Pemuaian Adalah Perubahan Ukuran Benda karena Suhu, Simak Contohnya

Pemuaian adalah fenomena fisika yang terjadi ketika suatu benda mengalami peningkatan suhu. Ini menyebabkan benda tersebut mengalami perubahan ukuran baik dalam hal panjang, lebar, luas, maupun volume. Konsep pemuaian sangat penting dalam pemahaman ilmu fisika, dan berbagai sumber memberikan penjelasan yang konsisten tentang fenomena ini.

Menurut Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan (Kemdikbud) RI, pemuaian adalah peristiwa suatu zat mengalami kenaikan suhu dan berubah bentuk menjadi lebih panjang, lebar, atau luas, atau mengalami peningkatan volume. Sebaliknya, penyusutan terjadi ketika suhu berkurang dan zat tersebut menyusut.

Universitas Muhammadiyah Sidoarjo (UMSIDA) menjelaskan bahwa pemuaian adalah proses fisika yang dapat terjadi pada tiga jenis zat, yakni padat, cair, dan gas. Pada zat padat, atom-atom atau molekul-molekulnya bergerak lebih cepat ketika suhu naik, menyebabkan jarak antar atom atau molekul menjadi lebih besar dan benda memuai.

Pada zat cair, jarak antar molekul juga meningkat, yang mengakibatkan benda memuai. Pada zat gas, molekul-molekul bergerak lebih cepat dan mengisi ruang yang lebih luas, mengakibatkan volume gas meningkat.

Dipengaruhi Suhu dan Kalor

Menurut buku berjudul Pendalaman Materi (BUPERI) Ilmu Pengetahuan Alam karya Halimah, pemuaian adalah peristiwa yang dapat terjadi ketika suatu benda mengalami kenaikan suhu, yang menyebabkan ukurannya bertambah. Pengertian ini menegaskan bahwa pemuaian terjadi akibat adanya kenaikan suhu pada zat tersebut.

Suatu hal yang perlu diperhatikan lagi adalah, pemuaian dipengaruhi oleh suhu dan kalor. Suhu merupakan ukuran derajat panas suatu benda, sedangkan kalor adalah energi yang dapat diserap atau dilepaskan oleh benda. Ketika benda menerima kalor, suhu benda tersebut meningkat. Sebaliknya, ketika benda melepaskan kalor, suhu benda tersebut turun.

Dalam pembahasan ini, pemuaian dan penyusutan dapat dijelaskan sebagai respons alami benda terhadap perubahan suhu. Fenomena ini memiliki dampak yang signifikan dalam berbagai aspek kehidupan sehari-hari dan aplikasi teknologi, seperti dalam desain jembatan, kabel listrik, dan sistem perpipaan. Oleh karena itu, pemahaman yang baik tentang pemuaian dan prinsip-prinsip dasarnya penting dalam berbagai bidang ilmu dan aplikasi teknologi.

Setiap partikel dalam zat padat selalu dalam keadaan bergerak, meskipun dalam bentuk getaran. Akan tetapi, ketika zat padat menerima energi panas, gerakan partikel tersebut menjadi semakin intens, memaksa partikel-partikel tersebut untuk menciptakan ruang yang lebih besar di antara mereka. Hal ini mengakibatkan jarak antar partikel semakin besar, yang pada akhirnya mengakibatkan fenomena pemuaian.

Pemuaian pada zat padat dapat mengakibatkan bertambahnya panjang, lebar, luas, dan akhirnya volume dari benda tersebut.

Fenomena pemuaian pada zat padat dapat mengambil beberapa bentuk, yaitu pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume. Pemuaian panjang terjadi ketika suatu benda mengalami peningkatan suhu dan mengalami perubahan panjang. Sebagai contoh, kawat kecil atau kabel listrik akan memanjang ketika menerima panas.

Pemuaian luas terjadi ketika ukuran luas suatu benda meningkat akibat kenaikan suhu. Contohnya adalah pada kusen kaca jendela, di mana ruang ekstra diberikan agar kaca tidak pecah saat mengalami pemuaian karena paparan panas. Bahkan, pada rel kereta api, terdapat celah yang berfungsi penting. Saat rel terpapar panas matahari, ia akan memuai, sedangkan pada malam hari ketika suhu turun, rel akan menyusut.

Pemuaian volume adalah perubahan dimensi dalam hal volume suatu benda. Contohnya terlihat pada kaleng minuman yang mungkin mengalami pemuaian saat terpapar suhu yang tinggi, mengakibatkan volume udara di dalam kaleng ikut meningkat.

2. Pemuaian pada Zat Cair

Zat cair memiliki karakteristik khusus yaitu dapat menyesuaikan bentuk wadah yang menampungnya. Oleh karena itu, pemuaian pada zat cair tidak terjadi pada dimensi panjang atau lebar, melainkan hanya berfokus pada pemuaian volume atau ruang.

Saat suhu zat cair meningkat, volume zat tersebut akan memuai. Sebagai contoh, air raksa atau alkohol dalam termometer akan memuai atau menyusut sesuai perubahan suhu.

Dalam buku berjudul Azas-Azas Fisika SMA Kelas X Semester Kedua (2007) karangan Bambang Ruwanto, anomali air adalah contoh menarik dari pemuaian zat cair. Pada musim dingin, hanya lapisan atas danau yang membeku, sementara bagian bawah tetap dalam keadaan cair, hal ini dijelaskan oleh fenomena anomali air. Zat cair ini menunjukkan perilaku yang unik dalam hal pemuaian dan pengembangan ketika mengalami perubahan suhu.

3. Pemuaian pada Zat Gas

Pemuaian pada zat gas sangatlah menarik dan dapat diamati dalam berbagai situasi sehari-hari. Salah satu contoh yang nyata adalah balon yang meledak tiba-tiba. Kejadian ini terjadi karena gas di dalam balon memuai karena peningkatan suhu.

Hal serupa terjadi pada ban kendaraan yang tidak boleh diisi terlalu penuh dengan udara. Jika suhu meningkat, gas dalam ban akan memuai dan berisiko menyebabkan ban pecah.

Sebagai contoh lain, saat kendaraan bergerak di jalan, ban yang mengalami kebocoran juga mengalami pemuaian gas atau udara di dalamnya. Pemuaian ini diinduksi oleh gesekan antara roda dan permukaan jalan, yang menghasilkan panas dan mengakibatkan pemuaian suhu udara dalam ban.