Kita sering menggunakan kata 'energi' dalam percakapan sehari-hari. Ada banyak bentuk energi yang kita gunakan setiap hari untuk bergerak, berbicara, memasak, melompat, atau menyalakan lampu, pemanas, musik, dan TV. Dalam pelajaran ini, kita akan mempelajari energi dan berbagai bentuknya melalui situasi yang Anda alami dalam kehidupan sehari-hari.
Mari kita mulai.
Energi menciptakan segala sesuatu. Setiap kali sesuatu bergerak, itu karena energi. Setiap kali sesuatu menghangat, itu karena energi. Setiap kali sesuatu mengeluarkan suara, itu karena energi. Kita menggunakan energi untuk berpikir, bermain, dan berbicara. Bahkan, setiap kali kita melakukan sesuatu, kita menggunakan energi!
Kita menggunakan energi untuk memanaskan dan mendinginkan rumah, sekolah, dan kantor. Kita menggunakan energi untuk lampu dan peralatan. Energi membuat kendaraan kita bergerak, pesawat terbang, kapal berlayar, dan mesin beroperasi.
Semua makhluk hidup juga membutuhkan energi. Tumbuhan menggunakan cahaya matahari untuk tumbuh. Hewan dan manusia memakan tumbuhan dan menggunakan energi yang tersimpan. Makanan adalah bahan bakar untuk memenuhi kebutuhan energi tubuh kita.
Pernahkah Anda memperhatikan bahwa setelah pertandingan sepak bola yang intens (atau olahraga apa pun), tubuh Anda terasa panas? Itu karena tubuh Anda menghasilkan energi panas.
Secara sederhana, energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Energi hadir dalam berbagai bentuk dan kita menggunakannya dengan berbagai cara. Mari kita lihat beberapa contoh dari kehidupan sehari-hari kita:
Mana yang memiliki lebih banyak energi - pesawat terbang di langit atau buku yang jatuh dari meja? Pesawat terbang di langit memiliki lebih banyak energi karena bergerak jauh lebih cepat daripada buku, dan juga karena pesawat lebih berat daripada buku.
Ketika cokelat panas mendingin, apakah ia memperoleh atau kehilangan energi termal? Ia kehilangan energi termal karena susu melepaskan energi termalnya (atau panas) ke lingkungan dan tidak lagi menyerap energi termal dari kenaikan suhu kompor.
Bagaimana menurut Anda mesin kopi atau TV mulai bekerja ketika dicolokkan ke stopkontak? Ini karena energi listrik mengalir melalui kabel listrik dan kemudian memberikan energi ke berbagai mesin untuk bekerja.
Suara mana yang lebih berenergi - klakson truk atau air mancur? Klakson memiliki lebih banyak energi karena semakin keras suatu benda, semakin besar energi bunyinya.
Energi yang dimiliki suatu benda diukur berdasarkan kapasitasnya dalam melakukan kerja. Oleh karena itu, satuan energi sama dengan satuan kerja, yaitu Joule (J). 1 Joule (J) adalah energi yang dibutuhkan untuk melakukan 1 joule kerja. Joule mengacu pada jumlah energi yang diberikan kepada suatu benda saat ia bekerja untuk memindahkannya sejauh 1 m melawan gaya 1 N. Satuan energi yang lebih besar digunakan, yaitu kilojoule (kJ). 1 kJ = 1000 J.
Energi kinetik - Semua benda yang bergerak menggunakan energi kinetik. Misalnya, menerbangkan pesawat di langit, melempar bola, berlari, bersepeda, dll. adalah contoh energi kinetik. Mobil yang bergerak di jalan memiliki energi kinetik, sedangkan mobil yang diparkir tidak memiliki energi kinetik. Artinya, energi kinetik hanya ada ketika suatu benda atau benda bergerak. Ketika suatu benda diam, energi kinetiknya menjadi nol. Ini berarti, ketika Gerak = 0, Energi Kinetik = 0. Nilainya berkisar dari nol hingga positif. Contoh: Seorang anak berayun di ayunan. Terlepas dari apakah ayunan itu bergerak maju atau mundur, nilai energi kinetiknya tidak pernah negatif.
