Berisikan mengenai evaporasi, proses fisikanya, rumus perhitungan, dan faktor yang mempengaruhi. Diantara rumus prakiraan yang ada di dalamnya adalah metode observasi langsung, neraca air, transfer massa, neraca energi

1. EVAPORASI

2. Time
Line
Diskusi
Pengertian01
Faktor Yang
Mempengaruhi Evaporasi
02
Fisika Evaporasi03
Perkiraan Evaporasi04

3. Pengertian
Evaporasi
Penguapan adalah proses berubahnya bentuk zat cair menjadi gas dan
masuk ke atmosfer. Penguapan terbagi menjadi 2 jenis,
• Evaporasi langsung yang diberi notasi Eo, merupakan penguapan yang
terjadi dari permukaan air, permukaan tanah, permukaan tanaman.
• Transpirasi yang diberi notasi E1 merupakan penguapan yang terjadi
pada tanaman
Satuan yang digunakan di penguapan adalah mm
Dilapangan
cukup sulit untuk
membedakan
nilai evaporasi
dan transpirasi,
maka biasanya
digabung
menjadi
Evapotranspirasi

4. Faktor Yang Mempengaruhi Evaporasi
Perbedaan tekanan udara pada lapisan udara
diatas permukaan air menyebabkan proses
penguapan. Pada proses penguapan terjadi, uap
air bergabung dengan udara diatas nya sehingga
mengandung uap air. Udara lembab merupakan
gabungan dari udara kering dan uap air
Semkain tinggi uap air di udara, semakin tinggi
tekanan uap jenuh, semakin rendah evaporasi
Kelembapan Udara
Angin berperan sebagai pengganti
lapisan yang telah mencapai tekanan
uap jenuh tertentu.
Semakin besar suatu area terhembus
angin dan semakin besar kecepatan
nya, semakin tinggi evaporasi
Kecepatan Angin
Perubahan Fisika memerlukan panas laten,
dan panas laten untuk penguapan berasal
dari radiasi matahari dan radiasi bumi.
Namun yang utama pada proses evaporasi di
atmosfer adalah radiasi matahari.
Semakin tinggi radiasi, semakin tinggi
penguapan.
Radiasi Matahari
Temperatur udara sangat berpengaruh pada
proses penguapan. Nilai suhu dipengaruhi
oleh posisi lintang.
Semakin tinggi suhu, semakin tinggi
penguapan
Suhu

5. Fisika Evaporasi : Panas Laten
Perubahan suatu zat melepaskan atau menyerap suatu panas laten/tersembunyi. Perubahan wujud tersebut
dapat terjadi diluar suhu normal (titik beku 0 C dan titik didih 100 C). Penguapan dapat terjadi pada suhu
dibawah titik didih, apabila tekanan udara lebih kecil daripada tekanan atmosfer.
Selama terjadinya penguapan, air menyerap energi laten untuk melawan gaya tarik antar molekul hingga
lepas dan berubah menjadi uap air.
Panas penguapan laten tersebut diperlukan untuk penguapan yang merupakan fungsi dari temperatur
𝑙 𝑣 = 597,3 − 0,564𝑇
𝑙 𝑣 = 𝐾𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑢𝑎𝑝𝑎𝑛 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑛 𝑐𝑎𝑙/𝑔𝑟𝑎𝑚
𝑇 = 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟 0C

6. Fisika Evaporasi : Kelembaban Udara
Banyaknya uap air di udara dapat dinyatakan dalam beberapa cara yaitu :
• Kelembaban Mutlak -> Berat uap air dalam 1 𝑚3
udara lembab, dinyatakan dalam 𝑔𝑟/𝑚3
• Kelembaban Spesifik -> Berat uap air dalam 1 kg udara lembab, dinyatakan dalam 𝑔𝑟/𝑘𝑔
• Kelembaban Relatif -> Perbandingan tekanan uap air dan tekanan uap air jenuh, dinyatakan dalam %
𝑟 =
𝑒 𝑑
𝑒𝑠
. 100%
𝑒 𝑑 = 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑢𝑎𝑝 𝑎𝑖𝑟 𝑠𝑎𝑎𝑡 𝑖𝑡𝑢, dinyatakan dalam mmHg; mmbar; Pa
𝑒𝑠 = 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑢𝑎𝑝 𝑎𝑖𝑟 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ
Diatas permukaan air, tekanan uap jenuh (es) tergantung pada suhu, dinyatakan dengan rumus ;
𝑒𝑠 = 611. exp
17,27 𝑇
237,3 + 𝑇
𝑒𝑠 = 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛𝑎𝑛 𝑢𝑎𝑝 𝑗𝑒𝑛𝑢ℎ 𝑝𝑎
𝑇 = 𝑠𝑢ℎ𝑢 (0C)

