FISIKA DASAR Ekspansi termal

Makalah :

FISIKA DASAR

Ekspansi termal

 

Oleh :

NITA NOFIANTI

I1A1 10128

FAKULTAS PERIKANAN  DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS HALUOLEO

KENDARI

2011

KATA PENGANTAR

            Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH SWT, karena atas berkah dan rahmat-Nya penulis dapat menyusun makalah berjudul ”Ekspansi Termal”.

Dalam makalah ini, disajikan berbagai hal mengenai Ekspansi termal  secara umum serta pembagian-pembagian ekspansi termal. Penulis berharap semoga makalah ini dapat memberi manfaat bagi kita semua. Penulis menyadari bahwa dalam makalah ini masih terdapat banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan.

            Dengan selesainya makalah ini, akhirnya kami sebagai penulis tetap mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak terutama pembaca sebagai masukan untuk perbaikan.

                                                                                                Kendari,  Maret 2011

                                                                                                                          Penulis

DAFTAR ISI

HALAM SAMPUL ....................................................................................               i

KATA PENGANTAR................................................................................               ii

DAFTAR ISI...............................................................................................               iii

BAB I PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG................................................................              

B.     TUJUAN DAN MANFAAT.......................................................              

C.     RUMUSAN MASALAH............................................................              

BAB II PEMBAHASAAN

A.    EKSPANSI TERMAL................................................................              

B.     EKSPANSI LINEAR..................................................................              

C.     TEGANGAN TERMAL................................................................              

BAB III PENUTUP

A.    KESIMPULAN...........................................................................              

B.     SARAN........................................................................................              

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................              

BAB 1

PENDAHULUAN

A.     LATAR BELAKANG

      Umumnya bahan bakar berekspansi bila suhunya dinaikan. Dek jembatan memerlukan penyambung dan penunjang khusus untuk mengatasi ekspansi.Botol air yang sangat penuh dan tertutup rapat akan pecah bilah dipanaskan yang dapat melonggarkan tutup botol logam dengan mengalirkan air panas padanya,kita dapat memahami ekspansi termal secara kualitatif pada basis molukuler. bayangkan gaya antar atom pada padatan sebagai pegas, lebih jauh analogis antara gaya pegas dan gaya antara atom,setiap atom bergetar disekitar posisi setimbangannya saat suhu naik energi dan amplitudo getaran juga naik gaya pegas antara atom tidaklah simestris disekitar posisi setimbangnya, Umumnya saat amblitudo getaran naik, rata-rata jarak antara molekul juga naik. Seiring atom bergerak saling menjauh, setiap dimensi akan mengikat.

       Konsep salah yang umum menyatakan jika suatu benda padat memiliki lubang didalamnya  maka yang akan terjadi pada benda ekspansi yaitu lubang akan mengecil karena bahan akan berekspansi kedalam lubang. Tetapi sebenarnya adalah bendah berekspansi, dan lubangpun akan berekspansi, seperti talah dinyatakan diatas semua dimensi linear suatu benda beruba pada arah yang sama ketika suhu beruba.bayangkan atom sebagai garis luar lubang berbentuk kubus. Saat benda berekspansi atom akan bergerak saling menjauh dan lubang membesar.untuk bahan tertentu berfariasi padasuhu awal dan ukuran interval suhu. Dengan kepresien nilai-nilai tersebut kita tidak perlu kwatir apaka T₀ adlah 0C atau 20C atau pada suhu laenya.

        Peningkatan suhu umumnya menimbulkan ekspansi volume baik pada padat ataupun cair.seperti pada ekspansi linear, percobaan menunjukan bahwa jika perubahan suhu tidak selalubesar,kenaikan volume dapat dianggap berbanding lurus dengan perubahan suhu dan volume awal.konstanta menggambarkan sifat ekspansi volume pada bahan tertentu yang disebut sebagai koefisien ekspansi volume.seperti pada ekspansi linear berubah terhadap suhu dan persamaan ad hubungan yang disederhanakan dan hanya berlaku untuk perubahan suhu yang kecil untuk sejumlah bahan menurun pada suhu terendah dan nilai untuk cairan umunya lebih besar dari pada padatan. Untuk bahan padatterhadap hubungan sederhanaantara koefisien ekspansivolume dan ekspansilinear untuk menurunkan hbungan ini dapat ditinjau sebuah kubusdengan bahan tertentu dengan panjang rusk L dan volume v =L₃.Pada suhu ruang nilai adalah L₀ dan V_0. Bertambah sebanyak dT,panjang rusuk bertambah dL dan volume bertambah dV.Sedangkan pada tegangan ternal apbilah jika kita menjepit ujung-ujung suatu batang secara erat untuk mencegah ekspansi at6au kontraksi dan kemudian mengubah suhu maka tarikan atau tegangan  kompresi yang disebut sebagai tegangan termal akan terjadi,tegangan yang dihasilkan dapat cukup besar untuk menarik batang secara ireversibel atau bahkan mematakannya. Untk menghitung termal pada batang yang dijepit dan kemudian mendapatkan tegangan yang diperlukan untuk menekan kembali kepanjang semulah.fraksi perubahan panjang jika batang bebas untuk berkontraksi.

