![隆T
隆t
= Dq
隆2T
隆 2
+1
倹 (1
2
+ +1
)
2
Diketahui bahwa Dq [
2 ] = 0,5
諮
+
= , (諮
+ 諮+
)
T= perkiraan temperatur tnh pd suatu waktu & kedalaman tertentu
i = kedalaman tertentu
j = waktu tertentu](https://image.slidesharecdn.com/04-230406073551-d84a0578/85/04-TEMPERATUR-TANAH-pptx-17-320.jpg)
![2). Dari tabel di atas dapat ditentukan nilai Dq dan t untuk
kedalaman 15 cm:
Dq [
2 ] = 0,5 Dq = 0,5 [ 2/] = 0,5[ 10 2/2] = 25 cm2/jam
Utk kedalaman 15 cm =0,5[ 2/倹] 0,5[ 15 2/25]=4,5 jam
3). Permukaan sebidang tanah bertemperatur 20尊C. Pada suatu
saat, t=0, didirikan bangunan yg menyebabkan temperaturnya
0尊C. Bila konduktivitas panas tanah 18 kal/cm.jam.尊C , 慮v = 0,22
dan bulk density = 1,25 g/cm3; tentukan waktu yg diperlukan
sehingga pada kedalaman 30 cm bertemperatur 16尊C, setelah
bangunan didirikan.](https://image.slidesharecdn.com/04-230406073551-d84a0578/85/04-TEMPERATUR-TANAH-pptx-19-320.jpg)
![Solusi: Pilih kenaikan kedalaman 10 cm Z = 10 cm
Dq =
情
0,2 b + 慮v
=
18
0,2.1,25 + 0,22
= 38 cm2/jam
=0,5[ 2/倹] = 1,32 jam disusun tabel sbb:
Z, i
(cm) t , j (jam)
0 1,32 2,64 3,96 5,28 6,60 7,92 9,24
0 0 0 0 0 0 0 0 0
10 20
20 20
30 20
40 20
50 20
諮
,
= , 諮
+ 諮
= 0,5 (0 +20)
= 10 尊C
諮
+
= , (諮
+ 諮+
)](https://image.slidesharecdn.com/04-230406073551-d84a0578/85/04-TEMPERATUR-TANAH-pptx-20-320.jpg)
More Related Content
Similar to 04. TEMPERATUR TANAH.pptx (20)
04. TEMPERATUR TANAH.pptx
- 1. TEMPERATUR TANAH DR. IR. U. E. SURYADI SOIL SCIENCE DEPARTMENT a.Bentuk Perpindahan Energi b.Konduksi Panas dalam Tanah c.Keterhantaran Panas d.Daerah Panas Profil Tanah
- 2. Soil temperature, its value at any moment and the manner of its variation in time and space, is a factor of primary importance in determining the rates and directions of soil physical processes and of energy and mass exchange with the atmosphere. Temperature governs evaporation and aeration as well as the types and rates of chemical reactions that take place in the soil. Finally, soil temperature strongly influences biological processes, such as seed germination, seedling emergence and growth, root development, and microbial activity.
- 3. RENDAHNYA TEMP. MENYEBABKAN RENDAHNYA KONSENTRASI O2: T < 18尊C O2 = 2,2% T = 30尊C O2 = 21%
- 4. SIFAT-SIFAT PANAS TANAH: 1.Temperatur intensitas panas dalam tanah 2.Kandungan panas kalori 3.Kapasitas panas (C) panas yang diperlukan utk menaikkan temperatur satu unit volume/massa tanah sebesar 1尊C kal/cm3.尊C atau kal/g.尊C 4.Konduktivitas panas (K) jumlah aliran panas untuk setiap area per waktu thdp gradient temperatur kal/cm.s.尊C The pertinent values of the three parameters just defined, namely, the volumetric heat capacity C, thermal conductivity , and thermal diffusivity DT. Together, they are called the thermal properties of soils
- 5. A soils volumetric heat capacity C is defined as the change of a unit volumes heat content per unit change in temperature. It is expressed as cal per cm3 per degree or joules per m3 per degree. Thus, C depends on the composition of the soils solid phase (mineral and organic components), on particle density (), and on soil wetness (Table 12.1).
