KELEMBABAN UDARA DAN PENGUKURANNYA

A. Tujuan

1. Menjelaskan arti kelembaban udara relatif

2. Melakukan pengukuran kelambaban udara relatif dengan alat sederhana

3. Menyadari pentingnya pengukuran kelembaban udara dan pengamatan cuaca

B. Dasar Teori

Kelembapan adalah konsentrasi uap air di udara. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau kelembapan relatif. Alat untuk mengukur kelembapan disebut higrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembapan udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawalembap (dehumidifier). Dapat dianalogikan dengan sebuah termometer dan termostat untuk suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30 °C (86 °F), dan tidak melebihi 0,5% pada 0 °C (32 °F)

Kelembaban udara menggambarkan kandungan uap air di udara yang dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif) maupun defisit tekanan uap air. Kelembaban mutlak adalah kandungan uap air (dapat dinyatakan dengan massa uap air atau tekanannya) per satuan volum. Kelembaban nisbi membandingkan antara kandungan/tekanan uap air aktual dengan keadaan jenuhnya atau pada kapasitas udara untuk menampung uap air. Kapasitas udara untuk menampung uap air tersebut (pada keadaan jenuh) ditentukan oleh suhu udara. Sedangkan defisit tekanan uap air adalah selisih antara tekanan uap jenuh dan tekanan uap aktual. Masing-masing pernyataan kelembaban udara tersebut mempunyai arti dan fungsi tertentu dikaitkan dengan masalah yang dibahas (Handoko,1994).

Semua uap air yang ada di dalam udara berasal dari penguapan. Penguapan adalah perubahan air dari keadaan cair kekeadaan gas. Pada proses penguapan diperlukan atau dipakai panas, sedangkan pada pengembunan dilepaskan panas. Seperti diketahui, penguapan tidak hanya terjadi pada permukaan air yang terbuka saja, tetapi dapat juga terjadi langsung dari tanah dan lebih-lebih dari tumbuh-tumbuhan. Penguapan dari tiga tempat itu disebut dengan Evaporasi(Karim,1985).

Kelembaban udara dalam ruang tertutup dapat diatur sesuai dengan keinginan. Pengaturan kelembaban udara ini didasarkan atas prinsip kesetaraan potensi air antara udara dengan larutan atau dengan bahan padat tertentu. Jika ke dalam suatu ruang tertutup dimasukkan larutan, maka air dari larutan tersebut akan menguap sampai terjadi keseimbangan antara potensi air pada udara dengan potensi air larutan. Demikian pula halnya jika hidrat kristal garam-garam (salt cristal bydrate) tertentu dimasukkan dalam ruang tertutup maka air dari hidrat kristal garam akan menguap sampai terjadi keseimbangan potensi air (Lakitan, 1994).

C. Alat dan Bahan

1. Termometer : 2 Buah

2. Petri disk : 1 Buah

3. Air : secukupnya

4. Kapas : secukupnya

5. Statif, klem, ring stand: 1 shet

6. Benang : Secukupnya

D. Diskusi pengarahan

1. Berapa kelembaban udara dilingkungan anda saat ini?

2. Apakah ada hubungan antara suhu udara dan besar kelembabannya? Dan bagaimana hal ini bisa terjadi?

3. Bagaimana anda bisa merencanakan suatu percobaan untuk menjawab pertanyaan di atas?

E. Prosedur Percobaan

1. Siapkan 2 (dua) buah termometer yang sama jenis dan kualitasnya

2. Ukurlah suhu di sekitar anda

3. Ukurlah suhu udara tempat agak jauh dari kegiatan no. 2

4. Berapa selisih suhu di dua tempat tersebut?

5. Mengapa terjadi selisih suhu tersebut?

6. Tempat yang mana kelambabannya lebih tinggi?

7. Apakah hubungan keduanya?

8. Siapkan satu statif dengan klem dan ring standnya serta kapas dan benang. Salah satu termometer hendaknya di bungkus dengan kapas, kemudian ambillah air dengan petri disk dan basahilah kapasnya dengan air

