udaraOleh :

Miftah Alfaruq, S.Pd

udara

PendahuluanUdara merujuk kepada campuran gas

yang terdapat pada permukaan bumi. Sifat udara tidak tampak mata, tidak

berbau, dan tidak ada rasanya. Kehadiran udara hanya dapat dirasakan dari adanya angin yang menggerakan benda. Udara termasuk salah satu jenis sumber daya alam karena memiliki banyak fungsi bagi makhluk hidup.

Pengertian UdaraUdara adalah suatu campuran gas yang

terdapat pada lapisan yang mengelilingi bumi dan komponen campuran gas tersebut tidak selalu konstan (Fardiaz, 1992).

Udara juga merupakan atmosfer yang berada di sekeliling bumi yang fungsinya sangat penting bagi kehidupan manusia di dunia ini. Dalam udara terdapat oksigen untuk bernafas, karbondioksida untuk proses fotosintesis oleh klorofil daun dan ozon untuk menahan sinar ultraviolet.

Udara di bumi bersifat kering yang mengandungi 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbon dioksida, dan gas-gas lain. Kandungan elemen senyawa gas dan partikel dalam udara akan berubah-ubah dengan ketinggian dari permukaan tanah. Demikian juga massanya, akan berkurang seiring dengan ketinggian.

Semakin dekat dengan lapisan troposfer, maka udara semakin tipis, sehingga melewati batas gravitasi bumi, maka udara akan hampa sama sekali. Apabila makhluk hidup bernapas, kandungan oksigen berkurang, sementara kandungan karbon dioksida bertambah. Ketika tumbuhan menjalani sistem fotosintesa, oksigen kembali dibebaskan.

Sifat-sifat Udara

Sifat-sifat udara adalah sebagai berikut :1. Udara terdapat dimana saja, memiliki massa,

dan menekan ke segala arah2. Bila udara bergerak ke suatu arah disebut

sebagai angin3. Udara akan bergerak naik bila berada

ditempat bersuhu panas4. Udara selalu bergerak dari tempat yang

bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah

Manfaat UdaraManfaat udara bagi kehidupan adalah sebagai berikut :

1. Sebagai pelindung terhadap radiasi sinar matahari (sebagian sinar matahari diserap udara sehingga suhu di bumi tidak begitu tinggi).

2. Sebagai sumber berbagai macam zat yang berguna bagi kehidupan (oksigen berguna bagi kehidupan, nitrogen berguna bagi tumbuhan)S

3. Sebagai pelindung bumi dari tabrakan-tabrakan dengan benda langit yang lain, karena meteorit-meteorit bergesekan dengan atmosfer sebelum sampai di bumi.

4. Untuk keperluan komunikasi. Lapisan udara bagian atas atau pada ketinggian di atas 60 km berdasarkan partikel-partikel ion merupakan pemancar gelombang radio. Pemancar satelit palapa untuk komunikasi, satelit cuaca untuk mengamati keadaan cuaca dan satelit komunikasi TDRS (Telementry Data Relay Satellite) untuk membantu mengirimkan hasil pemotretan ke stasiun bumi.

5. Membantu terjadi penyerbukkan bunga6. Untuk bernafas7. Melindungi bumi dari radiasi8. Membawa uap air yang akan turun sebagai hujan9. Untuk menyeburkan tanah10. Sebagai energi alternatif : PLT Angin , Kincir Angin , Menggerakkan Perahu Layar, Layang-

layang11. Mempengaruhi Musim

Kompisisi UdaraUdara sebenarnya adalah campuran

variabel, yang sebagian besar terdiri dari nitrogen (sekitar 78 % berdasarkan volume) dan oksigen (sekitar 21 % berdasarkan volume). Udara juga mengandung argon, karbondioksida, uap air, neon, helium, metana, kripton, dan ozon.

Kompisisi UdaraOksigen di udara sangat penting untuk semua makhluk baik

manusia, hewan dan tanaman. Melalui proses yang disebut respirasi, manusia, hewan dan tumbuhan mengambil oksigen, menggunakannya untuk memperoleh energi dari makanan, dan melepaskan karbondioksida. Karbondioksida di udara dibutuhkan oleh tanaman untuk proses fotosintesis, yaitu proses dimana mereka menggunakan sinar matahari untuk membuat makanan. Selama fotosintesis, tanaman melepaskan oksigen ke atmosfer. Inilah siklus dasar perputaran udara antara oksigen dan karbondioksida.

Bentuk karbondioksida hanya sekitar 0,03 persen dari udara dari seluruh volume. Karbondioksida dihasilkan tidak hanya oleh respirasi hewan dan tumbuhan tetapi juga oleh pembakaran dan pembusukan bahan organik.

Kompisisi UdaraKadar uap air di udara diukur sebagai kelembaban.

