Kelembapan Udara

LAPORAN PRAKTIKUM EKSPERIMEN FISIKA
Kelembaban Relatif
Oleh
Kelompok
: III (Tiga)
Nama
:
Ishadi Dwi Cahyo (A1E010003)
Weni Purnama Sari (A1E010004)
Deka Sanjaya
(A1E0100 )
Widita Sebayuri S (A1E0100 )
Program Studi
: Fisika
Dosen
: M.Sutarno M.Si
UNIVERSITAS BENGKULU
JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIDKAN
LABORATORIUM PENGAJARAN FISIKA
2013
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Udara dalam atmosfir sebetulnya campuran gas yang terdiri dari kira-kira
80% zat lemas, 18% zat asam dan selebihnya dari dioksida karbon, uap air dan
gas lain-lainnya.Massa uap air per satuan volum disebut lembab mutlak.
Tekanan total oleh atmosfir ialah jumlah tekanan-tekanan oleh gas-gas
komponennya. Tekanan-tekanan ini disebut tekanan partial dari komponen
dari sesuatu campuran gas itu hampir-hampir sama dengan tekanan
sesungguhnya yang disebabkan oleh komponen itu saja, bila hanya komponen
tersebut yang memenuhi volum campuran gas. Ini dikenal sebagai hukum
Dalton.Artinya, tiap-tiap gas yang menyusun campuran gas tingkahnya tidak
bergantung dari komponen lainnya.Umumnya tekanan partial dari uap air
dalam atmosfir itu hanya beberapa milimiter Hg saja.
Teranglah kiranya, bahwa tekanan partial dari uap air pada sembrang
suhu udara yang tertentu tidak mungkin melebihi tekanan uap dari air pada
suhu itu.Perbandingan antara tekanan partial dengan tekanan uap pada sesuatu
suhu, disebut kelembaban nisbi, (relative humidity) dan lazimnya dinyatakan
dengan persen.
Kelembaban
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑠𝑖𝑎𝑙 𝑎𝑖𝑟
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑢𝑎𝑝 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ 𝑎𝑖𝑟
nisbi
𝑥 100%
(%)
=
Kelembaban
relatif
=
Kelembaban nisbi sama dengan 100% jika uapnya jenuh dan sama
dengan nol jika tidak uap air sama sekali. Jika tekanan partialnya sama dengan
tekanan uap pada suhu udara pada saat itu. Jadi keadaan jenuh dapat dicapai
dengan menambah uap air yang dikandung atau dengan menurunkan suhu.
Cara yang lebih sederhana, tetapi kurang seksama untuk menentukan
kelembaban nisbi ialah dengan mempergunakan thermometer bola basahkering (wet-and-dry bulb thermometer). Dua thermometer ditempatkan
berdampinga, bola thermometer yang satu dijaga suapaya tetap basah, yaitu
dengan sumbu lampu yang tercelup air . Makin rendah kelembaban nisbinya,
makin cepatlah penguapan bola yang basah tadi dan makin lebih rendah
suhunya daripada suhu bola kering.
Penerapan dari percobaan ini dalam kehidupan sehari-hari adalah dapat
menentukan kelembaban udara di suatu tempat.
1.2 Tujuan
Menentukan besarnya nilai kelembaban relatif dari udara dengan metode
pengukuran titik embun.
1.3 Rumusan Masalah
Bagaimanakah cara menentukan besarnya nilai kelembaban relatif dari
udara dengan metode pengukuran titik embun?
1.4 Hipotesis
Besarnya nilai daya kelembaban relatif dari udara dengan metode
pengukuran titik embun dapat ditentukan dengan :
Kelembaban relatif =
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑠𝑖𝑎𝑙 𝑎𝑖𝑟
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑢𝑎𝑝 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ 𝑎𝑖𝑟
𝑥 100%
BAB II
LANDASAN TEORI
Kelembaban adalah konsentrasi uap air di udara.Angka konsentasi ini
dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau
kelembaban relatif.Alat untuk mengukur kelembapan disebut higrometer.Sebuah
humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembapan udara dalam sebuah
bangunan (Suwardjo, 2008).
Temperatur dan kelembaban umumnya penting dalam lingkungan daratan
dan sangat erat hubungannya, sehingga diakui sebagai bagian yang paling penting
dari iklim.Interaksi antara temperatur dengan kelembaban seperti pada kasus
interaksi kebanyakan faktor, tergantung pada nilai nisbi dan juga nilai mutlak
setiap faktor.Sehingga temperatur memberikan efek lebih hebat terhadap
organisme apabila keadaan kelembabannya ekstrim, yakni apakah keadaan tadi
sangat tinggi atau sangat rendah, dari pada keadaan yang sedang-sedang
saja.Demikian juga, kelembaban memainkan peranan yang lebih penting dalam
keadaan temperatur ekstrim (Odum, 1994).
