Pengertian Energi
Semua benda dan makhluk hidup membutuhkan energi.
Energi dibutuhkan untuk memasak, bermain layang-layang, menyalakan lampu, dan air di lautan yang mampu mendorong dan mengombang-ambingkan kapal yang sedang berlayar juga karena memiliki energi.
Lebih-lebih dengan manusia membutuhkan energi agar tetap hidup dan melakukan aktivitas dan berusaha.
Dengan demikian energi diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha.
Besarnya kemampuan dari energi yang dikeluarkan diukur dengan variabel waktu dan besarnya usaha yang digunakan.
Energi dapat meningkatkan hidup kita bila kita gunakan secara tepat dan bijak.
Dalam sistem SI (Satuan Internasional), energi diukur menggunakan satuan Joule.
Satuan lain dari energi seperti KWh, Erg dan kalori digunakan dalam bidang tertentu untuk memudahkan.
Konversi satuan energi dapat dilakukan melalui ketetapan bahwa 1 kalori=4.2 Joule dan 1 joule=1 watt sekon.
Di dalam energi terdapat yang namanya hukum kekekalan energi.
Hukum ini menyatakan bahwa Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Tetapi energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain.
Macam-macam Bentuk Energi dan Contohnya
Energi terdiri dari berbagai bentuk. Bentuk utama energi yang umum kita ketahui adalah sebagai berikut:
- Energi Potensial
- Energi Kinetik/Kinetis
- Energi Panas
- Energi Kimia
- Energi Listrik
- Energi Cahaya
- Energi Bunyi, dan
- Energi Nuklir
Selanjutnya akan kita terangkan bentuk-bentuk energi tersebut, supaya kita lebih jelas lagi.
1. Energi Potensial
Energi Potensial adalah suatu bentuk energi tersimpan.
Setiap benda yang diam dengan posisi tertentu memiliki energi potensial. Semua benda yang ada di atas permukaan bumi memiliki energi potensial karena pengaruh gravitasi bumi.
Setiap benda yang diam dengan posisi tertentu memiliki energi potensial. Semua benda yang ada di atas permukaan bumi memiliki energi potensial karena pengaruh gravitasi bumi.
Energi potensial ini dibedakan menjadi 2 macam:
Energi potensial gravitasional
yakni energi yang tersimpan dalam benda karena posisi ketinggianannya. Besarnya energi potensial gravitasional yang tersimpan dalam benda tergantung pada massa, tingginya dari tanah dan tarikan gravitasional yang berusaha padanya.
Makin besar massa benda yang dinaikkan, makin besar energi potensional gravitasionalnya. Makin kuat tarikan gravitasi yang berusaha pada benda yang dinaikkan, makin besar energi potensial gravitasionalnya.
Pesawat terbang di udara adalah contoh dari energi ini.
Energi potensial elastis
Energi potensial elastis adalah energi tersimpan yang dimiliki suatu benda bila diregang atau ditekan.
Energi potensial bumi tergantung pada massa benda, gravitasi bumi & ketinggian benda. Jadi bisa dirumuskan:
Ep = m.g.h
dimana :
Ep = Energi potensial
m = massa benda
g = gaya gravitasi
h = tinggi benda
Energi potensial bumi tergantung pada massa benda, gravitasi bumi & ketinggian benda. Jadi bisa dirumuskan:
Ep = m.g.h
dimana :
Ep = Energi potensial
m = massa benda
g = gaya gravitasi
h = tinggi benda
2. Energi Kinetik/Gerak
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena gerakkannya.
Tiap objek yang bergerak memiliki energi kinetik. Air yang mengalir di sungai dan air terjun adalah di antara sekian banyak contohnya.
Makin besar kecepatan benda tersebut, makin besar pula energi kinetiknya. Makin besar benda massa bergerak, makin besar pula energi kinetiknya.
Peluru yang melesat memiliki energi kinetik dalam jumlah besar karena bergerak pada kecepatan yang cepat.
Kendaraan berat stoom yang bergerak lambat juga memiliki energi kinetik yang besar karena stoom memiliki massa yang besar.
Secara matematis energi kenetik bisa dirumuskan:
Ek = 1/2 ( m.v2 )
dimana :
Ek = Energi kinetik
m = massa benda
v = kecepatan benda
Energi panas adalah suatu bentuk energi yang mengalir dari daerah bersuhu tinggi ke daerah lain yang bersuhu rendah. Perpindahan ini berlangsung terus-menerus hingga kedua benda memiliki suhu yang sama.
