Bimetal adalah suatu jenis bahan yang terutama digunakan dalam aplikasi termostat dan termal. Bimetal terdiri dari dua logam yang berbeda yang ditempelkan bersama-sama. Setiap logam memiliki tingkat ekspansi termal yang berbeda. Ketika bimetal dipanaskan, logam yang memiliki tingkat ekspansi termal yang lebih tinggi akan melebar lebih dari yang lain, menyebabkan bimetal melengkung. Hal ini dapat digunakan untuk mengaktifkan suatu switch atau kontrol lain pada suatu perangkat jika mencapai suhu yang ditentukan.
Pertanyaan yang diajukan adalah ‘Jika sebuah bimetal dibuat dari bahan tembaga dan kuningan, ke mana kelengkungan lempeng bimetal tersebut akan mengarah?
Penentuan Bahan
Tembaga dan kuningan adalah dua logam yang sering digunakan dalam pembuatan bimetal. Tembaga memiliki koefisien ekspansi termal sebesar 16.6 x 10^-6 /K, sedangkan kuningan memiliki koefisien ekspansi termal yang sedikit lebih tinggi, yaitu sekitar 19 x 10^-6 /K. Ini berarti bahwa kuningan akan melebar sedikit lebih banyak daripada tembaga ketika dipanaskan.
Arah Kelengkungan
Ketika bimetal terdiri dari tembaga dan kuningan dipanaskan, logam dengan laju ekspansi termal yang lebih tinggi (dalam hal ini, kuningan) akan melebar lebih dari yang lain. Hal ini akan menyebabkan bimetal melengkung.
Namun, pertanyaan berikutnya adalah ‘Ke mana arah lengkungan ini?’ Jawabannya tergantung pada posisi relatif antara tembaga dan kuningan dalam bimetal:
- Jika kuningan ditempatkan di sisi atas dan tembaga di sisi bawah: ketika dipanaskan, kuningan akan melebar lebih banyak daripada tembaga. Hal ini akan menyebabkan lengkungan ke atas, menjauhi sisi tembaga.
- Jika tembaga ditempatkan di sisi atas dan kuningan di sisi bawah: ketika dipanaskan, kuningan akan melebar lebih banyak daripada tembaga. Hal ini akan menyebabkan lengkungan ke bawah, menjauhi sisi kuningan.
Dalam setiap kasus, lengkungan bimetal akan mengarah menjauh dari sisi logam dengan tingkat ekspansi termal yang lebih rendah (dalam hal ini, tembaga).
Kesimpulan
Dalam pembuatan bimetal dengan tembaga dan kuningan, arah kelengkungan bimetal adalah hasil dari perbedaan laju ekspansi termal antara dua logam ini. Bimetal akan melengkung menjauh dari sisi logam dengan laju ekspansi termal yang lebih rendah (dalam hal ini, tembaga), baik itu ke atas atau ke bawah tergantung pada penempatan awal dari dua logam tersebut.
