21
KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat rahmat-Nya, kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Penguapan (Evaporasi)”. Adapun penulisan ini bertujuan untuk memenuhi salah satu tugas KLIMATOLOGI UNIVERSITAS BRAWIJAYA, FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN 2011. Selain itu kami juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penulisan ini. Kami juga berharap dengan adanya makalah ini dapat menjadi salah satu sumber literatur atau sumber informasi pengetahuan tentang kelembaban udara. Kami menyadari makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kami mohon maaf jika ada hal-hal yang kurang berkenan. Kami sangat mengharapkan kritik dan saran pembaca demi kesempurnaan karya tulis kami. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua. Malang, 30 Maret 2011 ii

klimatologi makalah

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: klimatologi makalah

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat rahmat-Nya,

kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Penguapan

(Evaporasi)”. Adapun penulisan ini bertujuan untuk memenuhi salah satu

tugas KLIMATOLOGI UNIVERSITAS BRAWIJAYA, FAKULTAS

PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN 2011.

Selain itu kami juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak

yang telah membantu dalam penulisan ini. Kami juga berharap dengan

adanya makalah ini dapat menjadi salah satu sumber literatur atau

sumber informasi pengetahuan tentang kelembaban udara.

Kami menyadari makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh

karena itu, kami mohon maaf jika ada hal-hal yang kurang berkenan. Kami

sangat mengharapkan kritik dan saran pembaca demi kesempurnaan

karya tulis kami. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.

Malang, 30 Maret 2011

Penulis

ii

Page 2: klimatologi makalah

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..……………………………………………. i

DAFTAR ISI……………………………………………………… ii

1. BAB I PENDAHULUAN.…………………………………… 1

1.1 Latar Belakang.............................................................1

1.2 Rumusan Masalah…………….…………………….......2

1.3 Tujuan Penulisan………………………………...….......2

1.4 Manfaat Penulisan………………………………………..3

2. BAB II PEMBAHASAN4

2.1 Definisi Evaporasi....................................................... 4

2.2 Proses yang terjadi saat Pristiwa Evaporasi.............. 4

2.3 Faktor yang Mempengaruhi Pristiwa Evaporasi......... 7

2.4 Konsep Penting Tentang Pristiwa Evaporasi............. 9

2.5 Perbedaan Evaporasi dengan Destilasi...................... 10

2.6 Evaporasi sebagai pembentuk dan pengendali

Cuaca......................................................................... 12

2.7 Evaporasi dalam bidang perikanan............................ 12

3. BAB III PENUTUP…………………………………………..... 13

DAFTAR PUSTAKA

ii

Page 3: klimatologi makalah

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Penguapan atau evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam

keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap

air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan

dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika

terpapar pada gas dengan volume signifikan.

Evaporasi atau penguapan merupakan pengambilan sebagian uap air

yang bertujuan utuk meningkatkan konsentrasi padatan dari suatu bahan

makanan cair. Salah satu tujuan lain dari operasi ini adalah untuk

mengurangi volume dari suatu produk sampai batas-batas tertentu tanpa

menyebabkan kehilangan zat-zat yang mengandung gizi. Pengurangan

volume produk, akan mengakibatkan turunnya biaya pengangkutan.

Disamping itu, juga akan meningkatkan efisiensi penyimpanan dan dapat

membantu pengawetan, atas dasar berkurangnya jumlah air bebas yang

dapat digunakan oleh microorganisma untuk kehidupannya. Salah satu

contoh untuk pengawetan adalah susu kental manis.

Operasi penguapan yang mungkin digunakan untuk suatu produk sangat

bervariasi, hal ini tergantung pada karakteristik bahan produk. Dalam

banyak kasus, karakteristik bahan ini berpengaruh pada design

evaporator (alat penguap). Adapun contoh dari karakteristik bahan adalah

kekentalan bahan dan kepekatan bahan terhadap suhu serta kemampuan

bahan untuk membuat alat mengalami korosi.

Menaikkan konsentrasi dari fraksi padatan di dalam produk bahan

makanan cair adalah dengan menguapkan air bebas yang ada didalam

produk. Proses penguapan ini dilakukan dengan menaikkan temperatur

produk sampai titik didih dan menjaganya untuk beberapa waktu sampai

konsentrasi yang diinginkan.

