02. TEMPERATURE TUJUAN PRAKTIKUM Mahasiswa dapat

02. TEMPERATURE
TUJUAN PRAKTIKUM
-
Mahasiswa dapat mengetahui bagaimana sebaran vertikal suhu
Mahasiswa dapat mengetahui peranan temperatur dalam sirkulasi termohaline
PENDAHULUAN
Dalam oseanografi dikenal dua istilah untuk menentukan temperatur air laut yaitu
temperatur insitu dan temperatur potensial. Temperatur adalah sifat termodinamis
cairan karena aktivitas molekul dan atom di dalam cairan tersebut. Semakin besar
aktivitas (energi), semakin tinggi pula temperaturnya. Temperatur menunjukkan
kandungan energi panas. Energi panas dan temperatur dihubungkan oleh energi panas
spesifik. Energi panas spesifik sendiri secara sederhana dapat diartikan sebagai jumlah
energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur dari satu satuan massa fluida
sebesar 1o. Jika kandungan energi panas nol (tidak ada aktivitas atom dan molekul dalam
fluida) maka temperaturnya secara absolut juga nol (dalam skala Kelvin). Jadi nol dalam
skala Kelvin adalah suatu kondisi dimana sama sekali tidak ada aktivitas atom dan
molekul dalam suatu fluida. Temperatur air laut di permukaan ditentukan oleh adanya
pemanasan (heating) di daerah tropis dan pendinginan (cooling) di daerah lintang tinggi.
Kisaran harga temperatur di laut adalah -2o s.d. 35oC.
Tekanan di dalam laut akan bertambah dengan bertambahnya kedalaman.
Sebuah parsel air yang bergerak dari satu level tekanan ke level tekanan yang lain akan
mengalami penekanan (kompresi) atau pengembangan (ekspansi). Jika parsel air
mengalamai penekanan secara adiabatis (tanpa terjadi pertukaran energi panas), maka
temperaturnya akan bertambah. Sebaliknya, jika parsel air mengalami pengembangan
(juga secara adiabatis), maka temperaturnya akan berkurang. Perubahan temperatur
yang terjadi akibat penekanan dan pengembangan ini bukanlah nilai yang ingin kita cari,
karena di dalamnya tidak terjadi perubahan kandungan energi panas. Temperature
seperti ini kita katakana sebagai temperatur insitu. Untuk itu, jika kita ingin
membandingkan temperatur air pada suatu level tekanan dengan level tekanan lainnya,
efek penekanan dan pengembangan adiabatik harus dihilangkan. Maka dari itu
didefinisikanlah temperatur potensial, yaitu temperatur dimana parsel air telah
dipindahkan secara adiabatis ke level tekanan yang lain. Di laut, biasanya digunakan
permukaan laut sebagai tekanan referensi untuk temperatur potensial. Jadi kita
membandingkan harga temperatur pada level tekanan yang berbeda jika parsel air telah
dibawa, tanpa percampuran dan difusi, ke permukaan laut. Karena tekanan di atas
permukaan laut adalah yang terendah (jika dibandingkan dengan tekanan di kedalaman
Praktikum Oseanografi Umum – Temperatur
1
laut yang lebih dalam), maka temperatur potensial (yang dihitung pada tekanan
permukaan) akan selalu lebih rendah daripada temperatur sebenarnya.
Satuan untuk temperatur dan temperatur potensial adalah derajat Celcius.
Sementara itu, jika temperatur akan digunakan untuk menghitung kandungan energi
panas dan transpor energi panas, harus digunakan satuan Kelvin. 0oC = 273,16K.
Perubahan 1oC sama dengan perubahan 1K.
METODE
A. Alat dan Bahan
Dalam praktek ini akan dipergunakan beberapa alat dan bahan untuk setiap
kelompok :
1. Air Tawar dengan suhu ruangan 1 ember
2. Es batu kotak dan air dingin 1 liter
3. Sendok 1 buah
4. Wadah plastic kotak 1 buah
5. Penol Petalain (pewarna merah) secukupnya
6. Beeker gelas 2 buah
7. Thermometer 1 buah
8. Stopwatch 1 buah
9. Buku tebal / pengganjal
B. Prosedur Kerja
1. Siapkan wadah dalam bentuk di bawah ini
Wadah Plastik
Air suhu ruangan
Pengganjal
2. Masukkan air tawar suhu ruangan dalam wadah plastik dan air dingin dalam
beeker gelas
3. Masukkan thermometer kedalam beeker gelas dan catat suhu air
4. Teteskan 2-3 tetes Penol Petalain dalam beeker gelas yang berisi air dingin
Praktikum Oseanografi Umum – Temperatur
2
5. Tuangkan air dingin dalam beeker gelas ke dalam wadah plastik di bagian panah
putus-putus. Hitung berapa lama waktu yang dibutuhkan air berwarna untuk
sampai dasar wadah plastik. Catat hasil pengamatan dalam tabel
6. Amati mekanisme apa yang terjadi
7. Ulangi lagi dari langkah 2-6, akan tetapi air dingin dalam beeker gelas dicampur
dengan air tawar dengan perbandingan 50:50, 30:70, dan 0:100.
TUGAS
1. Catat hasil pengamatan yang kalian lakukan pada table di bawah ini
Tabel 1. Hasil Pengamatan
No
Air dingin : Air
Suhu ruangan
Suhu Air (oC)
Beeker Gelas
Plastik
Waktu tempuh (dtk)
2. Apa yang kalian dapat simpulkan dari hasil percobaan yang kalian lakukan?
Praktikum Oseanografi Umum – Temperatur
3
3. Jika percobaan terakhir benar-benar terjadi di alam, apakah yang akan terjadi?
Kaitkan dengan materi yang sudah kalian dapatkan
4. Buatlah peta kontur pada irisan melintang suhu pada gambar di bawah ini
Praktikum Oseanografi Umum – Temperatur
4
5. Dimanakah profil suhu pada garis A dan garis B pada gambar di atas dapat kita
temukan? Jelaskan alasan anda.
Praktikum Oseanografi Umum – Temperatur
5