7. Fisika Evaporasi : Radiasi (1)
Radiasi adalah suatu bentuk energi yang dipancarkan oleh setiap benda yang mempunyai suhu diatas nol
mutlak. Semua benda memancarkan radiasi dengan berbagai lambda yang mengikuti hukum Stefan Boltzmann
𝑅 𝑒 = eσ𝑇4
𝑅 𝑒 = 𝑓𝑙𝑢𝑘𝑠 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑠𝑖 ( 𝑐𝑎𝑙. 𝑐𝑚^2/menit)
e = emisitivitas pancaran
T = suhu benda dalam kelvin
𝜎 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑎 𝑠𝑡𝑒𝑓𝑎𝑛 𝑏𝑜𝑙𝑡𝑧𝑚𝑎𝑛𝑛 (1,17 𝑥 10−7
𝑐𝑎𝑙/𝑐𝑚^2/𝐾4
/hari)
Panjang gelombang dari radiasi yang dipancarkan benda berbanding terbalik dengan suhu, pada hukum
pergeseran wien
𝜆 =
2,9 𝑥 10−3
𝑇
Dimana 𝜆 adalah panjang gelombang (m) dan T adalah suhu (K)
Radiasi yang mengenai suatu permukaan akan dipantulkan akibat albedo, sehingga radiasi yang diserap;
𝑅 𝑎 = 𝑅𝑖(1 − 𝛼) Dimana Ra adalah radiasi yang diserap dan Ri adalah radiasi yang mengeai permukaan
dan 𝛼 adalah koefisien albedo

8. Fisika Evaporasi : Radiasi (2)
Radiasi Gelombang Panjang
𝐿 𝑛 = 𝜎𝑇^4(0,56 − 0,092 𝑒 𝑑) 0,1 +
0,9 𝑛
𝑁
Radiasi Gelombang Pendek
Radiasi Netto
𝑆 𝑛 = 𝑆𝑜(1 − 𝛼) 0,29 +
0,42 𝑛
𝑁
𝑅 𝑛 = 𝑆𝑛 − 𝐿𝑛
Ln = Radiasi gelombang pajang (cal/cm^2/hari)
T = Suhu (K)
𝜎 = Konstanta Stefan Boltzmann
ed = tekanan uap air (mmHg)
N = durasi maksimum penyinaran
n = durasi penyinaran oleh campbell stokes
So = radiasi matahari global harian diluar atmosfer
𝛼 = koefisien albedo

9. Metode Observasi Langsung
Pengukuran nilai evaporasi menggunakan panci penguapan lebih cepat daripada penguapan di permukaan air
yang luas. Untuk itu pengukuran evaporasi menggunakan panci harus dikalikan dengan suatu koefisien untuk
mendapatkan evaporasi dari waduk misalnya.
𝐸𝐿 = 𝐾. 𝐸 𝑃
EL = evaporasi dari badan air, EP adalah evaporasi dari panic, dan K adalah koefisien panci
Evaporimeter panci terbuka ini berfungsi sebagai pengukur [evaporasi] pada udara
terbuka. Makin luas permukaan panci, makin representatif atau makin mendekati
penguapan yang sebenarnya terjadi pada permukaan danau, waduk, sungai dan
lain-lainnya.
Besar atau kecilnya penguapan yang terjadi tergantung dari penyinaran matahari,
angin, hujan, suhu, kelembaban udara dan awan. Oleh karena itu selain membaca
skala Hook Gauge, pengamat harus membaca suhu pada thermometer apung
(Floating Thermometer) yang berada dalam panci dan membaca angka pada Cup
Counter Anemometer (berfungsi untuk mengukur hembusan angin rata-rata selama
24 jam) dengan ketinggian 50 Cm yang berada dekat panci untuk mengukur
kecepatan angin horizontal.