Kegiatan evaporasi pada bahan pangan dapat dilakukan dengan cara

tradisional atau modern. Cara tradisioanal biasa digunakan pada

ii

Page 4: klimatologi makalah

evaporasi dalam pembuatan gula merah secara tradisional dengan

menguapkan sejumlah air dalam nira sehingga terbentuk kristal gula.

Sedangkan evaporasi vakum dengan menggunakan alat avaporator

vakum seperti dalam pembuatan susu kental manis dengan suhu yang

rendah dan diberi tekanan sehingga nutrisi dalam bahan tetap terjaga.

1.2 Rumusan masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang

dapat di ambil adalah sebagai berikut :

1. Apa yang di maksud dengan evaporasi (penguapan)?

2. Apa saja proses yang terjadi saat peristiwa evaporasi

berlangsung?

3. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi peristiwa evaporasi?

4. Apa saja konsep penting tentang peristiwa evaporasi?

5. Apa perbedaan evaporasi dengan destilasi?

6. Bagaimana hubungan peristiwa evaporasi dengan cuaca

7. Apa manfaat peristiwa evaporasi di bidang perikanan

1.3 Tujuan Penulisan

1. Untuk mengetahui pengertian evaporasi(penguapan)

2. Untuk mengetahui proses yang terjadi saat peristiwa evaporasi

berlangsung

3. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi peristiwa

evaporasi

berlangsung

4. Untuk mengetahui konsep penting tentang peristiwa evaporasi

5. Untuk mengetahui perbedaan evaporasi dan destilasi

6. Untuk mengetahui hubungan peristiwa evaporasi dengan cuaca

7. Untuk mengetahui manfaat peristiwa evaporasi di bidang perikanan

ii

Page 5: klimatologi makalah

1.4 Manfaat Penulisan

Dengan adanya penulisan makalah ini, kita dapat mengetahui tentang

peristiwa evaporasi dan juga faktor-faktor yang mempengaruhi proses

terjadinya evaporasi. Dan juga kaitannya yang terjadi di kehidupan dan

khususnya di bidang klimatologi itu sendiri.

ii

Page 6: klimatologi makalah

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Evaporasi

Penguapan adalah proses perubahan fase cair menjadi uap. Uap

air di udara berasal dari penguapan air di permukaan bumi. Kondensasi

dan presipitasi mengembalikan air ini ke permukaan bumi, melengkapi

siklus hidrologi. Meskipun demikian, penguapan tidak terjadi dengan

kecepatan yang konstant dan tidak tergantung pada persediaan air yang

ada.

2.2 Proses Yang Terjadi Saat Peristiwa Evaporasi Berlangsung

Terdapat banyak air di lap lapisan bumi baik itu di daratan maupun

di lautan dengan kuantitas yang maha besarnya. komposisi air tersebut

seakan menjadi modal terpenting dari proses terjadinya evaporasi atau

penguapan dan teramat penting pengaruhnya terhadap kelangsungan

hidup makhluk hidup. Air hujan yang jatuh diatas daratan sebagian

meresap kedalam tanah (infiltrasi) sebagian ditahan tumbuh – tumbuhan

( Intersepsi ), sebagian menguap kembali (evaporasi ) dan sebagian

menjadi lembab. Jadi evaporasi terjadi di segenap bagian didalam siklus

hidrologi.

Adapun siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah

berhenti dari atmosfir ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui

kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi. Pemanasan air

samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi

tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh

sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan

salju (sleet), hujan gerimis atau kabut. Pada perjalanan menuju bumi

beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung

jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah.

Evaporasi itu sendiri sepintas kilas diawali dari Air yang ada di laut, di

daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa

ii

Page 7: klimatologi makalah

(atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap

air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun

(precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.

Berikut adalah gambar siklus hidrologi dan evaporasi sebagai bagian dari

siklus tersebut.

Evaporasi terjadi melalui serangkaian proses dan dipengaruhi oleh

beberapa faktor. Adapun faktor terjadinya evaporasi adalah :

Selisih dalam tekanan uap pada permukaan air dan pada

udara diatasnya

Selisih dalam suhu pada udara dan air

Angin , Semakin besar kecepatan angin semakin besar

evaporasi

Tekanan atmosfir

Kualitas air ( laju evaporasi untuk air asin adalah kurang dari

pada untuk air tawar dan berkurang kalau berat jenisnya

meningkat )

ii

Page 8: klimatologi makalah

Kelembapan , semakin kelembapan udara semakin kecil

Evaporasi

Air, baik itu yang terdapat dalam tanah maupun di laut atau yang

bersumber dari manapun dapat menguap karena adanya radiasi energi

yang bersumber dari :

Matahari

Panas yang didalam angin

Panas yang didalam tanah

Panas yang didalam air

Radiasi matahari dapat memanasi udara secara intensif yang

menyebabkan udara mengembang dan naik keatas sambil membawa

molekul – moleku air. Molekul air tersebut terbawa angin dan keatas

ii

Page 9: klimatologi makalah

kemudian berkumpul disuatu daerah yang dingin hingga ahirnya

terkondensasi dan terbentuklah hujan.

