Psikologi Perkembangan : Kesulitan Akademik

MAKALAH

AIR DAN UDARA

Disusun guna memenuhi tugas mata kuliah Konsep Dasar IPA di Sekolah Dasar

Dosen pengampu : Desi Wulandari, S.Pd, M.Pd

Oleh :

1.      Tri Rokhayati                    1401413309

2.      Farokhah Waladiyah         1401413330

3.      Nurhidayatulloh                1401413337

4.      Dian Wahyuningtyas        1401413338

PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR

FAKULTAS ILMUPENDIDIKAN

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2013

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang Masalah

Air (H₂O) merupakan kebutuhan pokok manusia. Tubuh manusia 75% terdiri dari air, antara lain terdapat pada otak, ginjal, jantung, paru-paru, tulang, dan darah. Sehingga apabila tubuh kekurangan air maka akan menyebabakan terganggunya fungsi organ tubuh. Planet bumi yang dihuni manusia dan  makhluk hidup inipun juga permukaannya terdiri dari 71% air yang berupa samudra dan dalam berbagai bentuk lainnya, 140 juta dari total 200 juta mil² permukaan bumi ditutupi oleh lautan. Oleh karena itu air merupakan komponen penting yang dibutuhkan makhluk hidup

Udara adalah sumber daya yang berharga bagi kehidupan. Udara terdiri dari campuran gas antara lain 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% gas-gas lain seperti xenon, karbon dioksida, argon, neon, hidrogen, helium, dan kripton. Udara merupakan salah satu konsep materi dalam Fisika yang tidak dapat terlepas dengan kehidupan sehari-hari. Udara memiliki peranan yang sangat penting terutama dalam proses respirasi makhluk hidup. Selain itu, udara dapat dimanfaatkan dalam berbagai kehidupan, misalnya sebagai pembangkit listrik tenaga angin. Konsep tentang udara juga diaplikasikan dalam cara kerja beberapa peralatan, misalnya AC (Air Conditioner) , kapal layang, dan balon udara

Berdasarkan uraian tersebut, maka makalah ini akan membahas secara khusus tentang air dan udara, ditinjau dari segi konsep, sifat, jenis, dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

A.    Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dipaparkan, maka rumusan masalah dari makalah ini antara lain :

1.      Bagaimanakah konsep air ?

2.      Apa saja sifat-sifat air?

3.      Bagaimanakah  substansi air dalam fisika ?

4.      Bagaimanakah  penerapan air dalam  kehidupan sehari-hari ditinjau dari sifat-sifatnya?

5.      Bagaimanakah konsep tentang udara beserta sifat-sifatnya?

6.      Bagaimanakah bentuk penerapan konsep udara dalam substansi Fisika?

7.      Bagaimanakah bentuk dan prosedur pemanfaatan konsep udara dalam substansi Fisika?

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Konsep Air

1.      Definisi Air

Air merupakan suatu senyawa kimia sederhana yang terdiri atas 2 atom hidrogen (H) dan 1 atom Oksigen (O). Air mempunyai ikatan Hidrogen yang cenderung bersatu padu untuk menentang kekuatan dari luar yang akan memecahkan ikatan-ikatan ini.Air dalam kondisi normal berbentuk cair merupakan suatu pelarut yang penting, yaitu melarutkan banyak zat kimia lainnya seperti garam, gula, asam dan beberapa macam molekul organik.

2.      Sifat-sifat air

a.       Air akan menempati ruang dan mempunyai massa

b.      Permukaan air yang tenang selalu datar

Permukaan air selalu datar jika air dalam keadaan diam dan tenang. Berbeda dengan partikel gas yang tidak akan bisa diam dan tenan

c.       Air Mengalir dari Tempat yang Tinggi ke Tempat yang Lebih Rendah.
Air hujan yang jatuh di atap rumah mengalir dari tempat yang tinggi (genting) ke tempat yang lebih rendah. Air yang berasal dari gunung akan mengalir ke sungai dan akhirnya menuju ke laut

d.       Air dapat Melarutkan berbagai Zat

Air adalah pelarut yang penting karena dapat melarutkan zat-zat tertentu. Yang dimaksud larut dalam air, yaitu dapat menyatu dengan air. Sifat tersebut dapat dimanfaatkan manusia untuk memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari. Manfaat kelarutan beberapa macam zat dalam air bagi makhluk hidup adalah sebagai berikut :

·  Kita dapat menikmati masakan yang lezat dan enak rasanya karena air dapat melarutkan garam, gula, dan zat penyedap makanan.