Kelembaban sangat bervariasi dipengaruhi oleh kondisi di permukaan bumi.

Udara biasanya berisi berbagai partikel padat kecil, seperti debu vulkanik, serbuk sari, spora jamur dan ganggang, bakteri, dan lain-lain. Partikel debu di udara dapat dilihat pada sinar matahari yang menembus ke dalam ruangan yang gelap. Hamburan debu dan partikel lainnya di udara menyebabkan cahaya matahari mewarnai langit saat matahari terbit dan juga matahari terbenam di sore hari. Warna kebiruan langit yang cerah di siang hari disebabkan oleh hamburan cahaya matahari oleh molekul gas yang membentuk udara.

Kontaminasi udara dengan kotoran yang dipancarkan dari pembakaran dan kendaraan bermotor telah menciptakan masalah serius terutama di wilayah perkotaan dan kawasan industri.

Unsur-unsur Udara1. Helium

Helium (He) adalah unsur kimia yang tak berwarna, tak berbau, tak berasa, tak beracun, hampir inert, berupa gas monatomik, dan merupakan unsur pertama pada golongan gas mulia dalam tabel periodik dan memiliki nomor atom 2. Titik didih dan titik lebur gas ini merupakan yang terendah di antara semua unsur. Helium berwujud hanya sebagai gas terkecuali pada kondisi yang sangat ekstrem. Kondisi ekstrem juga diperlukan untuk menciptakan sedikit senyawahelium, yang semuanya tidak stabil pada suhu dan tekanan standar. Helium memiliki isotop stabil kedua yang langka yang disebut helium-3. Sifat dari cairan varitas helium-4; helium I dan helium II; penting bagi para periset yang mempelajari mekanika kuantum (khususnya dalam fenomena superfluiditas) dan bagi mereka yang mencari efek mendekati suhu nol absolut yang dimiliki materi (seperti superkonduktivitas).

Unsur-unsur Udara2. Nitrogen

Nitrogen atau zat lemas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang N dan nomor atom 7. Biasanya ditemukan sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan merupakan gas diatomik bukan logam yang stabil, sangat sulit bereaksi dengan unsur atau senyawa lainnya. Dinamakan zat lemas karena zat ini bersifat malas, tidak aktif bereaksi dengan unsur lainnya.

Unsur-unsur Udara3. Oksigen

Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam sistem tabel periodik yang mempunyai lambang O dan nomor atom 8. Ia merupakan unsur golongan kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi oksida). Pada Temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam semesta berdasarkan massa dan unsur paling melimpah di kerak Bumi. Gas oksigen diatomik mengisi 20,9% volume atmosfer bumi.

Unsur-unsur Udara4. Karbon dioksida

Karbon dioksida (rumus kimia: CO2) atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atomoksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387 ppmberdasarkan volume walaupun jumlah ini bisa bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu. Karbon dioksida adalahgas rumah kaca yang penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat.

Kepadatan dan Tekanan Udara

Kepadatan udara terbesar (terberat) berada pada tingkat setara atau di bawah permukaan laut. Di permukaan laut, densitas udara adalah sekitar 1,3 kg/m3). Berat atmosfer menyebabkan udara di permukaan laut mengerahkan tekanan rata-rata 7,5 kg/inch2 (101.3 kPa) ke segala arah. Tekanan ini disebut satu atmosfer. Pada peta cuaca, tekanan udara biasanya ditunjukkan dalam satuan milibar atau disingkat mb, satu atmosfer sama dengan 1.013 milibar. Tekanan udara akan menurun seiring dengan ketinggian. Misalnya pada ketinggian 20.000 kaki (6.100 m) tekanan udara rata-rata adalah 3,5 kg/inch2 (47 kPa). Tekanan udara diukur dengan suatu alat yang dinamakan Barometer.

Bentuk Khusus dari udara

1. Udara terkopresiKetika udara dikompresi, yaitu dipaksa

masuk ke dalam ruang yang lebih kecil daripada ukuran tekanan biasa akan memberikan tekanan yang luas luar biasa. Tekanan ini digunakan untuk menggerakkan mesin piston yang dioperasikan seperti alat keling dan penghancur batu. Selain itu juga digunakan untuk mengoperasikan mesin lain yang bekerja berdasarkan sistem kompresi udara.