Ada kalanya terdapat energi untuk penguapan , tetapi karena udara

jenuh atau hampir jenuh maka terdapat suatu keseimbangan antara

penguapan air dan sulingan air atmosfir. Keadaan demikian sering terjadi

didaerah lembab disekitar khatulistiwa seperti dinegara kita.

2.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Peristiwa Evaporasi

Berbagai faktor yang menghambat dan mempercepat kecepatan

dan jumlah penguapan (Hasan, 1970), adalah:

a. Suhu Kecepatan penguapan berubah-ubah langsung terhadap

suhu air. Dengan kenaikan suhu air dan tekanan uap air,

kemampuan titik-titik air untuk menguap ke udara mengalami

kenaikan dengan cepat. Hal ini identik dengan kenyataan bahwa air

panas akan mengalami penguapan lebih cepat daripada air dingin.

b. Kelembaban nisbi (kelembaban udara)

Kelembaban udara dipengaruhi oleh jumlah uap air di udara. Penguapan

akan lebih besar apabila kelembaban nisbi rendah.

c. Angin

Angin sangat mempercepat terjadinya penguapan, karena angin

mengganti udara basah dekat permukaan air dengan udara kering. Untuk

lautan, biasanya angin hanya menggerakan udara basah tanpa membawa

udara kering dari atas permukaan laut.

d. Susunan air

Penguapan berubah-ubah secara kebalikan dengan kadar garam pada

air, sehingga penguapan lebih tinggi pada air tawar dari pada air asin.

Dalam keadaan yang ekuivalen air laut akan menguap lebih lama 5% dari

air tawar.

e. Wilayah Penguapan (luas permukaan)

ii

Page 10: klimatologi makalah

Penguapan akan lebih besar pada daerah yang memiliki permukaan yang

luas daripada daerah yang memiliki permukaan yang kecil.

f. Tekanan Udara

Pada umumnya, jika tekanan udara lebih rendah di atas permukaan air,

penguapannya lebih besar. Pengaruh tekanan udara yang rendah

tersebut bisa diabaikan dengan faktor-faktor lain, misalnya kelembaban

nisbi yang tinggi

g. Panas laten penguapan

Penguapan terjadi apabila adanya transfer energi panas (matahari).

Energi panas ini dibutuhkan untuk mengubah sifat benda (wujud benda)

dari cair menjadi uap. Oleh karena panas ini hanya dipakai untuk

mempengaruhi peralihan dari cair menjadi uap, dan tidak mempunyai efek

terhadap suhu cairan maupun uapnya, maka dinamakan panas laten.

Pada waktu pengukuran evaporasi, maka kondisi atau keadaan ketika itu

harus diperhatikan, mengingat faktor itu sangat dipengaruhi oleh

perubahan lingkungan. Kondisi-kondisi ini tidak merata untuk seluruh

daerah. Umpamanya, di bagian yang satu disinari matahari, di bagian

yang lain berawan. Oleh karena itu, pengukuran evaporasi harus

dilakukan untuk keseluruhan daerah tersebut, sehingga harga evaporasi

yang diperoleh tidak menyimpang (Sosrodarsono dan Takeda, 1976).

Pengukuran evaporasi biasanya menggunakan panci evaporasi yang

berdiameter 120 cm (panci klas A). Biasanya alat ini dilengkapi dengan

termometer air, cup counter anemometer, hook gauge (alat pengukur

tinggi air), still well, (tempat menempatkan hook gauge pada waktu

pengamatan) (BMG, 2006).

Banyaknya evaporasi diketahui dari air yang dituangkan hari ini ditambah

dengan curah hujan jika ada dan dikurangkan dengan air sisa keesokan

harinya. Satuan penguapan (E) adalah mm (Sosrodarsono dan

Takeda,1976).

Laju evaporasi bergantung masukan energi matahari yang diterima.