Misalnya ketika memanaskan air dengan api, suhu dari api akan berpindah ke air sehingga membuat air dapat mendidih.
Energi listrik juga dapat diubah menjadi energi kalor/panas. Misalnya pada setrika, kompor listrik dan alat penanak nasi.
Energi panas dapat berjalan melalui zat padat, cairan, gas bahkan vakum sekalipun.
Bila panas diserap oleh suatu benda maka suhunya naik dan bila sebuah benda kehilangan panas, suhunya turun.
Energi berpindah secara radiasi.
Orang menderita demam haruskah dikompres dengan air dingin atau diselimuti?
Sumber utama energi panas adalah matahari. Membakar bahan bakar dan memasak makanan mengeluarkan sejumlah besar panas.
Listrik juga diubah menjadi energi panas oleh peralatan seperti setrika listrik, pemanas, toaster (pembakar roti) dan oven.
Beberapa reaksi kimia juga mengeluarkan banyak panas.
Energi kimia adalah bentuk lain dari energi tersimpan atau potensial.
Disimpan dalam makananan, bahan bakar dan baterai, dan dibebaskan sebagai bentuk energi lain saat reaksi kimia.
Tumbuhan hijau menangkap energi cahaya dari matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia saat terjadi fotosintesa.
Bentuk energi lain kadang-kadang diubah menjadi energi kimia sebelum disimpan untuk penggunaan di waktu mendatang.
Pendek kata energi kimia merupakan energi yang paling dibutuhkan oleh makhluk hidup. Dalam metabolis sel, ATP adalah salah satu bentuk energi kimia yang paling berguna dan penting untuk manusia.
Bahan makanan yang kita makan terdapat kandungan unsur kimia. Di dalam tubuh kita unsur kimia yang terdapat dalam makanan tadi mengalami reaksi kimia. Selama proses reaksi kimia, unsur-unsur yang bereaksi melepaskan sejumlah energi kimia.
Energi kimia yang dilepaskan berfungsi bagi badan kita untuk menolong kerja organ-organ tubuh, menjaga suhu tubuh, & untuk aktivitas sehari-hari.
Energi ini terbentuk setelah terjadi proses pemecahan ikatan kimia dalam susunannya sehingga menghasilkan energi.
Energi ini melibatkan aliran arus listrik atau muatan listrik dan dapat dihantar melalui jarak jauh dengan kabel.
Energi listrik terjadinya karena perbedaan muatan antara dua buah titik penghantar.
Energi listrik dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik.
Energi listrik berasal dari perubahan berbagai sumber energi seperti air, angin, panas, cahaya, dan bahan bakar fosil (kimiawi).
Turbin dinamo yang berputar menkonversi sumber energi sehingga menghasilkan medan listrik.
Untuk cahaya, energi listrik diperoleh berdasarkan reaksi fotovoltaik pada permukaannya sehingga menyebabkan perbedaan muatan dan menghasilkan listrik.
Saat ini listrik merupakan bentuk energi yang paling digunakan secara meluas karena mudah dihantar, dibangkitkan dan diubah dalam bentuk energi lain.
Cahaya merupakan suatu bentuk dari energi yang dibutuhkan sebagai sarana utama dalam kehidupan kita dan untuk tumbuhan dalam membuat makanannya.
Sebagian besar energi cahaya datang langsung dari matahari.
Sumber cahaya alami lainnya datang dari bintang, kilat dan api.
Hewan seperti kunang-kunang, cacing menyala, dan beberapa ikan di laut dalam mengelurkan bercahaya akibat terjadinya reaksi kimia yang menghasilkan cahaya.
Energi cahaya juga dikeluarkan oleh pembakaran bahan bakar dan saat arus listrik mengalir melalui bola lampu.
Energi bunyi dibuat oleh objek yang bergetar.
Benda yang dapat menghasilkan bunyi di sebut sumber bunyi.Sumber energi bunyi banyak sekali macam dan ragamnya. Contoh di bawah ini adalah macam-macam sumber energi bunyi.
Pita suara kita bergetar bila kita bercakap.
Kita dapat mendengar karena bunyi menggetarkan gendang telinga.
Beberapa alat musik mempunyai bagian yang dapat bergetar untuk mengeluarkan bunyi yang enak didengar.
Bunyi disebabkan pula oleh tabrakan antar benda, tumbukan dan banyak peristiwa lainnya asalkan ada penghantar seperti atau pun benda lainnya.