Bentuk Khusus dari udara2. Udara Cair

Udara cair adalah substansi yang tampak pucat kebiruan dengan suhu dingin. Densitasnya adalah sekitar 9/10 dari udara. Untuk mencairkan udara, pertama proses kompresi, sehingga meningkatkan suhu. Selanjutnya, panas dipindahkan dari udara dengan melewatkannya melalui pipa dingin. Udara didinginkan kemudian dibiarkan berkembang. Seiring dengan udara yang mengembang, suhunya semakin menurun menyebabkan sejumlah udara mencairkan.Nitrogen, oksigen, argon, neon, kripton, dan xenon yang diproduksi secara komersial oleh distilasi fraksional dari udara cair. Proses ini, yang dikembangkan oleh fisikawan Jerman Carl von Linde pada tahun 1895, tergantung pada fakta bahwa gas yang membentuk udara memiliki titik didih yang berbeda. Udara cair juga digunakan sebagai refrigeran dan digunakan dalam penyelidikan ilmiah suhu rendah.

Kelembapan UdaraKelembapan udara dinamakan juga

kelengasan atau kebasahan udara, yaitu kandungan uap air dalam udara. Semakin rendah kandungan uap air udara akan semakin kering.

Uap air diudara merupakan hasil penguapan air dipermukaan bumi, air tanah, atau air yang berada pada tumbuhan. Kandungan uap air ini berubah-ubah.

Kelembapan UdaraKelembapan udara dinamakan juga

kelengasan atau kebasahan udara, yaitu kandungan uap air dalam udara. Semakin rendah kandungan uap air udara akan semakin kering.

Uap air diudara merupakan hasil penguapan air dipermukaan bumi, air tanah, atau air yang berada pada tumbuhan. Kandungan uap air ini berubah-ubah.

AnginAngin yaitu udara yang bergerak yang

diakibatkan oleh rotasi bumi serta perbedaan tekanan udara dan suhu di sekitarnya. Angin bergerak dari tekanan tinggi menuju tekanan rendah atau dari suhu yang rendah menuju suhu yang tinggi. Angin terjadi karena adanya perbedaan suhu udara pada suatu daerah menuju wilayah lain. Hal ini terjadi karena energi panas matahari yang diterima oleh permukaan bumi. Jenis angin terbagi menjadi 2, yaitu angin lokal dan angin musim.

Jenis Angin Lokal1. Angin darat dan angin laut

Angin darat dan angin laut terjadi di daerah pantai. Angin laut bertiup dari laut ke darat, terjadi pada siang hari. Sedangkan Angin darat bertiup dari darat ke laut dan terjadi pada malam hari.

2. Angin lembah dan angin gunungAngin lembah terjadi pada siang hari, udara yang

seperti mengendap pada dasar lembah sehingga udara lebih panas dibandingkan dengan udara di puncak gunung yang lebih terbuka dan mengalir dari lembah ke puncak gunung. Sebaliknya pada malam hari udara mengalir dari gunung ke lembah sehingga disebut angin gunung.

3. Angin jatuhAngin jatuh yaitu angin yang sifatnya kering dan panas.

Angin ini biasanya terdapat di lereng pegunungan Alpine.

Angin Musim1. Angin passat

Angin passat adalah angin yang bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah subtropik menuju ke daerah khatulistiwa (ekuator). Angin Passat terdiri dari Angin Passat Timur Laut yang bertiup di belahan bumi Utara dan Angin Passat Tenggara yang bertiup di belahan bumi Selatan.

Angin Musim2. Angin anti passat

Angin anti passat adalah kumpulan udara yang berada diatas daerah khatulistiwa (ekuator) yang mengalir ke daerah kutub dan turun menuju daerah maksimum subtropik. Di belahan bumi Utara disebut Angin Anti Passat Barat Daya dan di belahan bumi Selatan disebut Angin Anti Passat Barat Laut. Pada daerah sekitar lintang 200-300 LU dan LS, angin anti passat kembali turun secara vertikal sebagai angin yang kering. Angin kering ini menyerap uap air di udara dan permukaan daratan. Sedangkan di daerah Subtropik sekitar 300– 400 LU dan LS terdapat daerah yang memiliki udara tenang, turun dari atas, dan tidak ada angin. Sedangkan di daerah khatulistiwa (ekuator) antara 100–100 LU dan LS terdapat juga daerah tenang yang disebut daerah daerah doldrum.

Angin Musim

3. Angin baratAngin barat adalah kumpulan udara yang berasal dari

daerah maksimum subtropis Utara dan Selatan mengalir ke daerah sedang Utara dan daerah sedang Selatan sebagai angin Barat.

4. Angin timurAngin timur adalah kumpulan udara yang terdapat di

daerah Kutub Utara dan Kutub Selatan bumi dengan tekanan udara maksimum (bersifat dingin). Dari daerah ini mengalirlah angin ke daerah minimum sekitar 600- 60 0 LU dan LS

5. Angin musonAngin muson adalah angin yang berhembus secara

bertahap (periodik) dengan rentang waktu minimal 3 bulan dan antara periode yang satu dengan yang lain polanya akan berlawanan yang berganti arah secara berlawanan setiap setengah tahun.

Terimakasih