Pengaruh Suhu Terhadap Benda Padat, Cair dan Gas

Suhu dalam kehidupan sehari hari memberikan peranan yang cukup penting dan memberikan dampak yang signifikan pada perubahan benda. Perubahan tersebut dapat terjadi seperti perubahan panjang, volume, dan wujudnya. Nah, kali ini akan di pelajari lebih lanjut mengenai pengaruh suhu terhadap benda atau wujud zat dari padat, cair, dan gas. Yuk simak penjelasan lengkapnya di sini.

Suhu merupakan salah satu besaran pada fisika yang menyatakan nilai panas suatu zat. Suhu dapat diukur dengan menggunakan alat ukur khusus yang disebut dengan termometer. Banyak jenis termometer yang kini telah di gunakan dalam kehidupan sehari hari, tergantung tujuan penggunaan termometer tersebut. Dikarenakan suhu dapat berubah sewaktu waktu, tentunya nilai suhu juga dapat mempengaruhi benda yang terkena oleh suhu tersebut. Perubahan suhu akan mengakibatkan adanya pemuaian atau penyusutan benda tergantung bagaimana respon benda tersebut menanggapi perubahan suhu tersebut. Pengaruh tersebut akan di bahas lebih lanjut pada bab berikut ini.

Pemuaian Akibat Perubahan Suhu

Pemuaian secara fisika di definisikan sebagai pertambahan baik panjang, luas atau volume dari suatu benda karena pengaruh dari perubahan suhu. Pemuaian merupakan salah satu bentuk respon suatu zat karena perubahan suhu tersebut. Secara umum, masing masing zat baik padat, cair, dan gas memiliki respon yang berbeda. Berikut penjelasan lebih lengkap terkait pemuaian pada masing masing zat.

Pemuaian Zat Padat

Sebagai pengantar, pernahkah kalian melihat pemasangan kaca jendela? Pada keadaan tersebut, kaca yang dipasang selalu di beri ruang pada bingkainya atau dengan kata lain pemasangan bingkai tersebut tidak di buat rapat. Mengapa demikian? Hal ini merupakan salah satu contoh adanya pemuaian pada zat padat. Dengan pemasangan kaca yang di buat renggang, maka ketika suhu sekitar kaca meningkat, kaca yang mengalami pemuaian masih memiliki cukup ruang untuk bertambah luasnya.

Selain itu, ada peristiwa lain yang juga merupakan contoh adanya pemuaian pada zat padat. Pernahkah kalian memperhatikan rel kereta api? Jika diamati, pemasangan rel juga sengaja di buat renggang. Hal ini juga di tujukan untuk memberi ruang pada besi yang mengalami muai panjang akibat perubahan suhu. Perlu di ketahui bahwa besar muai panjang, luas, atau volume masing masing zat tentunya berbeda. Hal ini bergantung pada massa jenis zat tersebut.

Secara umum, zat padat mengalami pemuaian yang terbagi menjadi tiga jenis yaitu:

• Pemuaian panjang
• Pemuaian luas
• Pemuaian volume

Masing masing pemuaian pun juga memiliki rumus tersendiri. Berikut ini rumus untuk masing masing pemuaian pada zat padat.

Rumus Muai Panjang, muai luas, dan muai volume:

Pemuaian Zat Cair

Berbeda dengan zat padat, zat cair hanya mengalami muai volume jika terjadi perubahan suhu pada sekitarnya. Sebagai contohnya, pernahkah kalian mengamati termometer raksa yang sedang mengukur suhu suatu benda? Volume air raksa pada termometer tersebut akan meningkat jika di panaskan. Inilah yang dinamakan pemuaian volume. Nilai pertambahan volume zat cair jika terjadi perubahan suhu di sebut dengan muai volume atau muai ruang.