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)
(Suwardjo, 2008).
Air yang turun sebagai curah hujan di daratan maupun di lautan asalnya
dari hasil pemanasan oleh sinar matahari terhadap permukaan bumi, perairan dan
organisme terutama tumbuhan, yang menyebabkan terjadinya penguapan air. Uap
air akan masuk ke atmosfer lapisan atas dan mengalami pendinginan sehingga
akan melakukan kondensasi menjadi kristal air atau es dalam bentuk awan.
Dimana akumulasi kristal-kristal air atau es ini volumenya akan semakin banyak
dan berat, kemudian akan terbawa pergerakan angin dan pecah serta turun sebagai
curah hujan (Umar, 2013).
Keseimbangan
antara
curah
hujan
dan
potensi
evapotranspirasi
menentukan tersedianya air.Kecepatan evapotranspirasi tergantung dari daya
penguapan air yang ditentukan oleh suhu udara, angin, kelembaban dan radiasi
matahari (Umar, 2013).
Uap air adalah suatu gas yang tidak dapat di lihat secara visual, yang
merupakan salah satu bagian dari atmosfer. Kabut dan awan adalah titik air atau
butir-butir air yang melayang-layang di udara. Kabut melayang-layang dekat
permukaan tanah, lain halnya dengan awan yang melayang-layang di
angkasa.Banyaknya uap air yang dikandung oleh hawa tergantung pada
temperatur. Makin tinggi temperatur yang dihasilkan, makin banyak uap air yang
dapat dikandung oleh hawa (Hardjodinomo, 1975).
Seperti gas-gas lainnya, uap air juga mempunyai tekanan, yang makin
lebih besar apabila temperatur naik. Tekanan tersebut dinamakan tekanan
uap.Tekanan uap adalah tekanan yang diberikan atau ditimbulkan oleh uap air
sebagai bagian dari udara pada temperatur tertentu.Tekanan uap adalah bagian
dari tekanan udara, yang semuanya dapat diukur dengan milimeter air raksa atau
milibar.Jika udara pada suatu temperatur sudah penuh (jenuh) maka tekanan uap
pada temperatur tersebut mencapai maksimum.Angka maksimum tersebut disebut
tekanan uap maksimum sebaliknya jika mencapai titik minimum maka
temperature udara belum dapat diukur sepenuhnya (Zailani, 1986).
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
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 suatu 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).
Selain kelembaban relatif, kelembaban juga ada yang disebut kelembaban
absolut.Kelembaban absolut dianalogikan jika semua air dalam satu m3
dikondensasikan ke dalam suatu wadah, wadah tersebut dapat menjadi timbangan
kelembaban absolut. Kelembaban absolut memiliki nilai yang berkisar dari 0
gram/m3 saat udara kering hingga 30 gram/m3 saat uap air menjadi jenuh pada
suhu 30°C. Kelembaban relatif sangat penting dalam memperkirakan cuaca
(Lakitan,1994).
Kelembaban nisbi merupakan perbandingan antara kelembaban aktual
dengan kapasitas udara untuk menampung uap air.Bila kelembaban aktual
dinyatakan dengan tekanan uap aktual, maka kapasitas udara untuk menampung
uap air tersebut merupakan tekanan uap jenuh. Sehingga kelembaban nisbi dapat
ditulis dengan persen ( Sutrisno, 1986 ).
Kelembaban nisbi biasanya diukur dengan menggunakan termometer
basah dan kering, baik secara manual maupun dengan alat Sling Psychrometerdan
Hygrograf. Apabila pembacaan pada kedua termometer basah dan kering sama,
maka kelembaban nisbinya adalah 100%, tetapi apabila pembacaan termometer
basah di bawah termometer kering, maka kelembaban nisbinya kurang dari 100%.
Nilai sebenarnya dapat dilihat pada tabel, tetapi kalau menggunakan Sling
Psychrometer dan hygrometer dapat langsung dibaca pada skala ukurannya
(Umar, 2013).
Tinggi rendahnya kelembaban udara di suatu tempat sangat bergantung
pada beberapa faktor (Umar, 2013) yaitu:
a.
Suhu
b.
Tekanan udara
c.
Pergerakan angin
d.
Kuantitas dan kualitas penyinaran
e.