9. Selanjutnya ambil benang dan ikatkan pada ujung termometer yang di pergunakan untuk mengukur

10. Sisakan benang pada termometer tersebut agar tetap terurai agak panjang

11. Buatlah rangkaian alat dan bahan di atas seperti pada gambar berikut :

12. Letakkan rangkaian alat ini pada tempat yang akan anda ukur kelembabannya (dalam ruangan, di bawah pohon rindang, di luar ruangan yang masih terlindungi bangunan, dan di ruang terbuka)sedang waktu pengukuran suhu pagi hari, siang hari, sore hari/ malam hari. Khusus untuk tempat yang langsung terkena sinar matahari, diusahakan agar termometer jangan terkena langsung sinar matahari.

13. Amati dan catat besarnya suhu pada:

a. Termometer yang tidak dibungkus dengan kapas (disebut termometer kering)

b. Termometer yang dibungkus dengan kapas basah (disebut termometer basah)

14. Manakah yang lebih besar suhunya?

15. Mengapa demikian?

16. Gunakan data diatas untuk mengukur kelembaban udaranya secara relatif,dengan menggunakan label kelembaban udara relatif di bawah ini. Berapa besar kelembaban udara yang anda ukur diatas ?

T pada ter.kering	SELISIH SUHU TERMOMETER KERING-TERMOMETER BASAH (oc) dan KELEMBABAN UDARA RELATIVE (%)
oc	1o	2o	3o	4o	5o	6o	7o	8o	9o	10o	11o	12o	13o	14o	15o	16o	17o	18o	19o	20o
17	90	81	72	64	55	47	40	32	25	18	11
18	91	82	73	65	57	49	41	34	27	20	14	7
19	91	82	74	65	58	50	43	36	29	22	16	10
20	91	83	74	66	59	51	44	37	31	24	18	12	6
21	91	83	75	67	60	53	46	39	32	26	20	14	9
22	92	83	76	68	61	54	47	40	34	28	22	17	11	6
23	92	84	76	69	62	55	48	42	36	30	24	19	13	8
24	92	84	77	69	62	56	49	43	37	31	26	20	15	10	5
25	92	84	77	70	63	57	50	44	39	33	28	22	17	12	8
26	92	85	78	71	64	58	51	46	40	34	29	24	19	14	10	5
27	92	85	78	71	65	58	52	47	41	36	31	26	21	16	12	7
28	93	85	78	72	65	59	53	48	42	37	32	27	22	18	13	9	5
29	93	86	79	72	66	60	54	49	43	38	33	28	24	19	15	11	7

Contoh:

Misalnya suhu pada termometer kering adalah 25oc dan suhu pada termometerm basah 20oc, jadi selisihnya 5oc. Carilah angka 25oc pada lajur paling kiri dan angka 5 pada baris paling kanan. Tariklah garis ke kanan dari angka 25oc dan ke bawah dari angka 5oc dan keduanya akan bertemu pada suatu angka yang menunjukkan kelembaban udara relatifnya. Dari data contoh diperoleh angka 63, berarti kelembaban udara relative pada suhu 25oc di tempat dilakukan penukuran adalah sebesar 63%. Berapa besar kelembaban udara di tempat yang anda ukur di atas?

17. Ulangi cara ini untuk mengukur berbagai tempat. Jangan lupa catat suhu pada termometer yang lengkap,(termometer basah maupun kering). Dan jam/saat pengukuran.

