560 likes | 2.03k Views
SUHU DAN TEKANAN UDARA. EKO BUDI WAHYONO MATA KULIAH : FISIKA PROGRAM DIV PERTANAHAN -STPN. SUHU (1). Suhu mencakup dua aspek , yaitu derajat dan insolasi . Suhu menunjukkan derajat panas benda . S emakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebu t.
E N D
SUHU DAN TEKANAN UDARA EKO BUDI WAHYONO MATA KULIAH : FISIKA PROGRAM DIV PERTANAHAN -STPN
SUHU (1) • Suhumencakupduaaspek, yaituderajatdaninsolasi. • Suhu menunjukkan derajat panasbenda. Semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. • Insolasimenunjukkanenergipanasdarimatahari, miripdenganpengertianintensitaspadaradiasi. • Suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut.
SUHU (2) • Salahsatu yang mempengaruhiinsolasiadalah Altitude (tinggitempatdaripermukaanlaut) semakintinggialtitude insolasisemakinrendah, setiapnaik 100 m suhuturun0,60 C. • Di Indonesia suhu rata-rata tahunanpadaketinggian 0 meter adalah 26 °C. Misal, suatudaerahdenganketinggian 5.000 m diataspermukaanlautsuhunyaadalah 26 °C – (0,6 °C x 5000/100) = -4 °C, jadisuhuudaradidaerahtersebutadalah -4 °C. • Perbedaantemperaturtinggirendahnyasuatudaerahdinamakanderajatgeotermis. • Suhuudara rata-rata tahunanpadasetiapwilayahdi Indonesia berbeda-bedasesuaidengantinggirendahnyatempattersebutdaripermukaanlaut
Suhu udara permukaan Bumirata-rata bulanan dalam proyeksi Mollweide
FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERBEDAAN SUHU (TEMPERATUR) DI BERBAGAI DAERAH : • Sudutdatangnyasinarmatahari. • TinggiRendahnyaTempat. • Angin Dan ArusLaut. • LamanyaPenyinaran. • Awan.
Penyebaran suhu di permukaan bumi • Penyebaran suhu menurut letak lintang, sumber energi utama berasal dari daerah tropika (300LU – 300LS) yang merupakan penerima energi radiasi surya terbanyak • Sebagian energi tersebut dipindahkan ke daerah lintang tinggi untuk menjaga keseimbangan energi secara global melalui sirkulasi udara
Satuan SUHU • MengacupadaSI,satuansuhu adalahKelvin(K). • Skala-skala lain adalah Celsius(C) ,Fahrenheit(F) , dan Reamur (R). • Pada skala Celsius, 0 °C adalah titik dimanaairmembekudan 100 °C adalah titik didih air pada tekanan 1 atmosfer. • Skala Fahrenheit adalah skala umum yang dipakai di Amerika Serikat. Suhu air membeku adalah 32 °F dan titik didih air adalah 212 °F.
KonversiSatuanSuhu K = C + 273 derajad.
AlatUkurSuhu : • AlatUkurSuhusecaraKualitatif = sensasiDingindansensasiPanas. • AlatUkurSuhusecaraKuantitatif = Termometer. • Termometer yang biasanyadipakai : Termometer Bulb (Air RaksaatauAlkohol), Termometer Spring, Termometer Non KontakdanTermometerElektronik.
PENGARUH SUHU DALAM PEKERJAAN SURVEYING : • PengaruhTerhadapInstrumen Surveying. • PengaruhTerhadapHasilPengumpulan Data Survey. • PengaruhTerhadap Surveyor.
PENGARUH SUHU TERHADAP INSTRUMEN SURVEYING • Suhu yang ekstrimakanmempengaruhikinerjainstrumen surveying. • Bagianbagiandalamalat surveying sangatrentanterhadapsuhu yang ekstrim, memungkinkanakanmengalamipemuaiansehinggamengurangiketelitiandalampengambilan data. • Dalam manual instrumen surveying selaluadapetunjukbatasansuhu yang diperbolehkandalammenggunakanInstrumen surveying.