Menariknya, muai volume pada zat cair memiliki nilai yang lebih besar di bandingkan dengan muai volume pada zat padat. Sebagai contoh, ketika sejumlah air dimasukkan ke dalam bejana, dan dipanaskan, maka dapat di amati bahwa permukaan air akan naik karena mengalami muai volume. Nilai muai volume pada masing masing jenis zat cair pun juga berbeda beda. misalnya, jika dipanaskan secara bersamaan, volume alkohol jauh lebih cepat meningkat di bandingkan dengan air. Hal ini di karenakan perbedaan massa jenis pada kedua zat cair tersebut.

Pemuaian Zat Gas

Sama halnya zat cair, pemuaian yang terjadi pada zat gas hanyalah pemuaian volume karena gas tidak memiliki satuan panjang bahkan luas. Contoh adanya muai gas yang kini sering di gunakan dalam aktivitas wisata adalah balon udara. Dengan adanya perubahan suhu yaitu peningkatan suhu di sekitar parasut balon udara, maka udara di dalamnya akan semakin meningkat. Semakin bertambah volume udara pada balon tersebut, akan menjadikan balon udara dengan mudah mengudara dengan membawa beban yang diangkutnya.  Pemuaian pada zat gas pun juga memiliki bentuk rumus tertentu. Berikut rumus pemuaian pada zat gas.

Rumus Muai Volume Zat Gas:

Penyusutan Akibat Perubahan Suhu

Selain memberikan dampak pemuaian, perubahan suhu juga membuat suatu zat mengalami penyusutan. Penyusutan memiliki definisi adanya pengurangan baik panjang, luas atau volume suatu zat. Banyak sekali penerapan penyusutan pada kehidupan sehari hari baik untuk zat padat, zat cair, atau pun zat gas. Berikut penjelasan lengkap penyusutan pada masing masing zat.

Penyusutan Zat Padat

Penyusutan zat padat sering di jumpai penerapannya pada kehidupan sehari hari. Jika kalian pernah mengamati pemasangan kabel, maka kondisi tersebut merupakan salah satu contoh penyusutan benda padat. Selain kabel mengalami pemuaian ketika suhu meningkat sehingga panjang kabel mengalami pertambahan, kabel juga mengalami penyusutan ketika suhu menurun. Biasanya hal ini terjadi di pagi hari atau sore hari. Tidak hanya kabel, jendela yang juga mengalami pemuaian luas, ternyata mengalami penyusutan pula pada sore hari. Hal ini dikarenakan adanya perubahan suhu lingkungan sekitar yang menurun.

Penyusutan Zat Cair

Berbeda dengan penyusutan zat padat yang awalnya mengalami pemuaian kemudian mengalami penyusutan, zat cair tidaklah mengalami penyusutan volume. Artinya, zat cair hanya mengalami penyusutan pada ukuran dan wujudnya, namun memiliki volume yang tetap. Seperti apa contohnya? Ketika seseorang memasak agar-agar, perhatikan ketika suhu api sedang tinggi. Saat itu zat cair akan mengalami pemuaian volume. Setelah di diamkan beberapa saat, permukaan zat cair tersebut menjadi berubah. Hal ini tidak mengindikasikan adanya perubahan volume. Agar-agar tersebut hanya mengalami perubahan bentuk menjadi lebih kenyal dibandingkan saat panas karena partikel pada agar-agar menjadi lebih rapat.

Penyusutan Zat Gas

Seperti halnya zat padat yang mengalami penyusutan karena suhu rendah, begitu pula yang terjadi pada zat gas. Jika di perhatikan, ban kendaraan yang di simpan pada lantai yang beralaskan keramik akan mengalami perbedaan tekanan sehingga berakibat pada penyusutan. Suhu yang rendah akan membuat zat gas mengalami penyusutan sedangkan suhu tinggi menjadikan zat gas mengalami pemuaian bahkan hingga meletus jika berada di titik puncak nilai panas suatu suhu.

Demikian penjelasan pengaruh suhu terhadap benda padat, cair dan gas serta rumus-rumusnya. Semoga bermanfaat.