10. Metode Neraca Air Waduk
Neraca air waduk didasarkan pada kontinuitas yang merupakan gabungan antara hubungan air masuk dan
keluar serta air tampungan waduk itu sendiri.
Ev = P + Q – O – I - ∆𝑆
Dimana Ev adalah volume evaporasi, P adalah presipitasi, Q adalah aliran masuk ke waduk, O adalah aliran yang keluar dari
waduk, I adalah volume infiltrasi dan delta S adalah perubahan volume waduk
• Pengukuran presipitasi menggunakan alat penakar hujan disekitar waduk,
• Pengukuran Q melalui debit gabungan dari anak sungai,
• Pengukuran O melalui pembukaan pintu air waduk ,
• Pengukuran I melalui nilai rembesan bawah waduk menggunakan teori aliran air tanah yang terlebih dahulu
diukur permeabilitas tanah dan monitoring elevasi muka air tanah dalam sumur yang berdekatan, dan
• Pengukuran S melalui elevasi perubahan muka air waduk.

11. Metode Transfer Massa (1)
Tahun 1802, John Dalton mengusulkan persamaan difusi untuk pengukuran nilai evaporasi yang dikenal sebagai hukum
Dalton, dimana evaporasi sebanding perbedaan antara tekanan uap jenuh dan tekanan uap karena kelembaban udara
𝑬 = 𝑪 . 𝒇 𝒖 . (𝒆 𝒔 − 𝒆 𝒅)
A. Metode Dalton
E = evaporasi (mm/hari)
C = Koefisien
F(u) = Kecepatan Angin (m/s)
es = tekanan uap jenuh (mmHg)
ed = tekanan uap udara (mmHg)
B. Metode Seyhan
Merevisi metode Dalton dengan menambahkan koefisien baku dan presisi kecepatan angin
𝑬 = 𝟎, 𝟑𝟓 . 𝟎, 𝟓 + 𝟎, 𝟓𝟒 𝒖𝟐 . (𝒆 𝒔 − 𝒆 𝒅)
U2 = kecepatan angin di ketinggian 2 meter (m/s)

12. Metode Transfer Massa (2)
Harbeck melakukan studi terhadap nilai evaporasi 20 waduk berbeda ukuran dan didapat persamaan nya;
𝑬 = 𝑵𝒒. 𝒖. (𝒆 𝒔 − 𝒆 𝒅)
C. Metode Harbeck
E = evaporasi (cm/hari)
As = luas permukaan badan air
U = kecepatan angin (m/s)
es = tekanan uap jenuh (mmbar)
ed = tekanan uap udara (mmbar)
D. Metode Chow
Chow (1988) mengusulkan persamaan evaporasi miliknya sebagai berikut
𝑬 = 𝑩. (𝒆 𝒔 − 𝒆 𝒅)
Nq =
0,0291
𝐴𝑠 .0,05
dimana
dimana 𝐵 =
0,102 𝑢2
𝑙𝑛
𝑧2
𝑧0
2
E = evaporasi (mm/hari)
U2 = kecepatan angin ketinggian z=2 meter (m/s)
es = tekanan uap jenuh (Pa)
ed = tekanan uap udara (Pa)
Z0 = tinggi penghalang sekitar (m)

13. Metode Transfer Massa (3)
Penmaan mengusulkan pengukuran nilai evaporasi yang dikenal sebagai metode penmaan, dimana evaporasi
menggunakan parameter tekanan uap dan kecepatan angin sebagai faktor utama nya.
𝑬 = 𝟎, 𝟑𝟓. 𝒆 𝒔 − 𝒆 𝒅 .
𝟏 + 𝒖𝟐
𝟏𝟎𝟎
E. Metode Penmaan
E = evaporasi (mm/hari)
U2 = kecepatan angin 2meter (m/s)
es = tekanan uap jenuh (mmHg)
ed = tekanan uap udara (mmHg)
r = kelembaban relatif
Dimana Ed = Es x r

14. Metode Neraca Energi
Radiasi netto yang digunakan untuk evaporasi adalah radiasi matahari yang diserap oleh permukaan bumi dikurangi dengan
radiasi bumi yang keluar atmosfer. Karena terdapat hubungan antara energi dan evaporasi melalui kalor laten, maka dapat
dinyatakan sebuah persamaan untuk evaporasi
𝑬 𝒏 =
𝑹 𝒏
𝝆 𝒘. 𝒍 𝒗
En = evaporasi (cm/hari)
Rn = radiasi netto
𝜌w = rapat massa air gr/𝑐𝑚3
lv = kalor laten evaporasi (cal/gr)

15. Thank You
Dibuat oleh:
Bagus Primohadi Syaputra
Melan Rivaldo Ayomi