EKO BUDI WAHYONO MATA KULIAH : FISIKA PROGRAM DIV PERTANAHAN -STPN 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. Semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Insolasi menunjukkan energi panas dari matahari, mirip dengan pengertian intensitas pada radiasi. 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) Salah satu yang mempengaruhi insolasi adalah Altitude (tinggi tempat dari permukaan laut) semakin tinggi altitude insolasi semakin rendah, setiap naik 100 m suhu turun 0,60 C. Di Indonesia suhu rata-rata tahunan pada ketinggian 0 meter adalah 26 °C. Misal, suatu daerah dengan ketinggian 5.000 m di atas permukaan laut suhunya adalah 26 °C – (0,6 °C x 5000/100) = -4 °C, jadi suhu udara di daerah tersebut adalah -4 °C. Perbedaan temperatur tinggi rendahnya suatu daerah dinamakan derajat geotermis. Suhu udara rata-rata tahunan pada setiap wilayah di Indonesia berbeda-beda sesuai dengan tinggi rendahnya tempat tersebut dari permukaan laut 

Suhu udara permukaan Bumi rata-rata bulanan dalam proyeksi Mollweide

Sudut datangnya sinar matahari. Tinggi Rendahnya Tempat. FAKTOR – FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERBEDAAN SUHU (TEMPERATUR) DI BERBAGAI DAERAH : Sudut datangnya sinar matahari. Tinggi Rendahnya Tempat. Angin Dan Arus Laut. Lamanya Penyinaran. Awan.

Penyebaran suhu di permukaan bumi Penyebaran suhu menurut letak lintang, sumber energi utama berasal dari daerah tropika (300 LU – 300 LS) 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 Mengacu pada SI, satuan suhu adalah Kelvin(K). Skala - skala lain adalah  Celsius(C) , Fahrenheit(F) , dan Reamur (R). Pada skala Celsius, 0 °C adalah titik dimana air membeku  dan 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.

Konversi Satuan Suhu K = C + 273 derajad.

Alat Ukur Suhu : Alat Ukur Suhu secara Kualitatif = sensasi Dingin dan sensasi Panas. Alat Ukur Suhu secara Kuantitatif = Termometer. Termometer yang biasanya dipakai : Termometer Bulb (Air Raksa atau Alkohol), Termometer Spring, Termometer Non Kontak dan Termometer Elektronik.

PENGARUH SUHU DALAM PEKERJAAN SURVEYING : Pengaruh Terhadap Instrumen Surveying. Pengaruh Terhadap Hasil Pengumpulan Data Survey. Pengaruh Terhadap Surveyor.

PENGARUH SUHU TERHADAP INSTRUMEN SURVEYING Suhu yang ekstrim akan mempengaruhi kinerja instrumen surveying. Bagian bagian dalam alat surveying sangat rentan terhadap suhu yang ekstrim, memungkinkan akan mengalami pemuaian sehingga mengurangi ketelitian dalam pengambilan data. Dalam manual instrumen surveying selalu ada petunjuk batasan suhu yang diperbolehkan dalam menggunakan Instrumen surveying.

PENGARUH SUHU TERHADAP INSTRUMEN SURVEYING 1. Pemuaian Nivo. 2. Pemuaian komponen/bahan instrumen. 3. Kinerja Baterai. 4. Kinerja komponen elektronik. 5. Dan Lain-Lain.

Contoh Batasan Suhu pada Instrumen Alat Ukur Receiver GPS Navigasi merk Garmin Tipe 12 XL, GARMIN III PLUS memiliki temperatur range : 50 sampai 1580 F ( - 150 sampai 700 C) termasuk terhadap kinerja baterainya dan dapat merusakkan baterai. Batasan Penggunaan Teodolit Digital Merk SOKKIA pada suhu : - 200 s/d 500 C Batasan Penyimpanan alat Teodolit Digital Merk SOKKIA pada suhu : - 300 s/d 700C. ETS Merk Sokkia, kotak penyimpanan alat tidak boleh memiliki suhu diatas 400 C.

PENGARUH SUHU TERHADAP HASIL PENGUMPULAN DATA SURVEY Dalam beberapa metode survey, besarnya suhu di lokasi pegamatan/survey di perhitungkan. Agar diperoleh nilai yang terbebas dari kesalahan krn faktor alam/ Kes. Sistematis. Besarnya / nilai suhu ini digunakan sebagai faktor koreksi dari hasil pengukuran.

