Sebuah bimetal adalah kesatuan dari dua logam berbeda yang disatukan, seperti pada kasus logam kuningan dan besi. Memahami perilaku bimetal saat dipanaskan sangat penting karena ini berkaitan erat dengan aplikasi ilmiah dan komersial, seperti termostat yang ada pada perangkat rumah tangga, contohnya.
Sifat fisik mengatakan bahwa semua zat akan mengalami ekspansi atau kontraksi ketika suhu berubah. Tingkat perubahan ini (dalam kasus ini, panjang suatu zat) bergantung pada koefisien muai termal zat tersebut. Koefisien muai termal atau “angka muai” adalah ukuran sejauh mana sebuah zat mengubah ukurannya dalam menanggapi perubahan suhu. Jika angka muai panjang kuningan lebih besar dari pada besi, itu berarti kuningan lebih responsif terhadap perubahan suhu dibandingkan dengan besi.
Jika kita menerapkan hal ini pada bimetal yang terbuat dari kuningan dan besi, maka ketika bimetal dipanaskan, logam kuningan akan memuai (meluas) lebih cepat dibandingkan besi. Akibatnya, bimetal akan melengkung dengan sisi kuningan berada di luar dan sisi besi berada di dalam lengkungan. Ini terjadi karena logam di satu sisi (kuningan) mengembang lebih banyak dan lebih cepat dibandingkan dengan yang lain (besi) yang menciptakan tekanan dan akhirnya melengkung bimetal.
Ini merupakan prinsip dasar di balik fungsi termostat dan saklar suhu dalam berbagai aplikasi. Dalam perangkat-perangkat ini, melengkungnya bimetal bisa memicu aksi mekanikal seperti menyalakan atau mematikan saklar listrik.
Ketika bimetal mendingin, proses tersebut akan terbalik — kuningan akan berkontraksi lebih cepat daripada besi, dan bimetal akan melengkung ke arah yang berlawanan hingga kembali ke bentuk awal atau ke posisi normal. Oleh karena itu, dengan memahami perbedaan angka muai antara dua logam yang membentuk bimetal, kita bisa merancang kontrol suhu yang efektif dan otomatis.