Semakin besar jumlah energi matahari yang diterima, maka semakin

banyak molekul air yang diuapkan. Secara umum, total air yang diuapkan

ii

Page 11: klimatologi makalah

melalui proses evaporasi dari permukaan laut adalah sebesar 3,8 x 1020

gram, sedangkan yang diuapkan oleh evapotranpirasi dari daratan

(termasuk danau, waduk, sungai) adalah sebesar 0,6 x 1020 gram

(Lakitan, 1997).

2.4Konsep Penting Tentang Peristiwa Evaporasi

Ada beberapa konsep penting :

1. Transpirasi, yaitu proses hilangnya air dalam tumbuhan akibat

penguapan melalui stomata daun

2. Evapotranspirasi, yaitu penguapan yang terajdi pad permukaan air,

tanah, maupun tumbuhan air pada suatu DAS

3. Potential evaporation, yaitu jumlah penguapan persatu-satuan luas dan

waktu yang terjadi pada keadaan atmosfer saat itu, apa bila tersedia

cukup air.

4. Actual evaporation, yaitu jumlah penguapan persatu-satuan luas dan

waktu yang benar-benar terjadi pada saat itu.

5. Potential evapotranspiration, yaitu jumlah penguapan yang berasal dari

tumbuhan, tubuh air, permukaan tanah dalam keadaan jenuh pada kondisi

iklim saat itu (syarat air yang tersedia berlebihan).

6. Actual evapotranspiration, yaitu jumlah penguapan yang berasal dari

tumbuhan,tubuh air, permukaan tanah dalam keadaan jenuh yang benar-

benar terjadi pada saat itu.

2.5 Perbedaan Evaporasi dengan Destilasi

Apa perbedaan evaporasi dengan destilasi?

Dalam proses evaporasi, uap yang dihasilkan biasanya adalah komponen

tunggal dan walaupun uap tersebut masih berupa campuran, biasanya

ii

Page 12: klimatologi makalah

dalam proses evaporasi ini tidak ada usaha untuk memisahkannya

menjadi fraksi-fraksi. Dalam destilasi, uap yang dihasilkan masih memiliki

komponen yang lebih dari satu.

Biasanya, dalam proses evaporasi, zat cair pekat yang dihasilkan adalah

produk dari proses evaporasi dan uapnya dikondensasi untuk kemudian

dibuang. Tetapi bisa pula sebaliknya, air yang mengandung mineral

seringkali di-evaporasi untuk mendapatkan air yang bebas zat padat

terlarut, misalnya untuk air umpan boiler, air proses atau untuk dikonsumsi

manusia. Cara seperti ini disebut destilasi air (water distillation), tetapi dari

segi teknik proses ini adalah evaporasi.

Penyelesaian terhadap masalah evaporator sangat ditentukan oleh

karakteristik cairan yang akan di-evaporasi. Berikut ini adalah beberapa

hal penting mengenai zat cair yang akan di-evaporasi.

1. Konsentras

Cairan encer yang diumpankan ke dalam evaporator mungkin cukup

encer sehingga sifat fisiknya sama dengan zat pelarutnya, misalnya air.

Akan tetapi, semakin lama konsentrasi cairan yang di-evaporasi akan

meningkat sehingga memiliki sifat tersendiri. Konsentrasi, densitas dan

viskositasnya akan meningkat dan mungkin dapat mencapai titik jenuh.

Jika cairan jenuh dipanaskan terus menerus, maka akan terjadi

pembentukan kristal dan kristal-kristal ini akan menyumbat tabung

evaporator. Titik didih cairan akan jauh meningkat bila konsentrasi zat

ii

Page 13: klimatologi makalah

padat didalamnya bertambah sehingga suhu didih larutan jenuh mungkin

jauh lebih tinggi dari larutan tidak jenuh pada tekanan yang sama.

2. Pembentukan busa (foaming)

Beberapa bahan tertentu, lebih-lebih zat organik, akan membusa ketika

diuapkan. Busa yang stabil akan ikut keluar evaporator bersama uap dan

menyebabkan banyaknya bahan yang ikut terbawa dan terbuang.

3. Kepekaan bahan terhadap suhu

Beberapa bahan, seperti bahan kimia farmasi dan makanan dapat rusak

bila dipanaskan walaupun dalam waktu yang singkat sehingga diperlukan

teknik khusus untuk meng-evaporasi bahan tersebut

4. Kerak

Beberapa larutan tertentu dapat menyebabkan pembentukan kerak pada

permukaan pemanasan. Hal ini menyebabkan terganggunya perpindahan

panas ke larutan. Jika kerak sudah terlalu tebal maka operasi evaporator

yang kontinyu harus dihentikan dan pembersihannya dapat memakan

biaya.