Vegetasi
f.
Ketersediaan air di suatu tempat
Suatu kelembaban sangat bervariasi, terkadang tinggi pada malam hari dan
rendah pada siang hari dan sebaliknya.Kelembaban ini juga dapat disebabkan
karena perbedaan letak tempat baik secara horizontal maupun vertikal.Pengaruh
kelembaban udara sejalan dengan temperatur dan intensitas udara serta sinar
matahari yang mempunyai peranan pemting dalam mengatur aktifitas organisme
dan dalam membatasi penyebarannya (Umar, 2013).
Pada ekosistem, faktor-faktor tidak bekerja sendiri-sendiri akan tetapi
bekerja bersama-sama. Temperatur dan kelembaban sangat berpengaruh pada
lingkungan darat. Efek pembatas dari temperatur bertambah hebat apabila
kelembaban dalam keadaan ekstrim, yaitu tinggi maupun rendah interaksi antara
temperatur dan kelembaban seperti interaksi pada faktor lain yaitu tergantung
kepada nilai nisbi dan nilai mutlak dari setiap faktor (Suryati, 2007).
Kalor sebagai salah satu bentuk energi yang dimiliki oleh suatu sistem
sangat berkaitan
dengan besaran-besaran fisis yang ada dalam sistem yang
bersangkutan. Pada suatu system tertutup bila seluruh harga besaran fisisnya tetap
dikatakan sistem dalam keadaan kesetimbangan termal. Sebagai contoh suatu
bejana tertutup yang diisi sebagian air, maka molekul air yang gerakannya paling
cepat akan menguap ke ruang di atasnya dan sebagian menumbuk permukaan
cairan lalu kembali menjadi cair, peristiwa ini disebut kondensasi. Jika jumlah
molekul pada uap yang kembali menjadi cair sama dengan jumlah molekul yang
meninggalkannya pada selang waktu yang sama, maka terjadilah kesetimbangan
dan ruang tersebut dikatakan jenuh. Tekanan uap ketika jenuh disebut tekanan
uap jenuh.
Tekanan uap jenuh tidak bergantung pada volume bejana (ruang), tetapi
bergantung pada temperatur. Pada temperatur yang lebih tinggi, lebih banyak
molekul yang mempunyai energi kinetic yang cukup untuk memasuki fase uap,
yang berarti kesetimbangan akan dicapai pada tekanan yang lebih tinggi. Tekanan
uap jenuh air pada beberapa temperatur diberikan pada Tabel 2.1 berikut ini :
Tabel 2.1
Tekanan Uap Jenuh dari Air
Temperatur
Tekanan Uap
Temperatur
Tekanan Uap
(0C)
Jenuh (mmHg)
(0C)
Jenuh (mmHg)
1.
6
7,0
21
18,6
2.
7
7,5
22
19,8
3.
8
8,0
23
21,1
4.
9
8,6
24
22,4
5.
10
9,2
25
23,8
6.
11
9,9
26
25,2
7.
12
10,6
27
26,6
8.
13
11,3
28
28,0
9.
14
12,0
29
29,8
10.
15
12,8
30
31,8
11.
16
13,6
31
33,8
12.
17
14,5
32
35,9
13.
18
15,4
33
38,0
14.
19
16,4
34
40,1
15.
20
17,5
35
42,4
No.
Data pada tabel diperoleh berdasarkan interpolasi kurva tekanan uap jenuh
dari air terhadap temperatur (kurva terlampir).
Ketika membicarakan cuaca kering atau lembab, kita membicarakan
banyaknya uap air di udara. Diketahui udara merupakan campuran dari beberapa
jenis gas, yang memiliki tekanan total sebesar jumlah dari tekanan parsial setiap
gas yang ada. Tekanan parsial
yang dimaksud adalah tekanan yang akan
diberikan setiap gas jika ia sendiri mengisi volume tersebut secara keseluruhan.
Dengan demikian dapat ditentukan besarnya kelembaban relatif, yaitu
perbandingan tekanan parsial air terhadap tekanan uap jenuh air pada
temperatur tertentu. Besaran ini biasanya dinyatakan sebagai persentase, yaitu :
Kelembaban relatif =
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑠𝑖𝑎𝑙 𝑎𝑖𝑟
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑢𝑎𝑝 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ 𝑎𝑖𝑟
𝑥 100%
Pada saat kelmbaban mendekati 100%, udara hamper berisi seluruh uap air
yang bisa dikandungnya.
