PRAKTIKUM FISIKA BANGUNAN
TEKNIK SIPIL
JUDUL PRAKTIKUM
DOSEN PENGAMPU
KELEMBABAN UDARA
Indah Wahyuni S.Pd.T., M.Pd.
NAMA / NIM / KELAS M. Riski A ( 002) Tri Utami (008) T. Aziz (014)
A. Tujuan Percobaan Setelah selesai praktikum, mahasiswa diharapkan dapat : 1. Memahami prosedur pengujian dalam menentukan kelembaban udara. 2. Melakukan analisis data dan membuat kesimpulan dari hasil percobaan tersebut. 3. Membuat karya ilmiah laporan hasil percobaan. B. Pendahuluan Ada beberapa cara untuk menentukan kelembaban udara. Salah satu cara yang digunakan dalam percobaan ini adalah dengan menggunakan alat yang disebut “Higrometer Renault” atau disebut juga “Higrometer Dew Point”
Alat ini terdiri dari dua tabung yang pada bagian bawahnya dilapisi dengan bahan Perak yang mengkilat. Pada salah satu tabung diisi dengan ether atau spiritus yang mudah menguap. Pada tabung yang berisi spiritus tersebut suhunya diturunkan yaitu dengan cara menghembuskan/meniup udara kedalamnya sehingga terjadi penurunan suhu secara berangsur-angsur. Akibat adanya penurunan suhu secara terus menerus, maka setelah mencapai suhu tertentu, pada dinding luar bejana tersebut akan terjadi pengembunan yang diamati dengan munculnya bintik-bintik air atau terjadi keburaman pada tabung yang mengkilat tersebut. Suhu dimana uap air dalam udara mengembun disebut sebagai suhu titik embun (Te), sedangkan suhu yang ditunjukkan oleh therometer pada tabung yang lain (T1) disebut sebagai suhu ruang (Tr). Dalam kaitannya dengan kelembaban udara ini dikenal adanya istilah kelembaban relatif (relative humadity) dan kelembaban mutlak (absolute humadity). Kelembaban mutlak (Km) adalah banyaknya/jumlah massa uap air dalam udara untuk tiap satuan volume. Sedangkan kelembaban relatif (Kr) adalah perbandingan antara massa uap air dalam udara untuk tiap satuan volume pada suhu titik embun atau tekanan parsial uap air (Pte) dengan massa uap air dalam udara untuk tiap satuan volume pada tekanan maksimum pada temperatur tersebut atau tekanan uap air jenuh pada suhu tersebut (Ptr).Dengan demikian, harga kelembaban relatif dan kelembaban mutlak dapat ditentukan sebagai berikut : 1. Kelembaban relatif atau kelembaban nisbi : Kr = tek. Parsial uap air pada suhu udara x 100 % atau tek. Uap air jenuh pada suhu udara
Kr = tek. uap air pada suhu titik embun (Pte) x 100 % tek. uap air pada suhu ruang (Pte) 2. Kelembaban mutlak : Kr = Pte x ῤ uap air pada suhu titik embun (dalam gram/cm3) Ptr C. Alat Percobaan 1. Seperangkat Higrometer
2. Pompa udara (air pump)
3. Thermometer (pengukur suhu)
D. Bahan Percobaan Udara dalam ruangan. E. Prosedur/Langkah Percobaan 1. Menyiapkan peralatan yang diperlukan 2. Merakit alat tersebut sesuai dengan petunjuk dosen pembimbing. 3. Mengisi salah satu tabung higrometer dengan spiritus 4. Membaca suhu pada kedua thermometer dari kedua tabung (T1 dan T2). Pastikan bahwa suhu pada kedua termometer adalah sama (yaitu Tr) 5. Dihidupkan pompa air (air pump) sehingga terjadi penurunan suhu pada tabung yang berisi spiritus. 6. Mematikan air pump setelah terjadi pengembunan atau tampak buram pada lapisan perak pada tabung yang berisi spiritus, dan catatlah suhunya (Te) 7. Tunggulah hingga warna buram pada lapisan perak mengkilat. Untuk memastikan bahwa warna buram benar-benar sudah mengkilat, maka kedua termometer (T1 dan T2) harus menunjukkan suhu yang sama. 8. Melakukan pengamatan ini sebanyak 4 kali dengan suhu awal (Tr) yang berbedabeda. 9. Membersihkan tempat praktikum dan semua peralatan yang telah digunakan