Energi potensial – Energi yang bergantung pada posisi suatu benda. Contoh: Ketika seorang anak yang berayun di ayunan mencapai puncak busur, ia memiliki energi potensial maksimum. Ketika ia lebih dekat ke tanah, energi potensialnya berada pada titik minimum (0). Contoh lain adalah melempar bola ke udara. Pada titik tertinggi, energi potensialnya paling besar. Saat bola naik atau turun, ia memiliki kombinasi energi potensial dan kinetik.
Energi mekanik – Ini adalah energi yang dihasilkan dari pergerakan atau lokasi suatu benda. Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial. Contoh: Suatu benda yang memiliki energi mekanik memiliki energi kinetik dan energi potensial, meskipun energi salah satu bentuknya mungkin sama dengan nol. Mobil yang bergerak memiliki energi kinetik. Jika Anda menggerakkan mobil ke atas gunung, mobil tersebut memiliki energi kinetik dan energi potensial. Sebuah buku yang diletakkan di atas meja memiliki energi potensial.
Energi kimia - Energi kimia adalah energi yang tersimpan dalam ikatan atom dan molekul. Ketika reaksi kimia ini terjadi, energi ini dilepaskan. Kita menggunakan energi kimia di dalam mobil kita dalam bentuk bahan bakar (bensin/solar) untuk berkendara. Baterai, biomassa, minyak, gas alam, dan batu bara adalah contoh energi kimia yang tersimpan. Makanan juga merupakan contoh energi kimia yang tersimpan. Energi ini dilepaskan selama proses pencernaan.
Energi listrik - Energi yang dihasilkan oleh partikel bermuatan kecil yang disebut elektron. Petir adalah salah satu bentuk energi listrik. Hampir semua peralatan kita seperti laptop, mesin kopi, ponsel, penyedot debu, dan televisi menggunakan listrik.
Energi panas – Energi ini juga dikenal sebagai energi termal. Energi yang berasal dari api adalah energi termal. Energi ini mencerminkan perbedaan suhu antara dua sistem. Seperti yang kita ketahui, materi terdiri dari molekul. Ketika suhu materi dinaikkan, partikel-partikel bergetar lebih cepat. Energi panas adalah energi yang berasal dari suhu materi. Secangkir kopi panas, kompor listrik atau gas, pemanas ruangan, dll. adalah contoh energi termal.
Energi cahaya - Ini juga dikenal sebagai energi radiasi. Bumi mendapatkan banyak energinya dari cahaya matahari. Tumbuhan mengambil energi cahaya dari matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia (makanan) yang membantu mereka tumbuh, proses ini dikenal sebagai fotosintesis.
Energi bunyi – Semakin keras kita berteriak, semakin banyak energi bunyi yang kita gunakan. Apa pun yang Anda dengar adalah energi bunyi. Selain suara kita, ada banyak contoh energi bunyi lainnya: bertepuk tangan, bermain gitar, menggonggong anjing, dll.
Energi nuklir – Energi nuklir tersimpan dalam inti atom. Energi ini dilepaskan ketika inti atom bergabung (fusi) atau terpecah (fisi). Contoh: Fisi nuklir, fusi nuklir, dan peluruhan nuklir adalah contoh energi nuklir. Detonasi atom dan daya dari pembangkit listrik tenaga nuklir adalah contoh spesifik dari jenis energi ini. Pembangkit listrik tenaga nuklir memecah inti atom uranium untuk menghasilkan listrik.
Energi elektromagnetik – Energi elektromagnetik atau energi radiasi adalah energi yang berasal dari cahaya atau gelombang elektromagnetik. Contoh: Setiap bentuk cahaya memiliki energi elektromagnetik, termasuk bagian spektrum yang tidak dapat kita lihat. Radio, gamma, sinar-X, gelombang mikro, dan sinar ultraviolet adalah beberapa contoh energi elektromagnetik.
Energi gravitasi – Energi yang berkaitan dengan gravitasi melibatkan tarik-menarik antara dua benda berdasarkan massanya. Energi ini dapat berfungsi sebagai dasar energi mekanik, seperti energi potensial benda yang diletakkan di rak atau energi kinetik Bulan yang mengorbit Bumi. Contoh: Energi gravitasi menahan atmosfer agar tetap dekat dengan Bumi.
Energi ionisasi – Ini adalah bentuk energi yang mengikat elektron ke inti atom, ion, atau molekulnya. Contoh: Energi ionisasi pertama suatu atom adalah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan satu elektron sepenuhnya. Energi ionisasi kedua adalah energi untuk melepaskan elektron kedua dan lebih besar daripada energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron pertama.
Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Salah satu contohnya adalah energi kimia dalam makanan yang berubah menjadi energi kinetik ketika kita bergerak.
Massa berkaitan erat dengan energi. Karena kesetaraan antara massa dan energi, setiap benda diam bermassa memiliki jumlah energi yang setara, yang disebut energi diam. Massa diam mengacu pada massa benda diam. Peningkatan energi pada benda di atas energi diam akan meningkatkan massa total benda. Contoh: memanaskan suatu benda menyebabkan peningkatan energi yang dapat diukur sebagai peningkatan massa yang kecil.
ENERGI TERBARUKAN
Energi terbarukan adalah energi yang dihasilkan dari sumber yang tidak akan habis atau dapat diisi ulang selama masa hidup manusia. Contoh yang paling umum meliputi angin, matahari, panas bumi, biomassa, dan tenaga air.
Energi surya mengacu pada jenis energi dari matahari. Energi ini dapat diubah menjadi energi listrik, panas, dan kimia. Misalnya, panel surya digunakan untuk memanfaatkan energi surya dan kemudian mengubahnya menjadi energi listrik. Energi ini dapat digunakan untuk penerangan atau pemanas. Energi surya juga digunakan pada peralatan listrik seperti ponsel. Jenis energi ini sangat melimpah di wilayah tropis dunia, yang secara tradisional telah digunakan untuk mengeringkan tanaman seperti kopi, jagung, dan padi. Beberapa keuntungan dari jenis energi ini adalah murah, tidak habis pakai, memiliki beragam sumber, dan merupakan sumber energi bersih.
Energi angin mengacu pada energi yang dihasilkan oleh angin. Kincir angin digunakan untuk mengubah energi angin menjadi energi mekanik yang dapat digunakan dalam berbagai cara. Ini termasuk menghasilkan listrik, menggiling sereal, dan memompa air. Selama berabad-abad, energi angin telah dimanfaatkan untuk menggerakkan kapal laut seperti dhow dan kapal. Area dengan bentang alam terbuka merupakan area potensial utama dengan energi angin.
Energi yang diperoleh dari air disebut tenaga hidro. Energi ini dihasilkan ketika air bergerak. Air yang mengalir dengan kecepatan tinggi memiliki banyak energi kinetik yang dapat menghasilkan kerja. Misalnya, gaya air dapat digunakan untuk memutar mesin penggiling biji-bijian. Energi ini juga digunakan untuk memutar turbin yang menghasilkan listrik tenaga air.
ENERGI TAK TERBARUKAN
Sebaliknya, energi tak terbarukan adalah energi yang berasal dari sumber-sumber yang akan habis atau tidak akan terisi kembali selama masa hidup kita. Sebagian besar sumber energi tak terbarukan adalah bahan bakar fosil, seperti batu bara, gas, dan minyak.
Minyak bumi mengacu pada hidrokarbon cair dan gas dari hewan dan tumbuhan yang terendapkan, dikompresi, dan diubah menjadi bentuk-bentuk ini di dalam batuan sedimen. Setelah minyak bumi dimurnikan, berbagai produk dihasilkan. Produk-produk ini meliputi bensin, bahan bakar penerbangan, pelumas, minyak tanah, dan bitumen. Produk-produk ini digunakan untuk berbagai keperluan. Diesel industri digunakan dalam industri pada tungku dan boiler, untuk menghasilkan bahan bakar bagi kendaraan, kapal, mesin lokomotif, dan mesin.
Batubara adalah batuan berwarna cokelat atau hitam, yang sebagian besar terdiri dari karbon yang terbentuk jutaan tahun lalu dari kompresi materi tumbuhan. Penggunaan batubara sebagai sumber energi telah berkurang dalam beberapa tahun terakhir dengan ditemukannya tenaga panas bumi, pembangkit listrik tenaga air, dan minyak bumi.
Gas alam adalah jenis gas yang terbentuk di bawah tanah dan terbentuk pada lapisan atas minyak mentah, tetapi juga dapat terbentuk sendiri. Gas alam digunakan dalam industri terutama untuk pemanas dan keperluan rumah tangga untuk pemanas, penerangan, dan memasak.
