Pengukuran Tekanan Udara

PENGUKURAN TEKANAN UDARA

(Laporan Praktikum Agroklimatologi )

Sisi Agustin

1614071037

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2017

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari baik secara langsung ataupun tidak kita selalu membutuhkan udara baik untuk bernafas ataupun melakukan kegiatan lain. Udara adalah salah satu zat yang berbentuk gas. Gas adalah materi yang encer. Sifat ini di sebabkan Interaksi yang lemah diantara partikel – partikel penyusunnya sehingga perilaku termalnya relatif sederhana. Sebuah gas memiliki volume dan tekanan. Kedua komponen tersebut saling mempengaruhi satu sama lain. Jika volume berubah maka tekanan pun berubah. Begitu pula sebaliknya.

Tekanan udara juga dipengaruhi oleh ketinggian pada suatu tempat. Tekanan udara pada pegunungan misalnya memiliki tekanan lebih rendah karena partikel-partilkel uap air yang terdapat pada udara mengembang ke atas sehingga kandungan uap air dalam udara diatas gunung lebih sedikit. Salah satu contoh akibat adaya tekanan udara adalah pada pesawat terbang dan juga gelas yang diisi air namun airnya tidak keluar. Hal ini tentu diakibatkan oleh adanya tekanan udara dibawahnya sehingga hal tersebut bisa terjadi. Hal ini penting untuk diketahui dan dipelajari sehingga tekanan udara yang ada disekeliling kehidupan ini dapat dibuktikan dan benar adanya.

Tekanan udara dipermukaan bumi diakibatkan oleh lapisan udara yang berada pada atmosfer bumi. Semakin bertambah ketinggian suatu tempat, maka makin rendah tekanan udara. Lapisan udara pada permukaan bumi memberikan tekanan sebesar 1033,3 gram/cm². Ini berarti pada saerah seluas 1 cm² udara memberikan tekanan sebesar 1033 gram. Tekanan udara pada permukaan bumi oleh lapisan atmosfer adalah sebesar 1 atmosfer. Tekanan udara sebesar 1 atmosfer ini sama dengan 76 cm Hg, didalam metereologi, satuan udara yang dipakai adalah Bar.

1.2 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dilakukannya pengamatan curah hujan adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui bentuk dan alat ukur tekanan udara.

2. Memahami penggunaan dan perhitungan alat ukur tekanan udara.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1.      Pengertian Tekana Udara

Tekanan udara adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Diukur dengan menggunakan barometer. Satuan tekanan udara adalah milibar (mb). Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut sebagai isobar.Dan juga Tekanan  udara merupakan tingkat kebasahan udara karena dalam udara air selalu terkandung dalam bentuk uap air. kandungan uap air dalam udara hangat lebih banyak daripada kandungan uap air dalam udara dingin. kalau udara banyak mengandung uap air didinginkan maka suhunya turun dan udara tidak dapat menahan lagi uap air sebanyak itu. uap air berubah menjadi titik-titik air. udara yan mengandung uap air sebanyak yang dapat dikandungnya disebut udara jenuh.Udara adalah campuran berbagai gas, jadi mempunyai berat dan memberikan efek tekanan yang biasa dinamakan tekanan udara. Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara karena beratnya kepada tiap-tiap 1 cm 2 bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Makin tinggi suatu permukaan maka kerapatan udara semakin kecil kolom udaranya semakin pendek. Pada lapisan bawah atmosfer, kecepatan penurunan tekanan adalah 1 mm Hg untuk tiap naik 11m ( Lakitan,1997).

Tekanan udara juga dapat didefinisikan sebagai akibat benturan antar molekul-molekul udara dan atom-atom gas di udara sehingga menimbulkan gaya per satuan luas udara tersebut. Mengingat gerak molekul-molekul dan atom-atom gas setelah benturan akan ke segala arah, maka gaya yang terjadi juga ke segala arah. Akibatnya arah tekanan udara dapat terjadi ke segala arah pula. Tekanan udara pada suatu permukaan didefinisikan sebagai gaya atau berat yang diberikan oleh sekolom udara diatas suatu permukaan atau area kepada suatu permukaan atau area tersebut. Tekanan yang diberikan tersebut sebanding dengan massa udara secara vertikal diatas permukaan tersebut sampai pada batas lapisan. Tekanan udara semakin rendah apabila semakin tinggi dari permukaan laut. Sehingga tekanan udara selalu berkurang dengan bertambahnya ketinggian. Hal ini disebabkan karena semakin tinggi dari permukaan bumi maka daerah tersebut banyak menerima panas matahari, udaranya akan mengembang dan naik. Oleh karena itu daerah tersebut bertekanan udara rendah (Mangunwiyoto,1989).

