Thermal Expansion and Contraction

Pada dasarnya, benda jika mengalami perubahan suhu yang tinggi, dia akan mengalami salah satu dari dua hal berikut: ekspansi atau kontraksi. Dengan kata lain, volumenya bisa bertambah atau bisa berkurang.

Berikut adalah contoh sederhana yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari

Fluida dalam Termometer Berekspansi

Fluida dalam termometer, bisa mengalami kenaikan jika ia diberikan panas yang cukup. Sekarang, pertanyaannya: jika suatu benda volumenya bertambah, apakah otomatis ia juga mengalami pertambahan massa? 

Jawabannya adalah tidak

Perhatikan lagi gambar termometer di bawah yang dibuat dalam skala molekuler.

Fluida dalam Termometer dalam skala molekuler

 Fluida dalam bejana sebelah kiri, meskipun volumenya kecil, tetapi ia memiliki kerapatan molekul yang lebih tinggi daripada fluida yang berada di sebelah kanan. Inilah yang disebut dengan densitas atau massa jenis. Seiring perubahan volume yang terjadi pada suatu benda, densitasnya juga berubah, oleh karena itu massanya selalu tetap.

Di dalam industri, kita juga harus mempertimbangkan hal ini, ekspansi dan kontraksi material yang kita gunakan. Jika tidak bisa berakhir seperti gambar berikut :

Pipa yang pecah akibat ekspansi

 Salah satu cara yang digunakan untuk mengatasi masalah ekspansi ini dalam dunia industri adalah dengan menggunakan pipa fleksibel dan expansion loop.

Ilustrasi dari respon benda ketika memuai di dalam expansion loop bisa digambarkan lewat gambar dibawah:

Expansion Loop

Bisa dilihat di dalam gambar di atas, dua batang yang ditempelkan di ujung huruf U tersebut saling mendekat ketika suhu ditingkatkan,

Jika digambarkan ulang bagaimana benda memuai dalam expansion loop, seperti di bawah ini

Ilustrasi Expansion Loop

Aplikasi nyata di dalam bidang industri, bisa dilihat di bawah ini

=== Sekian ===