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 Atmosfer
5.1 Parameter Kelembaban
c. Rasio campuran jenuh
Rasio campuran jenuh \(w_s\) dengan mengacu pada air didefinisikan sebagai rasio massa \(m_{vs}\) uap air dalam suatu volume udara yang jenuh dengan mengacu pada permukaan datar air murni terhadap massa \(m_d\) udara kering. Artinya,
\[w_{s}\equiv \frac{m_{vs}}{m_{d}} \tag{61} \]
Karena uap air dan udara kering sama-sama mengikuti persamaan gas ideal,
\begin{align*} w_{s} &=\frac{\rho '_{vs}}{\rho '_{d}} \\ w_{s} &= \frac{\frac{e_{s}}{R_{vT}}}{\frac{(p-e_{s})}{R_{d}T}} \tag{62} \end{align*}
di mana \(\rho'_{vs}\) adalah densitas parsial uap air yang diperlukan untuk menjenuhkan udara terhadap air pada suhu \(T\), \(\rho_d\) adalah densitas parsial udara kering (lihat Bagian 1.6), dan \(p\) adalah tekanan total.
Dengan menggabungkan (62) dengan (14), kita mendapatkan:
\[w_{s}=0.622\frac{e_{s}}{p-e_{s}}\]
Untuk rentang suhu yang diamati dalam atmosfer Bumi, \(p\) >> \(e_s\); oleh karena itu,
\[w_{s}\simeq 0.622\frac{e_{s}}{p} \tag{63} \]
Oleh karena itu, pada suhu tertentu, rasio campuran jenuh berbanding terbalik dengan tekanan total. Karena \(e_s\) hanya bergantung pada suhu, maka dari (63) dapat disimpulkan bahwa \(w_s\) merupakan fungsi dari suhu dan tekanan.
Garis-garis rasio campuran jenuh konstan dicetak sebagai garis putus-putus berwarna hijau pada diagram skew \(T \ln p\) dan diberi label dengan nilai \(w_s\) dalam gram uap air per kilogram udara kering.
Terlihat dari kemiringan garis-garis ini bahwa pada tekanan konstan, \(w_s\) meningkat dengan peningkatan suhu, dan pada suhu konstan, \(w_s\) meningkat dengan penurunan tekanan.
0 Comments
Terima kasih atas komentarnya. Mohon tidak meletakkan link hidup yah.