Bimetal adalah suatu entitas yang terdiri dari dua jenis logam yang berbeda yang disatukan. Keping bimetal yang terbuat dari kuningan dan besi adalah salah satu contoh pertama dalam properti khusus suatu bimetal. Pertama, mari kita cari tahu lebih lanjut tentang sifat bahan ini sebelum kita membahas apa yang akan terjadi ketika keping bimetal dipanaskan.
Dasar-Dasar Bimetal
Keping bimetal adalah material khusus yang terbuat dari dua lapisan logam yang berbeda yang dipadukan bersama. Bahan ini memiliki manfaat teknis yang penting, dimana respons terhadap perubahan suhu adalah komponen vital. Kedua logam pada bilah bimetal memiliki koefisien ekspansi termal yang berbeda yang berarti mereka akan memuai pada laju yang berbeda ketika dipanaskan.
Dalam kasus keping bimetal yang terbuat dari kuningan dan besi, kuningan memiliki angka muai panjang yang lebih besar dibandingkan dengan besi. Apa arti ini?
Perbedaan Koefisien Ekspansi Termal
Koefisien ekspansi termal mengacu pada sejauh mana suatu bahan akan memuai atau menyusut karena perubahan suhu. Dalam hal ini, kuningan memiliki angka muai panjang yang lebih tinggi dibandingkan dengan besi, yang berarti kuningan akan memuai lebih banyak dibandingkan dengan besi ketika kedua logam tersebut dikenakan perubahan suhu yang sama.
Apa yang Terjadi Ketika Keping Bimetal Dipanaskan?
Ketika keping bimetal yang terbuat dari kuningan dan besi dipanaskan, kedua logam akan mulai memuai. Namun, karena angka muai panjang kuningan lebih besar daripada besi, kuningan akan memuai lebih cepat dan lebih banyak dibandingkan dengan besi.
Akibatnya, keping bimetal akan melengkung. Bahan akan melengkung ke arah besi, karena besi memuai lebih sedikit dan menjadi “pasif”, sementara kuningan, dengan ekspansinya yang lebih besar, menjadi “aktif” dan membentuk lengkungan.
Penggunaan Bimetal
Proses ini telah diaplikasikan dalam berbagai aplikasi teknis. Misalnya, dalam termostat, bahan bimetal digunakan untuk memicu perubahan mekanis (melalui perubahan bentuk keping bimetal) yang dipicu oleh perubahan suhu. Jadi, saat suhu mencapai titik tertentu, keping bimetal akan melengkung cukup banyak untuk memicu aksi oleh termostat.
Kesimpulannya, perbedaan koefisien ekspansi termal antara kuningan dan besi dalam keping bimetal memiliki konsekuensi yang signifikan, dan memanfaatkan perbedaan ini dapat memungkinkan aplikasi teknis yang penting.