B.     B.TUJUAN DAN MANFAAT

 Manfaat dan tujuan dari makalah ini yaitu:

           Dapat mengetahui tengaan yang dihasilkan oleh koefisien ekspensi termal secara benyak. Dapat lebih memahami langkah serta isi dari ekspansivolome dan ekspansi ternal itru sendiri dan juga dapat menunjukan bahwa jika perubahan suhu tidak perlu besar serta kenaikan volume dapat dianggap berbanding lurus dengan perubahan suhu dan volume awal V₀.

C.     C.RUMUSAN MASALAH

         Bagaiamna perbedaan antara eksppansi termal, ekspansi volume dan ekspansi linear?, Bagaimana contoh ekspansi termal,volume dan linear? Bagaimana cara menghitung  tegangan termal pada batang yang terjepit?, Bagaimana perbedaan antara ekspansi tremal pada air dan pada tegangan termal itu sendiri?

       

BAB II.

PEMBAHASAN

1.1       EKSPANSI TERMAL

      Botol yang berisi air yang sangat penu dan tertutup rapat akan pecah bila dipanaskan  tapi akan melonggarkan tutup botol logam dengan mengalirkan air panas padanya. Semau itu adalah contoh dari ekspansi termal.tinjauan sebuah batang dengan panjang L₀ pada suhu awal T_0.saat suhu berupa sejumlah panjang berubah sejumlah .percobaan menunjukan bahwa jika tidak trletak besar(misalnya lebi kecil dari 100C), akan berbanding lurus dengan . jika dua batang dari bahan yang sama mengalami perubahan suhu sama tetapi yang satu lebi panjang dua kali dari pada yang lainya maka perubahan panjangnya juga akan dua kali lipat. Dengan demikian juga harus berdingan dengan L_0.dengan konstanta perbandingan (yang berbeda untuk bahan Uyang berlainan).dapat kita nyatakn hubungan itu dalam persamaan.

 perilaku anomali memiliki efek penting pada kehidupan tanaman dan hewan didanau. Sirkulasi akibat perubahan densitas akian terus mengalairkan air yang hangat kepermukaan untuki pendinginan secara efisien dandanau akan membeku jadi padat dengan lebih muda. Hal ini akan membinasakan seluruh kehidupan hewan dan akan berjalan pada arah yang sangat berbeda.

 1.2      EKSPENSI LINEAR

       Konstanta alva yang menjelaskan sifat ekspansi termal dari bahan tertentu dapat disebut dengan kjoefisien ekspansi linear(coeefisien of linear expansion).Satuan delta adalah K^-1 atau (C⁰)^-1.(ingat bahwa dalam uinterval suhu adalah sama dalam skala Kelvin dan Celsius sedangkan konstanta beta menggambarkan sifat ekspansi volume pad bahan trtentu dapat disebut sebagai koefisien ekspansi volume, satuan beta adalah K^-1 atau (C⁰)^-1.

1.3       TEGANGAN TERMAL

        Untuk menghitung teganmgan trmal pada batang yang dijepit kita dapat menghitung  sejumlah ekspansi (atau kontrakasi) yang akan dilakukan batang jimka tudak dapat dijepit dan kemudian mendapaqtkan tegangan yang diperlukan untuk menekan (atau menarik) kembali kepanjang semula. Fraksi perubahan panjang jika batang dibiarkan bebas untuk berkontraksi adalah

                                             =

Baik ∆L maupun ∆T adalah negative tarikan haruslah naik sebanyak F  agar tepat cukup untuk menghasilkan fraksi perubahan panjang yang setara dan berlawanan sebesar(∆L) atau (L₀) dari defenisi modulus  young,

sehingga

Untuk penurunan suhu T adalah negative maka F dan F/A positif artinya suatu tegangan dan gaya tarik dibutuhkan untuk menjaga panjang yang tetap. Fdan F/A negative gaya dan tegangan yang diperlukan adalah jenis kompreksi

BAB III.

  PENUTUP

A.     KESIMPULAN

Tanda negative menunjukan bahwa tegangan kompresi bukan tegangan tarik, dibutuhkan untuk menjaga panjang silinder konstan.trgangan ini tidak bergantungt pad panjang dan luas penampang silinder.Gaya total F adalah luas penampang dikalikan tegangan.

Konstanta β menggambarkan sifat ekspanswi volume pada bahan tertentu dapat disebut sebagai koefisien ekspansi volume yang satuannya β adalah K^-1 atau (C⁰)^-1.

B.     SARAN

Untuk mengetahui banyak tentang ekspansi termal dan bagian-bagian nya kita perlu banyak membaca buku fisika yang bersanggutan dengan ekspansi ternal. Agar kita bisa memahami defenisi dan perhitungan tentang ekspansi ternal itu sendiri.

DAFTAR PUSTAKA

Sears dan Zemansky.2001. Fisika universitas edisi kesepuluh jilid1. Erlangga. Ciracas Jakarta