Tahukah kamu alasan mengapa ketika pengisian angin pada ban kendaraan tidak boleh terlalu penuh? Hal tersebut dilakukan untuk menghindari terjadinya ban pecah akibat suhu yang panas di siang hari, dimana suhu panas membuat gas di dalam ban memuai dan menyebabkan ban meletus. Inilah salah satu contoh tentang peristiwa pemuaian benda gas.
Sebagai informasi, pemuaian adalah fenomena perubahan atau bertambahnya dimensi atau ukuran/volume benda yang disebabkan kenaikan suhu panas atau kalor pada benda tersebut. Secara sederhana pemuaian benda gas dapat terjadi ketika suhu dinaikan.
Saat proses pemuaian benda gas perubahan akan terjadi pada besaran volume, besaran tekanan, dan besaran suhu. Besaran-besaran tersebut harus ada yang dijaga tetap atau konstan misalnya “tekanan”. Untuk koefisien muai gas (y) untuk semua jenis gas adalah sama, yaitu 1/263 °C.
Besarnya pemuaian gas saat tekanan tetap dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut ini:
Vt = Vo(1 + 1/273. ΔT)
Pemuaian gas pada saat volume tetap adalah dengan menggunakan persamaan berikut :
Pt = Po (1 + 1/273 . ΔT)
Dengan Vt adalah volume gas setelah dipanaskan (m3), Vo adalah volume gas sebelum dipanaskan (m3), Pt yaitu tekanan gas setelah dipanaskan (N/m3), Po adalah tekanan gas sebelum dipanaskan (N/m3), 1/273 adalah koefisien muai volume gas (°C), dan ΔT adalah perubahan suhu benda (°C).
Dalam kehidupan sehari-hari, banyak ditemukan kegiatan yang menggunakan konsep pemuaian, antara lain :
- Memasang pelek besi pada roda kayu kereta
Disini pelek dipanaskan agar mudah pemasangan dengan roda kayu, pelek dibuat dengan diameter yang lebih kecil dari pada roda kayu agar ketika pelek sudah dingin maka pelek akan mengerut dan mencengkram roda kayu dengan erat.
Baca juga: Penyetaraan Persamaan Reaksi Kimia
- Pengelingan
Pengelingan ini banyak digunakan pada perangkat ruang pemanas di pabrik dan pembangkit listrik tenaga termal, dan penyambungan pada balok-balok konstruksi jembatan.
- Pemasangan rel
Rel di pasang dengan jarak tertentu agar ketika memuai tidak terjadi kelengkungan.
- Memasang jembatan.
Balok konstruksi pada jembatan dipasang dengan menyisakan celah kecil diantara balok untuk pemuaian dan pengerutan sehingga terhindar dari kemungkinan terjadinya runtuh.
- Memasang kabel listrik dan kabel telpon
Pada saat siang hari kabel-kabel akan tertiup angin dan saling bersentuhan karena memuai dan mengendu, sedangkan malam hari kabel akan mengerucut dan putus. Oleh karena itu, pemasangan kabel pada siang hari dipasang sedikit kendur agar tidak putus ketika terjadi pengerutan pada malam hari.
- Lempeng bimetal
Saat lempeng dipanaskan membuat lempeng kuningan memuai lebih besar dibandingkan lempeng invar, sehingga bimetal akan membengkok dan lempeng kuningan berada di luar bengkokan, sedangkan invar berada di dalam bengkokan.
- Alarm kebakaran otomatis
Jika terjadi kebakaran maka lempeng bimetal akan terpanasi yang mengakibatkan lempeng membengkok karena lempeng kuningan akan jauh lebih besar dari lempeng invar. Maka lempeng kuningan akan menyentuh sekrup kontak alarm dan akan terjadi hubungan listrik yang mengakibatkan bel alarm berbunyi.
