koeffizient vun der linearer Expansioun (α)) = 24 x 10-6 oC-1
Koefisien muai volume (γ) = 3 a = an X x 3 24 10-6 oC-1 = 72 x 10-6 oC-1
Ufankstemperatur (T1) = 30oC
Ufanksvolumen (V1) = 30 cm3
Volume akhir (V2) = 30,5 cm3
Perubahan volume (ΔV) = 30,5 cm3 - 30 cm3 = 0,5 cm (ép3
Gefrot: Endtemperatur (T2)
Äntwert:
ΔV = g (V1)(ΔT)
ΔV = g (V1)(T2 - T1)
0,5 cm3 = (72 x 10-6 oC-1)(30 cm) ép3)(T2 - 30oC)
0,5 = (2160 x 10-6)(T2 - 30)
0,5 = (2,160 x 10-3)(T2 - 30)
0,5 = (2,160 x 10-3)(T2 - 30)
0,5 / (2,160 x 10-3) = T2 - 30
0,23 x 103 = T an2 - 30
0,23 x 1000 = T2 - 30
230 = T2 - 30
230 + 30 = T2
T2 = 260oC
2. Bola berongga terbuat dari kaca mempunyai koefisien muai panjang 9 x 10-6 oC-1. Pada suhu 20oC diameter dalam bola adalah 2,2 cm. Apabila diameter dalam bola bertambah menjadi 2,8 maka suhu akhir adalah….
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
De Koeffizient vun der linearer Expansioun (α)) = 9 x 10-6 oC-1
Koefisien muai volume (γ) = 3 α = X x 3 9 10-6 oC-1 = 27 x 10-6 oC-1
Ufankstemperatur (T1) = 20oC
Diameter awal (D1) = 2,2 cm
Diameter akhir (D2) = 2,8 cm
Ufanksradius (r1) = D1 / 2 = 2,2 cm3 / 2 = 1,1 cm3
Endradius (r2) = D2 / 2 = 2,8 cm3 / 2 = 1,4 cm3
Ufanksvolumen (V1) = 4/3 π r13 = (4/3)(3,14)(1,1 cm)3 = (4/3)(3,14)(1,331 cm3) = 5,57 cm3
Volume akhir (V2) = 4/3 π r23 = (4/3)(3,14)(1,4 cm)3 = (4/3)(3,14)(2,744 cm3) = 11,48 cm3
Perubahan volume (ΔV) = 11,48 cm3 - 5,57 cm3 = 5,91 cm (ép3
Gefrot: Suhu akhir (T2)
Äntwert:
ΔV = g (V1)(ΔT)
5,91 cm3 = (27 x 10-6 oC-1)(5,57 cm3)(T2 - 20oC)
5,91 = (150,39 x 10-6)(T2 - 20)
5,91 /150,39 x 10-6 = T an2 - 20
0,039 x 106 = T an2 - 20
39 x 103 = T an2 - 20
39000 = T2 - 20
T2 = 39020oC
3. Bila udara dipanaskan maka pertambahan volumenya sebanding dengan…
A. Suhu awal
B. Suhu akhir
C. Kenaikan suhu
D. Volume awal
E. Volume akhir
Diskussioun:
Pertambahan volume udara sebanding dengan kenaikan suhu atau perubahan suhu. Semakin besar kenaikan suhu, semakin besar pertambahan volume.
4. Sebuah bejana kaca volume 4 liter diisi penuh air, kemudian dipanaskan sehingga suhunya naik sebesar 20oC. Ternyata ada sebagian air yang tumpah. Diketahui koefisien muai panjang kaca = 9 x 10-6 oC-1; koefisien muai volume air = 2,1 x 10-4 oC-1, maka banyak air yang tumpah adalah…
A. 0,015 liter
B. 0,018 liter
C. 0,020 liter
D. 0,021 liter
E. 0,025 liter
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Volume awal bejana kaca dan air (Vo) = 4 liter
Perubahan suhu kaca dan air (ΔT) = 20oC
Koefisien muai panjang kaca (α) = 9 x 10-6 oC-1
Koefisien muai volume kaca (γ) = 3α = 3 (9 x 10-6 oC-1) = 27 x 10-6 oC-1
Koefisien muai volume air (c) = 2,1 x 10-4 oC-1
Gefrot: Banyak air yang tumpah
Äntwert:
Formel fir Volumenausdehnung:
V = V.o + γ Vo ΔT
V-Vo = γ Vo ΔT
ΔV = γ Vo ΔT
Informatiounen:
V = Endvolumen, Vo = ufänglecht Volumen, ΔV = Volumenännerung, γ = Koeffizient vun der Volumenausdehnung, ΔT = Temperaturännerung.
Hitung perubahan volume bejana kaca :
ΔV = γ Vo ΔT = (27 x 10-6)(4)(20) = 2160 x 10-6 = 2,160 x 10-3 = 0,002160 Liter
Berechent d'Ännerung vum Waasservolumen:
ΔV = γ Vo ΔT = (2,1 x 10-4)(4)(20) = 168 x 10-4 = 0,0168 Liter
Perubahan volume air lebih besar daripada bejana kaca sehingga sebagian air tumpah.
Berechent de Volume vum verschëtte Waasser:
0,0168 liter – 0,002160 liter = 0,01464 liter = 0,015 liter
Déi richteg Äntwert ass A.
5. Sebuah bejana dari baja (koefisien muai panjang = 10-5 oC-1) mempunyai ukuran 6 liter diisi penuh cairan aseton (koefisien muai volume = 1,5 x 10-3 oC-1). Jika kedua-duanya dipanaskan sehingga suhu ruang naik dari 0oC bis 40oC, maka volume aseton yang tumpah adalah…
A. 0,35 liter
B. 0,48 liter
C. 0,58 liter
D. 1,36 liter
E. 1,48 liter
Diskussioun
Et ass bekannt, datt:
Volume awal bejana baja dan aseton (Vo) = 6 liter
Perubahan suhu bejana baja dan aseton (ΔT) = 40oC
Koefisien muai panjang baja (α) = 10-5 oC-1
Koefisien muai volume baja (γ) = 3α = 3 (10-5 oC-1) = 3 x 10-5 oC-1
Koefisien muai volume aseton (c) = 1,5 x 10-3 oC-1
Gefrot: Banyak air yang tumpah
Äntwert:
Formel fir Volumenausdehnung:
ΔV = γ Vo ΔT
Informatiounen:
ΔV = Volumenännerung, γ = koefisien muai volume, Vo = ufänglecht Volumen, ΔT = Temperaturännerung.
Hitung perubahan volume bejana baja :
ΔV = γ Vo ΔT = (3 x 10-5)(6)(40) = 720 x 10-5 = 0,00720 Liter
Hitung perubahan volume aseton :
ΔV = γ Vo ΔT = (1,5 x 10-3)(6)(40) = 360 x 10-3 = 0,360 Liter
Perubahan volume aseton lebih besar daripada bejana baja sehingga sebagian air tumpah.
Berechent de Volume vum verschëtte Waasser:
0,360 liter – 0,00720 liter = 0,3528 liter = 0,35 liter
Déi richteg Äntwert ass A.
