Sebuah bejana yang terbuat dari baja memiliki daya tampung sebesar 4 liter. Bejana tersebut diisi dengan alkohol sehingga terisi 95% bagiannya. Pada keadaan awal, bejana memiliki suhu 0°c lalu, bejana beserta isinya dipanaskan koefisien muai panjang baja adalah 11×10^-6/°c. Sementara k koefisien muai alkohol adalah 10^-3/°c. Pada suhu 70°c, volume alkohol yang tumpah dari bejana tersebut adalah ….cm.

Jawaban yang benar adalah 0,02008 lt.

Bila sebuah benda berbentuk balok dipanaskan, akan terjadi pemuaian dalam arah memanjang, melebar dan meninggi. Maka dikatakan benda mengalami muai volume.

Besar pemuaian benda yang mengalami muai volume jika dipanaskan dari T1 menjadi T2 dapat ditentukan dengan rumus berikut :
V = Vo + Vo.γ.(T2 -T1)
dengan :
Vo = Volume benda pada suhu T1 (m)
V = Volume benda pada suhu T2 (m)
γ = koefisien muai luas (/°C)
T1 = suhu benda sebelum dipanaskan (°C)
T2 = suhu benda setelah dipanaskan (°C)

Hubungan koefisien muai Volume dengan koefisien muai panjang adalah :
γ = 3.𝛼
dengan :
𝛼 = koefisien muai panjang (/°C)

Diketahui :
Vo1 = 4 lt
Vo2 = 95%Vo1 = 0,95(4) = 3,8 lt
T1 = 0°C
T2 = 70°C
𝛼1 = 11 x 10^(-6)/°C
γ2 = 10^(-3)/°C

Ditanya :
V2 yang tumpah, V2′ = ….?

Pembahasan :
V2 yang tumpah = V2 – V1
V2′ = (Vo2 + Vo2.γ2.(T2 – T1)) – (Vo1 + Vo1.3γ1.(T2 – T1))
V2′ = (3,8 + (3,8)(10^-3)(70 – 10)) – (4 + (4)(3)(11 x 10^-6)(70 – 10))
V2′ = 4,028 – 4,00792
V2′ = 0,02008 lt

Jadi volume Alkohol yang tumpah dari bejana tersebut adalah 0,02008 lt.

BACA JUGA  Perhatikan pergerakan mobil berikut! Perpindahan mobil tersebut sebesar ....