LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR KOEFISIEN MUAI PANJANG

December 23, 2019

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA DASAR

Percobaan : K1

KOEFISIEN MUAI PANJANG

Pelaksanaan Praktikum

Hari : Rabu Tanggal : 6 September 2017 Jam ke : 5-6

(LOGO UNAIR)

Oleh :

Renza Anggieta Maharani Muslim (081711330882)

Kelompok :

1. Shekina Glory (081711333080)

2. Fadhila Rizkia Nur Hidayati (081711333081)

3. Sofian Iramanda (081711333083)

Dosen Pembimbing : Drs. Muzakki

Asisten Pembimbing : Anggy Kartika T.

LABORATORIUM FISIKA DASAR

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2017

I. TUJUAN

Menentukan koefisien muai panjang batang logam besi (Fe), aluminium (Al), dan tembaga (Cu).

II. DASAR TEORI

Sebuah batang logam jika dipanaskan pada suhu tertentu akan mengalami pertambahan panjang. Fenomena ini disebut dengan pemuaian panjang. Nilai pertambahan panjang per panjang mula-mula batang ini berbanding lurus dengan koefisien muai panjang (𝜶) dan kenaikan suhunya. Jika panjang batang logam pada suhu 0

adalah 𝒍_𝟎, dan pada suhu T

adalah l maka :

l₂ = 𝒍₁ (1+ 𝛂𝐓)

Melalui persamaan tersebut koefisien muai panjang logam dapat ditentukan.

Perubahan panjang zat setelah dipanaskan bergantung pada panjang mula-mula, kenaikan suhu, dan jenis zat.

Muai panjang berbagai macam benda padat dapat diselidiki dengan alat Musschenbroek. Jika batang logam yang dipasang pada alat Musschenbroek dipanaskan maka batang logam akan bertambah panjang. Namun, pertambahan panjang batang logam yang satu dengan yang lain berbeda. Artinya, tingkat pemuaian logam-logam tersebut juga berbeda. Logam yang paling besar pemuaiannya akan mendorong jarum penunjuk hingga berputar paling jauh, sedangkan logam yang pemuaiannya paling kecil akan mendorong jarum penunjuk berputar paling dekat. Jika digunakan batang logam aluminium, baja, dan besi maka logam aluminium memuai paling besar, sedangkan besi adalah logam yang memuai paling kecil.

Alat Ukur Pemuaian Zat Padat Musschenbroek

Alat Ukur Muai Panjang Musschenbroek

Alat Musschenbroek dapat menunjukkan

pemuaian dan pertambahan panjang zat padat jika dipanaskan;
pemuaian zat padat tergantung pada jenis zat padat itu;
pemuaian zat padat sebanding dengan kenaikan suhunya.

Pemuaian panjang zat padat ditentukan oleh koefisien muai panjang zat padat itu.

Koefisien Muai Panjang

Untuk memahami koefisien muai panjang zat padat, mari kita perhatikan uraian berikut ini.

Sebatang tongkat tembaga pada suhu 0^oC panjangnya 10 m. Jika tongkat tembaga tersebut dipanaskan sampai 100^oC maka panjangnya menjadi 10,017 m. Berapakah pertambahan panjang tembaga jika suhunya hanya naik 1^oC? Pada suhu 0^oC, panjang tembaga 10 m (l₀), pada suhu 100^oC (t) panjangnya 10,017 m (l_t).

Pertambahan panjang 10 m tembaga jika suhu naik dari 0^oC – 100^oC

= 10,017 m – 10 m
= l_t – l₀

Pertambahan panjang 10 m tembaga jika suhu naik dari 0^oC – 1^oC

$\frac{10,017m-10m}{100^{\circ}C} =\frac{l_{t}-l_{0}}{t}$

Pertambahan panjang 1 m tembaga jika suhunya naik dari 0^oC – 1^oC adalah

$\frac{10,017m-10m}{10m\text{ x }100^{\circ}C}=\frac{l_{t}-l_{0}}{l_{0}\text{ x }t}=0,000017^{\circ}C$

Pertambahan panjang 1 m benda tiap kenaikan suhu 1^oC ini disebut koefisien muai panjang (α). Jadi, koefisien muai panjang suatu benda adalah bilangan yang menunjukkan pertambahan panjang suatu benda tiap satuan panjang jika suhu benda tersebut naik 1^oC. Dengan demikian, jika dinyatakan bahwa koefisien muai panjang tembaga adalah 0,000017/^oC maka berarti setiap 1 meter tembaga yang suhunya dinaikkan 1^oC akan bertambah panjang 0,000017 meter.

Nilai koefisien muai panjang beberapa zat dapat dilihat pada tabel berikut ini!

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgZsKqedMd-8VKU-LWgwIjyuozqkhjzP8Dlue_04SPHaGPpUZYwYIYghhnuC401ENW6B5Q9h_DYtv9p-a0UN58i_hZZFt2pkdfZNNV8D4OQqR01ptWrMXlxBBRHPJKsXmpzj0PbmV1g4GlV/s1600/koefisien+muai+panjang.JPG

Tabel: Koefisien Muai Panjang
Catatan: Pada umumnya koefisien muai panjang ditulis sampai dengan enam desimal.

III. ALAT DAN BAHAN

1. Piranti percobaan muai , terdiri dari :

1. Batang pipa logam

2. Jarum skala

3. Papan skala

2. Jangka Sorong panjang

3. Erlenmeyer

4. Mistar

5. Air pemanas

6. Pipa plastik uap air panas

7. Termometer

8. Gelas beaker

9. Kompor listrik

IV. PROSEDUR KERJA

1. Semua sekrup dikeraskan setiap ujung batang sambil memperhatikan posisi ujung jarum pada papan skala.

2. Jarak (𝒍_𝟏) sekrup ke sekrup diukur dengan mistar, panajang jarum skala (𝒍) dengan mistar, jarak (r) dengan ujung belakang jangka sorong, serta catat posisi ujung jarum skala dan suhu ruangan (𝑻_𝟏).

3. Pipa plastik dihubungkan ke ujung pipa batang logam. Air dipanaskan dalam erlenmeyer sampai mendidih, kemudian dibiarkan selama kira-kira 5 menit.

4. Posisi ujung jarum pada papan skala diamati dan dicatat. Besar pergeseran posisi jarum skala menyatakan nilai a.

5. Suhu