PENGARUH SUHU TERHADAP INSTRUMEN SURVEYING • PengaruhSuhuterhadapinstrumen surveying : 1. PemuaianNivo. 2. Pemuaiankomponen/bahaninstrumen. 3. KinerjaBaterai. 4. Kinerjakomponenelektronik. 5. Dan Lain-Lain.
ContohBatasanSuhupadaInstrumen • AlatUkur Receiver GPS Navigasimerk Garmin Tipe 12 XL, GARMIN III PLUS memilikitemperatur range : 50sampai 1580 F ( - 150sampai 700 C) termasukterhadapkinerjabaterainyadandapatmerusakkanbaterai. • BatasanPenggunaanTeodolit Digital Merk SOKKIA padasuhu : - 200 s/d 500 C • BatasanPenyimpananalatTeodolit Digital Merk SOKKIA padasuhu : - 300 s/d 700C. • ETS Merk Sokkia, kotakpenyimpananalattidakbolehmemilikisuhudiatas 400 C.
PENGARUH SUHU TERHADAP HASIL PENGUMPULAN DATA SURVEY • Dalambeberapametode survey, besarnyasuhudilokasipegamatan/survey diperhitungkan. Agar diperolehnilai yang terbebasdarikesalahankrnfaktoralam/ Kes. Sistematis. • Besarnya / nilaisuhuinidigunakansebagaifaktorkoreksidarihasilpengukuran.
ContohPemberianKoreksiPadaPegukuranJarakKarenaFaktorSuhu/Temperatur pita ukur yang berbedadengantemperaturstandar : dL2 = α (t – t0)L Dimana : dL2 = KoreksiPanjang (cm). to = Temperaturstandart. t = Temperatursaatpengukuran L = JarakUkur α = Koefisienperpanjangan linier pita baja 12 x 10-6/0C
PENGARUH SUHU TERHADAP SURVEYOR : • MenurunkanKonsentrasi. • Dehidrasi . • Hypothermia. • MenurunanDayaTahanTubuh. • Menimbulkankelelahan yang amatsangat. • Menurunkanketelitiandalampengamatan. • Dan lain lain.
TEKANAN UDARA • Udara tidak terdistribusi merata di permukaan bumi. • Di suatu area dengan udara tipis/jarang, tekanan udara permukaan juga rendah, sementara di area dengan udara tebal/padat, tekanan di permukaan juga tinggi. • Udara bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. • Meskipun demikian ada faktor yang mempengaruhi yaitu Gaya Corriolis.
Gaya Coriolis Gaya coriolis, yaitugaya yang membelokkanaraharus yang berasaldaritenagarotasibumi. Pembelokanituakanmengarahkekanandibelahanbumiutaradanmengarahkekiridibelahanbumiselatan. Gaya inimengakibatkanadanyaaliran gyre yang searahjarum jam (kekanan) padabelahanbumiutaradanberlawanandenganarahjarum jam dibelahanbumiselatan.
TEKANAN UDARA • Tekananudaradiukurberdasarkantekanangayapadapermukaandenganluastertentu, misalnya 1 cm2. Satuan yang digunakanadalahatmosfer (atm),millimeter kolom air raksa (mmHg) ataumilibar (mbar). • TekananUdara Normal adalahtekanankolomudarasetinggilapisanatmosferbumipadagarislintang 450dansuhu 00C. besarnyatekananudaratersebutdinyatakansebagai 1 atm. • Tekanansebesar 1 atmsetaradengantekanan yang diberikanolehkolom air raksasetinggi 760 mm. • satuantekananselaindenganatmatau mmHg jugadapatdanseringdinyatakandalamsatuan kg/m2. • Konversiantarasatuantekananudaratersebutadalahsebagaiberikut : 1 atm = 760 mmHg = 14,7 Psi = 1,013 mbar • Tekananudaraberkurangdenganbertambahnyaketinggiantempat(elevasiatau altitude).
