Luas sebuah bidang logam sebesar 4 cm²,suhunya mula-mula 20 derajat C dinaikkan suhunya menjadi 60 derajat C. Bila koefisien muai panjang logam sebesar 0,000012

Jadi, perubahan luas yang terjadi adalah 0,00384 cm².

Pendahuluan :

Hi ! Kali ini kita akan membahas mengenai pengaruh suhu terhadap pemuaian luas benda. Pemuaian luas yaitu kondisi dimana benda dengan area tertentu mengalami pembesaran luas. Pertambahan luas suatu benda dipengaruhi oleh tiga hal utama, yakni luas awal benda, koefisien luas suatu benda, dan perbedaan suhu yang terjadi. Namun, di satu kondisi, koefisien panjang lah yang diketahui. Hubungan antara koefisien panjang dengan luas yaitu :

[tex] \boxed{\beta = 2 \cdot \alpha} [/tex]

Dengan ketentuan :

• [tex] \beta [/tex] = koefisien muai luas (/°C)
• [tex] \alpha [/tex] = koefisien muai panjang (/°C)

Pembahasan :

Untuk menghitung pemuaian, sesuai dengan soal, maka kita akan menggunakan rumus pertambahan luas. Pertambahan luas dapat dirumuskan dengan :

[tex] \boxed{\bold{\Delta A = A_1 \times \beta \times \Delta T}} [/tex] ... (1)

[tex] \boxed{\bold{\Delta A = A_1 \times \beta \times (T_2 - T_1)}} [/tex] ... (2)

Dengan ketentuan :

• [tex] \Delta A [/tex] = pertambahan luas yang terjadi (m²)
• [tex] A_1 [/tex] = luas awal pelat (m²)
• [tex] \beta [/tex] = koefisien muai luas (/°C)
• [tex] \Delta T [/tex] = perubahan suhu yang terjadi (°C)
• [tex] T_2 [/tex] = suhu akhir pelat (°C)
• [tex] T_1 [/tex] = suhu awal pelat (°C)
• Gunakan rumus (1) jika perubahan suhu langsung diketahui.
• Gunakan rumus (2) jika perubahan suhu belum diketahui langsung (hanya suhu awal dan akhirnya saja).

Langkah Penyelesaian :

Diketahui :

• [tex] A_1 [/tex] = luas awal pelat = 4 cm²
• [tex] \alpha [/tex] = koefisien muai panjang = 0,0000012 /°C
• [tex] \beta = 2 \alpha [/tex] = 2 × 0,000012 = 0,000024 /°C -> cari nilai koefisien muai luas.
• [tex] T_2 [/tex] = suhu akhir pelat = 60°C
• [tex] T_1 [/tex] = suhu awal pelat = 20°C

Ditanya : [tex] \Delta A [/tex] = pertambahan luas yang terjadi = ... m²

Jawab :

[tex] \Delta A = A_1 \times \beta \times (T_2 - T_1) [/tex]

[tex] \Delta A = 4 \times 0,000024 \times (60 - 20) [/tex]

[tex] \Delta A = 4 \times 0,000024 \times 40 [/tex]

[tex] \boxed{\Delta A = 0,00384 \: cm^2} [/tex]

Kesimpulan :

Jadi, perubahan luas yang terjadi adalah 0,00384 cm².

Pelajari Lebih Lanjut :

• Menghitung panjang akhir kawat yang memuai https://brainly.co.id/tugas/18424317
• Langkah menghitung luas akhir dari pelat https://brainly.co.id/tugas/18531559
• Contoh menghitung suhu akhir pada pemuaian volume https://brainly.co.id/tugas/25337843

Detail Jawaban :

Kelas : 7

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 7 – Suhu, Kalor, dan Pemuaian

Kata Kunci : Pemuaian; pemuaian luas; rumus pemuaian luas; menghitung pertambahan luas pelat

Kode Kategorisasi : 7.6.7