BAB 2 Pengertian Energi
Energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) dan mengalami perubahan. Perubahan ini bisa berupa perubahan posisi, perubahan gerak, perubahan suhu, perubahan wujud zat, bahkan perubahana pada makhluk hidup, seperti tumbuh dan berkembang juga termasuk di dalamnya. Semua bentuk energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Jadi, energi adakah sesuatu yang dapat menyebabkan benda dapat melakukan kerja. Satuan energi dalam Sistem Internasional (SI) adalah joule (J).
Sedangkan menurut KBBI energi didefiniskan sebagai daya atau kekuatan yang diperlukan untuk melakukan berbagai proses kegiatan. Energi merupakan bagian dari suatu benda tetapi tidak terikat pada benda tersebut. Energi bersifat fleksible artinya dapat berpindah dan berubah. Satuan energi dalam sistem yang lain adalah kalori, erg, dan kWh (kilo watt hours). Kesetaraan joule dengan kalor adalah sebagai berikut: 1 kalori = 4,2 joule atau 1 joule = 0,24 kalori.
Pengertian Energi Menurut Para Ahli
1. Robert L. Wolke : Energi adalah kemampuan membuat sesuatu terjadi 2. Mikrajuddin : Energi adalah kemampuan benda untuk melakukan usaha
3. Pardiyono : Energi adalah suatu bentuk kekuatan yang dihasilkan atau dimiliki oleh suatu benda
4. Michael J. Moran : Energi adalah sebuah konsep dasar termodinamika dan merupakan salah satu aspek penting dalam analisis teknik
Bentuk-Bentuk Energi
Energi yang dimiliki oleh suatu benda bisa bermacam-macam bentuk, diantaranya energi kinetik, energi potensial, energi mekanik, energi panas, energi listrik, energi kimia, dan energi nuklir.
1. Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerakannya. Semakin cepat benda bergerak, semakin besar energi kinetiknya. Dapat juga di artikan sebagai energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak. Energi Kinetik dapat berupa gerakan gelombang, molekul molekul, benda, zat dan objek.
Termasuk energi kinetik adalah : a. Energi Angin
Angin adalah udara yang bergerak. Kita dapat memanfaatkan angin untuk berlayar,memutar baling-baling dan sebagainya.
b. Energi Gelombang Laut
Gelombang laut mengandung energi yang besar karena dapt memecahkan batu karang, menghempaskan kapal. Sampai sekarang energi gelombang banyak dimanfaatkan oleh orang.
c. Energi Suara
Suara adalah suatu gelombang juga. Gelombang suara merambat melalui zat perantaramisalnya udara, air, zat padat. Gelombang suara membawa energi karena ia dapatmemecahkan kaca jendela, misalnya dari suatu ledakan petasan yang besar.
d. Energi Cahaya
Cahaya adalah suatu gelombang atau materi yang bergerak dari sumber cahaya.Cahaya matahari dapat kita manfaatkan energinya untuk mengeringkan pakaian,membunuh kuman-kuman, bahkan dapat digunakan untuk mengadakan energi listrik.
e. Energi Panas
Energi panas benda, sebanding dengan getaran partikel dalam suatu materi.
Jumlah panas yang memiliki suatu benda adalah jumlah energi kinetik dari semua pertikelyang bergerak dalam benda. Energi panas adalah sutu bentuk energi. Energi panasdapat melakukan usaha, misalnya meleburkan besi, dan mendidihkan air.
Rumus Energi Kinetik: Ek = 1/2 m × v²
Keterangan:
Ek= Energi kinetik (satuan Joule atau J) m= Massa (satuan Kg)
v= Kecepatan (m/s) 2. Energi Potensial
Energi potensial (EP) merupakan energi yang tersimpan pada sebuah benda atau sesuatu karena posisi atau kedudukannya. Energi potensial terbagi lagi menjadi beberapa macam, yaitu energi potensial gravitasi, energi potensial pegas (elastis), dan energi potensial listrik, dan masih banyak lagi.
