Pemuaian Zat Cair, Anomali Air, Rumus Perhitungan, dan Contoh Soalnya

Pemuaian Zat Cair, Anomali Air, Rumus Perhitungan, dan Contoh Soalnya 

Amongguru.com. Zat cair yang dipanaskan atau suhunya dinaikkan akan mengalami pemuaian. Pada pemuaian zat cair hanya dikenal ukuran volume, sehingga pada zat cair hanya dikenal pemuaian volume.

Sifat zat cair adalah selalu mengikuti bentuk wadah yang ditempatinya. Jika air dituangkan ke dalam botol, maka bentuk air mengikuti bentuk botol.

Pemuaian Zat Cair, Anomali Air, Rumus Perhitungan, dan Contoh Soalnya
Pemuaian Zat Cair, Anomali Air, Rumus Perhitungan, dan Contoh Soalnya

Jadi, wadah berarti volumenya. Itulah yang menyebabkan zat cair hanya mengalami pemuaian voume.

Semakin tinggi kenaikan suhu, maka akan semakin besar penambahan volume zat cair.

Pemuaian zat cair yang satu dengan yang lain pada umumnya berbeda, meskipun volume zat cair mula-mula sama.

Untuk seluruh zat cair pemuaian makin besar, jika kenaikan suhunya bertambah besar.

Berikut ini tabel koefisien muai volume beberapa zat cair.

Pemuaian zat cair dapat dimanfaatkan dalam kehidupan, misalnya untuk penggunaan termometer zat cair. Biasanya zat cair yang digunakan adalah raksa atau alkohol.

Sifat naik atau turunnya zat cair dalam pipa kapiler sebagai akibat pemuaian zat cair inilah yang digunakan untuk mengukur suhu.

Permukaan zat cair naik sepanjang pipa kapiler dan berhenti pada posisi tertentu yang sesuai dengan suhu benda.

Suhu yang terukur dinyatakan oleh skala yang berimpit dengan permukaan zat cair pada pipa kapiler tersebut.

Rumus Perhitungan Pemuaian Zat Cair

Karena zat cair hanya memiliki muai volum (tidak memiliki muai panjang dan muai luas), maka zat cair hanya memiliki koefisien muai volume (γ).

Besarnya muai volume:

V= V₀ (1 + γ Δt )

Pertambahan volume :

ΔV= γ V₀ Δt

Keterangan :
m = massa zat cair (kg)
ρ₀ = massa jenis mula-mula (kg/m3)
V₀= volume mula-mula ( m3atau liter)
V = volume akhir (m3 atau liter)
γ = koefisien muai volume (/oC) ( (dibaca gamma)

Anomali Air

Pada sebagian besar zat, jika dipanaskan akan memuai dan apabila didinginkan akan menyusut. Akan tetapi, kondisi tersebut tidak berlaku untuk air.

Apabila suhu air diturunkan, memang volume air akan makin kecil seperti zat cair lainnya. Akan tetapi, pada suatu ketika volume air justru membesar meskipun suhunya tetap diturunkan.

Jadi ada suhu dimana air memiliki volume paling kecil, jika pada suhu tersebut air dipanaskan,

Sebalinya, volumenya akan bertambah besar, jika pada suhu tersebut air didinginkan. Peristiwa ini disebut dengan anomali air.

Jika air dipanaskan antara suhu 0°C sampai dengan 4°C, maka volumnya akan menyusut.

Hal ini terjadi karena molekul H2O dalam bentuk padat (es) penuh dengan rongga, sedangkan dalam bentuk cair (air) lebih rapat.

Dengan demikian, pada saat dipanaskan, molekul H2O (es) akan merapat lebih dahulu, akibatnya volumnya menyusut.

Anomali air menyebabkan massa jenis es lebih kecil daripada air yang bersuhu 1°C sampai 4°C. Itulah sebabnya mengapa permukaan danau yang sudah menjadi es, tetapi di bagian dasarnya masih menjadi air.

Begitu juga jika kita membuat es batu dengan menggunakan pendingin, volume air sebelum menjadi es akan jauh lebih kecil dibandingkan setelah seluruh air telah berubah menjadi es.

Adanya anomali (penyimpangan) air ini juga bermanfaat dalam kehidupan. Air yang membeku dalam bebatuan, karena volumenya membesar maka mampu memecahkan bebatuan.

Pecahnya bebatuan menyebabkan mineral dalam batuan akan keluar dan memberikan manfaat bagi kehidupan.  Jadi kemampuan air untuk masuk pada celah-celah bebatuan sangat dibutuhkan dalam kehidupan.

Contoh soal pemuaian zat cair

Sebuah panci berisi air penuh dengan volume 6 liter. Air dalam panci tersebut kemudian dipanaskan, sehingga mengalami kenaikan suhu sebanyak 80oC. Berapakah volume air yang akan tumpah dari panci tersebut? (koefisien muai air = 0,004/oC)

Pembahasan :

Diketahui :
Vo = 6 liter
ΔT = 80oC
γ = 0,004/oC
Ditanyakan : ΔV = …. ?
Jawab :
Volume air yang tumpah sama dengan penambahan volume air akibat pemanasan.
ΔV = Vo.γ.ΔT
ΔV  = 6 x 0,004 x 80
ΔV  = 1,92 liter
Jadi volume air yang tumpah sebesar 1,92 liter.

Demikian ulasan mengenai Pemuaian Zat Cair, Anomali Air, Rumus Perhitungan, dan Contoh Soalnya. Terima kasih sudah berkunjung di amongguru.com dan semoga bermanfaat.

Tinggalkan Balasan