10. Tutup botol dari logam yang terlalu rapat dapat dibuka dengan mudah jika disiram dengan air panas. Hal ini dapat terjadi karena koefisien muai tutup botol .... A. lebih besar daripada koefisien muai mulut botol kaca B. lebih kecil daripada koefisien muai mulut botol kaca C. lebih besar daripada koefisien muai udara di dalam botol D. lebih kecil daripada koefisien muai udara di dalam botol 

Umumnya semua zat dapat memuai. Pada benda padat terjadi pemuaian panjang, pemuaian luas dan pemuaian volume. Dalam kehidupan sehari-hari pemuaian zat dapat dimanfaatkan, misalnya seperti pada soal yaitu untuk membuka tutup botol yang terlalu rapat. Untuk mengetahui, mengapa tutup botol (terbuat dari logam) yang terlalu rapat dapat dibuka dengan menggunakan prinsip pemuaian, simak penjelasan berikut ini.

Identifikasi konsep

Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda akibat adanya kenaikan suhu benda tersebut. Pemuaian yang terjadi pada benda padat berupa pemuaian panjang, pemuaian luas dan pemuaian volume. Salah satu faktor yang mempengaruhi pemuaian pada benda padat adalah koefisien muai panjang \(\left(\alpha\right)\). Koefisien muai panjang suatu benda dipengaruhi oleh jenis benda itu sendiri. Pada pemuaian luas dan pemuaian volume, berlaku hubungan \(\beta=2\alpha\) dan \(\gamma=3\alpha\), dimana \(\beta\) adalah koefisien muai luas dan \(\gamma\) adalah koefisien muai volume. Semakin besar koefisien muai suatu benda maka pemuaian juga akan semakin besar, sehingga pertambahan ukuran benda semakin besar pula.

Pada soal di atas, dikatakan bahwa tutup botol yang terbuat dari logam, terlalu rapat sehingga dapat dibuka dengan mudah jika disiram dengan air panas. Kita asumsikan bahwa botol terbuat dari kaca, karena pada pilihan jawaban dikatakan mulut botol kaca. Ketika tutup botol disiram dengan air panas, maka tutup botol yang terbuat dari logam akan memuai. Selain itu, mulut botol kaca juga ikut memuai. Tutup botol dari logam mengalami pemuaian lebih besar dari mulut botol kaca. Hal ini dikarenakan koefisien muai tutup botol dari logam lebih besar daripada koefisien muai mulut botol kaca. Sehingga, tutup botol dari logam menjadi berukuran lebih besar dari mulut botol kaca, maka tutup botol dari logam dapat mudah dibuka setelah disiram menggunakan air panas.

Pembahasan

Dengan demikian, koefisien muai tutup botol lebih besar daripada koefisien muai mulut botol kaca, sehingga tutup botol dari logam yang terlalu rapat dapat dibuka dengan mudah jika disiram dengan air panas. Pilihan jawaban yang benar adalah (A).