·  Penderita yang sedang sakit dapat sembuh setelah minum obat karena air dapat melarutkan obat-obatan. Contohnya adalah penderita diare dapat sembuh setelah meminum garam oralit yang dilarutkan dalam air.

·  Air dapat melarutkan obat pembasmi kuman yang biasa dicampurkan ke dalam air pada waktu mengepel atau membersihkan lantai.

·  Air dapat melarutkan sejumlah unsur makanan yang kita makan.

·  Air merupakan zat pelarut dalam metabolisme tubuh yang akan membersihkan kotoran yang ada dalam pencernaan.

e.       Air Menekan ke Segala Arah

Contohnya adalah beratnya tubuh seorang penyelam yang akan menyelami sebuah lautan. Tentu saja iya, karena makin dalam permukaan air makin besar juga tekanan yang dihasilkan oleh air tersebut. Di bawah laut tekanan air akan menekan dengan kuat penyelam, jika mereka masuk terlalu dalam. Itulah sebabnya, para penyelam harus memakai pakaian dan alat khusus untuk melindungi tubuh mereka dari tekanan air.

f.       Air Meresap Melalui Celah-Celah Kecil
Sifat air yang lain adalah air dapat meresap melalui celah-celah kecil. Celah-celah kecil itu disebut pori-pori. Ada benda yang mempunyai celah-celah kecil (pori-pori) sehingga air dapat meresap melalui celah-celah kecil tersebut. Peristiwa ini disebut Kapilaritas.

g.      Air dapat berubah Wujud
Air dapat berubah wujud atau berubah bentuk. Air dapat ditemui dalam tiga wujud, yaitu cair, padat, dan gas.

3. Jenis-Jenis Air

Air merupakan sumber kehidupan yang tidak dapat tergantikan oleh apa pun juga. Tanpa air manusia, hewan dan tanaman tidak akan dapat hidup. Air di bumi dapat digolongkan menjadi dua, yaitu :

a.       Air Tanah

Air tanah adalah air yang berada di bawar permukaan tanah. Air tanah dapat kita bagi lagi menjadi dua, yakni air tanah preatis dan air tanah artesis.

1)      Air Tanah Preatis (dangkal)

Air tanah preatis adalah air tanah yang letaknya tidak jauh dari permukaan tanah serta berada di atas lapisan kedap air/impermeable. Sumur-sumur air disekitar kita termasuk dalam air tanah dangkal.

2)      Air Tanah Artesis (dalam)

Air tanah artesis letaknya sangat jauh di dalam tanah serta berada di antara dua lapisan kedap air. Jika air tersebu mendapat tekanan yang cukup tinggi akan dapat memancar yang disebut artesis dan geyser.

b.      Air Permukaan

Air pemukaan adalah air yang berada di permukaan tanah dan dapat dengan mudah dilihat oleh mata kita. Contoh air permukaan seperti laut, sungai, danau, kali, rawa, empang, dan lain sebagainya. Air permukaan dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

1)      Perairan darat

Perairan darat adalah air permukaan yang berada di atas daratan misalnya seperti rawa-rawa, danau, sungai, dan lain sebagainya.

2)      Perairan laut

Perairan laut adalah air permukaan yang berada di lautan luas. Contohnya seperti air laut yang berada di laut.

Siklus hidrologi

Siklus hidrologi  merupakan sirkulasi yang tidak pernah berhenti dari air di bumi dimana air dapat berpindah dari darat ke udara kemudian ke darat lagi bahkan tersimpan di bawah permukaan dalam tiga fasenya yaitu cair (air), padat (es), dan gas (uap air). Siklus hidrologi melibatkan pertukaran energi panas, yang menyebabkan perubahan suhu.

Siklus kecil

            Siklus sedang

            

Siklus besar

          

4.      Kegunaan air dalam kehidupan sehari-hari

a.       Keperluan rumah tangga, misalnya untuk minum, masak, mandi, cuci dan pekerjaan lainnya,

b.      Keperluan umum, misalnya untuk kebersihan jalan dan pasar, pengangkutan air limbah, hiasan kota, tempat rekreasi dan lain-lainnya.

c.       Keperluan industri, misalnya untuk pabrik dan bangunan pembangkit tenaga listrik.

d.      Keperluan perdagangan, misalnya untuk hotel, restoran, dll.