TEKANAN UDARA • Tekananudaraadalahgayaberatkolomudaradaripermukaantanahsampaipuncakatmosfer per satuanluas • P = m g/A • P: tekananudara • m: massa (r.V) • g: percepatangravitasi • A: luas
DistribusiTekananUdara • ARAH VERTIKAL • PENYEBARAN HORISONTAL
ARAH VERTIKAL • Atmosferlapisanbawah memiliki kerapatanlebihbesar • makinkeatas (menjauhi bumi) tekananudaramakinrendah. • Hubungankerapatan, suhudantekananudara: Dan P: tekananudara, V: volume udara, n: jumlah mol, m: massaudarakering, M: beratmolekuludarakering, T: suhumutlaklapisanudara, R: tetapan gas umum (8,3143 J/K/mol).
Gas yang dominan di udara adalah N2 (80%) dan O2 (20%) sehingga : M = (0,8x2x14) + (0,2x2x16) = 28,8 • Dengan memperhitungkan gas-gas yang lain M= 28,97 • P = r Ru T • Ru : tetapan gas untuk udara kering, besarnya = R/M = 8,3143/28,97 = 287 J/K/kg
PENYEBARAN HORISONTAL • Penyebaranhorisontalberhubungandengangaya-gaya yang mengendalikanangindiatmosfer • Isobar: garis yang menghubungkantempat- tempatbertekananudarasama. • Gradientekanan: perbedaantekanansecarahorisontal, diukurdaritinggikerendah, tegaklurus isobar terdekat. • Padapetatekananudara, pola yang tergambarmunculdalambentukpanjangdanbergelombang. Daerah memanjangpadatekananrendahdisebutpalung (trough), yang memanjangpadatekanantinggidisebutpunggung (ridge).
PENGUKURAN TEKANAN UDARA • Suatu kolom udara dengan luas penampang 6,45cm2 (1 inci persegi) pada permukaan laut sampai puncak atmosfer, mempunyai berat sekitar 6,66 kg, setara dengan berat kolom Hg setinggi 760 mm • Tekanan 760 mm Hg disebut tekanan normal • Standar tekanan atmosfer dapat dinyatakan dalam 760 mm Hg atau 1013,3 mb. Jadi 1 mm Hg = 4/3 mb • Alat pengukur tekanan udara : Barometer
MetodePengukuranTinggiSecaraBarometris • Barometer adalahalatpengukurtekananudara. • PengukuranBarometrispadaprinsipnyaadalahmengukurbedatekananatmosfer. • Pengukurantinggidenganmenggunakanmetodebarometrisdilakukandenganmenggunakansebuah barometer sebagaialatutama. • PengukuranTinggidanbedatinggidengan Barometer dipengaruhioleh : Suhu, Kelembapanudara, dangayagravitasibumi. Sehinggaperluadanyakoreksikoreksi agar diperolehhasilygteliti.
MetodePengukuranTinggiSecaraBarometris • penentuanbedatinggidengancaramengamatitekananudaradisuatutempat lain yang dijadikanreferensidalamhalinimisalnyaelevasi ± 0,00 meter permukaan air laut rata - rata. • Keterangan :p= massajenis rasa air raksa (hidragirum) g = gravitasi - 9.8 mJsZ - 10 m/s2 h = tinggisuatutitikdari MSL ( Mean Sea level )
PerbedaanTinggidenganpengukuranTekananUdaramemakaiBarometris (1) :
PerbedaanTinggidenganpengukuranTekananUdaramemakaiBarometris (2) : Dimana : hab = bedatinggiantaratitik A dan B T = temperatur rata-rata padaketinggian HadanHb (°K) Ts = temperaturstandar = 273°K Pa = tekananudarapadaketinggian Ha (mmHg) Pb = tekananudarapadaketinggianHb (mmHg)