Ketika udara yang berisi sejumlah uap air didinginkan, akan dicapai suatu
temperatur
dimana
tekanan
parsial
air
sama
dengan
tekanan
uap
jenuhnya.Keadaan ini disebut sebagai titik embun. Pengukuran titik embun
merupakan cara yang paling akurat untuk menentukan kelembaban relative dari
udara. Suatu metode yaitu dengan menggunakan permukaan logam yang
mengkilat yang kontak dengan udara, dan secara perlahan didinginkan.
Temperatur di mana cairan
mulai timbul di permukaan logam
merupakan titik embun, dan tekanan
parsial air adalah tekanan uap
jenuhnya, yang dapat dilihat pada
Tabel 4.1.
Pada percobaan ini
kita
menggunakan logam stainless steel
atau aluminium berbentuk bejana
seperti kalorimeter.
Gambar 2.1Kalorimeter
Apabila temperatur di dalam calorimeter kita turunkan mencapai titik
embun dan temperatur ruang (di luar calorimeter) dapat pula kita ukur,
berdasarkan Tabel. 4.1 dapat diketahui tekanan parsial air Pp dan tekanan uap
jenuhnya Pj. Sehingga kelembaban relatif dari udara adalah :
𝐾𝑟 =
𝑃𝑝
𝑃𝑗
Dari persamaan tersebut diperoleh hubungan antara 𝑃𝑝 dan 𝑃𝑗 adalah linier,
dengan membuat grafik antara 𝑃𝑝 dan 𝑃𝑗 dapat ditentukan besarnya nilai 𝐾𝑟 .
Apabila nilai 𝐾𝑟 diinginkan dalam % maka harus dikalikan dengan 100.
Udara atmosfir merupakan campuran tiga material penting yaituudara
kering (dry air), uap air (water vapour) dan polutan sepertiasap rokok, debu dan
gas-gas berbahaya lainnya. Setiap materialyang terkandung di dalam udara
atmosfir
mempunyai
kontribusilangsung
terhadap
permasalahan
proses
pengkondisian udara.
Udara kering itu sendiri merupakan campuran dari beberapa gas.Yang
paling penting adalah gas oksigen dan gas nitrogen.Selebihnya berupa gas
karbondioksida dan gas-gas ringan lain,yaitu argon, neon, helium dan krypton.
Carbon monoksida dapatmuncul ke atmosfir bila terjadi pembakaran karbon yang
tidaksempurna, misalnya dari tungku atau dapur api dan motor bakar.kandungan
gas ini di udara sebesar 1% saja sudah dapat berakibatfatal bagi kehidupan
manusia.
Hukum Dalton tentang Tekanan parsial gas
Hukum
Dalton
tentang
parsial
gas,
menyatakan
bahwa
dalam
suatucampuran gas dan uap secara mekanik tidak bercampur secarakimiawi,
misalnya udara kering dengan uap air, berlaku ketentuansebagi berikut,
(1) Total masa campuran merupakan penjumlahan masa dari setiap gas
mt = ma + mw
(2) Setiap gas mempunyai volume sama,
Vt = Va = Vw
(3) Suhu absolute setiap gas sama,
Tt = Ta = Tw
(4) Tekanan campuran, merupakan penjumlahan tekanan setiap gas,
Pt = Pa + Pw
(5) Panas total (entalpi) campuran merupakan penjumlahan dari entalpi setiap
gas,
Qt = Qa + Qw
Dalam hal ini
Pt = Tekanan absolut campuran gas, dalam lb/ft2
Pa = tekanan parsial udara kering, dalam lb/ft2
Pw = tekanan parsial uap air, dalam lb/ft2
Va = volume udara kering dalam ft2
Vw = volume uap air dalam ft2
ma = masa udara kering, dalam lb
mw = masa uap air, dalam lb
Suhu Saturasi
Suhu di mana suatu fluida atau zat cair merubah dari fasa cairmenjadi fasa
uap atau gas, atau kebalikannya, yaitu dari fasa gasberubah menjadi fasa cair,
disebut suhu saturasi. Ingat kembaliproses perubahan wujud dalam Bab 2,
Gambar 2.16. Liquid yangberada pada suhu saturasi disebut liquid saturasi dan
uap atau gasyang berada pada suhu saturasi disebut uap saturasi. Satu halpenting
yang perlu diketahui adalah, suhu saturasi untuk liquid(suhu di mana liquid akan
menguap) dan suhu saturasi uap (suhudi mana uap mulai mengembun) adalah
sama pada suatu tekanantertentu.
