Psikrometrik (Psychrometric)

Psikrometrik

Psikrometrik adalah bidang yang mempelajari tentang bagaimana menentukan sifat-sifat fisis dan termodinamika suatu gas yang didalamnya terdapat campuran antara gas-uap. Sebagai contoh adalah menentukan sifat-sifat dari campuran udara dan uap air. Adapun sifat-sifat tersebut anatara lain: Dry Bulb Temperature, Wet Bulb Temperature,  Dew Point, Relative Humidity, Humidity Ratio, Enthalpy, Volume Spesific.

Berikut adalah penjelasan dari masing-masing sitat-sifat tersebut:

Dry Bulb temperature (DBT),  yaitu suhu yang ditunjukkan dengan thermometer bulb biasa dengan bulb dalam keadaan kering. Satuan untuk suhu ini bias dalam celcius, Kelvin, fahrenheit. Seperti yang diketahui bahwa thermometer menggunakan prinsip pemuaian zat cair dalam thermometer. Jika kita ingin mengukur suhu udara dengan thermometer biasa maka terjadi perpindahan kalor dari udara ke bulb thermometer. Karena mendapatkan   kalor maka zat cair (misalkan: air raksa) yang ada di dalam thermometer mengalami pemuaian sehingga tinggi air raksa tersebut naik. Kenaikan ketinggian cairan ini yang di konversika dengan satuan suhu (celcius, Fahrenheit, dll).

Gambar 1. Thermometer (sumber gambar:  thebeerkag.co.za)

Wet Bulb Temperature (WBT), yaitu suhu bola basah. Sesuai dengan namanya “wet bulb”, suhu ini diukur dengan menggunakan thermometer yang bulbnya (bagian bawah thermometer) dilapisi dengan kain yang telah basah kemudian dialiri udara yang ingin diukur suhunya.

Perpindahan kalor terjadi dari udara ke kain basah tersebut. Kalor dari udara akan digunakan untuk menguapkan air pada kain basah tersebut, setelah itu baru digunakan untuk memuaikan cairan yang ada dalam thermometer.

Untuk menjelaskan apa itu wet bulb temperature, dapat kita gambarkan jika ada suatu kolam dengan panjang tak hingga diatasnya ditutup.  Kemudian udara dialirka melalui permukaan air. Dengan adanya perpindahan kalor dari udara ke permukaan air maka terjadilah penguapan.  Udara menjadi jenuh diujung kolam air tersebut. Suhu disinilah yang dinamakan Wet Bulb temperature.

Gambar 2. Penjelasan Perbedaan Dry Bulb dan Wet Bulb temperature.

Untuk mengukur dua sifat (Dry dan Wet bulb temperature) ini sekaligus biasanya menggunkan alat yang namanya sling, yaitu dua buah thermometer yang di satukan pada sebuah tempat yang kemudian tempat tersebut dapat diputar.  Satu thermometer biasa dan yang lainnya thermometer dengan bulb diselimuti kain basah.

<

Gambar 3. Sling (sumber gambar: meted.ucar.edu)

Dew Point, yaitu suhu dimana udara telah mencapai saturasi (jenuh). Jika udara tersebut mengalami pelepasan kalor sedikit saja, maka uap air dalam udara akan mengembun.

Humidity Ratio (w), yaitu ukuran massa uap air yang ada dalam satu satuan udara kering (Satuan International: gram/kg).

Relative Humidity (RH),  Perbandingan antara fraksi mol uap dengan fraksi mol udara basah pada suhu dan tekanan yang sama (satuannya biasanya dalam persen (%)).

Volume Spesifik (v), yaitu besarnya volume udara dalam satu satuan massa. (SI: m3/kg)

Enthalpy (h), yaitu banyaknya kalor (energy) yang ada dalam udara setiap satu satuan massa. Enthalpy ini merupakan jumlah total energi yang ada dalam udara terebut, baik dari udara maupun uap air yang terkandung didalamnya.

KARTA PSIKROMETRIK (PSYCHROMETRIC CHART)

Karta psikrometrik merupakan sebuah diagram yang didalamnya terdapar sifat-sifat dari udara. Dengan sebuah karta psikrometrik dapat diketahui sifat-sifat udara dengan mengetahui setidaknya 2 sifat udara yang lainnya. Sebagai contoh: disebuah ruangan kita ukur  suhu WBT dan DBT dengan sling, dengan mengetauhui dua suhu tersebut maka kita dapat menentukan sifat-sifat lainnya (RH,volume spesifik, humidity ratio, enthalpy). Sifat-sifat udara lainnya itu dapat ditentuka dengan cara mencari titik perpotongan garis dua besaran yang telah diketahui. Di titik tersebut dapat dilihat sifat-sifat lainnya.

Gambar 4. Titik pada psikrometrik

Gambar 5. Karta Psikrometrik (sumber: wikipedia.org)

(Tri Ayodha Ajiwiguna)