Sebagai makhluk hidup tentu kita sudah sangat akrab dengan udara karena kita akan selalu membutuhkan mereka. Berikut ini adalah pembahasan mengenai pengertian udara, apa saja komponen atau strukturnya, jenis-jenis udara hingga manfaatnya.
Apa itu Udara?
Udara adalah suatu benda gas yang tidak memiliki batu, wujud maupun rasa serta tidak dapat dilihat oleh mata. Udara adalah campuran dari berbagai gas yang terdapat di sekitar Bumi seperti oksigen, nitrogen, argon, karbondioksida dan gas-gas lainnya.
Meski tidak berwujud dan tak kasat mata namun sebenarnya udara terus bergerak mengelilingi bumi. Udara sangat diperlukan oleh makhluk hidup karena merupakan unsur utama yang digunakan untuk bernafas.
Karakteristik Udara
Seperti bentuk-bentuk benda lainnya udara juga mempunyai karakteristik atau sifat seperti berikut ini.
- Berbentuk Gas
Unsur pembentuk udara adalah berbagai macam gas sehingga bentuk dari udara juga berupa gas. Karena wujudnya ini lah udara tidak dapat kita lihat maupun kita cium. Tetapi keberadaannya dapat kita rasakan yakni ketika kita sedang menghirupnya.
- Menempati Ruangan
Udara memiliki sifat akan selalu bergerak menempati ruangan sekecil apapun selama masih ada sirkulasi udara. Oleh sebab itu lah kita masih bisa bernafas untuk beberapa saat ketika berada di dalam ruangan tertutup. Namun ketika ruangan tersebut tidak memiliki ventilasi maka udara akan menjadi terbatas.
- Memiliki Massa
Meski tidak dapat dilihat dan hanya bisa dirasakan namun udara memiliki massa atau berat. Salah satu alat yang dapat digunakan untuk mengukur udara adalah barometer yang berfungsi untuk mengetahui tekanan udara dan termometer yang digunakan untuk mengukur suhu udara.
- Ekspansi
Ekspansi udara adalah peningkatan volume massa udara dengan cara mengurangi tekanannya. Sifat ini akan muncul ketika udara tersebut mengalami peningkatan suhu ataupun terkena kekuatan tertentu.
- Memiliki Tekanan
Udara memiliki tekanan yang berbeda-beda tergantung pada ketinggiannya. Udara yang memiliki suhu tinggi akan mempunyai tekanan yang lebih rendah dan begitu sebaliknya. Selain itu udara yang diam cenderung akan memiliki tekanan yang lebih tinggi daripada yang bergerak.
- Memuai
Memuai adalah perubahan bentuk dari suatu benda karena panas. Perubahan ini dapat dialami oleh benda padat, cair, dan juga gas termasuk udara.
Udara akan mengalami pemuaian ketika dipanaskan. Pembuktian sederhana dari bahwa gas memuai adalah dengan memasukkan balon ke ujung botol yang dipanaskan. Maka balon tersebut perlahan akan mengembang.
- Bergerak
Udara akan bergerak ketika terjadi perbedaan tekanan udara. Pergerakan udara yakni dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Kita dapat merasakan pergerakan udara yaitu ketika adanya angin. Sebab angin adalah udara yang bergerak.
- Fleksibel
Udara adalah benda paling fleksibel bahkan melebihi benda cair. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan adanya udara di sudut tempat manapun.
- Bentuk, Volume dan Massa dapat Berubah
Bentuk udara akan berubah mengikuti bentuk wadahnya sedangkan volume dan massa udara akan berubah sesuai dengan tempatnya.
Struktur Udara
Struktur adalah komponen-komponen yang dapat membentuk sesuatu. Berikut ini adalah struktur pembentuk udara.
- Nitrogen (N)
Nitrogen adalah unsur paling utama yang membentuk udara yakni mengisi sebesar 78,09%. Pemilik rumus kimia N ini juga menjadi unsur gas terbesar yang ada di Bumi dan ke 6 di alam semesta ini. Pada tabel periodik nitrogen tergolong ke dalam non logam serta termasuk ke dalam benda gas yang tak kasat mata, tak berbau dan tidak berwarna.
- Oksigen (O2)
Komponen terbesar kedua dalam pembentukkan udara adalah oksigen. Oksigen mengisi udara dengan proporsi volume sebesar 21 persen. Selain itu oksigen menjadi komponen paling penting untuk bernafas.
- Argon (Ar)
Dibandingkan dengan struktur lainnya nama argon mungkin jarang didengar oleh masyarakat awam. Namun pada faktanya 0,934 persen dari total volume oksigen adalah argon. Argon banyak ditemukan di dalam bebatuan serta menjadi unsur terbanyak ke 12 di alam semesta.
- Karbon Dioksida (CO2)
Memiliki rumus kimia CO2, karbon dioksida sering disebut juga sebagai zat asam arang adalah dua atom oksigen yang terikat secara kovalen. Gas ini mengisi volume udara sebesar 0,003%. Jumlah karbon dioksida di atmosfer bumi sekitar 387 ppm dan jumlahnya bergantung pada kondisi tempat dan waktunya.
- Gas Lainnya
Selain ke 4 unsur utama yang telah disebutkan pada poin sebelumnya, masih ada beberapa komponen lainnya yang membentuk udara meski jumlahnya tidak terlalu banyak. Komponen tersebut antara lain Helium (He), Neon (Ne), Xenon (Xe), dan Kripton (Kr).
Sirkulasi Udara
Sirkulasi udara adalah peredaran angin dengan arah dan tekanan yang relatif sama selama dalam kurun waktu tertentu. Secara global sirkulasi ini akan membentuk sabuk angin. Sirkulasi udara terbagi menjadi yakni sebagai berikut.
- Sirkulasi Tropis
Sirkulasi tropis adalah fenomena pembentuk sel konveksi yang mendominasi iklim di wilayah tropis dan sub tropis. Udara dengan sirkulasi ini bergerak dari lintang yang lebih rendah ke arah lebih tinggi yaitu khatulistiwa kemudian mengalami peningkatan suhu.
udara ini ketika memanas bergerak naik secara vertikal menuju ke titik pusat di bagian atmosfer. Pola gerak ini yang disebut juga sebagai Hadley cell menghasilkan angin pasat.
- Sirkulasi Belahan Bumi Tengah
Sirkulasi belahan bumi tengah adalah pola gerak udara yang bergerak dari daerah di sekitar lintang 30° hingga lintang 60° atau udara yang bergerak mengalir ke arah timur dekat permukaan kemudian mengarah ke khatulistiwa dan bergerak ke barat pada lintang yang lebih tinggi.
Sirkulasi ini dikenal juga sebagai Ferrel cell atau Ferel Sel dan baru ditemukan pada abad ke-19.
- Sirkulasi Kutub
Sirkulasi kutub adalah pola sirkulasi udara yang bergerak dari arah kutub ke wilayah lintang 60°. Pola gerak udara ini disebut dengan polar cell atau Sel Kutub.
Manfaat Udara
Udara merupakan unsur yang paling dibutuhkan bagi makhluk hidup karena memiliki berbagai manfaat seperti berikut ini.
- Untuk pernafasan.
- Sebagai pembangkit listrik tenaga uap.
- membantu penyebaran spora.
- Menghalau radiasi sinar matahari.
- Proses fotosintesis.
- Bahan bakar balon udara.
- Melindungi bumi dari benda-benda luar angkasa.
- Sebagai perantara gelombang suara dan bunyi.
- Mengantarkan cahaya.
- Memperbaiki stamina dan fokus.