18. Tabulasikan data secara teratur dan rapi. Komparasikan antara kelembaban satu tempat dengan yang lain.

F. Hasil Percobaan

Percobaan I

Tempat Percobaan	Termometer Kering			Termometer Basah			Kelembaban Udara Relatif
	Pagi jam 04.45	Siang jam 12.15	Sore jam 15.05	Pagi jam 04.45	Siang jam 12.15	Sore jam 15.05	Pagi jam 04.45	Siang jam 12.15	Sore jam 15.05
Di kamar	280 C	260 C	270 C	260 C	240 C	250 C	85 %	85 %	85 %
Diluar ruangan	270 C	280 C	280 C	220 C	260 C	260 C	65 %	85 %	85 %
Di lapangan	250 C	290 C	290 C	200 C	270 C	260 C	63 %	86 %	79 %
Di bawah pohon	260 C	290 C	280 C	240 C	280 C	270 C	85%	86 %	93%

Percobaan II

Tempat Percobaan	Termometer Kering			Termometer Basah			Kelembaban Udara Relatif
	Pagi jam 04.45	Siang jam 12.15	Sore jam 15.05	Pagi jam 04.45	Siang jam 12.15	Sore jam 15.05	Pagi jam 04.45	Siang jam 12.15	Sore jam 15.05
Di kamar	280 C	270 C	270 C	250 C	230 C	220 C	78 %	71 %	65 %
Diluar ruangan	230 C	280 C	270 C	240 C	220 C	220 C	92 %	59 %	65 %
Di lapangan	210 C	290 C	270 C	190 C	230 C	210 C	83 %	60 %	58%
Di bawah pohon	230 C	280 C	260 C	210 C	220 C	210 C	84 %	59 %	64 %

G. Diskusi hasil kegiatan

1. Pada pengukuran suhu udara dengan menggunakan termometer kering selalu lebih tinggi daripada termometer basah. Bagaimanakah kondisi uap air yang ada pada udara sekitar termometer kering dan basah?

Jawab: Uap air yang terkandung disekitar termometer kering dan basah adalah sama

2. Yang manakah di antara kedua termometer ini yang menunjukkan suhu udara dengan kandungan uap air secara mutlak (udara yang terkandung pada udara yang sebenarnya)?

Jawab: Termometer kering, karena pada termometer kering terjadi perpindahan kalor dari udara ke bulb thermometer (bagian bawah thermometer).

3. Yang manakah di antara kedua termometer ini yang menunjukkan keadaan suhu udara dengan kandungan uap air jenuh?

Jawab: Termometer basah, karena jika udara mengalami pelepasan kalor sedikit saja, maka uap air dalam udara akan mengembun menjadi suhu udara mencapai saturasi (jenuh).

4. Menggambarkan kelembaban udara yang bagaimanakah bila menggunakan perbandingan antara kandungan uap air yang ada (mutlak) dengan kemampuan udara untuk dapat menampung uap air sebanya mungkin (jenuh)?

Jawab: kelembaban nisbi

5. Apakah yang anda lakukan pada kegiatan di atas?

Jawab: Melakukan pengamatan terhadap suhu di berbagai tempat dan dalam waktu yang berbeda – beda maka diperoleh suhu yang berbeda – beda juga di setiap tempatnya pula.

6. Bagaimanakan kondisi kelembaban udara relatif di berbagai tempat?

Jawab : kondisi kelembaban udara relatif berbeda- beda setiap tempat dan waktu.

7. Kesimpulan apakah dari pentingnya pengukuran kelembaban udara relatif ini?

Jawab : Dengan adanya pengukuran tersebut kita akan mengetahui kondisi suhu di berbagai tempat dan diperoleh suhu yang berbeda diantara kedua termometer yang dijadikan suatu bahan penelitian Suhu udara yang mengandung uap air jenuh ternyata lebih rendah suhunya.

H. Pengembangan Masalah

1. Faktor apa saja yang mempengaruhi kelembaban udara?

Jawab : Tempat, waktu dan lingkungan.

2. Faktor apa saja yang memperkecil kelembaban udara relatif pada kondisi uap air yang tepat?

Jawab : Faktor suhu, angin, sinar matahari dan waktu percobaan

3. Bagaimana cara anda melakukan penelitian atau percobaan untuk memecahkan masalah di atas?

Jawab : Melakukan observasi langsung terhadap apa yang dijadikan bahan untuk melakukan pengamatan terhadap perbandingan yang diperoleh dari ke dua termometer yang diketahui setelah melakukan pengamatan.