- 6. KONDUKTIVITAS PANAS Since the thermal conductivity of air is very much smaller than that of water or solid matter, a high air content (or low water content) corresponds to a low thermal conductivity. Kemampuan bahan menghantarkan panas Mineral soil matter is good conductor, water intermediate, air very poor. Mineral soils have larger thermal conductivity than organic soils Mineral Soil Organic Soil
- 7. KAPASITAS PANAS CV: Untuk tanah mineral lembab Cv tergantung pd kandungan air dan komposisi material mineral/organik dlm tanah. Panas jenis tanah mineral = 0,2 kal/g.尊C. Perbandingan konduktivitas panas K thdp kapasitas panas per volume C (=Cm) disebut difusivitas panas DT, shg: DT = K/C Diartikan sebagai perubahan kandungan panas per unit volume tanah per unit perubahan temperatur, dgn satuan kalori/cm3.K atau Joule/m3.K. atau kalori/g.尊C ATAU: Jmlh panas yg diperlukan utk menaikkan temperatur satu unit volume atau massa tanah sebesar 1尊C
- 8. C dapat dihitung dari penjumlahan C dari bentuk bahan tanah, beratnya (volume fraksi) C = fsiCsi + fwCw + faCa f = volume fraksi setiap fase zat s = padatan, si= variasi fase padatan misalnya mineral/bo w = air ; a = udara Nilai C masing2 komponen: Cw= w Cmw; Ca= a Cma, (a=1/1000) ; Csi= si Cmsi C = fm Cm+ fo Co +fw Cw + (faCa=0) C = fm Cm+ fo Co +fw Cw m = bahan mineral; o = bo; w = air fm+fo+fw+fa=1 fm+fo+fw=1-fa total porositas f=fa+fw
- 9. Berdasarkan Tabel 12.1. maka: C = 0,48fm + 0,6fo + fw
- 10. INCOMING SHORTWAVE FROM SUN OUTGOING LONGWAVE FROM EARTH-ATMOSPHERE
- 11. TEMPERATUR TANAH BERVARIASI: PERTUKARAN PANAS DGN UDARA KONDUKSI DAN KONVEKSI PERTUKARAN PANAS DGN LINGKUNGAN RADIASI ALIRAN PANAS DLM TANAH KONDUKSI PROSES FISIKA, KIMIA, BIOLOGI KAPASITAS PANAS Cv PADA TANAH MINERAL LEMBAB TERPENGARUH OLEH KANDUNGAN AIR DAN KOMPOSISI MATERIAL MINERAL/ORGANIK DLM TANAH. Cv = 0,2 b + 慮v atau Cv = b (0,2 + 慮m) Cv=kapasitas panas volumetrik tanah b= bobot isi tanah 慮v= kandungan air tanah (%vol) 慮m= kandungan air tanah (%grav)
- 13. JMLH PANAS Qq yang diperlukan utk mengubah temperatur pd vol tanah tertentu V dari temperatur T1 ke T2 : Qq = Cv.V (T2 T1) = Cv.V. T ;nilai Cv bervariasi tergantung perubahan kadar air Utk ALIRAN PANAS TETAP: Qq = - Kq At T z Kq= konduktivitas panas At= luas - waktu T z = gradient temperature dlm arah z (vertikal) Qq At = Jq = fluks densitas panas = G Jq = G = 賊 Cv.V. T At
- 14. No KEDALAMAN TANAH (cm) TEMPERATUR (尊C) BOBOT ISI ( g.cm-3) 慮v 05.00 14.00 1 0 5 15 35 1,0 0,05 2 5 20 20 30 1,1 0,10 3 20 60 18 25 1,2 0,20 4 60 - 120 17 18 1,3 0,25 Tentukan jmlh panas yg terjerap dlm tanah utk per luas permukaan area, Qq A , dari waktu 05.00 s.d. 14.00 Solusi: Qq A = (0,2 b + 慮v) V. T A Qq A = ( Qq A )0-5 + + ( Qq A )60-120 = 227 kal/cm3
