14. Diketahui koefisien muai panjang besi 0,0000177°C. Jika panjang besi mula-mula 100 cm dan dipanaskan hingga mengalami kenaikan suhu 200°C, panjang besi sekarang menjadi . a. 100,24 cm b 100,72 cm C. 200,72 cm d. 240 cm 

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 khususnya zat padat mungkin kita hanya memandang pemuaian pada arah panjang benda (luas permukaan lebih kecil dari pada tebal benda, contoh rel kereta, kabel listrik), 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.

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

Pertambahan panjang suatu zat (misal batang logam) secara fisis:
  1. Berbanding lurus dengan panjang mula-mula
  2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu
  3. Bergantung dari jenis zat
Dapat dituliskan dalam persamaan:
\(\triangle\)\(L=Lo.\alpha\).\(\triangle\)T\(\Rightarrow\left(1\right)\)

Panjang akhir (\(L_t\)) dari batang logam menjadi:
\(L_{t}=L_{o}+\triangle L\)
\(L_{t}=L_{o}\left(1+\alpha.\triangle T\right) \Rightarrow(2)\)

dimana:
\(L_{t}=\)panjang akhir
\(L_{o}=\)panjang awal
\(\alpha\)=koefisien muai panjang
\(\triangle T\)=perubahan suhu

Disoal diketahui:
\(\alpha=0,000017/^{o}C\)
\(L_{o}=\)100 cm
\(\triangle T=200^{o}C\)
 
Panjang akhir besi adalah
\(L_{t}=L_{o}\left(1+\alpha.\triangle T\right)\)
\(L_{t}=100.\left(1+0,000017.200\right)\)
\(L_{t}=100.\left(1+0,0034\right)\)
\(L_{t}=100.1,0034\)
\(L_{t}=100,34\) cm

Pembahasan Identifikasi masalah dan solusi

Jadi panjang besi sekarang menjadi 100,34 cm
