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 tentang energi dan berbagai bentuknya melalui situasi yang Anda alami dalam kehidupan sehari-hari.
Mari kita mulai.
Energi membuat sesuatu terjadi. Setiap kali sesuatu bergerak, itu karena energi. Setiap kali sesuatu menjadi lebih hangat, 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 bekerja.
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? Hal ini terjadi karena tubuh Anda menghasilkan energi panas.
Secara sederhana, energi adalah kemampuan untuk melakukan pekerjaan. Energi hadir dalam berbagai bentuk dan kita menggunakannya dengan berbagai cara. Mari kita lihat beberapa contoh dari kehidupan kita sehari-hari:
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 melaju 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 termal (atau panas) ke lingkungan sekitar dan tidak lagi menyerap energi termal dari peningkatan suhu kompor.
Menurut Anda, bagaimana mesin kopi atau TV mulai bekerja saat dicolokkan ke stopkontak? Hal ini terjadi karena energi listrik mengalir melalui kabel listrik dan kemudian memberikan energi ke berbagai mesin agar dapat bekerja.
Suara mana yang memiliki lebih banyak energi - klakson truk atau air mancur? Klakson memiliki lebih banyak energi karena semakin keras sesuatu, semakin banyak energi bunyi yang dimilikinya.
Energi yang dimiliki oleh suatu benda diukur berdasarkan kapasitasnya untuk 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 ke suatu benda dengan bekerja untuk memindahkannya sejauh 1 m melawan gaya 1 N. Satuan energi yang lebih besar disebut 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 saat benda atau benda bergerak. Saat benda diam, energi kinetiknya menjadi nol. Ini berarti, saat Gerak = 0, Energi Kinetik = 0. Kisarannya dari nol hingga nilai positif. Contoh: Seorang anak berayun di ayunan. Tidak peduli apakah ayunan itu bergerak maju atau mundur, nilai energi kinetik tidak pernah negatif.
Energi potensial – Energi yang dimiliki oleh posisi suatu benda. Contoh: Ketika seorang anak yang sedang berayun di ayunan mencapai puncak lengkungan, ia memiliki energi potensial maksimum. Ketika ia berada di dekat tanah, energi potensialnya berada pada titik minimum (0). Contoh lainnya adalah melempar bola ke udara. Pada titik tertinggi, energi potensial adalah yang terbesar. Ketika bola naik atau turun, ia memiliki kombinasi energi potensial dan kinetik.
Energi mekanik – Ini adalah energi yang dihasilkan dari gerakan atau lokasi suatu objek. Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial. Contoh: Objek yang memiliki energi mekanik memiliki energi kinetik dan energi potensial, meskipun energi salah satu bentuk 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. 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 dalam mobil kita dalam bentuk bahan bakar (bensin/solar) untuk mengemudi. 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 tersusun dari molekul. Ketika kita menaikkan suhu materi, partikel-partikel akan 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 - Energi ini juga dikenal sebagai energi radiasi. Bumi memperoleh banyak energinya dari cahaya matahari. Tumbuhan mengambil energi cahaya dari matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia (makanan) yang membantu mereka tumbuh, hal ini dikenal sebagai fotosintesis.
Energi suara – Semakin keras kita berteriak, semakin banyak energi suara yang kita gunakan. Apa pun yang Anda dengar adalah energi suara. Selain suara kita, ada banyak contoh energi suara lainnya: bertepuk tangan, bermain gitar, anjing menggonggong, dll.
Energi nuklir – Energi nuklir tersimpan dalam inti atom. Energi ini dilepaskan saat inti atom bergabung (fusi) atau terbelah (fisi). Contoh: Fisi nuklir, fusi nuklir, dan peluruhan nuklir adalah contoh energi nuklir. Peledakan atom dan tenaga dari pembangkit listrik tenaga nuklir adalah contoh spesifik dari jenis energi ini. Pembangkit listrik tenaga nuklir membelah inti atom uranium untuk menghasilkan listrik.
Energi elektromagnetik – Energi elektromagnetik atau energi radiasi adalah energi dari cahaya atau gelombang elektromagnetik. Contoh: Semua 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 terkait dengan gravitasi melibatkan daya tarik antara dua objek berdasarkan massanya. Energi ini dapat berfungsi sebagai dasar bagi energi mekanik, seperti energi potensial objek yang diletakkan di rak atau energi kinetik Bulan yang mengorbit Bumi. Contoh: Energi gravitasi menahan atmosfer agar tetap dekat dengan Bumi.
Energi ionisasi – Energi 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 saat kita bergerak.
Massa sangat erat kaitannya dengan energi. Sebagai hasil dari kesetaraan antara massa dan energi, setiap benda diam yang bermassa memiliki jumlah energi yang setara yang disebut sebagai energi diam. Massa diam mengacu pada massa benda yang diam. Peningkatan energi pada benda di atas energi diam akan meningkatkan massa total benda. Contoh: memanaskan 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 manusia hidup. Contoh yang paling umum adalah tenaga angin, tenaga surya, panas bumi, biomassa, dan tenaga air.
Energi surya merujuk 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 dalam peralatan listrik seperti telepon seluler. Jenis energi ini sangat melimpah di wilayah tropis di dunia, yang secara tradisional telah digunakan untuk mengeringkan tanaman seperti kopi, jagung, dan padi. Beberapa keuntungan dari jenis energi ini adalah murah, tidak ada habisnya, memiliki berbagai macam sumber, dan merupakan sumber energi yang bersih.
Energi angin mengacu pada energi dari angin. Kincir angin digunakan untuk mengubah energi angin menjadi energi mekanik yang dapat digunakan dengan berbagai cara. Ini termasuk menghasilkan listrik, menggiling sereal, dan memompa air. Selama berabad-abad, energi angin telah dimanfaatkan untuk mendorong kapal laut seperti dhow dan kapal. Daerah yang memiliki bentang alam terbuka merupakan daerah potensial utama dengan energi angin.
Energi yang diperoleh dari air disebut tenaga hidro. Tenaga ini dihasilkan saat air bergerak. Air yang mengalir dengan kecepatan tinggi memiliki banyak energi kinetik yang dapat melakukan kerja. Misalnya, tenaga air dapat digunakan untuk memutar mesin penggiling biji-bijian. Energi tersebut juga digunakan untuk memutar turbin yang menghasilkan listrik tenaga hidro.
ENERGI TAK TERBARUKAN
Sebaliknya, energi tak terbarukan adalah energi yang berasal dari 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 bahan hewani dan nabati yang terbentuk, terkompresi, dan berubah menjadi bentuk-bentuk ini di dalam batuan sedimen. Setelah minyak bumi dimurnikan, berbagai produk diperoleh. Produk-produk ini meliputi bensin, bahan bakar penerbangan, pelumas, minyak tanah, dan bitumen. Produk-produk ini digunakan untuk berbagai keperluan. Diesel industri diaplikasikan 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 bahan tanaman. Penggunaan batu bara sebagai sumber tenaga telah berkurang dalam beberapa tahun terakhir dengan ditemukannya tenaga panas bumi, 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 pemanasan, penerangan, dan memasak.
