Bentuk Energi dan Perubahannya
Bentuk-bentuk Energi
Energi dalam tubuh kita berasal dari
makanan yang kita makan, energi itu disebut energi kimia. Energi yang digunakan
pada pengisian aki berasal dari listrik sehingga disebut energi listrik. Selain
energi kimia dan energi listrik masih banyak bentuk energi yang lain.
Antara lain energi kalor, energi cahaya, dan energi bunyi.
Selain terdapat dalam makanan,
energi kimia juga terdapat dalam bahan bakar, seperti bensin, minyak tanah, dan
kayu bakar. Energi kimia diperoleh dari hasil pembakaran makanan atau bahan
bakar. Pembakaran makanan dalam tubuh kita menghasilkan energi yang dapat kita
gunakan untuk melakukan aktivitas. Pembakaran bensin menghasilkan energi
yang dapat digunakan untuk menjalankan mesin kendaraan.
Energi listrik merupakan energi yang
dimiliki benda karena adanya arus listrik. Contoh energi listrik dapat kita
temui pada berbagai peralatan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Misalnya, untuk menyalakan lampu, memanaskan setrika, televisi, radio, dan
berbagai benda elektronik lainnya.
Pada umumnya, listrik kita gunakan
di rumah berasal dari pembangkit tenaga listrik. Arus yang dihasilkan oleh
pembangkit tenaga listrik kemudian disalurkan ke berbagai pemukiman penduduk,
daerah perkantoran, dan industri melalui jaringan listrik.
Energi cahaya berasal dari benda
yang memancarkan cahaaya, misalnya lampu listrik, api, atau matahari.
Intensitas cahaya yang semakin tinggi menandakan energi cahaya yang dipancarkan
semakin banyak.
Energi kalor merupakan energi yang
dihasilkan oleh getaran partikel-partikel dalam suatu benda. Apabila getaran
atom-atom benda tersebut semakin cepat, maka energi kalor yang dimiliki benda
semakin besar.
Energi bunyi berasal dari suatu
benda yang bergetar. Jika suatu benda bergetar, partikel udara yang bersentuhan
dengan benda tersebut akan bergetar. Getaran benda diteruskan ke seluruh
ruangan lewat partikel udara.
Perubahan Bentuk Energi
Energi dapat berubah dari satu
bentuk ke bentuk yang lain. Contoh : pada saat kita menyalakan televisi,
televisi menyala karena ada energi listrik. Energi listrik tersebut kemudaian
berubah menjadi energi cahaya dan energi suara. Oleh karena itu, kita dapat
menonton gambar di televisi dan mendengarkan suara yang muncul.
Energi ada berbagai macam. Makanan
yang dimakan memiliki energi kimia. Batu baterai mempunyai energi kimia, tetapi
lampu senter menyala karena adanya energi listrik. Selain energi kimia dan
energi listrik masih ada banyak jenis energi lainnya, antara lain energi bunyi,
energi kalor, energi cahaya, energi pegas, energi nuklir, dan energi mekanik.
Berikut ini akan kita pelajari bentuk-bentuk energi tersebut.
Energi kimia adalah energi yang dilepaskan selama reaksi
kimia. Contoh sumber energi kimia adalah bahan makanan yang kita makan. Bahan
makanan yang kita makan mengandung unsur kimia. Dalam tubuh kita, unsur kimia
yang terkandung dalam makanan mengalami reaksi kimia. Selama proses reaksi kimia,
unsur-unsur yang bereaksi melepaskan sejumlah energi kimia. Energi kimia yang
dilepaskan berguna bagi tubuh kita untuk membantu kerja organ-organ tubuh,
menjaga suhu tubuh, dan untuk melakukan aktivitas sehari-hari. Contoh energi
kimia lainnya adalah pada peristiwa menyalanya kembang api. Energi kimia yang
terkandung dalam bahan bakar jenis ini sangat besar sehingga dapat digunakan
untuk menggerakkan mobil, pesawat terbang, dan kereta api.
Lampu senter yang kita gunakan dapat menyala karena ada
energi listrik yang mengalir pada lampu. Energi listrik terjadi karena adanya
muatan listrik yang bergerak. Muatan listrik yang bergerak akan menimbulkan
arus listrik. Energi listrik banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Misalnya sebagai penerangan. Energi listrik juga dapat digunakan untuk
menggerakkan mesin-mesin. Energi listrik yang biasa kita gunakan dalam rumah
tangga berasal dari pembangkit listrik. Pembangkit listrik tersebut menggunakan
berbagai sumber energi, seperti air terjun, reaktor nuklir, angin, atau
matahari. Energi listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik sangat besar.
