20. Diketahui volume suatu gelas kaca pada suhu 20°C adalah 500 mL. Jika koefisien muai panjang kaca 0,00009/°C, volume gelas tersebut pada suhu 75°C adalah a. 500 mL b. 500,25 mL C. 500,495 ml d. 501,08 mL 

Setiap benda ketika diberi kalor akan mengalami pemuaian, termasuk gelas kaca. Pada soal ini kita akan membahas pemuaian volum pada gelas kaca sehingga untuk menentukan volume akhir gelas digunakan koefisien muai volum. Oleh karena itu koefisien muai panjang di soal perlu di konversi menjadi koefisien muai volum. Lebih lengkap pada pembahasan


Identifikasi Konsep

Pada umumnya semua zat memuai jika dipanaskan, kecuali air pada suhu di antara 0\(^{o}C\) dan 4\(^{o}C\) volumnya menyusut ketika dipananskan. 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), sehingga kita hanya membahas pemuaian panjang ataupun 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 volume dari gelas kaca, dikarenakan gelas memiliki volume seperti yang diketahui dalam soal. 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-77/ChapId-645/LessonId-1548/ModuleId-2/QuestionCode-21GSQVCN504/3f.png" />
Pemuaian volume disebut juga pemuaian ruang. Saat benda tersebut dipanaskan, pergerakan partikel benda akibat dipanaskan akan memiliki tiga arah, yaitu panjang, lebar dan tinggi ruang. Hal tersebut menyebabkan nilai koefisien muai volume benda (\(\gamma\)) sama dengan tiga kali koefisien muai panjang (α) benda saat dipanaskan.
\(\gamma\)= 3.α       (1)
Besarnya penambahan volume (ΔV) suatu bahan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
\(\triangle V=V_{o}.\gamma.\triangle T\Rightarrow(2)\) 

Volume akhir (Vt) dari bahan menjadi:
\(V_{t}=V_{o}+\triangle V\)
\(V_{t}=V_{o}(1+\gamma.\triangle T\Rightarrow(3)\)

dimana
\(V_t\) = volume akhir
\(V_o\) = volume awal
\(\gamma\) = koefisien muai volume
ΔT = Perubahan Suhu

Diketahui disoal:
 \(\alpha_{kaca}=0,00009/^{o}C\)
\(\gamma_{kaca}=3.\alpha_{kaca}=0,00027/^{o}C\)
\(V_o\) = 500 mL
\(T_1\) = 20 \(^{o}C\)
\(T_2\) = 75 \(^{o}C\)

Untuk mencari volume akhir gelas kaca saatnya menjadi 75\(^{o}C\) kita gunakan persamaan 3:
\(\triangle T=T_{2}-T_{1}\)
\(\triangle T=75-20\)
\(\triangle T\) = 55 \(^{o}C\)

\(V_{t}=V_{o}(1+\gamma.\triangle T)\)
\(V_{t}=500(1+0,00027.55)\)
\(V_{t}=500(1+0,01485)\)
\(V_{t}=500(1,01485)\)
\(V_{t}=507,425\) mL


Pembahasan Identifikasi masalah dan solusi

Jadi volume akhir gelas kaca sebesar 507,425 mL, kita buat opsi tambahan “e”.