Dokumen ini membahas tentang tekanan udara, termasuk pengertian, persamaan hidrostatika, hukum-hukum gas, variasi tekanan secara vertikal dan horizontal, pengukuran tekanan, serta istilah terkait tekanan udara.
1. VI. Tekanan Udara
Disajikan Pada:
PERKULIAHAN KLIMATOLOGI DASAR
PROGRAM SARJANA FAPERTA UNLAM
Oleh:
GUSTI RUSMAYADI
(Jurusan Budidaya Pertanian-Faperta Unlam)
grusmayadi@yahoo.co.id
2. Pokok Bahasan
1. Pengertian
2. Persamaan Hidrostatika
3. Hukum-hukum Gas
4. Variasi Tekanan secara Vertikal
5. Variasi Tekanan Horisontal
6. Pengukuran Tekanan
7. Istilah dalam Tekanan
3. Tekanan Udara
• Gaya berat kolom udara dari
permukaan bumi sampai puncak
atmosfer per satuan luas.
• Gaya ini ditimbulkan oleh percepatan
ke bawah berupa gravitasi (g) dan
massa udara (m).
4. 6.1. Persamaan Hidrostika
• P0 > P1 > P3
• Z0 < Z1 < Z3
• Vol, V = A ● z3
• P0 = W / A
• = (m●g)/ A
• = (ρ●V●g)/A
• = (ρ●A● ∆z●g)/A
• = ρ● ∆z●g
• dp = -ρ●g ●∆z
A = Luas
Puncak Atmosfer
P1
P0
z1
z0
∆z
P3 z3
PERSAMAAN HIDROSTATIS
5. Hukum Charles P/T=C,
kenaikan suhu
menyebabkan kenaikan
tekanan (ruang tertutup)
Asumsi ; volume dan massa udara konstan
Hukum Boyle PV=K,
pada suhu tetap, tekanan
udara berkurang akibat
kenaikan massa udara yang
menyebabkan udara akan
mengembang sehingga
volumenya bertambah
Asumsi ; massa (m) dan
suhu udara (T) konstan
T
P
C=tan α
α
P
V
6.2. Hukum-Hukum G A S
Robert Boyle
(1627–1691)
6. 6.3. Variasi Tekanan secara Vertikal6.3. Variasi Tekanan secara Vertikal
• Persamaan
Hidrostatis “Semakin
jauh dari permukaan
bumi, tekanan udara
akan berkurang”
7. 6.3. Variasi Tekanan secara Vertikal6.3. Variasi Tekanan secara Vertikal
• Hubungan antara tekanan udara dengan ketinggian
digambarkan dengan persamaan Laplace;
h = k (1 + γT) log [ßo/ßh]
untuk
h = ketinggian tempat
k = konstanta 18.400)
γ = koefisien pemuaian udara (0,00367)
T = suhu rerata antara permukaan laut sampai ketinggian h
ßo= tekanan udara pada permukaan laut
ßh= tekanan udara pada ketinggian h
• Nisbah penurunan tekanan udara adalah 11 mb/100 m
8. • Persamaan gas ideal;
(z1-z0) = ln (P0/P1) Ru T / g
z0
z1
I S O B A R
K I R I K A N A N
• Struktur udara vertikal
menurut persamaan di atas
menyebabkan variasi
tekanan secara horizontal
yang merupakan gaya
utama menimbulkan angin
di atmosfer.
9. 6.4. Variasi Tekanan Horizontal6.4. Variasi Tekanan Horizontal
• Variasi tekanan secara horizontal lebihVariasi tekanan secara horizontal lebih
kecil dibandingkan variasi tekanan secarakecil dibandingkan variasi tekanan secara
vertikal.vertikal.
• Variasi secara horisontal terjadi karenaVariasi secara horisontal terjadi karena
bidang isobar bukan merupakan suatubidang isobar bukan merupakan suatu
bidang yang datarbidang yang datar
10. Istilah-istilah tekananIstilah-istilah tekanan
• Isobar merupakan garisIsobar merupakan garis
yang menghubungkanyang menghubungkan
titik-titik yangtitik-titik yang
bertekanan sama.bertekanan sama.
• Isobar dekatIsobar dekat
permukaanpermukaan
digambarkan dengandigambarkan dengan
interval 3 mbinterval 3 mb
• 1 atm = 760 mm Hg1 atm = 760 mm Hg
= 14,7 psi= 14,7 psi
= 1 013 mb.= 1 013 mb.
11. Istilah-istilah tekananIstilah-istilah tekanan
• Gradien tekanan adalahGradien tekanan adalah
perubahan tekananperubahan tekanan
secara horizontal.secara horizontal.
• Gradien tekanan diukurGradien tekanan diukur
dari tinggi ke rendah,dari tinggi ke rendah,
tegak lurus dengan isobartegak lurus dengan isobar
terdekat dan merupakanterdekat dan merupakan
jarak terpendek diantarajarak terpendek diantara
isobar-isobar tersebut.isobar-isobar tersebut.
• Gradien AA’=(1012-1003)Gradien AA’=(1012-1003)
/d/d
• Gradien AB’=(1012-1003)Gradien AB’=(1012-1003)
/d’/d’
d
d’
12. Teladan 6.1. Gradien tekananTeladan 6.1. Gradien tekanan
• Gr PR=(1200-Gr PR=(1200-
900)/444= ?900)/444= ?
• Gr QS=(1200-Gr QS=(1200-
900)/333=?900)/333=?P
Q
R
S
900 mb
1200 mb
444 km
333 km
13. Istilah-istilah tekananIstilah-istilah tekanan
• Palung (trough)Palung (trough)
adalah daerah yangadalah daerah yang
memanjang padamemanjang pada
tekanan rendah dantekanan rendah dan
• Punggung (ridge)Punggung (ridge)
adalah daerahadalah daerah
memanjang padamemanjang pada
tekanan tinggitekanan tinggi
Antisiklon
Siklon
14. 6.5. Alat Ukur Tekanan Udara6.5. Alat Ukur Tekanan Udara
• Alat ukur tekananAlat ukur tekanan
udara adalahudara adalah
barometer danbarometer dan
barograf.barograf.
15. TRTR
• Tekanan udara di kawasan tropis relatifTekanan udara di kawasan tropis relatif
konstan, benarkah demikian ?konstan, benarkah demikian ?
• Berapa tekanan udara pada ketinggianBerapa tekanan udara pada ketinggian
1000 m, jika tekanan pada permukaan1000 m, jika tekanan pada permukaan
1013 mb? Gunakan1013 mb? Gunakan persamaanpersamaan γγ = -= -
∆P/∆z.∆P/∆z.