Untuk menghasilkan sumber energi listrik yang lebih kecil, kita dapat
menggunakan aki, baterai, dan generator.
Bunyi dihasilkan dari benda yang bergetar. Ketika kita
mendengar bunyi guntur yang sangat keras, terkadang kaca jendela rumah kita
akan ikut bergetar. Hal ini disebabkan bunyi sebagai salah satu bentuk energi
merambatkan energinya melalui udara. Sebenarnya ketika terjadi guntur, energi
yang dimiliki guntur tidak hanya mengenai kaca rumah tetapi mengenai seluruh
bagian rumah. Akan tetapi, energi yang dimiliki Guntur tidak cukup besar untuk
menggetarkan bagian rumah yang lainnya.
Masih
ingatkah kamu apa yang dimaksud dengan kalor? Kalor merupakan salah satu bentuk
energi yang dapat mengakibatkan perubahan suhu maupun perubahan wujud zat.
Energi kalor biasanya merupakan hasil sampingan dari perubahan bentuk energi
lainnya. Energi kalor dapat diperoleh dari energi kimia, misalnya pembakaran
bahan bakar. Energi kalor juga dapat dihasilkan dari energi kinetik benda-benda
yang bergesekan. Sebagai contoh, ketika kamu menggosok-gosokkan telapak
tanganmu maka kamu akan merasakan panas pada telapak tanganmu.
Matahari
merupakan salah satu sumber energi cahaya. Energi cahaya dapat diperoleh dari
benda-benda yang dapat memancarkan cahaya, misalnya api dan lampu. Energi
cahaya biasanya disertai bentuk energi lain seperti energi kalor (panas).
Bahkan dengan menggunakan sel surya, energi yang dipancarkan oleh matahari
dapat diubah menjadi energi listrik.
Semua
benda yang elastis atau lentur memiliki energi pegas. Contoh benda elastic
antara lain pegas, per, busur panah, trampolin, dan ketapel. Jika kamu menekan,
menggulung, atau meregangkan sebuah benda elastis, setelah kamu melepaskan gaya
yang kamu berikan maka benda tersebut akan kembali ke bentuk semula. Ketika
benda tersebut kamu beri gaya maka benda memiliki energi potensial. Ketika gaya
kamu lepaskan, energi potensial pada benda berubah menjadi energi kinetik.
Energi
nuklir merupakan energi yang dihasilkan selama reaksi nuklir. Reaksi nuklir
terjadi pada inti atom yang pecah atau bergabung menjadi inti atom yang lain
dan partikel-partikel lain dengan melepaskan energi kalor. Reaksi nuklir
terjadi di matahari, reaktor nuklir, dan bom nuklir. Energi yang ditimbulkan
dalam reaksi nuklir sangat besar, oleh karena itu energi nuklir dapat digunakan
sebagai pembangkit listrik.
Mengapa kaki kita terasa sakit saat
kejatuhan buah mangga dari atas pohon? Hal itu disebabkan buah mangga yang
berada di atas pohon memiliki energi. Buah mangga yang jatuh dari pohonnya
memiliki energi mekanik. Pada saat buah mangga masih berada di pohon, energi
mekaniknya sama dengan energi potensialnya. Ketika buah mangga tersebut jatuh
sampai di tanah, energi mekaniknya sama dengan energi kinetiknya. Besarnya
energi mekanik merupakan penjumlahan antara besarnya energi kinetik dengan
energi potensial.
Sumbernya
Bentuk-bentuk Energi Dan Sumbernya
- Energi panas : energi yang menghasilkan panas
Contohnya : matahari, api, dan sumber panas lainnya.
- Energi kimia : energi yang timbul akibat reaksi kimia
Contohnya : di dalam tubuh manusia dan di dalam bahan bakar.
Sumbernya : makanan, aki, dan bahan bakar minyak (bensin dan solar).
- Energi listrik : energi yang dimiliki arus listrik
Contohnya : peralatan setrika, televisi, kipas angin dan mesin cuci.
Sumbernya : generator, baterai, aki, dinamo dan nuklir.
- Energi bunyi : energi yang dimiliki oleh bunyi
Contohnya : petir : dapat menggetarkan kaca jendela.
Sumbernya : alat musik dan pita suara manusia.
