Pemuaian Volume dalam Pengemasan Minuman Kaleng | Fisika Kelas 11

Mengapa minuman dalam kemasan kaleng tidak pernah diisi penuh? Supaya lebih hemat air? RG Squad perlu mengetahui penyebab air tidak pernah terisi penuh dalam kaleng! Hal ini disebabkan adanya pemuaian volume atau pertambahan ukuran. Wah, apa itu?

Pertambahan ukuran dapat berupa pertambahan panjang, luas, dan juga volume. Pertambahan ukuran bisa terjadi saat suatu benda dipanaskan. Mengapa bisa bertambah ukurannya? Coba simak ilustrasi berikut ini.

 Ilustrasi molekul dalam benda (Sumber: fisikazone.com)

Setiap benda terdiri dari beberapa molekul seperti ilustrasi di atas. Pada benda padat, molekul bisa bergetar. Ketika benda padat dipanaskan, getaran molekul akan semakin cepat. Molekul-molekul tersebut bergerak sedikit demi sedikit menjauh satu sama lain. Dari luar, benda tersebut akan terlihat seperti bertambah ukurannya karena molekul-molekul yang semakin menjauh tadi. Hal inilah yang disebut sebagai pemuaian.

RG Squad, perhatikan ilustrasi di atas. Pada zat cair, jarak antar molekul lebih renggang dari molekul zat padat. Namun, molekul akan bergerak lebih cepat dan menjauh satu sama lain jika dipanaskan. Maka, zat cair pun juga memuai ketika dipanaskan.

Nah, pemuaian yang terjadi pada kasus tersebut adalah pemuaian volume. Pemuaian volume tersebut bisa kita hitung, loh. dengan rumus berikut.

Salah satu contoh pemuaian terjadi pada pengemasan minuman kaleng. Pada minuman kaleng, minuman tidak pernah diisi sampai penuh. Hal ini dilakukan untuk memberikan ruang pada minuman jika memuai saat terkena panas. Biasanya, koefisien muai minuman lebih tinggi dari koefisien muai kaleng. Simak contoh di bawah ini.

Sebuah kaleng dengan volume 330 ml berisi minuman yang diisi penuh. Saat dibawa bepergian, minuman kaleng mengalami perubahan suhu dari 20ºC hingga 40^oC. Jika kaleng terbuat dari aluminium dengan koefisien muai volume 7,5 x 10^-5/^oC dan air minuman memilikii koefisien muai volume air 4,4 x 10^-4/ oC, apakah kaleng mampu menampung pemuaian air?

Pembahasan :

Volume awal kaleng adalah 330 ml. Maka, volume kaleng ketika memuai adalah :

V_{t kaleng} = V₀ (1 + γ.∆T)

V_{t kaleng} = 330 (1 + 7,5.10^-5 . (40-20))

V_{t kaleng} = 330 (1 + 0,0015)

V_{t kaleng} = 330 (1,0015) = 330,495 ml

Volume awal air sama dengan kaleng, yaitu 330 ml. Maka, volume air ketika memuai adalah :

V_{t air} = V₀ (1 + γ.∆T)

V_{t air} = 330 (1 + 4,4.10^-4 . (40-20))

V_{t air} = 330 (1+0,0088)

V_{t air} = 330 (1,0088) = 332,904 ml

Kita bisa melihat perbedaan volume akhir air yang lebih besar daripada volume akhir kaleng, yaitu sekitar 2,5 ml. Maka, kaleng tidak dapat menampung air yang memuai. Nah, kaleng tidak dapat diisi penuh dengan minuman supaya ada ruang pemuaian untuk minuman.

• Baca Juga: Persamaan Gas Ideal

Oke, sekarang RG Squad sudah tahu kan mengapa minuman kaleng tidak pernah terisi penuh? Hal ini disebabkan pemuaian volume air dalam kaleng. Inget yah, yang mengalami pemuaian ialah air dan kalengnya.

Punya PR Fisika yang sulit? Langsung saja foto soal Fisika kamu dan tanyakan via chat. Bisa juga lewat video call lho. Semua bisa kamu lakukan hanya dengan mendaftar di ruanglesonline.