Rumus Energi Potensial: Ep = m × g × h
Keterangan:
m = Massa benda (kg) g = Gravitasi (N/kg)
h = Ketinggian letak benda dari bumi (m) 3. Energi Mekanik
Energi mekanik (EM), yang merupakan jumlah energi potensial dan energi kinetik pada sebuah benda atau sistem.
Sebagai contoh saat kamu sedang bermain ketapel, deh. Ketika batu kamu tarik ke belakang, batu tersebut memiliki energi potensial, tapi ketika batu itu kamu lepas dan terdorong ke depan, batu tersebut memiliki energi kinetik.
Rumus energi mekanik: Em = Ek + Ep = (1/2 m × v²) + (m × g × h)
Keterangan:
Em = Energi mekanik Ek = Energi kinetik Ep = Energi potensial m = Massa (kg) v = Kecepatan (m/s)
g = Percepatan gravitasi (m/s²) h = Tinggi (m)
4. Energi Panas
Energi panas didefinisikan sebagai jumlah energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki oleh atom-atom dan molekul-molekul yang membentuk zat. Menurut teori kinetik-molekul, benda panas memiliki energi yang lebih besar dibandingkan dengan benda yang dingin. Jika kedua buah benda yang memiliki perbedaan suhu tersebut disentuhkan, maka sejumlah energi akan mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah. Energi panas terbagi dua, yaitu energi panas yang tersimpan pada sebuah benda, dan energi panas yang dipindahkan ke benda lain (kalor).
Energi yang berpindah dari benda satu ke benda lainnya karena perbedaan suhu disebut kalor (heat). Kalor adalah salah satu bentuk energi seperti halnya energi kinetik atau energi potensial, maka satuan kalor sama dengan satuan energi, yaitu joule (disingkat J). Satuan lebih besar yang sering digunakan adalah kilojoule (disingkat kJ).
5. Energi Listrik
Energi listrik adalah energi yang ditimbulkan oleh benda yang bermuatan listrik. Muatan listrik yang diam (statis) menimbulkan energi potensial listrik, sedangkan muatan listrik yang bergerak (dinamis) menimbulkan arus listrik dan energi magnet.
6. Energi Kimia
Energi kimia merupakan energi yang terkandung dalam ikatan atom-atom penyusun sebuah materi. Energi kimia juga merupakan sumber energi yang dapat diolah oleh tubuh makhluk hidup. Energi kimia juga merupakan jenis energi yang paling banyak digunakan di dunia, karena energi ini sangat penting bagi keberadaan manusia dan alam. Berikut adalah beberapa contoh energi kimia yang digunakan untuk kehidupan manusia, seperti makanan yang kita makan mengandung energi kimia yang tersimpan. Saat ikatan antara atom dalam makanan mengendur, reaksi kimia terjadi, dan senyawa baru dibuat.
7. Energi Nuklir
Inti atom mengandung energi yang dapat dilepaskan melalui dua proses, yaitu fusi nuklir di mana inti atom digabungkan bersama, dan fisi nuklir di mana inti atom dibelah. Pembangkit listrik tenaga nuklir memanfaatkan energi dari fisi nuklir unsur radioaktif uranium untuk menghasilkan listrik.
Atom yang membentuk semua materi di alam semesta terdiri dari partikel- partikel seperti neutron, proton, dan elektron. Di dalam inti atom inilah energi nuklir tersimpan. Energi nuklir dilepaskan dari atom melalui dua proses, fusi nuklir dan fisi nuklir. Fusi nuklir terjadi ketika inti atom bergabung, seperti cara matahari memproduksi energi. Fisi nuklir terjadi ketika inti atom dibelah, metode ini digunakan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir untuk menghasilkan listrik. Bahan bakar nuklir adalah uranium.
