Udara di
puncak gunung atau di dataran tinggi biasanya lebih dingin dibandingkan
udara di dataran rendah atau di tempat yang berada di dekat permukaan
laut. Semakin tinggi suatu tempat dari permukaan laut, semakin dingin
udara di tempat tersebut. Seharusnya udara di puncak gunung lebih panas
karena puncak gunung lebih dekat dengan matahari mengapa di puncak gunung lebih dingin ?
Menurut hukum gravitasi Newton,
besar gaya gravitasi bumi pada suatu tempat berbanding terbalik dengan
kuadrat jarak antara pusat bumi dengan tempat itu. Jadi semakin jauh
suatu tempat dari pusat bumi, semakin kecil gaya gravitasi bumi
pada tempat tersebut. Dengan kata lain, semakin tinggi suatu tempat
dari permukaan laut, semakin kecil gaya gravitasi bumi pada tempat itu.
Jadi gaya gravitasi bumi pada tempat di dekat permukaan laut atau di
dataran rendah lebih besar daripada gaya gravitasi bumi di dataran tinggi atau di puncak gunung.
Selain menarik buah jatuh menuju permukaan tanah, menarik manusia sehingga kita tetap berkeliaran di permukaan tanah
, gaya gravitasi bumi juga menarik udara sehingga udara tetap berada di
dekat permukaan bumi. Semakin besar gaya gravitasi bumi, semakin banyak
udara yang ditarik, sebaliknya semakin kecil gaya gravitasi bumi,
semakin sedikit udara yang ditarik. Gaya gravitasi bumi pada tempat di
dekat permukaan laut lebih besar sehingga jumlah udara yang berada di
dekat permukaan laut lebih banyak. Sebaliknya gaya gravitasi bumi di
puncak gunung lebih kecil sehingga jumlah udara yang ada di puncak
gunung lebih sedikit.
Udara terdiri
dari molekul-molekul gas yang selalu bergerak dengan kecepatan tertentu.
Setiap molekul gas yang bergerak mempunyai energi kinetik.
Semakin banyak udara, semakin besar energi kinetik. Semakin cepat
gerakan molekul udara, semakin besar energi kinetik. Jumlah udara di
puncak gunung lebih sedikit sehingga energi kinetik udara lebih kecil.
Sebaliknya jumlah udara pada tempat di dekat permukaan laut lebih banyak
sehingga energi kinetik udara lebih besar.
Coba
tumbukkan kedua tangan anda. Apa yang anda rasakan ? Tangan anda terasa
hangat ketika terjadi tumbukan. Ketika tangan anda bergerak, tangan
anda mempunyai energi kinetik. Besar atau kecilnya energi kinetik
bergantung pada kecepatan gerak tangan anda dan massa tangan anda.
Semakin cepat gerakan tangan anda sebelum kedua tangan anda bertumbukan,
semakin hangat tangan anda akibat tumbukan. Jadi besar atau kecilnya
energi kinetik menentukan panas atau dingin yang anda rasakan. Demikian
juga dengan molekul-molekul gas atau udara. Molekul-molekul gas
mempunyai massa dan ketika bergerak dengan kecepatan tertentu, molekul
gas mempunyai energi kinetik. Besar atau kecilnya energi kinetik
menentukan banyak atau sedikit panas yang dihasilkan ketika terjadi tumbukan antara molekul-molekul gas.
Udara
di puncak gunung mempunyai energi kinetik lebih kecil sehingga panas
yang dihasilkan ketika terjadi tumbukan antara molekul gas juga sedikit.
Sebaliknya udara pada tempat di dekat permukaan laut mempunyai energi
kinetik lebih besar sehingga panas yang dihasilkan ketika terjadi
tumbukan antara molekul gas juga banyak. Selain itu, jika jumlah molekul
gas sedikit maka peluang terjadinya tumbukan juga kecil. Jika jumlah
molekul gas banyak maka peluang terjadi tumbukan lebih besar. Banyak
atau sedikitnya jumlah tumbukan antara molekul juga menentukan banyak
atau sedikit panas yang dihasilkan.