PENGANTAR ENERGI
ENERGI MEKANIK, PANAS, DAN LISTRIK
SERTA KONVERSINYA
NAMA : M.BIMO CAHYO PRATOMO
NIM : 03121005056
KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK MESIN
I.
PENDAHULUAN
Energi merupakan sesuatu pengertian yang tidak mudah didefinisikan dengan singkat dan tepat. Energi yang bersifat abstrak yang sukar dibuktikan, tetapi dapat dirasakan adanya. Energi atau yang sering disebut tenaga, adalah suatu pengertian yang sering sekali digunakan orang. Kita sering mendengar istilah krisis energi yang bermakna untuk menunjukkan krisis bahan bakar (terutama minyak). Bahan bakar adalah sesuatu yang menyimpan energi, jika dibakar akan diperoleh energi panas yang berguna untuk alat pemanas atau untuk menggerakkan mesin. Energi dalam kehidupan sehari-hari arti gerak, misal seorang anak banyak bergerak dan berlari-lari dikatakan penuh dengan energi. Energi juga dihubungkan dengan kerja. Seseorang yang mampu bekerja keras dikatakan mempunyai energi atau tenaga besar. Jadi boleh dikatakan energi adalah sesuatu kekuatan yang dapat menghasilkan gerak, tenaga, dan kerja. Satuan energi adalah Joule (J) yang merupakan nama seorang ilmuwan Inggris yang berhasil membuktikan bahwa panas (kalor) adalah suatu bentuk energi, yaitu James Prescott Joule (1818-1889). Untuk menghormatinya maka dibuatlah namanya sebagai satuan energi.
II.
TUJUAN DAN MANFAAT
II.1 Tujuan KajianUntuk mengetahui serta memahami mengenai pengertian energi mekanik, listrik dan panas. Serta memahami prinsip kerja, proses konversi dan pemanfaatan perubahan energi dari mekanik ke listrik, listrik ke panas, dan sebaliknya.
II.2 Manfaat Kajian
1. Dapat mengenal dengan jelas tentang pengertian dan dasar teori mengenai energi terutama energi mekanik , energi listrik, dan energi thermal atau panas.
2. Dapat memahami tentang prinsip konversi energi, terutama konversi energi mekanik, energi listrik dan energi panas yang dimana ketiga energi tersebut dapat saling dikonversi (mekanik ke listrik, listrik ke panas, dan sebaliknya)
3. Dapat mengerti tentang pemanfaatan pengkonversian ketiga energy tersebut dan mengerti pula tentang contoh contoh nya.
III.
URAIAN
III.1 Pengertian Energi Mekanik, Energi Listrik dan Energi Panas - Energi Mekanik Energi kinetik dirumuskan : EK = energi kinetik (joule atau J), m = massa (kg), v = kelajuan
b. Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya. Energi potensial dapat dirumuskan: EP = energi potensial gravitasi (joule atau J), m = massa (kg), g = percepatan gravitasi (m/s2), h = ketinggian benda dari acuan (m).
- Energi Listrik
medan listrik akibat terakumulasinya muatan elektron pada pelat-pelat kapasitor. Energi medan listrik ekivalen dengan energi medan elektromagnetis yang sama dengan energi yang berkaitan dengan medan magnet yang timbul akibat aliran elektron melalui kumparan induksi.
Kemampuan untuk melakukan atau menghasilkan usaha listrik (kemampuan yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari satu titik ke titik yang lain).
Energi listrik dilambangkan dengan W. Sedangkan perumusan yang digunakan untuk menentukan besar energi listrik adalah :
W = Q.V
Ket : W = Energi listrik ( Joule )Q = Muatan listrik ( Coulomb)V =Beda potensial ( Volt )
Karena I = Q/t
maka diperoleh perumusan
W = (I.t).V W = V.I.t
Apabila persamaan tersebut dihubungkan dengan hukum Ohm ( V = I.R) maka diperoleh perumusan
W = I.R.I.t atau W = I2R t
Satuan energi listrik lain yang sering digunakan adalah kalori, dimana 1 kalori sama dengan 0,24 Joule selain itu juga menggunakan satuan kWh (kilowatt jam).
- Energi Panas
termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya. Bentuk energi transisi dan energi termaladalah energi panas (kalor), dapat pula dalam bentuk energi tersimpan sebagai kalor laten atau kalor sensibel yang berupa entalpi.
III.2 Prinsip Konversi Energi
Konversi energi adalah perubahan bentuk energi dari yang satu menjadi bentuk energi lain. Hukum konservasi energi mengatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan (dibuat) ataupun di musnahkan akan tetapi dapat berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk lainnya.