Dapatkah kamu memberi contoh alat musik serupa itu dan menunjukkan bagian yang bergetar untuk membuat musik?
Bunyi dapat berjalan menembus zat padat, cairan dan gas, tetapi tidak melalui ruang hampa udara.
Satuan bunyi disebut desibell.
Energi nuklir terdapat pada setiap materi atau zat yang tersusun atas atom-atom dan materi penyusun atom seperti elektron, neutron, dan proton. Sumber dari atom-atom yang lain masih terbilang sulit.
Energi nuklir bagian dari energi kimia yang spesifik dan rumit dalam penggunaannya. Energi nuklir untuk ilmu pengetahuan di zaman kita ini, masih hanya bisa diambil dari bahan-bahan radioaktif yang tidak stabil seperti uranium dan plutonium.
Energi nuklir dibebaskan saat terjadi fusi nuklir.
Dalam fusi nuklir, unsur berat seperti uranium, dipecah menjadi unsur lebih ringan. Saat proses itu, jumlah besar energi dalam bentuk panas, cahaya dan sinar dibebaskan. Reaktor nuklir menggunakan fusi nuklir untuk membangkitkan listrik.
Dalam fusi nuklir, unsur ringan seperti hidrogen menyatu membentuk unsur sedikit lebih berat, seperti helium. Lagi-lagi sejumlah besar energi dibebaskan.
Fusi Nuklir berlangsung terus menerus di matahari dan bintang.
Rumus Energi Nuklir adalah E=mc2.
Artinya: energi yang sangat besar dapat dihasilkan dalam jumlah massa yang sedikit saja.
Pada masa perang dunia kedua dulu, energi nuklir ini pernah digunakan oleh pasukan AS ketika mengebom atom kota Nagasaki dan Hirosima.
Energi nuklir dapat digunakan dengan bijaksana bagi keuntungan kita, namun sangat merusak bila disalahgunakan.
Baca juga : SISTEM ESKRESI PADA MANUSIA.
Secara matematis energi kenetik bisa dirumuskan:
Ek = 1/2 ( m.v2 )
dimana :
Ek = Energi kinetik
m = massa benda
v = kecepatan benda
3. Energi Panas/Kalor
Energi panas adalah suatu bentuk energi yang mengalir dari daerah bersuhu tinggi ke daerah lain yang bersuhu rendah. Perpindahan ini berlangsung terus-menerus hingga kedua benda memiliki suhu yang sama.
Misalnya ketika memanaskan air dengan api, suhu dari api akan berpindah ke air sehingga membuat air dapat mendidih.
Energi listrik juga dapat diubah menjadi energi kalor/panas. Misalnya pada setrika, kompor listrik dan alat penanak nasi.
Energi panas dapat berjalan melalui zat padat, cairan, gas bahkan vakum sekalipun.
Bila panas diserap oleh suatu benda maka suhunya naik dan bila sebuah benda kehilangan panas, suhunya turun.
Energi berpindah secara radiasi.
Orang menderita demam haruskah dikompres dengan air dingin atau diselimuti?
Sumber utama energi panas adalah matahari. Membakar bahan bakar dan memasak makanan mengeluarkan sejumlah besar panas.
Listrik juga diubah menjadi energi panas oleh peralatan seperti setrika listrik, pemanas, toaster (pembakar roti) dan oven.
Beberapa reaksi kimia juga mengeluarkan banyak panas.
4. Energi Kimia
Energi kimia adalah bentuk lain dari energi tersimpan atau potensial.
Disimpan dalam makananan, bahan bakar dan baterai, dan dibebaskan sebagai bentuk energi lain saat reaksi kimia.
Tumbuhan hijau menangkap energi cahaya dari matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia saat terjadi fotosintesa.
Bentuk energi lain kadang-kadang diubah menjadi energi kimia sebelum disimpan untuk penggunaan di waktu mendatang.
Pendek kata energi kimia merupakan energi yang paling dibutuhkan oleh makhluk hidup. Dalam metabolis sel, ATP adalah salah satu bentuk energi kimia yang paling berguna dan penting untuk manusia.
Bahan makanan yang kita makan terdapat kandungan unsur kimia. Di dalam tubuh kita unsur kimia yang terdapat dalam makanan tadi mengalami reaksi kimia. Selama proses reaksi kimia, unsur-unsur yang bereaksi melepaskan sejumlah energi kimia.
Energi kimia yang dilepaskan berfungsi bagi badan kita untuk menolong kerja organ-organ tubuh, menjaga suhu tubuh, & untuk aktivitas sehari-hari.