Pada suatu tekanan tertentu, suhu saturasi adalah suhu maksimumliquid
dan suhu minimum uap yang dapat dicapai. Adanya usahauntuk menaikkan suhu
suhu liquid di atas suhu saturasi hanya akanmenyebabkan menguapnya beberapa
bagian dari liquid. Halnya yang sama akan terjadi, bila adanya upaya untuk
menurunkan suhu uapdi bawah suhu saturasi uap, hanya akan menyebabkan
beberapabagian uap mengembun
Efek tekanan pada suhu saturasi
Suhu saturasi suatu fluida tergantung pada tekanan yang bekerjapada
fluida tersebut. Kenaikan tekanan pada fuida akanmenyebabkan naiknya suhu
saturasi.
Untuk mengilustrasikan efek tekanan pada suhu saturasi liquid,asumsikan
sebuah bejana berisi air seperti diperlihatkan dalamGambar 3.5.Meter tekanan
pada bejana mengukur tekanan air didalam bejana dan dua buah thermometer
untuk mengukur suhu airdan suhu uap didalam bejana.
Gambar 2.2Bejana airKatub
terbuka
penuhsehingga tekanan air
dibejana
sama
dengantekanan atmosfir 0
kPag.Suhu air dan suhu uap
didalam
bejana
sama
o
100 C.Berat
jenis
uap
0,5977kg/m3.
Gambar 2.3
Bejana airKatub tertutup
sebagiansehingga tekanan air
dibejana
naik
menjadi
97,2kPag atau 198,2 kPaa.
Padakondisi ini suhu air dan
suhuuap
naik
menjadi
o
120 C,dan berat jenis uap
naikmenjadi 1,122 km/m3.
Dalam gambar 3.5, laju penguapan tidak berpengaruh terhadapsuhu dan
tekanan saturasi karena uapnya langsung keluar ke udarabebas sehingga berat
jenis dan tekanan uap tidak naik atau turun.
Tetapi pada kasus gambar 3.6, karena katubnya tertutup sebagian,maka
uap tidak bebas keluar. Adanya kenaikan laju penguapan,akan menyebabkan
kenaikan berat jenis uap dan tekanan uap (naikmenjadi 97,2 kPag). Hal ini
mengakibatkan suhu saturasinya juganaik menjadi 120oC.Indek g pada kPag,
menyatakan bahwa angkatersebut diperoleh dari pengukuran meter tekanan
(gauge) danindek a pada kPaa menyatakan tekanan absolut.
Kemudian, bila katub dibuka penuh kembali, maka secaraberangsurangsur uap akan bebas keluar. Tekanan uap akan turunkembali ke 0 kPag
demikian juga berat jenis uap.
Suhu titik embun adalah suhu udara pada tekanan atmosfir di manauap air
di udara mulai mengembun merubah wujud menjadi titik – titikembun.Penerapan
dari fenomena ini dapat ditemukan di lemari es.Dengan dipasangnya mullion
heater yaitu pemanas yangdiletakkan di sepanjang pintu almari es maka dinding
almari estidak menjadi basah akibat mengembunnya uap air yangterkandung di
udara sekitarnya.
Tabel 2.2
Volume spesifik
m3kg
Liquid
Uap
Entalpi
KJ/kg
Suhu
(˚c)
Tekanan
parsial
(bar)
0
0,006108
0,0010002
206,3
0,04
2501,6
2
0,007055
0,0010001
179,0
8,39
2505,2
4
0,008129
0,0010000
157,3
16,8
2508,9
6
0,009345
0,0010000
137,8
25,21
2512,6
8
0,010720
0,0010001
121,0
33,6
2516,2
10
0,012270
0,0010003
106,4
41,99
2519,9
12
0,014014
0,0010004
93,84
50,38
2523,6
14
0,015973
0,0010007
82,90
58,75
2527,2
16
0,018168
0,0010010
73,38
67,13
2530,9
18
0,020620
0,0010013
65,09
75,5
2534,5
20
0,023370
0,0010017
57,84
83,86
2538,2
22
0,026420
0,0010022
51,49
92,23
2541,8
24
0,029820
0,0010026
45,93
100,59
2545,5
26
0,033600
0,0010032
41,03
108,95
2549,1
28
0,037780
