Sifat Fisik Bahan Teknik

Bidang: Listrik Dasar

China

Untuk menyelesaikan material untuk produk atau aplikasi teknik, kita harus memiliki pengetahuan tentang sifat fisik material. Sifat fisik suatu material adalah sifat yang dapat diamati tanpa perubahan identitas material. Beberapa sifat tipikal material tersebut tercantum di bawah ini-

Kepadatan
Berat jenis
Suhu perubahan fase
Koefisien ekspansi termal
Kalor jenis
Kalor laten
Fluiditas
Keterlasan
Elastisitas
Plastisitas
Porositas
Konduktivitas termal
Konduktivitas listrik

Kepadatan Material

Kepadatan material atau zat didefinisikan sebagai "massa per unit volume". Ini direpresentasikan sebagai rasio massa dengan volume material. Dinyatakan dengan “ρ”. Satuannya dalam sistem SI adalah Kg/m3.
Jika, m adalah massa material dalam Kg, V adalah volume material dalam meter3.
Maka Kepadatan material,

Berat Jenis Material

Didefinisikan sebagai rasio kepadatan material terhadap kepadatan material referensi atau zat. Tidak memiliki satuan. Kadang-kadang juga disebut sebagai berat jenis relatif. Untuk perhitungan gravitasi biasanya air digunakan sebagai zat referensi.

Suhu Perubahan Fase

Secara umum, suatu zat memiliki tiga keadaan yaitu - keadaan padat, keadaan cair, dan keadaan gas. Suhu perubahan fase adalah suhu di mana zat berubah dari satu keadaan ke keadaan lain.

Suhu perubahan fase terdiri dari tipe berikut-

Titik lebur-Ini adalah suhu (dalam oC atau K) di mana zat berubah dari keadaan padat menjadi cair.

Titik didih-Ini adalah suhu (dalam oC atau K) di mana zat berubah dari keadaan cair menjadi gas.

Titik beku-Ini adalah suhu (dalam oC atau K) di mana cairan berubah dari cair menjadi padat. Secara teori sama dengan titik lebur. Namun, secara praktis mungkin ada beberapa perbedaan yang teramati.

Koefisien Ekspansi Termal

Ketika suatu material dipanaskan, ia akan memuai, sehingga dimensinya berubah. Koefisien ekspansi termal, mewakili ekspansi material dengan meningkatnya suhu. Koefisien ekspansi termal terbagi menjadi tiga jenis, yaitu-

Koefisien Ekspansi Termal Linear
Perubahan panjang objek akibat perubahan suhu dihubungkan oleh “Koefisien ekspansi termal linear”. Dinotasikan dengan “αL”

Di mana, ‘l’ adalah panjang awal objek, ‘Δl’ adalah perubahan panjang, ‘Δt’ adalah perubahan suhu. Satuan αL adalah per oC.

Koefisien Ekspansi Termal Area
Perubahan area objek akibat perubahan suhu dihubungkan oleh “Koefisien ekspansi termal area”. Dinotasikan dengan “αA”.

Di mana, ‘l’ adalah panjang awal objek, ‘ΔA’ adalah perubahan panjang, ‘Δt’ adalah perubahan suhu. Satuan αA adalah per oC.

Koefisien Ekspansi Termal Volume
Perubahan volume objek akibat perubahan suhu dihubungkan oleh “Koefisien ekspansi termal volume”. Dinotasikan dengan “αV”

Di mana, ‘l’ adalah panjang awal objek, ‘ΔV’ adalah perubahan panjang, ‘Δt’ adalah perubahan suhu. Satuan αA adalah per oC.

Kalor Jenis Material

Kalor jenis suatu material didefinisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk meningkatkan suhu unit massa material sebesar 1oC. Dinyatakan dengan ‘S’.

Di mana, m adalah massa material dalam Kg. Q adalah jumlah panas yang diberikan kepada material dalam Joule. Δt adalah kenaikan suhu. Satuan kalor jenis dalam sistem SI adalah Joule/Kg oC.