Energi ini terbentuk setelah terjadi proses pemecahan ikatan kimia dalam susunannya sehingga menghasilkan energi.
5. Energi Listrik
Energi ini melibatkan aliran arus listrik atau muatan listrik dan dapat dihantar melalui jarak jauh dengan kabel.
Energi listrik terjadinya karena perbedaan muatan antara dua buah titik penghantar.
Energi listrik dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik.
Energi listrik berasal dari perubahan berbagai sumber energi seperti air, angin, panas, cahaya, dan bahan bakar fosil (kimiawi).
Turbin dinamo yang berputar menkonversi sumber energi sehingga menghasilkan medan listrik.
Untuk cahaya, energi listrik diperoleh berdasarkan reaksi fotovoltaik pada permukaannya sehingga menyebabkan perbedaan muatan dan menghasilkan listrik.
Saat ini listrik merupakan bentuk energi yang paling digunakan secara meluas karena mudah dihantar, dibangkitkan dan diubah dalam bentuk energi lain.
6. Energi Cahaya
Cahaya merupakan suatu bentuk dari energi yang dibutuhkan sebagai sarana utama dalam kehidupan kita dan untuk tumbuhan dalam membuat makanannya.
Sebagian besar energi cahaya datang langsung dari matahari.
Sumber cahaya alami lainnya datang dari bintang, kilat dan api.
Hewan seperti kunang-kunang, cacing menyala, dan beberapa ikan di laut dalam mengelurkan bercahaya akibat terjadinya reaksi kimia yang menghasilkan cahaya.
Energi cahaya juga dikeluarkan oleh pembakaran bahan bakar dan saat arus listrik mengalir melalui bola lampu.
7. Energi Bunyi
Energi bunyi dibuat oleh objek yang bergetar.
Benda yang dapat menghasilkan bunyi di sebut sumber bunyi.Sumber energi bunyi banyak sekali macam dan ragamnya. Contoh di bawah ini adalah macam-macam sumber energi bunyi.
Pita suara kita bergetar bila kita bercakap.
Kita dapat mendengar karena bunyi menggetarkan gendang telinga.
Beberapa alat musik mempunyai bagian yang dapat bergetar untuk mengeluarkan bunyi yang enak didengar.
Bunyi disebabkan pula oleh tabrakan antar benda, tumbukan dan banyak peristiwa lainnya asalkan ada penghantar seperti atau pun benda lainnya.
Dapatkah kamu memberi contoh alat musik serupa itu dan menunjukkan bagian yang bergetar untuk membuat musik?
Bunyi dapat berjalan menembus zat padat, cairan dan gas, tetapi tidak melalui ruang hampa udara.
Satuan bunyi disebut desibell.
8. Energi Nuklir
Energi nuklir terdapat pada setiap materi atau zat yang tersusun atas atom-atom dan materi penyusun atom seperti elektron, neutron, dan proton. Sumber dari atom-atom yang lain masih terbilang sulit.
Energi nuklir bagian dari energi kimia yang spesifik dan rumit dalam penggunaannya. Energi nuklir untuk ilmu pengetahuan di zaman kita ini, masih hanya bisa diambil dari bahan-bahan radioaktif yang tidak stabil seperti uranium dan plutonium.
Energi nuklir dibebaskan saat terjadi fusi nuklir.
Dalam fusi nuklir, unsur berat seperti uranium, dipecah menjadi unsur lebih ringan. Saat proses itu, jumlah besar energi dalam bentuk panas, cahaya dan sinar dibebaskan. Reaktor nuklir menggunakan fusi nuklir untuk membangkitkan listrik.
Dalam fusi nuklir, unsur ringan seperti hidrogen menyatu membentuk unsur sedikit lebih berat, seperti helium. Lagi-lagi sejumlah besar energi dibebaskan.
Fusi Nuklir berlangsung terus menerus di matahari dan bintang.
Rumus Energi Nuklir adalah E=mc2.
Artinya: energi yang sangat besar dapat dihasilkan dalam jumlah massa yang sedikit saja.
Pada masa perang dunia kedua dulu, energi nuklir ini pernah digunakan oleh pasukan AS ketika mengebom atom kota Nagasaki dan Hirosima.
Energi nuklir dapat digunakan dengan bijaksana bagi keuntungan kita, namun sangat merusak bila disalahgunakan.
Baca juga : SISTEM ESKRESI PADA MANUSIA.