Bimetal: Pengertian, Sifat, dan Manfaatnya

Pengertian bimetal

Dilansir dari Scientific American, bimetal adalah bahan khusus yang memanfaatkan sifat ekspansi termal yang berbeda. Istilah bimetal berasal dari dua kata yaitu “bi” yang berarti dua dan “metal” yang berarti logam.

Istilah tersebut mewakili bimetal yang terbuat dari dua lapisan logam yang disatukan menjadi satu benda dengan sifat ekspansi termal berbeda.

Dilansir dari Encyclopedia Britannica, ekspansi termal adalah peningkatan umum volume material karena suhunya meningkat. Sederhanya ekspansi termal adalah pemuaian benda akibat panas. Logam dengan jenis berbeda, memiliki besar pemuaian yang berbeda pula.

Sifat-sifat bimetal

Konduktor listrik dan panas

Karena terbuat dari logam, bimetal memiliki sifat konduktor. Bimetal dapat menghantarkan listrik dan juga panas dengan baik.

Melengkung saat terkena panas

Sifat yang paling menonjol dari bimetal adalah melengkung ketika terkena panas. Mengapa bimetal dapat melengkung ketika terkena panas? Dilansir dari Lumen Learning, peningkatan suhu meningkatkan energi kinetik logam yang mendorong molekulnya saling menjauh.

Hal ini mengakibatkan terjadinya pemuaian. Namun, besar pemuaian logam berbeda-beda sesuai dengan koefisien ekspansi termal atau koefisien muainya.

Makin besar koefisien ekspansi termalnya, maka akan makin besar pemuaian yang terjadi akibat panas. Sedangkan, makin kecil koefisien ekspnasi termalnya maka akan makin kecil pemuaian yang terjadi akibat panas yang sama.

Bimetal terdiri dari dua buah logam dengan koefisien ekspansi termal yang berbeda. Satu logam memiliki koefisien ekspansi yang lebih besar dari logam lainnya pada bimetal. Ketika bimetal terkena panas, satu lapisan besi akan memuai lebih banyak dari lapisan lainnya.

Hal tersebut membuat logam dengan koefisien lebih besar memanjang dan tertarik oleh logam dengan koefisien lebih kecil. Akibatnya, bimetal melengkung ke arah logam dengan koefisien ekspansi termal yang lebih kecil.

Melengkung saat terkena dingin

Tidak hanya saat terkena panas, bimetal juga melengkung ketika terkena dingin. Penurunan suhu menyebabkan pengurangan energi kinetik molekul logam. Membuat atom-atomnya makin rapat dan logam mengkerut.

Logam dengan koefisien ekspansi termal yang lebih besar, akan mengkerut lebih banyak ketika dingin. Akibatnya, logam dengan koefieisn ekspansi termal kecil menjadi lebih panjang dan tertarik kea rah logam dengan koefisien ekspansi termal lebih kecil.

Akibatnya, bimetal akan melengkung ke arah logam dengan koefisien ekspansi termal atau koefisien muai yang lebih kecil ketika terkena dingin.

Manfaat bimetal

Bimetal ditemukan sekitar abad ke-18 oleh seorang ahli horologi asal Inggris bernama John Harrison. Sejak penemuannya, bimetal membawa banyak manfaat bagi manusia.

Salah satu pemanfaatan bimetal adalah pada thermostat, yaitu alat yang mengatur suhu suatu ruangan secara otomatis. Dilansir dari How Stuff Works, bimetal yang melengkung ketika panas dapat memutus sirkuit dalam thermostat dan mematikan pemanas dan menyalakan pendingin secara otomatis.

Sebaliknya, ketika ruangan mendingin bimetal akan melengkung ke arah berlainan dan menyambung kembali sirkuit dalam thermostat. Hal tersebut secara otomatis akan menyalakan pemanas dan mematikan pendingin ruangan.

Selain pada thermostat, bimetal juga dimanfaatkan sebagai termometer, sakelar listrik, lampu sein kendaraan bermotor, dan juga sensor alarm kebakaran.