0,0010037
36,73
117,31
2552,7
30
0,042410
0,0010043
32,93
125,66
2556,4
32
0,047530
0,0010049
29,57
134,02
2560,0
34
0,053180
0,0010056
26,6
142,38
2563,6
36
0,059400
0,0010063
23,97
150,74
2567,2
38
0,066240
0,0010070
21,63
159,09
2570,8
40
0,073750
0,0010078
19,55
167,45
2574,4
42
0,081980
0,0010086
17,69
175,81
2577,9
Liquid
Uap
44
0,091000
0,0010094
16,04
184,17
2581,5
46
0,10086
0,0010103
14,56
192,53
2585,1
48
0,11162
0,0010112
13,23
200,89
2588,6
50
0,12335
0,0010121
12,05
209,26
2592,2
52
0,13613
0,0010131
10,98
217,62
2595,7
54
0,15002
0,0010140
10,02
225,98
2599,2
56
0,16511
0,0010150
9,159
234,35
2602,7
58
0,18147
0,0010161
8,381
242,72
2606,2
60
0,19920
0,0010171
7,679
251,9
2609,7
62
0,2184
0,0010182
7,004
259,46
2613,2
64
0,2391
0,0010193
6,469
267,84
2616,6
66
0,2615
0,0010205
5,948
276,21
2620,1
68
0,2856
0,0010217
5,475
284,59
2623,5
70
0,3116
0,0010228
5,046
292,97
2626,9
72
0,3396
0,0010241
4,656
301,35
2630,3
74
0,3696
0,0010253
4,300
309,74
2633,7
76
0,4019
0,0010266
3,976
318,13
2637,1
78
0,5365
0,0010279
3,680
326,52
2640,4
80
0,4736
0,0010292
3,409
334,92
2643,8
82
0,5133
0,0010305
3,162
343,31
2647,1
84
0,5557
0,0010319
2,935
351,71
2650,4
86
0,6011
0,0010333
2,727
360,12
2653,6
88
0,6495
0,0010347
2,536
368,53
2656,9
90
0,7011
0,0010361
2,361
2660,1
2660,1
92
0,7561
0,0010376
2,200
2663,4
2663,4
94
0,8146
0,0010391
2,052
2666,6
2666,6
96
0,8769
0,0010406
1,915
2669,7
2669,7
98
0,9430
0,0010421
1,789
2672,9
2672,9
100
1,0133
0,0010437
1,673
2676,0
2676,0
BAB III
METODOLOGI
3.1 ALAT DAN BAHAN
a)
Kalorimeter (bejana logam yang mengkilat) beserta tutup dan
pengaduknya.
b)
Dua buah termometer.
c)
Air dan bongkahan es.
d)
Kertas tissue.
e)
Kompor listrik sebagai pemanas system bagian luar, atau dapat
digunakan alat pemanas lainnya.
3.2 LANGKAH KERJA
a)
Letakkan termometer satu pada bagian luar kalorimeter dan satu lagi
pada bagian dalam kalorimeter, yaitu dipasang pada penutupnya.
b)
Lapisi sebagian permukaan kalorimeter dengan sehelai kertas tissue, lalu
isilah calorimeter tersebut dengan air ½ bagian.
c)
Masukkan 1 bongkah es ke dalam kalorimeter yang berisi air tadi, lalu
tutup dan aduklah secara perlahan sehingga temperaturnya menurun.
d)
Perhatikan kertas tisu yang menempel pada permukaan kalorimeter,
apabila kertas tisu sudah mulai tampak basah menandakan sudah mulai
terjadi pengembuanan. Pada saat itulah kita catat temperaturnya baik
pada bagian dalam maupun pada bagian luar kalorimeter.
e)
Berdasrkan Tabel 4.1 dari pengukuran masing-masing temperatur dapat
diketahui tekanan parsial dari air 𝑃𝑝 dan tekanan uap jenuhnya 𝑃𝑗 .
f)
Untuk temperatur pada bagian luar yang sama, ulangi percobaan c, d, e,
dan f, sampai lima kali.
3.3 GAMBAR PERCOBAAN
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Tabel Pengamatan
Suhu di luar
Suhu di dalam kalorimeter
kalorimeter
pada saat mencapai titik embun
(℃)
(℃)
1.
24
20
2.
28
24
3.
28
24
4.
29
24
5.
28
22
No
Berdasarkan Tabel 4.1 diperoleh:
Tekanan Uap
No
Jenuh Air
𝑃𝑗 (mmHg)
Tekanan Parsial dari Air
𝑃𝑝 (mmHg)
1.
22.4
17.8
2.
28
22.7
3.
28
22.7
4.
29.8
22.7
5.