e.       Keperluan pertanian dan peternakan

f.       Keperluan pelayaran dan lain sebagainya

B.     Konsep udara

a.       Definisi udara

Udara adalah campuran gas yang terdapat pada permukaan bumi. Udara bumi yang kering mengandung 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas-gas lain. Udara akan berubah sesuai dengan ketinggiannya.

b.      Sifat-sifat udara

1. Udara dimana-mana, tidak dapat dilihat tetapi dirasakan.
2. Udara menekan kesegala arah.
3. Mempunyai massa (berat).
4. Bentuk, volume, dan berat jenisnya selalu berubah-ubah.
5. Menempati ruang.
6. Mengembang bila dipanaskan dan menyusut bila didinginkan.
7. Udara yang bergerak memiliki tekanan yang lebih rendah dari pada udara diam.
8. Di tempat yang panas udara bergerak naik, diganti oleh udara yang dingin.

Lapisan-lapisan udara di atmosfer

Atmosfer terdiri dari berbagai macam lapisan udara. Lapisan udara tersebut memiliki nama dan fungsi yang berbeda sesuai dengan ketinggiannya. Lapisan udara di atmosfer terbagi atas beberapa lapisan:

a.    Lapisan troposfer
Ciri lapisan troposfer:
-    Ketinggiannya tidak sama. Di khatulistiwa mencapai 18 km dan di lintang sedang 11 km. Di kutub utara 9 km dan di kutub selatan 8 km.
-    Terjadi gejala-gejala cuaca seperti adanya awan, hujan, halilintar, angin dan gejala lainnya seperti polusi udara dan gejala optik seperti embun, kabut, dsb.
-    Antara lapisan troposfer dengan lapisan di atasnya (stratosfer) terdapat lapisan peralihan yang disebut tropopause yang tebalnya 2 km dan suhu berkisar antara -55 derajat celcius sampai dengan -60 derajat celcius.

b.    Stratosfer
-    Ketebalan antara 18-55 km.
-    Banyak terdapat ozon (O3) yang berguna untuk melindungi bumi dari sengatan radiasi ultraviolet matahari.
-    Antara lapisan stratosfer dengan lapisan di atasnya (mesosfer) terdapat lapisan peralihan yang disebut stratopause, merupakan konsentrasi ozon yang paling besar.
-    Untuk menghindari gangguan cuaca, pesawat bermesin jet biasanya terbang di lapisan stratosfer.

c.    Mesosfer
-    Mesosfer tebalnya antara 55-80 km.
-    Pada lapisan ini apabila ada meteor yang masuk ke permukaan bumi akan terbakar dan terurai.

d.    Thermosfer (Ionosfer)
-    Lapisan thermosfer disebut juga lapisan ionosfer, tebalnya antara 80-800 km.
-    Lapisan ini merupakan tempat terjadinya ionisasi (lapisan ion yang bermuatan listrik) yang berguna untuk menghantarkan gelombang radio.

e.    Lapisan eksosfer
Lapisan eksosfer adalah lapisan terluar dari atmosfer bumi. Tebalnya antara 800-1000 km. Pada lapisan ini pengaruh gaya berat sudah sangat kecil dan sudah menyatu dengan angkasa luar.

Angin Lembah

o  Pengertian angin lembah

            Angin lembah adalah angin yang bergerak dari lembah menuju gunung akibat dari suhu di lembah lebih rendah (tekanan tinggi) sedangkan suhu di gunung lebih panas (tekanan rendah).

o  Proses terjadinya angin lembah

            Ketika matahari terbit, gunung adalah daerah yang pertama kali mendapat panas dan sepanjang hari selama proses tersebut gunung mendapat energi panas lebih banyak daripada lembah. Sehingga suhu di gunung lebih tinggi dari pada suhu di lembah gunung. Hal ini mengakibatkan,  udara panas dari gunung naik dan digantikan oleh udara dingin dari lembah, sehingga terjadi aliran udara (angin) dari lembah menuju gunung. Angin lembah terjadi pada waktu siang hari.

Angin Gunung

o  Pengertian angin gunung

            Angin gunung adalah angin yang bergerak dari gunung menuju lembah akibat dari suhu di gunung lebih tinggi (tekanan rendah) sedangkan suhu di lembah lebih dingin (tekanan tinggi).

o  Proses terjadinya angin gunung

Ketika sore hari (matahari mulai terbenam), gunung telah mendingin sedangkan lembah masih panas (dalam proses mengeluarkan panas). Sehingga suhu di lembah lebih panas daripada suhu di gunung. Hal ini mengakibatkan, udara panas dari lembah naik dan digantikan oleh udara dingin dari gunung, sehingga terjadi aliran udara (angin) dari gunung menuju lembah. Angin gunung terjadi pada waktu sore hari atau saat matahari terbenam.

