Pemuaian Zat Padat: Pengertian dan Jenis-jenisnya

Kabel listrik akan mengendur ketika siang hari merupakan salah satu efek pemuaian panjang. Foto: Pixabay

Zat padat dapat mengalami pemuaian menjadi beberapa jenis. Besarnya pemuaian zat, bergantung pada ukuran benda semula, kenaikan suhu, dan jenis zat tersebut. Efek pemuaian zat sangat bermanfaat dalam pengembangan berbagai teknologi.

Menurut buku Bimbel Rahasia Inti IPA Terpadu SMP Kelas 7,8, dan 9 karya Desy Ambarwati, S.Pd (2014: 42), pemuaian adalah bertambahnya ukuran zat akibat adanya kenaikan suhu. Sebagian besar zat, akan memuai bila dipanaskan dan menyusut ketika didinginkan.

Bila suatu zat dipanaskan (suhunya dinaikkan), maka molekul-molekulnya akan bergetar lebih cepat dan amplitudo getaran akan bertambah besar. Akibatnya, jarak antara molekul benda menjadi lebih besar dan terjadilah pemuaian.

Dalam pembahasan kali ini, akan dijelaskan secara lengkap bagaimana pemuaian zat padat bisa terjadi beserta jenis-jenisnya. Agar lebih memahaminya, simak penjelasan lengkapnya berikut ini yang dirangkum dalam buku Pendalaman Materi Ilmu Pengetahuan Alam SMP Kelas VII (2020: 63).

Pemuaian zat padat yang mengubah luas suatu benda dapat ditunjukkan pada pemasangan kaca di jendela kayu. Foto: Pixabay

Pemuaian Zat Padat

Pemuaian zat padat adalah jenis pemuaian yang terjadi pada suatu benda padat. Pemuaian terjadi pada seluruh bagian benda padat tersebut. Pemuaian zat padat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

1. Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang adalah bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian ini, nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Akibatnya, lebar dan tebal dianggap tidak ada.

Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu panjang awal benda, koefisien muai panjang, dan besar perubahan suhu. Koefisien muai panjang suatu benda sendiri, dipengaruhi oleh jenis atau bahan benda tersebut.

Contoh benda yang mengalami pemuaian panjang adalah kabel listrik yang sengaja dilebihkan panjangnya. Pada peristiwa ini, kabel listrik akan menegang pada malam hari dan tampak kendur di siang hari, karena terkena panas matahari.

Pemuaian volume pada benda padat dapat digambarkan pada peristiwa panci yang digunakan untuk memasak. Foto: Pixabay

2. Pemuaian Luas

Pemuaian luas adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada.

Faktor yang memengaruhi pemuaian luas adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Pemuaian luas sebenarnya adalah pemuaian panjang yang ditinjau dari dua dimensi, maka koefisien muai luas besarnya sama dengan dua kali koefisien muai panjang.

Contoh benda yang memiliki pemuaian luas adalah jendela kaca rumah. Saat udara dingin, kaca akan menyusut karena koefisien muai kaca lebih besar daripada koefisien muai kayu.

Jika suhu meningkat, maka kaca akan memuai lebih besar daripada kayu, sehingga kaca akan terlihat terpasang dengan rapat pada kusen kayu tersebut.

3. Pemuaian Volume

Pemuaian volume adalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar, dan tebal.

Volume merupakan bentuk lain dari panjang tiga dimensi, sehingga untuk menentukan koefisien muai volume, sama dengan tiga kali koefisien muai panjang.

Contoh sederhana mengenai pemuaian volume, terjadi pada kegiatan memasak air di dalam panci. Tanpa disadari, panci mengalami pemuaian saat dipanaskan. Air dan panci sama-sama menyerap kalor dari api.

Panci yang menyerap kalor tersebut, ukurannya akan bertambah karena mengalami pemuaian. Pemuaian ini menyebabkan panci mengalami penambahan volume juga.

(VIO)