Termodinamika Atmosfer: Menyelami Fisika Pada Proses di Atmosfer
Daftar Isi
1. Hukum Tentang Gas
2. Persamaan Hidrostatik
3. Hukum Pertama Termodinamika - Panas dan Kerja Sistem
4. Proses Adiabatik
5. Uap Air dalam Udara
6. Stabilitas Statis
7. Hukum Kedua Termodinamika
Referensi:
Diterjemahkan dan dikembangkan dari: Atmospheric Thermodynamics, Jeremy A. Gibbs, https://gibbs.science/ teaching/efd/handouts /wallace_hobbs_ch3.pdf.
V. Uap Air di Atmofer
5.1 Parameter Kelembapan
d. Kelembapan relatif; titik embun dan titik embun beku
Kelembapan relatif (RH) terhadap air adalah rasio (dinyatakan sebagai persentase) dari perbandingan aktual \(w\) terhadap rasio campuran jenuh \(w_s\) terhadap permukaan datar air murni pada suhu dan tekanan yang sama. Artinya,
\begin{align*} RH &\equiv 100\frac{w}{w_{s}} \\ &\simeq 100\frac{e}{e_{s}} \tag{64} \end{align*}
Titik embun \(T_d\) adalah suhu yang harus didinginkan pada tekanan konstan agar udara menjadi jenuh terhadap permukaan datar air murni.
Dengan kata lain, titik embun adalah suhu di mana rasio campuran jenuh \(w_s\) terhadap air cair menjadi sama dengan rasio campuran aktual \(w\). Oleh karena itu, kelembapan relatif pada suhu \(T\) dan tekanan \(p\) diberikan oleh:
\[RH\equiv 100\frac{w_{s}\ (\text{pada}\ T_{d}\ \text{dan}\ p)}{w_{s}\ (\text{pada}\ T\ \text{dan}\ p)} \]
\( \tag{65} \)
Aturan praktis untuk mengonversi RH ke depresi titik embun (\(T - T_d\)) untuk udara lembab (RH \(>50\%\)) adalah bahwa \(T_d\) berkurang sekitar 1 ⁰C untuk setiap penurunan \(5\%\) RH (dimulai pada \(T_d\) saat suhu bola kering (\(T\)) di mana RH \(= 100\%\)).
Sebagai contoh, jika RH adalah \(85\%\), maka:
\(T_{d}=T-\left ( \frac{100-85}{5} \right ) \)
\(T_{d}=T-3 \),
dan artinya depresi titik embun \(T - T_d = 3\ ⁰C \).
Titik embun beku didefinisikan sebagai suhu yang harus didinginkan pada tekanan konstan untuk menyaturasi udara terhadap permukaan datar es murni.
Rasio campuran jenuh dan kelembapan relatif terhadap es dapat didefinisikan secara analog dengan definisi mereka terhadap air cair. Ketika istilah rasio campuran dan kelembapan relatif digunakan tanpa kualifikasi, mereka berhubungan dengan air cair.
Di permukaan Bumi, tekanan biasanya bervariasi hanya beberapa persen dari satu tempat ke tempat lain dan dari waktu ke waktu. Oleh karena itu, titik embun adalah indikator yang baik untuk kandungan kelembapan udara.
Pada cuaca hangat dan lembab, titik embun juga menjadi indikator nyaman atau tidaknya lingkungan bagi manusia.
Sebagai contoh, kebanyakan orang mulai merasa tidak nyaman ketika titik embun naik di atas 20 °C, dan udara dengan titik embun di atas sekitar 22 °C umumnya dianggap sangat lembab atau " lengket." Untungnya, titik embun jauh di atas suhu ini jarang terjadi, bahkan di daerah tropis.
Berbeda dengan titik embun, kelembapan relatif tergantung sebanyak pada suhu udara seperti halnya pada kandungan kelembapannya. Pada hari yang cerah, kelembapan relatif dapat turun hingga 50% dari pagi hingga sore, hanya karena peningkatan suhu udara.
Kelembapan relatif juga bukan indikator yang baik untuk tingkat ketidaknyamanan manusia. Sebagai contoh, kelembapan relatif 70% mungkin terasa cukup nyaman pada suhu 20 °C, tetapi dapat menyebabkan ketidaknyamanan yang signifikan pada suhu 30 °C.
Titik embun tertinggi terjadi di atas badan air hangat atau permukaan bervegetasi yang menguapkan air.
Tanpa adanya percampuran vertikal, udara di atas permukaan ini akan jenuh dengan uap air, di mana titik embun akan sama dengan suhu permukaan di bawahnya.
Pencapaian kejenuhan sepenuhnya jarang terjadi di atas permukaan yang panas, tetapi kadang-kadang titik embun melebihi 25 °C teramati di wilayah paling hangat di lautan.
0 Comments
Terima kasih atas komentarnya. Mohon tidak meletakkan link hidup yah.