Contoh Besaran Suhu yang digunakan sbg. Koreksi data Ukuran :

Contoh Pemberian Koreksi Pada Pegukuran Jarak Karena Faktor Suhu/Temperatur pita ukur yang berbeda dengan temperatur standar : dL2 = α (t – t0)L Dimana : dL2 = Koreksi Panjang (cm). to = Temperatur standart. t = Temperatur saat pengukuran L = Jarak Ukur α = Koefisien perpanjangan linier pita baja 12 x 10-6/0C

PENGARUH SUHU TERHADAP SURVEYOR : Menurunkan Konsentrasi. Dehidrasi . Hypothermia. Menurunan Daya Tahan Tubuh. Menimbulkan kelelahan yang amat sangat. Menurunkan ketelitian dalam pengamatan. 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, yaitu gaya yang membelokkan arah arus yang berasal dari tenaga rotasi bumi. Pembelokan itu akan mengarah ke kanan di belahan bumi utara dan mengarah ke kiri di belahan bumi selatan. Gaya ini mengakibatkan adanya aliran gyre yang searah jarum jam (ke kanan) pada belahan bumi utara dan berlawanan dengan arah jarum jam di belahan bumi selatan.

TEKANAN UDARA Tekanan udara diukur berdasarkan tekanan gaya pada permukaan dengan luas tertentu, misalnya 1 cm2. Satuan yang digunakan adalah atmosfer (atm),millimeter kolom air raksa (mmHg) atau milibar (mbar). Tekanan Udara Normal adalah tekanan kolom udara setinggi lapisan atmosfer bumi pada garis lintang 450 dan suhu 00C. besarnya tekanan udara tersebut dinyatakan sebagai 1 atm. Tekanan sebesar 1 atm setara dengan tekanan yang diberikan oleh kolom air raksa setinggi 760 mm. satuan tekanan selain dengan atm atau mmHg juga dapat dan sering dinyatakan dalam satuan kg/m2. Konversi antara satuan tekanan udara tersebut adalah sebagai berikut : 1 atm = 760 mmHg = 14,7 Psi = 1,013 mbar Tekanan udara berkurang dengan bertambahnya ketinggian tempat(elevasi atau altitude).

TEKANAN UDARA Tekanan udara adalah gaya berat kolom udara dari permukaan tanah sampai puncak atmosfer per satuan luas P = m g/A P: tekanan udara m: massa (r.V) g: percepatan gravitasi A: luas

Distribusi Tekanan Udara ARAH VERTIKAL PENYEBARAN HORISONTAL

ARAH VERTIKAL Atmosfer lapisan bawah memiliki kerapatan lebih besar  makin keatas (menjauhi bumi) tekanan udara makin rendah. Hubungan kerapatan, suhu dan tekanan udara: Dan P: tekanan udara, V: volume udara, n: jumlah mol, m: massa udara kering, M: berat molekul udara kering, T: suhu mutlak lapisan udara, 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 Penyebaran horisontal berhubungan dengan gaya-gaya yang mengendalikan angin di atmosfer Isobar: garis yang menghubungkan tempat- tempat bertekanan udara sama. Gradien tekanan: perbedaan tekanan secara horisontal, diukur dari tinggi ke rendah, tegak lurus isobar terdekat. Pada peta tekanan udara, pola yang tergambar muncul dalam bentuk panjang dan bergelombang. Daerah memanjang pada tekanan rendah disebut palung (trough), yang memanjang pada tekanan tinggi disebut punggung (ridge).

Peta Isobar

PENGUKURAN TEKANAN UDARA Suatu kolom udara dengan luas penampang 6,45 cm2 (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

Metode Pengukuran Tinggi Secara Barometris Barometer adalah alat pengukur tekanan udara. Pengukuran Barometris pada prinsipnya adalah mengukur beda tekanan atmosfer. Pengukuran tinggi dengan menggunakan metode barometris dilakukan dengan menggunakan sebuah barometer sebagai alat utama. Pengukuran Tinggi dan beda tinggi dengan Barometer di pengaruhi oleh : Suhu, Kelembapan udara, dan gaya gravitasi bumi. Sehingga perlu adanya koreksi koreksi agar diperoleh hasil yg teliti.

ALAT UKUR BAROMETER

Metode Pengukuran Tinggi Secara Barometris penentuan beda tinggi dengan cara mengamati tekanan udara di suatu tempat lain yang dijadikan referensi dalam hal ini misalnya elevasi ± 0,00 meter permukaan air laut rata - rata. Keterangan : p= massa jenis rasa air raksa (hidragirum) g = gravitasi - 9.8 mJsZ - 10 m/s2 h = tinggi suatu titik dari MSL ( Mean Sea level )

Perbedaan Tinggi dengan pengukuran Tekanan Udara memakai Barometris (1) :

Perbedaan Tinggi dengan pengukuran Tekanan Udara memakai Barometris (2) : Dimana :   hab        = beda tinggi antara titik A dan B T          = temperatur rata-rata pada ketinggian Ha dan Hb (°K) Ts         = temperatur standar = 273°K Pa         = tekanan udara pada ketinggian Ha (mmHg) Pb         = tekanan udara pada ketinggian Hb (mmHg)

SELAMAT MELAKSANAKAN UTS