Tekanan Zat Padat

Zat Padat adalah zat atau materi yang mempunyai bentuk dan volume (ruang yang ditempati) tertentu. Zat padat terbentuk dari partikel yang tersusun secara rapi menyerupai barisan yang teratur dan ada pula yang tersusun secara abstrak atau tidak menentu.

Partikel-partikel penyusun zat padat yang membentuk barisan teratur itu dikenal dengan sebutan kristal.

Sementara partikel-partikel penyusun zat padat yang tersusun secara abstrak itu dikenal dengan sebutan amorf.

Partikel-partikel penyusun zat ini tidak bisa dengan mudah untuk dimampatkan sehingga jenis zat ini tidak bisa begitu saja diperkecil hanya dengan ditekan.

Selain tidak bisa dimampatkan, jenis zat ini juga memiliki partikel individu yang tidak bisa bergerak cepat sehingga tidak menyebabkan gaya tarik menarik di antara partikel.

Hal itulah yang membuat partikel penyusun zat ini tetap bergetar pada tempatnya dan terikat rapat.

Sifat-Sifat pada Zat Padat

Zat padat memiliki beberapa sifat yang sangat unik sehingga membuat kamu bisa lebih mudah dalam membedakan jenis zat ini dengan zat cair dan juga zat gas.

Berikut adalah sifat zat padat secara umum:

• Bentuk zat padat akan selalu tetap walau dipindahkan ke mana saja.
• Volume zat padat selalu tetap, kecuali jika dipakai atau dipotong.
• Memiliki susunan partikel atau molekul yang tersusun rapi dan teratur serta rapat.
• Antar molekul yang menyusun zat ini memiliki gaya tarik menarik yang sangat kuat.
• Memiliki susunan partikel atau molekul yang tidak mudah terpisah sebab pergerakan partikel atau molekul penyusun zat ini tidak bebas.
• Gerakan partikel yang menyusun zat padat hanya bergetar dan berputar pada tempatnya.
• Bentuk zat ini tidak dipengaruhi oleh wadah sehingga zat padat tidak akan mengikuti bentuk dari wadah yang ditempatinya.

Ciri-Ciri Zat Padat

Bukan hanya sifatnya saja yang terdiri dari banyak hal, zat padat juga memiliki beberapa ciri yang membedakan jenis zat ini dengan zat cair dan zat padat, yaitu:

1. Volume dari zat ini akan selalu tetap kecuali jika dipakai atau dikurangi. Contoh volume zat padat yang tetap bisa dilihat dari sebuah bola yang akan selalu berbentuk bulat walau dipindahkan kemanapun.
2. Partikel penyusun zat ini tidak memiliki gerakan yang cepat sehingga tidak menyebabkan gaya tarik menarik. Itulah yang menyebabkan bentuk dan volume zat ini tidak berubah.

Tekanan pada Zat Padat

Tekanan pada zat padat adalah besaran dari gaya yang bekerja tiap satuan luas bidang tekanan dalam sebuah benda. Rumus tekanan pada zat padat:

P=F/A

Keterangan:

• Tekanan dalam satuan ukur N/m2 dilambangkan dengan P
• Gaya Tekan dalam satuan ukur N dilambangkan dengan F
• Luas Bidang Tekan dalam satuan ukur m2 dilambangkan dengan A

Berdasarkan dari rumus tekanan pada zat padat dapat disimpulkan bahwa, semakin besar tekanan maka dibutuhkan gaya tekan yang juga semakin besar. Namun tekanan akan semakin kecil pada luas bidang tekan yang lebih luas.

Agar kamu bisa semakin mudah dalam memahami konsep tekanan zat padat yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari, maka kamu perlu menyimak beberapa contoh berikut ini:

Pernahkah kamu melihat seorang tukang kayu yang sedang membelah kayu? Alat paling efektif untuk membelah atau memotong kayu adalah kapak.

Sebuah kapak didesain dengan mata kapak yang sengaja dibuat sangat tajam agar bisa memperbesar tekanan.

Tekanan yang semakin besar itu sangat membantu proses pemotongan kayu yang dilakukan oleh seorang tukang kayu.

Mata kapak yang tajam akan membuat tukang kayu mengeluarkan tenaga lebih sedikit saat memotong kayu dibanding apabila dia menggunakan kapak bermata tumpul.

Berdasarkan ilustrasi mengenai penerapan konsep tekanan pada zat padat di atas, maka bisa ditarik kesimpulan bahwa kapak yang bagus untuk memotong dan membelah kayu adalah kapak dengan luas permukaan bidang yang sangat kecil atau dengan kata lain lebih dikenal dengan sebutan tajam.

Rumus Pemuaian Zat Padat

Rumus pemuaian zat padat terdiri dari tiga jenis, yaitu rumus untuk menghitung pemuaian panjang, luas dan juga volume.

Untuk lebih jelas mengenai pembahasan dari ketiga macam rumus pemuaian tersebut, kamu perlu menyimak uraian singkatnya di bawah ini:

1. Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang terjadi karena adanya peningkatan suhu sehingga membuat benda jadi berukuran lebih panjang.

Dalam kasus pemuaian panjang ini, kamu bisa mengabaikan perubahan terkait dengan volume dan luas, hal seperti itu akan membuat sebuah benda menjadi lebih panjang namun dengan tingkat ketebalan yang tidak terlalu berubah.