Uranium adalah unsur radioaktif yang terbentuk saat pembentukan bumi.
Uranium ditemukan secara alami pada beberapa jenis batuan. Uranium mudah mengalami fisi sehingga sering digunakan sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga nuklir. Meskipun uranium ditemukan di seluruh dunia, uranium masih merupakan sumber energi tak terbarukan.
Hubungan Antara Usaha dan Energi
Usaha (W) berhubungan erat dengan energi. Usaha yang dilakukan oleh suatu gaya akan mengubah energi suatu benda.
Rumus usaha adalah:
W = F.s Keterangan:
W = usaha (joule) F = gaya (newton)
s = perpindahan benda (meter)
Apabila suatu gaya melakukan usaha pada suatu benda, maka:
Jika usaha bernilai positif (W > 0), energi benda bertambah Jika usaha bernilai negatif (W < 0), energi benda berkurang
Dengan demikian, besarnya usaha sama dengan perubahan energi yang terjadi.
Contoh:
Saat menaikkan benda ke tempat yang lebih tinggi, gaya gravitasi melakukan usaha negatif karena berlawanan arah dengan perpindahan. Akibatnya energi potensial benda bertambah.
Saat mobil direm, gaya gesekan ban dengan jalan melakukan usaha negatif pada mobil sehingga energi kinetik mobil berkurang.
Daya
Besaran usaha menyatakan gaya yang menggerakkan suatu benda, tetapi tidak memperhitungkan lamanya waktu yang dibutuhkan. Kadang usaha dilakukan sangat cepat dan kadang sangat lambat. Sebagai contoh, Ani mendorong lemari sejauh 3 meter dalam waktu 5 menit, sedangkan Arif melakukan hal yang sama dalam 3 menit. Meskipun usaha yang dilakukan Ani dan Arif sama, waktu yang dibutuhkan berbeda.
Besaran yang menyatakan laju usaha per satuan waktu disebut daya. Jadi dapat dikatakan bahwa daya Arif lebih besar daripada Ani. Daya didefinisikan sebagai laju usaha atau usaha per satuan waktu. Semakin cepat usaha dilakukan dalam waktu tertentu, semakin besar dayanya.
Rumus daya adalah:
P = W / t P = ΔE / t Keterangan:
P = daya (watt) W = usaha (joule)
ΔE = perubahan energi (joule) t = waktu (sekon)
Daftar Pustaka
Ammariah, H. (2023). Pengertian Energi, Bentuk-Bentuk, Contoh & Perubahannya | Fisika Kelas 7. Ruangguru.
Drs. Kandi, M. A., & Drs. Yamin Winduono, M. P. (2012). Energi dan Perubahannya. Pusat Pengembangan Dan Pemberdayaan Pendidik Dan Tenaga Kependidikan Ilmu
Pengetahuan Alam (PPPPTK IPA).
ira PutriDewanti, S. (2019). ENERGI. Pelaksanaan Pekerjaan Galian Diversion Tunnel Dengan Metode Blasting Pada Proyek Pembangunan Bendungan Leuwikeris Paket 3, Kabupaten Ciamis Dan Kabupaten Tasikmalaya Jawa Barat, 1(11150331000034), 1–
147.
parta setiawan. (2023). Pengertian Energi. Https://Www.Gurupendidikan.Co.Id/Pengertian- Energi/.
Pendidikan, M., Dasar, K., Smt, I. P. A., Usaha, P., & Energi, D. (2017). Pengertian Usaha Dan Energi, Daya.
Rahma R. (2023). Pengertian Energi dan Bentuk-Bentuk Energi.
Https://Www.Gramedia.Com/Literasi/Pengertian-Atom/.
Waluyo, B. (2013). Energi Alternatif. Projected Supply of Energy in Lampung Region Using Software Long-Range Energy Alternatives Planning System (LEAP), 53(9), 1689–1699.
