Modul Ajar: SUMBER – SUMBER ENERGI

BENTUK – BENTUK ENERGI DAN PERUBAHANNYA

(Oleh:
A. Budi Setiawan)

Dalam kehidupan sehari – hari kita sering menyaksikan,
manusia dan hewan dapat bergerak berpindah tempat, dan juga dapat bersuara,
matahari dapat memencarkan cahaya dan panas, lampu dapat menyala, kipas angin
dapat berputar, baterai dapat menghasilkan arus listrik, es dapat mencair dan
lain sebagianya. Itu semua terjadi karena, manusia, hewan dan benda-benda
tersebut memiliki kemampuan untuk melakukan sesuatu atau untuk menghasilkan sesuatu.

Dalam teori Fisika, kemampuan yang
dimiliki atau yang tersimpan untuk melakukan sesuatu atau untuk menghasilkan
sesuatu disebut dengan “energi”, Dengan kata lain energi dapat
didefinisikan  sebagai besaran yang
menunjukkan kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha. Dan dalam
satuan internasional (SI), satuan energi adalah Joule (J)

Dalam kehidupan sehari – hari kita dapat
menemukan energi dalam berbagai macam bentuk, diantaranya energi gerak
(mekanik), energi panas, energi cahaya, energi listrik, energi kimia dan lain
sebagainya.  

Menurut hukum kekekalan energi, dikatakan
bahwa “energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan tetapi energi dapat
berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya”. Jadi bentuk-bentuk energi yang
ada dapat diproses sehingga mengalami perubahan ke bentuk energi yang lain.
Sebagai contoh, pada saat kita berolahraga kita melakukan berbagai macam
gerakan, sehingga lama kelamaan tubuh kita berkeringat dan suhu tubuh kita meningkat
menjadi terasa panas. Hal itu dapat dijelaskan
bahwa ketika kita berolahraga kita tidak menciptakan energi panas pada tubuh
kita, tetapi hanya merubah dari energi gerak menjadi energi panas. Contoh
lainnya, misalkan pada saat merangkai sebuah lampu DC dengan baterai sehingga
lampu menyala, kegiatan tersebut menunjukkan adanya perubahan energi kimia pada
bateri menjadi energi listrik, kemudian energi listrik berubah menjadi energi
cahaya dan energi panas, dan masih banyak contoh-contoh perubahan bentuk energi
lainnya.

Lalu bagaimana dengan nilai/besar dari
sebuah energi, apakah pada saat terjadi perubahan bentuk, nilai/besar energinya
ikut berubah atau tetap ?

Menurut hukum kekekalan energi, besarnya
energi tidak akan bertambah atau berkurang walaupun bentuknya berbeda, dalam
arti lain besar/nilai suatu energi akan tetap. Sebagai contoh, kendaraan
bermotor pada saat dinyalakan dan digunakan, itu akan merubah energi kimia dari
bahan bakar menjadi energi gerak. Kalau kita hitung besarnya energi kimia dari bahan
bakar tidak akan sama dengan besarnya energi gerak yang dihasilkan. Hal itu
dikarenakan energi kimia dari bahan bakar tidak semuanya dirubah menjadi energi
gerak, tetapi sebagian lagi ada yang dirubah menjadi energi panas, makanya
setiap kendaraan dipasang knalpot untuk membuang panas dari mesin kendaraan.
Jadi, kalau dijumlahkan besar energi gerak dengan energi panas pada kendaraan
sebagai output secara teoritis akan sama dengan besar energi kimia dari bahan
bakar sebagai input. Tetapi, hal tersebut akan terjadi jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada proses tersebut.

Oleh sebab itu, besarnya energi dalam suatu sistem atau proses
dapat berubah, jika ada gaya luar yang bekerja pada sistem atau proses tersebut.
Gaya luar yang bekerja tersebut nantinya akan menjadi sebuah usaha. Sebagai contoh misalkan
sebuah mobil sedang melaju di jalan raya dengan kecepatan konstan v,
tiba-tiba supir menginjak pedal rem secara perlahan, sehingga kecepatan mobil
menjadi melambat. Hal itu menunjukkan bahwa energi kinetik mobil mengalami
perubahan semakin kecil. Pada saat sopir menginjak pedal rem itu artinya ada gaya
gesek yang bekerja antara kanvas rem dengan roda mobil, sehingga timbul
usaha yang dilakukan oleh gaya gesek selama pengereman mobil tersbut, dan
selama itu pula terjadi perubahan besar energi kinetik yang dialami mobil. Dan
besarnya usaha yang dilakukan gaya gesek selama pengereman sebanding dan setara
dengan besarnya perubahan energi kinetik yang dialami mobil, secara matematis
dituliskan:

 W = Ek₁ – Ek₂

        Jadi,
secara umum dapat disimpulkan bahwa hubungan usaha dengan energi dapat dijelaskan bahwa besarnya usaha yang dialami oleh suatu
benda sama dengan besarnya perubahan nilai energi yang dialami oleh benda tersebut.

About Author

admin

See author's posts