Rumus Pemuaian Panjang adalah sebagai berikut:

L = Lo + Lo x α x ΔT
L = Lo (1 + α x ΔT)

Keterangan:

• Panjang akhir benda dilambangkan dengan L (satuan ukur yang digunakan adalah m)
• Panjang awal benda dilambangkan dengan Lo (satuan ukur yang digunakan adalah m)
• Koefisien muai panjang dilambangkan dengan α (satuan ukur yang digunakan adalah derajat Celcius)
• Perubahan suhu dilambangkan dengan ΔT

2. Pemuaian Luas

Pemuaian luas terjadi karena adanya peningkatan suhu sehingga membuat benda jadi berukuran lebih luas.

Umumnya, pemuaian luas pada zat padat ini terjadi pada benda-benda yang luas namun tipis misal seperti plat logam.

A = Ao + Ao x α x ΔT
A = Ao (1 + α x ΔT)

Keterangan:

• Luas akhir benda dilambangkan dengan A (satuan ukur yang digunakan adalah m)
• Luas awal benda dilambangkan dengan Ao (satuan ukur yang digunakan adalah m)
• Koefisien muai luas dilambangkan dengan α (satuan ukur yang digunakan adalah derajat Celcius)
• Perubahan suhu dilambangkan dengan ΔT

3. Pemuaian Volume

Pemuaian volume terjadi karena adanya peningkatan suhu sehingga membuat volume suatu benda akan bertambah.

Jenis pemuaian ini terjadi pada benda – benda dengan volume yang tidak bisa diabaikan, contohnya seperti logam yang bentuknya seperti benda ruang (balok, kubus, kerucut dan lain-lain)

V = Vo + Vo x α x ΔT
V = Vo (1 + α x ΔT)

Keterangan:

• Volume akhir benda dilambangkan dengan V (satuan ukur yang digunakan adalah m)
• Volume awal benda dilambangkan dengan Vo (satuan ukur yang digunakan adalah m)
• Koefisien muai volume dilambangkan dengan α (satuan ukur yang digunakan adalah derajat Celcius)
• Perubahan suhu dilambangkan dengan ΔT

Bentuk Zat Padat

Berbicara mengenai bentuk zat padat, pada dasarnya sifat dari zat ini adalah tidak akan mengalami perubahan bentuk.

Oleh sebab itu, walau dipindahkan kemanapun benda yang terbentuk dari zat padat akan selalu memiliki bentuk yang sama.

Hal seperti itu tentu sangat berbeda dari zat cair yang bentuknya akan selalu berubah menyesuaikan dengan bentuk wadah yang menjadi tempatnya.

Misalnya, saja benda padat yaitu pensil yang bentuknya akan tetap sama selalu seperti pensil walau dipindahkan kemana pun.

Volume Zat Padat

Sama dengan bentuknya, volume pada zat padat juga akan selalu tetap tidak berkurang apalagi bertambah. Kecuali jika sebuah benda padat dipakai atau dipotong.

Contohnya seperti sebuah kapur tulis yang bentuknya akan selalu seperti kapur kemanapun dipindahkan.

Namun, apabila kapur tulis tersebut terus menerus dipakai atau dipotong. Maka secara otomatis volume dari kapur tulis tersebut akan berkurang.

Jarak Partikel Zat Padat

Partikel penyusun zat padat itu tersusun dalam jarak yang sangat rapat sehingga membuat zat ini memiliki keterikatan serta gaya tarik menarik yang juga sangat kuat.

Susunan partikel yang sangat rapat tersebut juga mengakibatkan partikel penyusun zat ini tidak bisa bergerak bebas.

Partikel-partikel penyusun zat ini hanya akan berputar di tempatnya saja dengan cara bergetar. Ada dua jenis gaya tarik menarik yang terjadi pada zat padat yang dikenal dengan sebutan kohesi dan adhesi.

Kohesi merupakan gaya tarik menarik partikel satu dan lainnya yang sejenis. Sedangkan adhesi merupakan gaya tarik menarik partikel satu dan lainnya yang tidak sejenis.

Jarak partikel penyusun yang sangat rapat dan terjadinya gaya tarik menarik antara partikel satu dengan lainnya membuat bentuk dan volume benda akan selalu tetap tidak terjadi perubahan.

Zat padat terbagi menjadi dua kategori yaitu kristal dan amorf. Zat padat dalam bentuk kristal sangat padat dan kuat, sedangkan zat padat dalam bentuk amorf lebih elastis.

Berikut ini akan disebutkan macam-macam zat padat baik itu dalam bentuk kristal dan juga amorf.

Contoh Zat Padat

1. Zat Padat Kristal

Contoh dari zat padat kristal adalah:

• Logam
• Emas
• Intan
• Kristal garam
• Aluminium
• Batu
• Es dan lain sebagainya

2. Zat Padat Amorf

Contoh dari zat padat amorf adalah:

• Karet
• Lilin
• Plastik
• Kaca
• Styrofoam dan lain sebagainya

Mempelajari jenis zat ini akan membuat kamu semakin mengetahui bahwa sifat dan ciri zat padat bukan hanya sebatas memiliki bentuk yang tidak bisa berubah.

sumber: https://theinsidemag.com/zat-padat/