Sebuah bejana dari alumunium berukuran 1000cm3 , diisi penuh dengan alkohol,kemudian dipanaskan hingga suhu bejana mencapai 50 derajat celcius. koefisien muai panjang alumunium 26x10^-6 oC^-1 dan koefisien muai volume alkohol 20 x 10^-5 oC^-1 , maka volume alkohol yg tumpah adalah..
Kelas: XI
Mata Pelajaran: Fisika
Materi: Suhu dan Kalor
Kata Kunci: Koefiien Muai
Jawaban pendek:
Sebuah bejana dari alumunium berukuran 1000 cm³, diisi penuh dengan alkohol, kemudian dipanaskan hingga suhu bejana mencapai 50 ºC. Koefisien muai alumunium panjang 26 x 10⁻⁶ /ºC dan koefisien muai volume alkohol 20 x 10⁻⁵ /ºC , maka volume alkohol yang tumpah adalah.. 6,1 cm³
Jawaban panjang:
Pada soal ini terjadi pemuaian pada bejana aluminium dan pada alkohol.
Rumus pemuaian volume:
Vt = Vo (1 + γ. Δt)
dengan: γ = 3α
Dimana:
Vt = volume akhir (dalam satuan m³, cm³)
Vo = volume awal (dalam satuan m³, cm³)
γ = koefisien muai volume (dalam satuan /°C)
α = koefisien muai panjang (dalam satuan /°C)
Δt = perbedaan suhu (dalam satuan °C)
Diketahui bejana dari alumunium berukuran (Vo) 1000 cm³, hingga suhu bejana mencapai (Δt) 50 ºC, dan koefisien muai panjang alumunium (α) 26 x 10⁻⁶ /ºC, maka volume bejana setelah dipanaskan adalah:
Vbejana = Vo (1 + γ. Δt)
= Vo (1 + 3 α. Δt)
= (1000) (1 + (3 x 26 x 10⁻⁶ x 50)
= (1000) (1,003900)
= 1003,9 cm³
Karena bejana diisi penuh, maka volume awal dari alkohol adalah sama dengan volume bejana sebesar 1000 cm³. Pemanasan juga sama sebesar 50 ºC. namun koefisien muai berbeda yaitu sebesar 20 x 10⁻⁵ /ºC. Volume alkohol setelah dipanaskan adalah:
Vallkohol = Vo (1 + γ. Δt)
= (1000) (1 + 20 x 10⁻⁵ x 50)
= (1000) (1,01000)
= 1010 cm³
Sehingga volume alkohol tumpah adalah:
V tumpah = V alkohol – V bejana
= 1010 – 1003,9
= 6,1 cm³