- Energi cahaya : energi yang dimiliki oleh cahaya
Contohnya : pemotongan logam menggunakan laser.
Sumbernya : lampu, sinar matahari, dan laser.
- Energi nuklir : energi yang terdapat pada inti atom
Contohnya : bom atom
Sumbernya : unsur kimia radio aktif.
- Energi kinetik : energi gerak
Contohnya : mobil yang melaju dan orang yang berlari.
Sumbernya : semua yang bergerak.
- Energi potensial : energi yang dimiliki benda saat diam
Contohnya : energi pegas dan gravitasi bumi.
1. Bahan Bakar Minyak (BBM)
Yang termasuk dalam BBM antara lain adalah bensin, solar, dan minyak tanah.
Smapai saat ini BBM masih termasuk sumber energi utama. Salah satu
pembangkt listrik yang memanfaatkan sumber energi BBM adalah PLTD (Pusat Listrik
Tenaga Diesel). Prinsip kerja PLTD adalah menggunakan solar (energi kimia)
sebagai bahan uuntuk proses perubahan dalam mesin (energi kalor). Sehingga
dapat menggerakkan generator (energi kinetik). Generator inilah yang akan
menghasilkan energi listrik. Jadi, dengan PLTD perubahan energi utama yang
terjadi adalah:
Energi Kimia –> Energi Kalor
–>Energi Kinetik –> Energi Listrik
2. Air
Kebutuhan energikita sebagian besar diperoleh dari sumber energi air, baik
melalui stasiun pembangkit hidrolistrik, stasiun energi pasangsurut, dan
stasiun pembangkit energi gelombang air laut. Dari ketiga stasiun pembangkit
yang memanfaatkan sember energi air, stasiun pembangkit hidrolistrik yang
paling banyak memberikan kontribusi. Prisnip kerja stasiun pembangkit hidrolistrik
yang lebih dikenal sebagai PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) adalah
menampung air dalam suatu waduk atau bendungan pada suatu ketinggian tertentu
(energi potensial gravitasi), kemudian mengalirkannya dengan kelajuan tetap ke
sebuah turbin yang pada akhirnya akan memutar generator (energi kinetik).
Generator selanjutnya akan membangkitkan listrik. Jadi, perubahan energi yang
terjadi pada PLTA adalah:
Energi Potensial Gravitasi –>
Energi Kinetik –> Energi Listrik
3. Cahaya Matahari
Cahaya matahari merupakan sumber energi yang paling besar dan paling
melimpah. Tanpa sinar matahri, proses fotosintesis pada tumbuhan tidak akan
terjadi atau berlangsung. Oleh karena itu dengan sedirinya matahari telah
menyediakan kebutuhan energi kepada manusia dalam jumlah yang sangat besar.
Kita bisa menangkap energi matahari dan memanfatkannya sebagai sumber energi
dengan menggunakan sel surya. Prinsip kerja sel surya adalah dengan
memanfaatkan konsep “efek fotolistrik”, yaitu cahaya (cahaya matahari) yang mengenai
suatu permukaan kionduktor (sel surya) akan dapat mengahntarkan arus listrik.
Jadi perubahan energi yang terjadi dalam sel surya (solar cell) adalah:
Energi Cahaya –> Energi Listrik
4. Nuklir
Nuklir merupakan sumber energi yang sangat besar, namun memberikan risiko
yang sangat tinggi apabila terjadi kebocaoran pada reaktornya. Energi ini
sebenarnya berasal dari reaksi fisi (pembelahan) maupun reaksi fusi
(penggabungan) inti-inti atom. Pembangkit listrik yang menggunakan sumber
energi ini adalah PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir). Prinsip kerja PLTN
khususnya pada
reaktor air-tekan adalah bahan bakar reaktor yang
berbentuk uranium oksida (energi nuklir) berada dalam tabung yang panjang dan
sempit yang dirakit dengan batang kontrol yang dapat digerakkan kedalam teras
yang terletak dalam tabung baja tahan tekan. Air yang mengalir melewati teras
dipertahankan bertekanan tinggi untuk mencegah pendidihan. Air melalui penukar
kalor yang menghasilkan uap (energi kalor) yang dapat memutar turbin (energi
kientik) untuk menggerakkan generator yang menghasilkan energi listrik. Jadi,
dalam PLTN terjadi perubahan energi utama yaitu:
Energi Nuklir –> Energi Kalor
–> Energi Kinetik –> Energi Listrik