28
20.1
4.2 Analisis Data
Berdasarkan table 2.1 tekanan parsial untuk beberapa suhu :
1. Untuk suhu 20o C, Tekanan parsial = 0,023370 bar = 17.8 mmHg
2. Untuk suhu 24o C, Tekanan parsial = 0,029820 bar = 22.7 mmHg
3. Untuk suhu 24o C, Tekanan parsial = 0,029820 bar = 22.7 mmHg
4. Untuk suhu 24o C, Tekanan parsial = 0,029820 bar = 22.7 mmHg
5. Untuk suhu 22o C, Tekanan parsial = 0,026420 bar = 20.1 mmHg
Kelembaban relativf dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :
Kelembaban relatif (Kr) =
1. 𝐾𝑟 =
17,8
22,4
𝑥 100%
𝐾𝑟 = 0,7946 𝑥 100%
𝐾𝑟 = 79,46%
2. 𝐾𝑟 =
22,7
28
𝑥 100%
𝐾𝑟 = 0,8107 𝑥 100%
𝐾𝑟 = 81,07%
3. 𝐾𝑟 =
22,7
28
𝑥 100%
𝐾𝑟 = 0,8107 𝑥 100%
𝐾𝑟 = 81,07%
4. 𝐾𝑟 =
22,7
29,8
𝑥 100%
𝐾𝑟 = 0,7617 𝑥 100%
𝐾𝑟 = 76,17%
5. 𝐾𝑟 =
20,1
28
𝑥 100%
𝐾𝑟 = 0,7179 𝑥 100%
𝐾𝑟 = 71,79%
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑠𝑖𝑎𝑙 𝑎𝑖𝑟
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑢𝑎𝑝 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ 𝑎𝑖𝑟
𝑥 100%
Tekanan
No
Uap
Tekanan Parsial dari Air
Kelembaban Relatif
Jenuh Air
𝑃𝑝 (mmHg)
%
𝑃𝑗 (mmHg)
1.
22.4
17.8
79,46
2.
28
22.7
81,07
3.
28
22.7
81,07
4.
29.8
22.7
76,17
5.
28
20.1
71,79
Teori Ralat Kelembaban relatif
x  x  x  x 
2
No
Data (x)
1
79,46
1,548
2,396304
81,07
3,158
9,972964
81,07
3,158
9,972964
4
76,17
-1,742
3,034564
5
71,79
-6,122
37.478884
Jumlah
389,56
rata2
77.912
2
3
62,85568
Ralat mutlak
∑(𝑥−𝑥′)2
∆𝑥 = √
𝑛(𝑛−1)
62,85568
=√
20
= √3,142784 = 1,772789892
Ralat nisbi
∆𝐼 =
∆𝑥
1,772789892
𝑥100% =
𝑥100% = 0,022753746𝑥100% = 2,2754%
𝑥̅
77.912
Keseksamaan
𝑘 = 100% − 2,2754% = 97,7246%
4.3 Jawaban pertanyaan
a. Grafik antara tekanan parsial 𝑃𝑝 dan tekanan uap jenuh 𝑃𝑗 :
b. Berdasarkan dari grafik jawaban nomor a, harga kelembaban relatif 𝐾𝑟
dengan menggunakan titik potong garis singgung:
1. Untuk titik potong pertama, data x adalah tekanan uap jenuh (Pj)
percobaan pertama dan y adalah tekanan parsial (Pp) percobaan
pertama. Sehingga kelembaban relatifnya:
17,8
𝐾𝑟 = 22,4 𝑥 100% = 79,46%
2. Untuk titik potong kedua, data x adalah tekanan uap jenuh (Pj)
percobaan pertama dan y adalah tekanan parsial (Pp) percobaan
pertama. Sehingga kelembaban relatifnya:
𝐾𝑟 =
22,7
28
𝑥 100% = 81,07%
3. Untuk titik potong ketiga, data x adalah tekanan uap jenuh (Pj)
percobaan pertama dan y adalah tekanan parsial (Pp) percobaan
pertama. Sehingga kelembaban relatifnya:
𝐾𝑟 =
22,7
28
𝑥 100% = 81,07%
4. Untuk titik potong keempat, data x adalah tekanan uap jenuh (Pj)
percobaan pertama dan y adalah tekanan parsial (Pp) percobaan
pertama. Sehingga kelembaban relatifnya:
22,7
𝐾𝑟 = 29,8 𝑥 100% = 76,17%
5. Untuk titik potong terakhir, data x adalah tekanan uap jenuh (Pj)
percobaan pertama dan y adalah tekanan parsial (Pp) percobaan
pertama. Sehingga kelembaban relatifnya:
𝐾𝑟 =
20,1
28
𝑥 100%= 71,79%
c. Harga 𝐾𝑟 rata – ratanya:
𝐾𝑟𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 =
d. Harga
𝐾𝑟1 + 𝐾𝑟2 + 𝐾𝑟3 + 𝐾𝑟4 + 𝐾𝑟5
𝑛
79,46% + 81,07% + 81,07% + 76,17% + 71,79%
=
5
389,56
=
= 77,912%
5
kelembaban
relatif 𝐾𝑟
beserta
ketidakpastiannya
dengan
menggunakan metode Regresi Linier
(Terlampir)
d. Metode yang memberikan hasil merinci adalah dengan menggunakan
metode regresi linier sederhana, namun dengan menggunakan metode ralat
seperti biasa lebih mudah dipahami.
