13. Perhatikan tabel berikut. No. Zat Koefisien muai panjang 1. Kuningan 0,0000191°C 2. Baja 0,000011/°C 3. Besi 0,0000121°C 4. Seng 0,000026/°C Berdasarkan koefisien muai panjangnya, jika dipanaskan, zat yang memiliki kecepatan bertambah panjang yang terbesar adalah zat nomor . . a. 1 b. 2 C. 3 d. 4. 

kita anggap zat yang disebutkan di soal berupa batang yang luas penampangnya lebih kecil dari pada panjang batang sehingga kita hanya meninjau pemuaian panjang batang.


Note

Pada umumnya semua zat memuai jika dipanaskan, kecuali air pada suhu di antara 0°C dan 4°C volumnya menyusut ketika dipanaskan. Pemuaian zat umumnya terjadi ke segala arah/pemuaian volume. Namun pada pembahasan tertentu mungkin kita hanya memandang pemuaian pada arah panjang benda (luas permukaan lebih kecil dari pada tebal benda, contoh rel kereta atau batang logam), sehingga kita hanya membahas pemuaian panjang. dan pada kondisi tertentu kita hanya meninjau pemuaian pada luas benda (karena ketebalan benda jauh lebih kecil dari pada luasannya/benda tipis, contoh lempengan/plat besi). Untuk menjawab soal ini kita akan membahas pemuaian panjang.


Identifikasi Konsep

Untuk zat padat yang bentuknya memanjang dan berluas penampang kecil, sehingga panjang benda jauh lebih besar daripada luas penampangnya, pertambahan luas akibat pemuaian dapat diabaikan. Dengan demikian, hanya pertambahan ukuran panjang yang diperhatikan. 
Pertambahan panjang suatu zat secara fisis:
  1. Berbanding lurus dengan panjang mula-mula
  2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu
  3. Bergantung dari jenis zat
 Pertambahan panjang suatu zat secara matematis dapat dituliskan:
 \(\triangle\)L=\(L_o.\alpha.\) \(\triangle\)T  \(\Rightarrow\left(1\right)\)
Keterangan:
  \(\triangle\)L= pertambahan panjang, dalam satuan meter
\(L_o\) = panjang mula-mula, dalam satuan meter
 \(\alpha\)= koefisien muai panjang, dalam satuan /°C
\(\triangle\)T = perubahan suhu, dalam satuan °C

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-77/ChapId-644/LessonId-1547/ModuleId-2/QuestionCode-21GUEVNHU1R/10b.png" />

Dari persamaan 1 kita bisa mengetahui bahwa jika ada empat batang logam (seperti disoal) yang berbeda koefisien muai panjang jika dipanaskan dengan perubahan suhu yang sama maka batang logam yang memiliki koefisien muai panjang terbesar akan akan mengalami pertambahan panjang terbesar. Namun demikian untuk menentukan batang logam mana yang memiliki <b>kecepatan bertambah panjang</b> (kecepatan bertambah panjang berbeda dengan pertambahan panjang) terbesar kita harus mengetahui besaran lain, yaitu nilai konduktivitas dari logam. Semakin besar nilai konduktivitas logam maka kalor yang dirambatkan pada batang logam akan semakin cepat. Dan perubahan suhu batang logam yang semakin cepat ini akan mempengaruhi kecepatan pertambahan panjang logam.
Jawaban akan benar pada batang logam seng jika pemanasan dilakukan secara merata pada semua permukaan batang logam, karena kita bisa mengabaikan konduktivitas dari logam. Dan kecepatan pertambahan panjang logam hanya ditentukan oleh koefisien muai panjang dari batang logam.


Pembahasan Identifikasi masalah dan solusi

Zat/Batang logam (seperti disoal) yang berbeda koefisien muai panjang jika dipanaskan dengan perubahan suhu yang sama maka batang logam yang memiliki koefisien muai panjang terbesar akan akan mengalami pertambahan panjang terbesar. Dengan anggapan pemanasan dilakukan secara merata pada semua permukaan batang logam (konduktivitas dari logam bisa diabaikan). Kecepatan pertambahan panjang logam hanya ditentukan oleh koefisien muai panjang dari batang logam, dan logam seng yang akan memiliki kecepatan pertambahan panjang terbesar. Sehingga jawaban yang benar adalah “d”
