Fisika: Percobaan Pembelajaran Muai Panjang (LKPD)

A. Tujuan

1. Memahami pengaruh suhu terhadap pemuan benda padat
2. Menentukan koefisien muai panjang batang logam dari bahan besi, aluminium dan tembaga.

B. Teori

Apabila sebuah benda dipanasi  maka  selain  suhu benda akan  naik  juga  ukuran benda  dapat bertambah.  Benda dikatakan mengalami pemuaian panjang apabila  ukuran panjang  benda tersebut  bertambah.  Benda-benda tertentu  memilki pertambahan panjang yang berbanding lurus dengan perubahan suhu. Jadi apabila sebuah benda panjang mula-mula Lo saat suhunya To, kemudian  panjangnya  menjadi L setelah dipanaskan sampai  suhu T,  berarti benda tersebut telah mengalami pertambahan panjang sebesar  ∆L dan telah terjadi perubahan suhu sebesar ∆T.  Hubungan antara perubahan panjang dengan perubahan suhu benda dinyatakan sebagai:

      Dapat juga ditulis sebagai:

C. Kegiatan

Alat dan Bahan

1. Peralatan   pemuaian panjang ekspansi thermal
2. Steam generator
3. Ohm meter
4. Batang   pipa  dari bahan:  tembaga, besi,  pipa aluminium.

Langkah Percobaan

1. Ukur  panjang batang mula-mula (Lo)  sebelum dipanaskan.
2. Tempatkan batang pipa yang akan di ukur pada papan landasan peralatan muai panjang  seperti pada gambar
   
3. Hubungkan  termistor  ke  Ohm meter menggunakan kabel yang telah disipkan untuk mengukur hambatan thermistor pada selama proses pemanasan. Catat nilai hambatan awal thermistor sebelum pemanasan, gunakan tabel konversi  dan catat suhu To  yang sesuain dengan nilai hambatan thermistor tersebut.
4. Atur penutup bagian luar  gauge meter untuk menempatkan jarum indicator pada posisi nol.
5. Perhatikan   ketinggian air  dalam wadah  pemanas  tidak lebih dari 1/3-nya untuk menjaga agar fuse steam generator tidak  putus. 
6. Hidupkan steam generator untuk memanaskan  air, dan secara perlahan-lahan  uap akan mengalir melalui batang.
7. Perhatikan  gauge meter dan Ohm meter. Ketika hambata thermistor mencapai  stabil, catat nilai hambatan  dan perubahan panjang  batang D1 seperti ditunjukkan oleh jarum indicator pada dial gauge. (satu bagian skala terkecil dial gauge sebanding dengan 0.01 mm perubahan panjang batang).
8. Ulangi percobaan untuk material yang lain.

Jenis batang	Lo (mm)	DL (mm)	Rr (W)	Rh (W)	Tr 0C	Th  0C
Tembaga
Aluminium

Tugas Pendahuluan

Pelajari teori tentang koefisian pemuaian benda padat (Sebutkan sumber  bacaan/Buku  yang and abaca dan cantumkan halamannya],  kemudian jawablah pertanyaan berikut.

• Apakah setiap zat selalu memuai jika dipanasi ?, jelaskan.
• Samakah nilai  koefisien muai  setiap benda?
• Apakah koefisien muai benda  pada  setiap  interval  suhue selalu konstan ? 
• Tuliskan persamaan hubungan antara koefisien mulai panjng dengan  perubahan panjang dan perubahan suhue benda.