Gelas pyrex memiliki volume 100 cm 3 penuh berisi air pada suhu 0°C. Volume air yang tumpah jika suhunya dinaikkan menjadi 100°C adalah ... (Koefisien muai panjang pyrex adalah 0,000003/°C dan koefisien muai volume air 0,000210/°C).

Pembahasan

Pemuaian adalah perubahan benda akibat dari bertambahnya suhu.Ketika zat memuai, zat mengalami pemuaian volume. Akan tetapi untuk zat padat yang memanjang, kita mengabaikan pemuaian dimensi lain yang jauh lebih kecil daripada pemuaian panjangnya. Dengan demikian, untuk zat padat yang memanjang dianggap mengalami pemuaian panjang. Untuk benda padat berbentuk keping, dianggap mengalami pemuaian luas. Adapun untuk benda padat tiga dimensi seperti kubus dan bola pejal dianggap sebagai pemuaian volume. Benda cair dan gas hanya mengalami pemuaian volume. Diketahui : V o A ​ ​ = V o B ​ ​ = 100 cm 3 T 1 ​ = 0 o C T 2 ​ = 10 0 o C △ T = 10 0 o C α A ​ = 0 , 000003 / o C γ B ​ = 0 , 000210 / o C Ditanyakan : V air yang tumpah ? Pada soal ini, terdapat pemuaian volume zat padat dan zat cair, untuk pemuaian zat padat (pyrex): V A ​ = V o A ​ ​ ( 1 + γ A ​ ⋅ △ T ) V A ​ = V o A ​ ​ ( 1 + 3 α A ​ ⋅ △ T ) V A ​ = 100 ( 1 + 3 ( 0 , 000003 ) ⋅ 100 ) V A ​ = 100 ( 1 + 0 , 000009 ⋅ 100 ) V A ​ = 100 ( 1 + 0 , 0009 ) V A ​ = 100 ( 1 , 0009 ) V A ​ = 100 , 09 cm 3 Sedangkan untuk zat cairnya (air): V B ​ = V o B ​ ​ ( 1 + γ B ​ ⋅ △ T ) V B ​ = 100 ( 1 + 0 , 000210 ⋅ 100 ) V B ​ = 100 ( 1 + 0 , 0210 ) V B ​ = 100 ( 1 , 0210 ) V B ​ = 102 , 1 cm 3 Karena pemuaian air lebih besar dari pemuaian pyrex, maka air akan tumpah sebanyak 102,1-100,09= 2,01cm 3 Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah A