MENENTUKAN KOEFISIEN MUAI TERMAL LOGAM MENGGUNAKAN SISTEM PENGUKURAN DIGITAL

Abstract

Abstrak

Penelitian ini telah berhasil merancang dan menguji kit koefisien muai termal logam secara digital.
Kit praktikum ini terdiri dari rotary encoder, LM35, Atmega 328, 3 buah logam uji PASCO model TD-8579A, dan heater. Logam uji dipanaskan pada suhu 30,30 ^oC hingga 78,69 ^oC yang akan dideteksi oleh LM35. Ketika uap air melewati pipa logam, suhu logam meningkat dan menyebabkan logam memuai. Pemuaian logam akan mendorong rotary encoder sehingga rotary encoder akan berputar. Pengambilan data dilakukan dalam 2 tahap yaitu tahap pengujian kit dan tahap percobaan. Tahap pengujian menggunakan logam uji milik PASCO untuk mengetahui kelayakan alat, sedangkan tahap percobaan adalah mengukur koefisien muai termal logam yang tidak diketahui komposisi dan nilai koefisien muai termalnya. Pada tahap pengujian kit didapatkan nilai koefisien muai termal logam aluminium, logam kuningan dan logam tembaga yang hampir sama dengan nilai koefisien muai termal milik PASCO, maka kit layak digunakan untuk percobaan. Pada tahap percobaan didapatkan α_aluminium (23 ± 0,52) x 10^-6 /^oC,          
α_kuningan (20 ± 0,18) x 10^-6 /^oC dan  α_tembaga (18 ± 0,30) x 10^-6 /^oC. Ketidakpastian terbesar terletak pada aluminium sebesar 2,26 %, sedangkan ketelitian tertinggi pada kuningan sebesar 99,10 %.
Terdapat perbedaan antara koefisien muai termal kuningan hasil pengujian dan percobaan, hal ini dimungkinkan komposisi bahan yang berbeda sehingga menyebabkan perbedaan nilai koefisien muai termalnya.

Kata Kunci: koefisien muai termal, logam uji, pengukuran digital.        

Abstract

This study has successfully designed and tested kit metal thermal expansion coefficient digitally.
This lab kit consists of a rotary encoder, LM35, ATmega328, 3 pieces of metal PASCO test TD-8579A models, and a heater. Metal test was heated at 30.30 o C to 78.69 ° C which had been detected by the LM35. When the water vapor pass through a metal pipe, metal temperatures rise and cause metals expand. Metal expansion will push the rotary encoder so that the rotary encoder will rotate. Data collection was performed in two phases: the testing kits and an experimental phase. The testing phase using a metal belonging PASCO test to determine the feasibility of the tool, while the experimental phase is to measure the thermal expansion coefficient of metal of unknown composition and the coefficient of thermal expansion. At this stage of testing kits obtained coefficient of thermal expansion of metal aluminum, brass and copper metal is almost equal to the thermal expansion coefficient belongs PASCO, then the kit is suitable for use in experiments. α_aluminium obtained at the experimental stage of  (23 ± 0.52) x 10-6 /° C, α_kuningan of (20 ± 0.18) x 10-6 /°C and α_tembaga (18 ± 0.30) x 10-6 /°C , The biggest uncertainties is the aluminum by 2.26%, while the highest accuracy on the brass of 99.10%. There is a difference between the thermal expansion coefficient of brass results of tests and experiments, it is possible the composition of different materials, causing differences in thermal expansion coefficient.

Keywords: thermal expansion coefficient, metals testing, digital measurement.