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mengatakan bahwa kita kehabisan energi setelah melakukan suatu aktivitas atau baterai senter kita telah habis. Benarkah energi dapat habis? Sebenarnya ketika kita melakukan aktivitas, energi yang tersimpan dalam tubuh kita telah berubah bentuk menjadi energi kinetik. Energi kimia yang dimiliki oleh baterai tidak habis, tetapi energi tersebut telah berubah menjadi energi listrik.
Pada bahasan ini hanya akan dibahas tentang salah satu perubahan energi. Yaitu energi mekanik, energi listrik dan energi panas yang saling berhubungan dan dapat saling di konversi.
Dalam bahasan ini akan dijelaskan tentang perubahan energi mekanik ke energi listrik, energi listrik menjadi panas, energi panas menjadi mekanik, dan sebaliknya. Ketiga energi ini dapat saling dikonversi atau diubah antara ketiganya.
- Energi Mekanik Menjadi Energi Listrik
Pada umumnya konversi energi mekanik ke listrik diperlukan untuk pembangkit sumber energi. Perkakas Konversi dari Mekanik ke Elektrik adalah generator. Salah satu contoh alat yang mengubah energy mekanik menjadi energy listrik adalah dynamo. Yang akan dibahas pada hal ini adalah tentang dynamo sepeda.
Energi Mekanik
Dinamo sepeda merupakan generator kecil yang dapat menghasilkan arus
LISTRIK yang kecil pula. pada Dinamo sepeda prinsip kerjanya yaitu energi gerak di ubah menjadi energi LISTRIK
.Dinamo sepeda ini hanya menyalakan lampu depan dan belakang terangnnya lampu di tentukan oleh cepatnya roda berputar yang mengakibatkan di namo juga cepat dan arus LISTRIK juga akn besar pula .
Dinamo sepeda intinya adalah sebuah magnet yang dapat berputar dan sebuah kumparan tetap.bila roda sepeda di putar dan pada dinamo akan memutar sehingga roda akan memutar magnet biasanya dinamo dapat menghasilakan tegangangan 6 sampai 12 Volt.jadi dengan adanya dinamo pada sepeda dapat memudahkan kita bila menggunakan sepeda bila malam hari.
Gambar. bagian-bagian dari dynamo sepeda
Energi listrik dapat diubah menjadi energi panas atau kalor. Berbagai alat yang dapat merubah energi listrik menjadi energi panas, misalnya: pemanas, solder, setrika, dan kompor listrik. Alat yang mengubah energi listrik menjadi energi panas dilengkapi dengan elemen pemanas. listrik yang mengalir melalaui elemen pemanas diubah menjadi energi panas. Elemen pemanas terbuat dari bahan yang mempunyai tahanan tinggi, sehingga listrik yang mengalir melalui bahan tersebut berubah menjadi panas. Salah satu nya yang sering digunakan sehari-hari adalah setrika listrik.
- Energi Panas Menjadi Mekanik
Energi Panas juga bisa diubah atau dikonversi menjadi energy gerak atau mekanik. Salah satu alat yang menggunakan prinsip perubahan energy adalah pada turbin uap. Turbin uap adalah suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap air menjadi energi kinetik ini selanjutnya diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros turbin. Poros turbin langsung atau dengan bantuan roda gigi reduksi, dihubungkan dengan mekanisme yang digerakkan. Tergantung pada jenis mekanisme yan digerakkan, turbin uap dapat dipergunakan pada berbagai bidang industri, untuk pembangkit tenaga listrik, dan untuk transportasi.
Gambar. Turbin Uap Gambar. Skema Turbin Uap
- Energi Listrik Menjadi Energi Mekanik
motor listrik, arus listrik mengaril melalui kumparan, untuk menimbulkan medan magnet, sehingga as motor berputar.putaran as motor inilah yang dimanfaatkan untuk menggerakan kipas angin, bor listrik, belender, mobil – mobilan, dan alat lain.
\
Pada motor listrik tenaga listrik diubah menjadi tenaga mekanik. Perubahan ini dilakukan dengan mengubah tenaga listrik menjadi magnet yang disebut sebagai elektro magnet. Sebagaimana kita ketahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap.
IV.
PENUTUP
- Kesimpulan
yang kita gosokkan. Energi listrik menjadi energy panas yaitu contohnya pada alat sehari-hari seperti setrika listrik, solder, rice cooker. Energi listrik juga dapat menjadi energi mekanik yaitu pada penggunaan motor listrik sebagai penggerak, contoh alat sehari-hari yang digerakkan motor listrik adalah kipas angin. Jadi ketiga energi tersebut saling berhubungan dan dapat saling dikonversikan, begitu juga dengan energi energy yang lain. Sesuai dengan hukumnya yaitu “Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat dikonversikan/berubah dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain”.