Udara disebut sebagai berat udara di atas permukaan tanah menghasilkan daya tekan ke bumi. Tekanan udara juga bisa diartikan sebagai tenaga yang bekerja

III. METODELOGI PERCOBAAN

3.1 Waktu dan Tempat Percobaan

Adapun waktu dan tempat dalam melakukan pengamatan tekanan udara (mb) pada Selasa 2 Mei 2017, pukul 08.00 WIB – 10.00 WIB, dan di lakukan di gedung A2.2 Dekanat Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan dalam percobaan ini yaitu bahan berupa data yang telah disediakan , sedangkan  alat yang digunakan  yaitu kalkulator, alat tulis , dan buku tulis.

3.3 Langkah Kerja 

Adapaun langkah kerja dalam melakukan percobaan adalah sebagai berikut :

1. Mencatat data unsur pengamatan tekanan udara.

2. Membuat tabel data tekanan udara .

3. Menghitung data tekanan udara dan isobar Kota Bandarlampung.

4. Membuat grafik tekanan udara dan grafik isobar Kota Bandarlampung.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

Adapun hasil dari pegamatan tekanan udara yaitu sebagai berikut :

Tanggal	Unsur Pengamatan
	Barometer			Teknan Udara	Isobar Kota Bandarlampung
	06.00	12.00	16.00
2-5-2017	47	39	43	39,25	99,25
3-5-2017	48	56	67	60,5	120,5
4-5-2017	71	79	86	81,5	141,5
5-5-2017	90

Table 1. Data Tekanan Udara

Grafik 1. Grafik Tekanan Udara

Grafik 2. Grafik Isobar Kota Bandarlampung

4.2 Pembahasan

Dari data pengamatan yang dilakukan didapat hasil tekanan udara (mb) yaitu , pada tanggal 2 Mei 2017 39,25 mb , pada 3 Mei 2017 60,5 bm , pada 4 Mei 2017 81,5 mb . Hasil ini didapatkan dari perhitungan jumlah tekanan udara pada pagi hari , siang , sore , dan pagi selanjutnya lalu dibagi empat dan didapatlah hasil tekanan udara . pada hasil pengamatan isobar Kota Bandarlampung di dapatkan hasil yaitu , pada tagnggal 2 Mei 2017 99,25 mb, pada 3 Mei 2017 120,5 mb , pada 4 Mei 2017 141,5 mb . hasil ini didapatkan dengan caramenghitung jumlah tekanan udara pada hari yang sama di tambah enam puluh mb dan didapatkan hasil isobar Kota Bandarlampung.

Tekanan udara adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu.Diukur dengan menggunakan barometer. Satuan tekanan udara adalah milibar (mb). Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut sebagai isobar.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 patokan (sering juga disebut) 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 ini 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.
Dan juga Tekanan  udara merupakan tingkat kebasahan udara karena dalam udara air selalu terkandung dalam bentuk uap air. kandungan uap air dalam udara hangat lebih banyak daripada kandungan uap air dalam udara dingin. kalau udara banyak mengandung uap air didinginkan maka suhunya turun dan udara tidak dapat menahan lagi uap air sebanyak itu. Uap air berubah menjadi titik-titik air. Udara yang mengandung uap air sebanyak yang dapat dikandungnya disebut udara jenuh.

Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara karena beratnya kepada setiap bidang seluas 1 cm² yang mendatar dari permukaan bumi. Hal ini dapat dipahami bahwa setiap lapisan udara yang dibawah mendapat tekanan udara dari yang diatasnya. Oleh karena itu lapisan yang dibawah keadaan tegang. Ketegangan itu sangat besar sehingga berat udara yang diatasnya bertahan dalam keadaan seimbang. Tinggi barometer ialah panjang kolom air raksa yang seimbang dengan tekanan udara pada waktu itu .Hubungan antara tekanan udara dan ketinggian tempat ini dimanfaatkan dalam merancang alat pengukuran ketinggian tempat yang disebut Altimeter. Tekanan udara umumnya menurun sebesar 11 mb untuk setiap bertambahnnya ketinggian tempat sebesar 100 meter. Tekanan udara dipengaruhi oleh suhu, suhu udara didaerah tropis menunjukkan fluktasi musiman yang sangat kecil. Oleh sebab itu dapat dipahami jika tekanan udara dikawasan tropis relatif konstan.

Meskipun tampak sederhana dengan manfaatnya yang luar bisa, untuk menciptakan barometer tak semudah dibayangkan. Prosesnya panjang hingga mencapai paripurna dalam keakuratan mengukur tekanan udara dan prakiraan cuaca.Terlebih prinsip kerja dari barometer raksa mengacu pada konsep fisika tentang fluida terutama bersangkutan dengan tekanan, hukum kontinuitas dan manometer.Sebuah barometer raksa memiliki tabung kaca dengan ketinggian minimal 84 cm, ditutup pada salah satu ujungnya, dengan reservoir merkuri mengisi penuh, dan terbuka di pangkalnya. Berat merkuri menciptakan vakum di bagian atas tabung. Merkuri dalam tabung menyesuaikan sampai berat merkuri dalam kolom tabung menghasilkan tekanan atmosfer bekerja pada reservoir.Barometer bekerja dengan menyeimbangkan berat merkuri dalam tabung gelas terhadap tekanan atmosfer sama seperti satu set timbangan. Jika berat merkuri kurang dari tekanan atmosfer, tingkat merkuri dalam tabung gelas naik. Jika berat merkuri lebih dari tekanan atmosfer, tingkat merkuri jatuh/turun.Tekanan atmosfer pada dasarnya adalah berat udara di atmosfer di atas reservoir, sehingga tingkat merkuri terus berubah sampai berat merkuri dalam tabung gelas persis sama dengan berat udara di atas reservoir.Torricelli mencatat bahwa ketinggian air raksa dalam barometer berubah sedikit setiap hari dan menyimpulkan bahwa ini dikarenakan terjadi perubahan tekanan di atmosfer.Desain barometer merkuri yang menimbulkan ekspresi tekanan atmosfir dalam inci atau milimeter atau kaki: tekanan dikutip tingkat tinggi merkuri dalam kolom vertikal. Biasanya, tekanan atmosfer diukur antara 26,5-31,5 inci Hg. Prinsipnya tekanan atmosfer normal (1 atm) adalah setara dengan 760 milimeter air raksa.

Cara barometer air raksa mengukur tekanan atmosfer ialah dengan cara menyeimbangkan berat pada merkuri dengan berat udara yang ada di sekitarnya. Bagian kosong pada tabung bagian atas akan menciptakan efek vakum. Level air raksa yang ada di dalam tabung akan naik ketika berat merkuri lebih kecil apabila dibandingkan dengan tekanan atmosfer yang ada di sekitarnya. Begitu pun dengan sebaliknya, sewaktu air raksa mempunyai berat lebih besar daripada tekanan atmosfer, maka level air raksa di dalam tabung akan menurun.Jenis barometer yang kedua ialah barometer aneroid. Barometer aneroid dalam mengukur tekanan suatu atmosfer ialah dengan muatan listrik. Barometer aneroid terdiri dari cakram ataupun kapsul yang terbuat dari bahan logam yang tipis.Pada logam tersebut mempunyai dua strip logam kecil di kedua bagian sisi interiornya. Strip logam tersebut dihubungkan ke arus listrik. Ketika tekanan udara naik ataupun turun maka logam tersebut akan memuai ataupun menciut. Sewaktu logam memuai ataupun menciut, maka jarak antara dua strip logam serta waktu kontak dengan arus listrik pun akan bervariasi. Lantas barometer pun mengukur panjang muatan listrik serta kemudian dikonversi menjadi pembacaan tekanan udara. Itulah Cara Kerja Barometer Air Raksa dan Aneroid.