10. Mencatat semua hasil pengamatan sebagai laporan sementara, laporkan dan mintakan pengesahan kepada dosen pembimbing 11. Membuat laporan lengkap sesuai dengan pedoman yang telah diberikan, dan serahlan paling lambat satu minggu setelah percobaan dilakukan. F. Tabel Hasil Percobaan Percobaan I II III IV
Suhu Ruang (Tr) 28,5 °C 29 °C 28 °C 28,5 °C
Keterangan : 1. Percobaan I Pintu jendela tertutup dan lampu mati. 2. Percobaan II Pintu jendela tertutup dan lampu nyala 3. Percobaan III Pintu jendela terbuka dan lampu mati 4. Percobaan IV Pintu jendela terbuka dan lampu nyala G. Analisis Data Tabel Temperatur T (°C) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
P mak 9.21 9.35 10.52 11.24 11.99 12.79 13.64 14.54 15.49 16.49 17.55 18.66 19.84 21.09 22.40 23.78 26.20 26.80 28.40 30.10 31.90 33.70 35.70
ῤ.(10) 9.40 10.01 10.66 11.35 12.07 12.83 13.63 14.48 15.87 16.31 17.80 18.34 19.43 20.58 21.78 23.25 24.38 25.77 27.23 28.76 30.37 32.21 34.05
Suhu Titik Embun (Te) 22,5°C 23 °C 21 °C 20,5 °C
Keterangan : T : Temperatur P maks : Tekanan maksimum uap air (mm Hg) ῤ : Massa jenis uap air kenyal (gram/cm³) 1. Kelembaban Relatif atau kelembaban nisbi : Kr : Pte x 100% Ptr A. Percobaan I = 20,465 x 100 % 29,25 = 69, 965 % B. Percobaan II
= 21,09 x 100 % 30,10 = 70,066 %
C. Percobaan III
= 18,66 x 100 % 28,40 = 65,704 %
D. Percobaan IV
= 18,105 x 100 % 29,25 = 61,897 %
2. Kelembaban Mutlak ( Km) : Km : Pte x ῤ uap air pada suhu titik embun Ptr A. Percobaan I = 20, 465 x 20,005 29,25 = 13, 996 gram/cm³ B. Percobaan II
= 21, 09 x 20,58 30,10 = 14, 419 gram/cm³
C. Percobaan III
= 18,66 x 18,34 28,40 = 12,050 gram/cm³
D. Percobaan IV
= 18,105 x 17,82 29,25 = 11,030 gram/cm³
H. Standar Deviasi 1. Kelembaban Relatif Pengujian
Kr
Kr I Kr II Kr III Kr IV
69,965 70,066 65,704 61,897
Kr - K r 3,057 3,158 -1,204 -5,011
│Kr - K r│ 3,057 3,158 1,204 5,011
K r = 66,908
│Kr - K r│2 9,345 9,972 1,449 25,110 ∑ = 45,876
SD = √│Kr − K r│2 n–1 = √45,876 3 = √15,292 = 3,910 Perhitungan menurut : 1. Berdasarkan Standar 5% (teknik) K r x 5 % = 66,908 x 0,05 = 3,345 K r ± 5 % = 63,563 – 70,253 2. Berdasarkan Pengujian sendiri K r ± 5 % = (66,908 – 3,910) – (66,908 + 3,910) = 62,998 – 70,818 3. Berdasarkan Pengujian kondisi (setiap percobaan) Pengujian Kr I Kr II Kr III Kr IV
Kr 69,965 70,066 65,704 61,894
Standar Deviasi (SD) 62,998 ̶ 70,818 62,998 ̶ 70,818 62,998 ̶ 70,818 62,998 ̶ 70,818
Keterangan Memenuhi Memenuhi Memenuhi Tidak Memenuhi
2. Kelembaban Mutlak (Km) Pengujian
Km
Km I Km II Km III Km IV
13,996 14,419 12,050 11,030 K m = 12,873
Km - K m 1,123 1,546 -0,823 -1,843
│Km - K m│ 1,123 1,546 0,823 1,843
│Km - K m│2 1,261 2,390 0,677 3,396 ∑ = 7,724
SD = √│Km − K m│2 n–1 = √7,724 3 = √2,574 = 1,604 Perhitungan menurut : 1. Berdasarkan Standar 5 % (Teknik) K m x 5% = 12,873 x 0,05 = 0,643 K m ± 5% = (12, 873 - 0,643) – (12,873 + 0,643) = 12,23 – 13,516 2. Berdasarkan Pengujian Sendiri K m ± SD = (12,873 - 1,604) – (12,873 + 1,604) = 11,267 – 14,477 3. Berdasarkan Pengujian Kondisi (setiap percobaan) Pengujian Km I Km II Km III Km IV
Km 13,996 14,419 12,050 11,030
