Memahami sumber energi

Di sekitar kita, termasuk kita manusia, energi merupakan salah satu hal yang umum terjadi. Energi itu luas, karena terjadi di hampir setiap aplikasi, mulai dari kita sendiri, yaitu energi yang kita gunakan untuk bertahan hidup, energi yang kita dapatkan dari makanan. Ada sumber energi yang berbeda saat ini yang memungkinkan peradaban manusia berfungsi. Sebagian besar energi diperoleh dari bahan bakar fosil, bahan bakar nuklir, atau energi terbarukan, meskipun energi ini digunakan untuk menghasilkan bentuk energi lain seperti energi mekanik, energi listrik, dll. Oleh karena itu, studi tentang energi sangat diperlukan untuk dipelajari dan dipahami. .

Hari ini Anda akan mengetahui definisi, kegunaan, kepentingan, contoh, jenis, dan bentuk energi. Anda juga akan mengetahui satuan ukuran, transformasi, kekekalan energi, dll.

Apa itu energi?

Energi dapat didefinisikan sebagai kemampuan sistem fisik untuk melakukan pekerjaan, yaitu sistem memiliki energi ketika memiliki kemampuan untuk melakukan pekerjaan. Dengan kata lain, energi ditransfer atau diubah setiap kali pekerjaan dilakukan. Namun, keluarnya energi dalam suatu sistem tidak berarti selalu tersedia untuk melakukan kerja.

Dalam fisika, energi dikenal sebagai sifat kuantitatif yang harus ditransfer ke tubuh atau sistem fisik untuk melakukan pekerjaan pada tubuh atau untuk memanaskannya. Energi adalah kuantitas yang kekal, yang membawa kita ke hukum kekekalan energi. Hukum ini menyatakan bahwa energi dapat diubah dalam bentuk, tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Semua jenis energi terdiri dari dua bentuk yang meliputi energi kinetik benda yang bergerak dan energi potensial yang disimpan oleh posisi benda dalam medan gaya. Satuan ukuran energi disebut joule.

Saya ingin Anda memahami energi sebagai berikut:

• besaran skalar
• abstrak dan tidak selalu bisa dirasakan
• diberi makna melalui perhitungan
• konsep sentral dalam sains

Kegunaan dan pentingnya energi

Ada tiga kegunaan dasar dan penawaran energi yang penting bagi kita manusia, yang meliputi penggunaan perumahan, penggunaan komersial, dan penggunaan transportasi.

Penggunaan energi untuk perumahan:

Ini adalah cara energi yang paling umum dikonsumsi, karena mereka melayani aktivitas rumah kita sehari-hari seperti menonton televisi, memanaskan dan menerangi rumah, mandi, mencuci pakaian, bekerja dari rumah menggunakan komputer atau laptop, menjalankan peralatan, memasak, dll. Hampir empat puluh persen dari total penggunaan energi secara global adalah untuk keperluan perumahan. Meskipun, itu adalah cara umum energi juga terbuang. Hal ini disebabkan oleh kurangnya edukasi yang diberikan kepada masyarakat tentang cara menghemat penggunaan energi setiap hari.

Penggunaan komersial:

Penggunaan komersial meliputi pemanasan, pendinginan, dan penerangan bangunan dan ruang komersial, daya yang digunakan oleh organisasi dan bisnis. Penggunaan energi di sini kurang lebih sama dengan penggunaan di ruang industri kecuali untuk keperluan pribadi.

Penggunaan transportasi:

Sisi konsumsi energi ini sepenuhnya bergantung pada energi, yaitu lebih dari tujuh puluh persen minyak bumi digunakan di sektor transportasi. Sektor transportasi mencakup semua kendaraan mulai dari mobil pribadi hingga truk hingga bus dan sepeda motor. Ini juga mencakup pesawat, kapal, kereta api, dan jaringan pipa.

Berikut ini adalah kepentingan umum energi di sekitar kita:

• Energi menggerakkan komunikasi, transportasi, komputer, peralatan medis mutakhir, dll.
• Energi mendukung kemajuan ekonomi dan sosial, membangun kualitas hidup yang lebih baik.
• Energi yang andal dan terjangkau memungkinkan produk dan layanan yang memperkaya dan memperpanjang usia.
• Energi dapat meningkatkan dan bahkan menyelamatkan nyawa.
• Ini mendukung industri yang berkembang, pertanian modern, peningkatan perdagangan, dan transportasi yang lebih baik.
• Ini menciptakan kehidupan yang lebih baik dan mengurangi kemiskinan.