- 15. 0 5 10 Kedalaman tanah (cm) Kq = 0,004 kal/cm.s.尊C Ts = 20尊C T5 = 25尊C Tentukan jmlh panas per unit area yg mengalir dr atas sampai kedalaman 5 cm selama 1 hari, dgn anggapan temperatur harian tetap konstan. SOLUSI: Qq = - Kq At Ts T5 Zs Z5 A = 1cm2; t= 86400s; T= -5尊C ; Z = 0 (-5) = 5 cm Qq = +346 kal + aliran panas ke atas (sesuai arah gradient temperatur)
- 16. Utk ALIRAN PANAS TIDAK TETAP: Kenyataan hanya sedikit sekali terjadi aliran panas yg tetap dlm tanah, krn temperatur tanah pd setiap saat dan kedalaman tanah tertentu dpt bervariasi atau mengalami penurunan/penaikan yg bertahap 隆T 隆t = Dq 隆2T 隆 2 Dq = 情 駒 difusivitas panas (cm2/t) Konduktivitas panas tanah 18 kal/cm.jam.尊C , 慮v = 0,22, b = 1,25 g/cm3. Tentukan difusivitas panas! Dq = 情 0,2 b + 慮v = 18 0,2.1,25 + 0,22 = 38 cm2/jam
- 17. 隆T 隆t = Dq 隆2T 隆 2 +1 倹 (1 2 + +1 ) 2 Diketahui bahwa Dq [ 2 ] = 0,5 諮 + = , (諮 + 諮+ ) T= perkiraan temperatur tnh pd suatu waktu & kedalaman tertentu i = kedalaman tertentu j = waktu tertentu
- 18. waktu j 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 00.00 18,6 21,8 23,2 21,8 21 20 18,8 18,5 18 17 16,5 02.00 16,8 16,5 04.00 15,5 16,5 06.00 15,6 16,5 08.00 17,3 16,5 10.00 23,9 16,5 12.00 32,1 16,5 14.00 38,7 16,5 16.00 37,4 16,5 18.00 31,9 16,5 20.00 26,5 16,5 22.00 23,2 16,5 24.00 21,5 16,5 kedalaman(cm) i 1). Tentukan T utk i, Z (10cm), dan j, t (2jam) lainnya, dgn cttn bhw T (tulisan merah) kondisi awal (baris atas), kondisi permukaan tanah (kolom kiri), asumsi konstan (kolom kanan) Untuk T pd i = 10 cm dan j = pukul 02.00 : 諮 + = , (諮 + 諮+ ) (j+1)=2; i=10 trhdp kondisi semula 諮 = , 諮 + 諮 = 0,5 (18,6 +23,2 = 20,9 尊C
- 19. 2). Dari tabel di atas dapat ditentukan nilai Dq dan t untuk kedalaman 15 cm: Dq [ 2 ] = 0,5 Dq = 0,5 [ 2/] = 0,5[ 10 2/2] = 25 cm2/jam Utk kedalaman 15 cm =0,5[ 2/倹] 0,5[ 15 2/25]=4,5 jam 3). Permukaan sebidang tanah bertemperatur 20尊C. Pada suatu saat, t=0, didirikan bangunan yg menyebabkan temperaturnya 0尊C. Bila konduktivitas panas tanah 18 kal/cm.jam.尊C , 慮v = 0,22 dan bulk density = 1,25 g/cm3; tentukan waktu yg diperlukan sehingga pada kedalaman 30 cm bertemperatur 16尊C, setelah bangunan didirikan.
- 20. Solusi: Pilih kenaikan kedalaman 10 cm Z = 10 cm Dq = 情 0,2 b + 慮v = 18 0,2.1,25 + 0,22 = 38 cm2/jam =0,5[ 2/倹] = 1,32 jam disusun tabel sbb: Z, i (cm) t , j (jam) 0 1,32 2,64 3,96 5,28 6,60 7,92 9,24 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 20 20 20 30 20 40 20 50 20 諮 , = , 諮 + 諮 = 0,5 (0 +20) = 10 尊C 諮 + = , (諮 + 諮+ )
- 21. Grafik dari contoh soal 1 ????