Standar Deviasi 11,267 – 14,477 11,267 – 14,477 11,267 – 14,477 11,267 – 14,477
Keterangan Memenuhi Memenuhi Memenuhi Tidak Memenuhi
I. Evaluasi 1. Periksakan dan mintakan pengesahan laporan sementara (data hasil pengamatan) kepada pembimbing untuk memastikan bahwa : a. Semua prosedur percobaan telah dilaksanakan dengan benar. b. Data-data yang diperlukan telah diperoleh secara lengkap. c. Tidak terjadi penyimpangan dari teori-teori dasarnya. 2. Pertanyaan : Berdasarkan pengalaman dari beberapa percobaan yang telah dilakukan oleh mahasiswa, ternyata bahwa kelembaban relatif yang diperoleh adalah terlalu tinggi ( >90 %), sedangkan secara teoritis mestinya berkisar antara 60 – 70 %. Dari kenyataan ini, sebutkan beberapa kemungkinan yang menjadi penyebabnya! Jawab : Beberapa kemungkinan yang menjadi penyebab akan peristiwa tersebut adalah : 1. Mahasiswa yang kurang teliti saat membaca termometer 2. Mahasiswa yang kurang teliti saat melakukan analisis data / perhitungan 3. Mahasiswa tidak menunggu sampai suhu yang dicari (suhu titik embun) saat praktikum atau mahasiswa terlalu terburu-buru.
J. Kesimpulan
Dari hasil pengujian yang telah kami lakukan, diperoleh data sebagai berikut 1. Kelembaban Relatif (Kr) Pada percobaan Kr I diperoleh 69,695 % Pada percobaan Kr II diperoleh 70,066 % Pada Percobaan Kr III diperoleh 65,704 % Pada percobaan Kr IV diperoleh 61,897 % Dengan K r 66,908, sedangkan untuk Standar Deviasi (SD) nya yaitu 3,109. Berdasarkan : A. Standar 5% (Teknik) pengujian kelembaban relatif kami memenuhi, karena standar 5% nya adalah 63,563 – 70,253 dan 66,908 diantara rentang tersebut. B. Pengujian sendiri dengan Standar Deviasi pengujian kami juga memenuhi rentang yang didapat yaitu antara 62,998 – 70,818 gram/cm3 C. Pengujian kondisi (setiap percobaan) yang memenuhi standarnya adalah percobaan Kr I, Kr II, dan Kr III. Sedangkan untuk Kr IV tidak memenuhi karena data yang diperoleh kurang dari 62,998 gram/cm3 2. Kelembaban Mutlak (Km) Pada percobaan Km I diperoleh 13,996 gram/cm3 Pada percobaan Km II diperoleh 14,419 gram/cm3 Pada percobaan Km III diperoleh 12,050 gram/cm3 Pada percobaan Km IV diperoleh 11,030 gram/cm3 Dengan K m 12, 873 gram/cm 3, sedangkan untuk Standar Deviasi (SD) nya yaitu 1,604. Berdasarkan : A. Standar 5% (Teknik) pengujian kelembaban mutlak kami memenuhi, karena standar 5% nya adalah 12,23 – 13,516 gram/cm3 dan 12,873 diantara rentang tersebut. B. Pengujian sendiri dengan Standar Deviasi pengujian kami juga memenuhi rentang yang didapat yaitu antara 11,267 – 14,477 gram/cm3. C. Pengujian Kondisi (setiap percobaan) yang memenuhi standarnya adalah percobaan Km I, Km II, dan Km III. Sedangkan untuk Km IV tidak memenuhi standar pengujian karena data yang diperoleh kurang dari 11,267 gram/cm3. Jadi, dari hasil pengujian yang telah kami lakukan dengan nilai Kr sebesar 66,908 % memenuhi teori kelembaban relatif yaitu yang berkisar antara 60 – 70 %. K. Lampiran
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA BANGUNAN PENGUJIAN PRAKTIKUM 1 KELEMBABAN UDARA Selasa, 19 Februari 2019
Dosen Pengampu Indah Wahyuni, S.Pd.T,. M.Pd.
Disusun Oleh :
1. M. Riski Agung Cahyono 2. Tri Utami 3. Taufiq Aziz
(18505241002) (18505241008) (18505241014)
PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL& PERENCANAAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2019