Perhitungan Perubahan Panjang Benda dengan Suhu Berbed

Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang perhitungan perubahan panjang suatu benda dengan suhu yang berbeda. Khususnya, kita akan melihat contoh perhitungan perubahan panjang pada sebuah benang aluminium dengan suhu awal 0°C dan suhu akhir 100°C. Pertama-tama, kita perlu mengetahui koefisien perluasan termal aluminium (\(\alpha\)), yang dalam kasus ini adalah 15 x 10^(-6) °C. Koefisien ini menunjukkan seberapa besar perubahan panjang benda per satuan suhu. Dalam kasus ini, panjang awal benang aluminium adalah 60 cm. Kita ingin mengetahui berapa perubahan panjang benang tersebut ketika suhu berubah dari 0°C menjadi 100°C. Pertama, kita dapat menggunakan rumus perubahan panjang benda dengan suhu yang berbeda: \(\Delta L = \alpha \cdot L \cdot \Delta T\) Di mana: - \(\Delta L\) adalah perubahan panjang benda - \(\alpha\) adalah koefisien perluasan termal - \(L\) adalah panjang awal benda - \(\Delta T\) adalah perubahan suhu Dalam kasus ini, kita ingin mencari \(\Delta L\), jadi kita dapat mengganti nilai-nilai yang diketahui ke dalam rumus: \(\Delta L = 15 \times 10^{-6} \cdot 60 \cdot (100 - 0)\) \(\Delta L = 15 \times 10^{-6} \cdot 60 \cdot 100\) \(\Delta L = 0.09 \mathrm{~cm}\) Jadi, perubahan panjang benang aluminium tersebut adalah 0.09 cm ketika suhu berubah dari 0°C menjadi 100°C. Selanjutnya, mari kita lihat contoh perhitungan perubahan volume pada sebuah kubus dengan suhu awal 20°C dan suhu akhir 50°C. Dalam kasus ini, volume awal kubus adalah 50 m^3. Kita ingin mengetahui berapa perubahan volume kubus tersebut ketika suhu berubah dari 20°C menjadi 50°C. Pertama, kita dapat menggunakan rumus perubahan volume benda dengan suhu yang berbeda: \(\Delta V = \beta \cdot V \cdot \Delta T\) Di mana: - \(\Delta V\) adalah perubahan volume benda - \(\beta\) adalah koefisien perluasan volumetrik - \(V\) adalah volume awal benda - \(\Delta T\) adalah perubahan suhu Dalam kasus ini, kita ingin mencari \(\Delta V\), jadi kita dapat mengganti nilai-nilai yang diketahui ke dalam rumus: \(\Delta V = 0.00000015 \cdot 50 \cdot (50 - 20)\) \(\Delta V = 0.00000015 \cdot 50 \cdot 30\) \(\Delta V = 0.0000225 \mathrm{~m^3}\) Jadi, perubahan volume kubus tersebut adalah 0.0000225 m^3 ketika suhu berubah dari 20°C menjadi 50°C. Dalam artikel ini, kita telah melihat contoh perhitungan perubahan panjang dan volume pada benda dengan suhu yang berbeda. Perhitungan ini berguna dalam berbagai aplikasi, seperti dalam perancangan struktur bangunan atau peralatan yang membutuhkan toleransi suhu.