      Angin laut

Angin laut terjadi ketika pada pagi hingga menjelang sore hari, daratan menyerap energi panas lebih cepat dari lautan sehingga suhu udara di darat lebih panas daripada di laut. Akibatnya udara panas di daratan akan naik dan digantikan udara dingin dari lautan. Maka terjadilah aliran udara dari laut ke darat.

Angin darat

Angin darat terjadi ketika pada malam hari energi panas yang diserap permukaan bumi sepanjang hari akan dilepaskan lebih cepat oleh daratan (udara dingin). Sementara itu di lautan energi panas sedang dalam proses dilepaskan ke udara. Gerakan konvektif tersebut menyebabkan udara dingin dari daratan bergerak menggantikan udara yang naik di lautan sehingga terjadi aliran udara dari darat ke laut.

c.       Kegunaan udara bagi kehidupan manusia antara lain:
- Membantu kehidupan sehari-hari, seperti mengeringkan pakaian, 
menerbangkan layang-layang, penyerbukan tumbuhan, dan mengisi ban sepeda
atau ban mobil.
- Untuk menggerakkan kincir angin. 
Gerakan kincir angin ini dapat dimanfaatkan untuk memompa air guna 
keperluan pertanian.
- Membantu proses pembakaran.
Bagian udara yang membantu pembakaran adalah oksigen.
- Perantara penyampaian suara atau bunyi. 
Bunyi dapat merambat melalui zat padat, zat cair, maupun zat gas (udara).
- Diperlukan untuk pernapasan.

BAB III

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

Dari pembahasan yang telah dipaparkan, maka dapat diambil kesimpulannya, antara lain:

Air merupakan suatu senyawa kimia sederhana yang terdiri atas 2 atom hidrogen (H) dan 1 atom Oksigen (O).

Sifat-sifat air

1.      Air akan menempati ruang dan mempunyai massa

2.      Permukaan air yang tenang selalu datar

3.      Air Mengalir dari Tempat yang Tinggi ke Tempat yang Lebih Rendah.

4.      Air Menekan ke Segala Arah

5.      Air Meresap Melalui Celah-Celah Kecil

6.      Air dapat berubah Wujud

1.      Udara merupakan campuran berbagai gas yg tidak berwarna dan tidak berbau yang memenuhi ruang di atas bumi

2.      Udara memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

a.       Udara berbentuk gas

b.      Udara menempati ruang

c.       Udara memiliki massa

d.      Udara mempunyai tekanan

e.       Udara memuai jika dipanaskan

f.       Udara menyusut jika didinginkan

g.      Udara berhembus dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah.

3.      Pemanfaatan udara dalam kehidupan sehari-hari dapat dijumpai dalam penggunaan turbin angin sebagai pembangkit listrik dengan mekanisme kerja:

a.       Angin akan meniup bilah kincir angin sehingga bilah bergerak

b.      Bilah kincir angin akan memutar poros didalam nacelle

c.       Poros dihubungkan ke gearbox, di gearbox kecepatan perputaran poros ditingkatakan dengan cara mengatur perbandingan roda gigi dalam gearbox

d.      Gearbox dihubungkan ke generator. generator merubah energi mekanik menjadi energi listrik dari generator energi listrik menuju transformer untuk menaikan tegangannya kemudian baru didistribusikan ke konsumen

4.      Penerapan konsep tentang udara juga dimanfaatkan dalam penggunaan AC dan kapal layang

SARAN

Sebagai calon guru Sekolah Dasar mahasiswa hendaknya perlu memahami pentingnya pemahaman konsep udara dan penerapan serta pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari dengan baik untuk menghindari kesalahan konsep (misconception) dalam pembelajaran tentang materi pokok udara kelak di Sekolah Dasar.

Daftar pustaka

Definisimu.blogspot.com/2012/07/definisi-air-html

Secretto12up.blogspot.com/2011/12/berbagai-macam-sifat-siklus-air-beserta.html

Sifatudara.blogspot.com

Amaliaknowledge.wrodpress.com/2012/05/11/macam-macam-udara/

rinesaa.blogspot.com/2012/07/angin-lembah-dan-angin-gunung.html

www.cuacajateng.com/angindaratdananginlaut.htm