Dalam kehidupan sehari-hari barometer digunakan stasiun cuaca atau laboratorium penelitian untuk mengukur tekanan udara disekitar ataupun dalam daerah global. Berikut aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari:

1. Meteorologi Untuk Mengukur Cuaca

Barometer telah lama digunakan untuk mengukur pola cuaca. Tekanan udara dari tinggi dan rendah yang bergerak di seluruh dunia berguna dalam menentukan atau memprediksi seperti apakah cuaca pada waktu tertentu dan pada tanggal tertentu. Hal tersebut merupakan penggunaan yang paling dasar dari barometer, perangkat ini juga membantu menentukan apakah akan panas atau dingin, atau menentukan surah hujan pada setiap tanggal tertentu.

2. Penerbangan

Aplikasi dari barometer termasuk perangkat yang dapat membaca tekanan udara yang melaporkan kecepatan udara pesawat terbang. Sering disebut tabung pitot, perangkat ini adalah jenis barometer yang merasakan tekanan udara yang bergerak melawan pesawat dan kemudian mengubah bacaan ini menjadi indikator kecepatan udara yang diperkirakan, kemudian memungkinkan pilot untuk menentukan seberapa cepat mereka bergerak relatif terhadap udara di sekitar mereka.Masih dalam perjalanan di udara penggunaan untuk barometer di pesawat atau di tempat lain adalah sebagai ukuran ketinggian. Karena udara semakin tipis dan ringan pada permukaan yang lebih tinggi saat bepergian ke atmosfer, barometer dapat berguna untuk menentukan seberapa tinggi di atas permukaan laut. Barometer yang memiliki fungsi ini sering disebut altimeter atau ketinggian meter.

3.  Sains dan Industri

Kompor, peralatan pengalengan dan ketel uap pun menggunakan aplikasi dari barometer. Selain itu bagi seorang ilmuwan saat melakukan riset atau penilitian harus memperhatikan kondisi udara disekitar. Sehingga sangat wajar barometer merupakan alat yang selalu harus hadir dalam setiap percobaan atau penilitian.
Bukan hanya itu, di bidang farmasi dan industri elektronik, barometer menjadi bagin penting untuk menjaga kualitas produk yang dihasilkan.
4. Jam Tangan dan Smartphone
Abad 20 menjadi abad yang memukau bagi penciptaan ponsel cerdas. Smartphone menjadi andalan kita dalam beraktivitas kapanpun dimanapun, termasuk salah satunya aplikasi Barometer yang bisa diunduh lewat google apps ataupun Apple.Bahkan jam tangan pun menggunakan digital barometer untuk mengetahui tekanan udara. Hal ini berfungsi dalam kegiatan sehari-hari dan sangat fleksibel. Termasuk saat kegiatan menyelam di laut lepas.

V. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan dari pengamatan ini adalah sebagai berikut :

1. Tekanan udara adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu.

2. Satuan tekanan udara adalah milibar (mb).

3. Alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer.

4. Tekanan udara berkurang dengan bertambahnya ketinggian tempat(elevasi atau altitude).

5. Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan udara yaitu tinggi rendahnya tempatndan temperatur

DAFTAR PUSTAKA

Hasan ,U.M.1970. Dasar–dasarMeterologiPertanian.PT.soeroengan.Jakarta.

Handoko, Ir. 1999. Klimatologi Dasar.IPB Press. Bogor.

Karim, Kamarlis. 1985. Dasar-dasarKlimatologi.UNSYIAH Press. Banda Aceh.

Lakitan, B. 1997. Dasar-dasar klimatologi. PT Grafindo Persada. Jakarta.

Lakitan, Benyamin. 2002. Dasar-dasarKlimatologiI. Raja GrafindoPersada.Jakarta.

Nasir, A. A. dan Y. Koesmaryono. 1990. Pengantar Ilmu Iklim Untuk Pertanian.

Pustaka Jaya.Bogor.

Takeda, Kensaku. 2005. Hidrologi Pertanian. PT. Pratya Utama. Bogor.

Wahyuningsih, Utami. 2004. Geografi. Pabelan. Jakarta.

LAMPIRAN

ALAT UKUR TEKANAN UDARA

1. Barometer Air Raksa

2. Barometer Air

3. Barometer  Aneroid

4. Barometer Logam

5. Barograf