e. Sumber – sumber kesalahan pada percobaan ini yang dapat mempengaruhi
hasil perhitungan:

Kesalahan dalam menggunakan alat ukur, misalkan membaca
termometer, mata tidak lurus terhadap skala termometer yang dibaca.
4.4 Pembahasan
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan besarnya nilai kelembaban relatif
udara, dari percobaan yang telah kami lakukan, nilai kelembaban relatif yang
diperoleh untuk percobaan pertama adalah sebesar 79,46% dengan nilai
tekanan parsial (Pp) 17,8 mmHg dan nilai tekanan uap jenuhnya (Pj) sebesar
22,4 mmHg. Pada percobaan pertama ini kelembaban relatifnya menengah
jika dibandingkan dengan keempat percobaan yang lain. Nilai kelembaban
relatif yang diperoleh untuk percobaan kedua adalah sebesar 81,67% dengan
nilai tekanan parsial (Pp) 22,7 mmHg dan nilai tekanan uap jenuhnya (Pj)
sebesar 28 mmHg. Nilai kelembaban relatif untuk percobaan kedua ini adalah
yang paling tinggi jika dibandingkan dari percobaan pertama,keempat dan
kelima yang telah dilakukan. Untuk nilai kelembaban relatif yang diperoleh
pada percobaan ketiga sama dengan percobaan kedua yakni sebesar 81,67%
dengan nilai tekanan parsial (Pp) 22,7 mmHg dan nilai tekanan uap jenuhnya
(Pj) sebesar 28 mmHg. Untuk nilai kelembaban relatif yang diperoleh pada
percobaan keempat adalah sebesar 76,17% dengan nilai tekanan parsial (Pp)
22,7 mmHg dan nilai tekanan uap jenuhnya (Pj) sebesar 29,8 mmHg.
Sedangkan untuk percobaan terakhir diperoleh kelembaban relative yang
paling kecil yakni sebesar 71,79% dengan nilai tekanan parsial nilai tekanan
parsial (Pp) yang paling kecil 20,1 mmHg dan nilai tekanan uap jenuhnya (Pj)
sebesar 28 mmHg. Memang belum seperti yang diharapkan yakni
keseksamaan 97,0512% dikarenakan karena beberapa kemungkinan yang
terjadi :
1. Ruangan
praktikum
yang
digunakan
menghidupkan
AC
(Air
Conditioning) yang pastinya mempengaruhi besarnya suhu di luar
calorimeter sehingga juga mempengaruhi tekanan uap jenuh air di luar
kalorimeter.
2. Kesalahan Bersistem
a. Kesalahan pada pengamat, yaitu kesalahan ketika membaca skala,
misalnya tidak tegak lurus terhadap skala yang ditunjukkan pada
alat.
b. Gesekan, yang selalu timbul antara bagian yang satu bergerak
terhadap yang lain.
2. Kesalahan acak yang berupa gerakan – gerakan udara yang dapat
mempengaruhi termometer.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Besarnya nilai daya kelembaban relatif dari udara dengan metode
pengukuran titik embun dapat ditentukan dengan :
Kelembaban relatif =
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑠𝑖𝑎𝑙 𝑎𝑖𝑟
𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑢𝑎𝑝 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ 𝑎𝑖𝑟
𝑥 100%
5.2 Saran
o Sebelum melakukan praktikum, pratikan harus mempelajari dan
memahami dahulu materi yang akan dipraktikumkan, serta membaca dan
memahami buku panduan yang berkaitan dengan praktikum yang akan
dilakukan pada waktu itu. Hal ini bertujuan agar dalam pelaksanaan
praktikum tidak kesulitan untuk melakukan praktikum dan agar
praktikum berjalan dengan lancar.
o Perlu persiapan yang matang sebelum melakukan pratikum.
o Untuk selanjutnya, pratikum seharusnya dilakukan secara bertahap.
o Saat melakukan praktikum harus mengikuti prosedur yang ada.