Pengertian dan Macam-macam Jenis Energi serta Bunyi Hukum Kekekalan Energi

Berikut ini merupakan pembahasan tentang pengertian energi, bunyi hukum kekekalan energi, macam macam energi, jenis jenis energi, energi kinetik, energi biomassa, energi potensial, energi biogas, energi alternatif, energi ionisasi, energi mekanik, macam-macam sumber energi, macam-macam energi alternatif, energi gerak, energi listrik, energi bunyi, energi kimia, perubahan energi dan energi potensial pegas.

Pengertian Energi

Tentunya kamu tak asing lagi dengan kata energi. Energi atau lebih umum disebut tenaga adalah kemampuan untuk melakukan suatu usaha. Energi merupakan besaran turunan dengan satuan Joule (J) sama dengan satuan usaha.

Energi merupakan sesuatu yang tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan oleh manusia. Energi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya. Terdapat suatu hukum yang menguatkan pernyataan di atas dan dikenal dengan Hukum Kekekalan Energi.

Bunyi Hukum Kekekalan Energi

Bunyi dari hukum ini adalah:

“Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain”.

Macam-macam Jenis Energi

Adapun bentuk-bentuk energi adalah sebagai berikut:

1. Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak. Berdasarkan sebabnya, energi mekanik digolongkan menjadi dua jenis, yaitu energi kinetik dan energi potensial.

Besarnya energi mekanik adalah penjumlahan antara energi kinetik dan energi potensial. Dirumuskan:

Em = Ek + Ep

Keterangan:
Em = energi mekanik
Ek = energi kinetik
Ep = energi potensial

a. Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya atau kelajuannya. Untuk menunjukkan adanya energi kinetik, cobalah gerakkan kedua tanganmu dengan cara menggosokkan telapak tangan satu sama lain.

Apa yang kamu rasakan? Saat menggosok-gosokkan kedua telapak tangan, kamu akan merasakan hangat pada bagian itu. Makin cepat gerakan tangan, makin panas suhu tangan yang kamu rasakan.

Peristiwa ini menunjukkan bahwa besarnya energi kinetik bergantung pada kecepatan gerak yang dilakukan. Selain itu, energi kinetik pun bergantung pada massa benda.

Makin besar massa benda, makin besar pula energi kinetik yang dihasilkan. Berdasarkan hubungan ini, energi kinetik dapat dirumuskan sebagai:

Keterangan:
Ek = energi kinetik (Joule, J)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan gerak benda (m/s)

b. Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya. Energi potensial bergantung pada massa benda, percepatan gravitasi tempat benda berada, dan tentunya adalah ketinggian posisi (tempat) benda tersebut berada.

Secara matematis hubungan ini dapat ditulis sebagai:

Ep = mgh

Keterangan:
Ep = energi potensial (Joule, J)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = ketinggian benda dari acuan (m)

Selain karena gravitasi, energi potensial juga dapat disebabkan oleh pegas yang diregangkan atau ditekan. Jika gerak yang terjadi pada benda berupa gerak vertikal (benda jatuh/dilempar vertikal ke atas), maka berlaku hubungan sebagai berikut:

1) Pada saat benda belum dijatuhkan/posisinya berada pada ketinggian maksimal, maka energi kinetik benda tersebut sama dengan nol. Sehingga:

Em = Ep

2) Pada saat benda berada di tengah-tengah lintasan yang vertikal, maka besar energi potensial benda sama dengan besar energi kinetiknya. Sehingga:

Ek = Ep

3) Pada saat benda tepat menyentuh permukaan tanah/ sesaat sebelum dilempar, maka energi potensialnya sama dengan nol. Sehingga:

Em = Ek

Contoh Soal tentang Energi Potensial

Sebuah benda yang memiliki massa 500 gram dijatuhkan dari ketinggian 2 m. Tentukanlah besar
energi potensial dan energi mekanik pada saat benda hendak dijatuhkan!

Penyelesaian:
Diketahui : m = 500 gram = 0,5 kg ; h = 2 m ; g = 10 m/s2.

Ditanya: Ep dan Em saat benda hendak dijatuhkan.

Jawab:
Ep = mgh
     = (0,5 kg)⋅(10 m/s2)⋅(2 m)
     = 10 kg⋅m2/s2 = 10 J
Em = Ep = 10 J
Jadi, pada saat benda hendak dijatuhkan, energi potensial = energi mekanik, yaitu 10 J.

2. Energi Kimia

Energi kimia adalah kemampuan usaha yang terdapat di dalam bahan-bahan makanan yang biasa dikonsumsi, seperti nasi, ikan, telur, dan susu, juga dalam bahan bakar, seperti kayu arang, batubara, minyak, dan gas alam.

3. Energi Panas

Energi panas yang lebih dikenal dengan sebutan kalor adalah energi yang dihasilkan oleh gerak internal partikelpartikel dalam suatu zat.

4. Energi Listrik

Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh adanya arus listrik (muatan listrik yang mengalir). Energi listrik sangat dekat dengan kehidupan manusia karena sangat dibutuhkan untuk mempermudah segala aktivitas kehidupan.

Penggunaan energi listrik di antaranya untuk penerangan di malam hari dan mengoperasikan alat-alat elektronik dan alat komunikasi.

5. Energi Cahaya

Energi cahaya adalah energi yang dihasilkan oleh gelombang elektromagnet. Energi cahaya alami dan terbesar adalah energi cahaya yang berasal dari matahari.

Perubahan bentuk energi

Perubahan yang dapat terjadi pada bentuk-bentuk energi di atas di antaranya:

a) Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya, misalnya pada lampu.

b) Perubahan energi listrik menjadi energi mekanik, misalnya bor listrik.

c) Perubahan energi mekanik menjadi energi listrik, misalnya turbin/generator.

d) Perubahan energi kimia menjadi energi mekanik, misalnya pada akumulator.

e) Perubahan energi listrik menjadi energi panas, misalnya pada setrika.