5. Bahan konstruksi

Bahan konstruksi yang digunakan untuk evaporator harus memiliki daya

hantar yang tinggi terhadap panas dan tahan terhadap bahan yang akan

di-evaporasi sehingga tidak merusak konstruksi atau mengkontaminasi

bahan yang sedang di-evaporasi.

Selain itu, banyak pula karakteristik lain yang perlu diperhatikan, antara

lain kalor spesifik, kalor konsentrasi, titik didih, titik beku, sifat racun,

bahaya ledak, radioaktivitas dan persyratan operasi steril. Oleh karena

adanya perbedaan karakteristik zat cair, maka dikembangkanlah berbagai

jenis rancang evaporator. Jenis evaporator yang dipilih utamanya

tergantung dari karakteristik zat cair yang akan diproses.

ii

Page 14: klimatologi makalah

2.6 EVAPORASI SEBAGAI PEMBENTUK DAN PENGENDALI CUACA

Cuaca adalah keadaan atmosfir ditempat dan disaat tertentu. Jadi

lain tempat dan lain saat cuacanya pun lain. Adapun iklim adalag keaadan

cuaca atau keseluruhan dari gejala – gejala cuaca didaerah tertentu

sepanjang tahun dan dari tahun ketahun. Definisi lainnya berdasarkan

sumber yang kami dapatkan iklim adalah keberaturan keadaan udara

untuk periode yang lama.

Salah satu bentuk dari cuaca adalah hujan dimana hujan terjadi

karena penguapan air (evaporasi ) , terutama air dari permukaan laut yang

merupakan sumber evaporasi terbesar pembentuk cuaca. Air tersebut

dalam bentuk molekul naik ke atmosfir dan mendingin kemudian

menyuling dan jatuh sebagian diatas laut dan sebagian diatas daratan.

2.7 EVAPORASI DALAM BIDANG PERIKANAN

Salah satu bentuk relevansi dari efaporasi dalam dunia perikanan

secara nyata adalah pada “BUDIDAYA UDANG-UDANGAN” seperti

udang windu, udang galah dan lain – lain. Adapun proses evaporasi

dilakukan pasca panen yang bertujuan untuk menghilangkan atau

memusnahkan mikroba – mikroba yang dapat menghambat pertumbuhan

benih yang akan ditebar nantinya. Selain itu pengeringan tambak dengan

diuapkan secara total bertujuan pula untuk mempertahankan salinitas dan

sanitasi dari tambak itu sendiri.

ii

Page 15: klimatologi makalah

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan di atas, maka dapat di ambil kesimpulan yaitu,

Evaporasi merupakan proses fisis perubahan cairan menjadi uap,

hal ini terjadi apabila air cair berhubungan dengan atmosfer yang tidak

jenuh, baik secara internal pada daun (transpirasi) maupun secara

eksternal pada permukaan-permukaan yang basah. Suatu tajuk hutan

yang lebat menaungi permukaan di bawahnya dari pengaruh radiasi

matahari dan angin yang secara drastis akan mengurangi evaporasi pada

tingkat yang lebih rendah.

Dapat pula dikatakan bahwa evaporasi adalah penguapan air dari

permukaan air, tanah, dan bentuk permukaan bukan vegetasi lainnnya

oleh proses fisika.  Dua unsur utama untuk berlangsungnnya evaporasi

adalah energi (radiasi) matahari dan ketersediaan air.  Proses-proses

fisika yang menyertai berlangsungnya perubahan bentuk dari cair menjadi

gas berlaku pada kedua proses evaporasi

Dan dalam dunia perikanan evaporasi mempunyai tujuan dalam

mempertahankan mempertahankan salinitas dan sanitasi dari tambak itu

sendiri hingga setelah itu dilakukan pemupukan dan diisi air kembali.

Selain itu pula ada proses lain yaitu menghilangkan atau memusnahkan

mikroba – mikroba yang dapat menghambat pertumbuhan benih yang

akan ditebar nantinya

3.2 Saran

Di harapkan dari penulisan makalah ini kita dapat mengetahui proses

terjadinya evaporasi, faktor-faktor yang mempengaruhinya dan manfaat

peristiwa evaporasi di bidang perikanan.

ii