Bentuk dan jenis energi

Ada berbagai bentuk energi yang ada, semuanya dikategorikan ke dalam kinetik atau potensial. Energi yang terkait dengan gerak dikenal sebagai energi kinetik, sedangkan energi potensial adalah energi yang terkait dengan posisi tetapi bukan “energi tersimpan”.

energi kinetik

• energi kinetik — gerak
  • energi mekanik — gerak sistem makroskopik
    • mesin
    • energi angin
    • energi gelombang
    • energi suara (sonik, akustik)
  • energi panas — gerakan partikel materi
    • energi panas bumi
  • energi listrik — gerak muatan
    • arus rumah tangga
    • petir
  • radiasi elektromagnetik — gangguan medan listrik dan magnet (fisika klasik) atau gerakan foton (fisika kuantum)
    • radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya, ultraviolet, sinar-x, sinar gamma

energi matahari

energi potensial

• energi potensial — posisi atau pengaturan
  • energi potensial gravitasi
    • roller coaster
    • kincir air
    • pembangkit listrik tenaga air
  • energi potensial elektromagnetik
    • energi potensial listrik
    • energi potensial magnet
    • energi potensial kimia
    • energi potensial elastis
  • energi potensial nuklir kuat
    • tenaga nuklir
    • senjata nuklir
  • energi potensial nuklir lemah

peluruhan radioaktif

Panas, energi kinetik atau mekanik, cahaya, energi potensial, dan energi listrik adalah berbagai bentuk keberadaan energi.

Panas juga dikenal sebagai energi panas dari pergerakan atom atau molekul. Ini dapat dianggap sebagai energi yang berkaitan dengan suhu.

Energi kinetik adalah energi gerak. Contoh bagus pendulum bob yang berayun.

Energi potensial disebabkan oleh posisi suatu benda. Contoh yang baik adalah bola yang duduk di atas meja terhadap lantai karena gravitasi bekerja padanya.

Energi mekanik adalah jumlah energi kinetik dan energi potensial suatu benda.

Energi cahaya tersedia sebagai foton.

Energi listrik adalah energi dari pergerakan partikel bermuatan seperti proton, elektron, atau ion.

Energi magnetik adalah bentuk energi yang diperoleh dari medan magnet.

Energi kimia dilepaskan atau diperoleh dari reaksi kimia, yang dihasilkan dengan memutuskan atau membentuk ikatan kimia antara atom dan molekul.

Energi nuklir adalah energi dari interaksi dengan proton dan neutron suatu atom. Contoh yang baik adalah energi yang dilepaskan oleh fisi dan fusi.

Satuan energi

Satuan SI untuk energi adalah joule (J) atau newton-meter (N * m). Joule juga merupakan satuan kerja SI. Hal ini dinamai James Prescott Joule yang secara independen menemukan setara mekanik dalam serangkaian percobaan. Satuan SI untuk laju energi (energi per satuan waktu) adalah watt, yang merupakan joule per detik.

Transformasi Energi

Ada berbagai bentuk transformasi energi, yang dapat terjadi pada berbagai efisiensi. Item yang mengubah antara bentuk-bentuk ini dikenal sebagai transduser. Contoh transduser yang baik termasuk baterai, yang transformasinya terjadi dari energi kimia menjadi energi listrik. Sebuah bendungan berubah dari energi potensial gravitasi menjadi energi kinetik air yang bergerak dan juga bilah-bilah turbin. Juga, energi listrik melalui generator listrik atau mesin panas.

Contoh transformasi energi yang baik termasuk pembangkitan energi listrik dari energi melalui turbin uap atau mengangkat benda melawan gravitasi menggunakan energi listrik yang menggerakkan motor derek. Pengangkatan melawan gravitasi melakukan kerja mekanis pada objek dan menyimpan energi potensial gravitasi dalam objek. Jatuhnya benda ke tanah, memungkinkan kerja mekanis dilakukan oleh gravitasi pada benda. Ini mengubah energi potensial di medan gravitasi menjadi energi kinetik yang dilepaskan sebagai panas saat tumbukan dengan tanah.

Contoh energi lain yang baik adalah matahari, yang mengubah energi potensial nuklir menjadi bentuk energi lain. Meskipun massa totalnya tidak berkurang karena masih mengandung energi total yang sama meskipun dalam bentuk yang berbeda. Namun, massanya akan berkurang ketika energi keluar ke sekelilingnya, sebagian besar sebagai energi radiasi.

Tonton video di bawah ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang transformasi energi:

Sebuah eksperimen telah menunjukkan bahwa ada batasan bagaimana panas dapat secara efisien diubah menjadi kerja dalam proses siklik, misalnya, dalam mesin kalor. Teorema Carnot dan hukum kedua termodinamika sangat menjelaskan hal itu. Meskipun demikian, beberapa transformasi energi sangat efisien, meskipun ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan. Entropi membantu kita menentukan arah transformasi energi (energi apa yang ditransformasikan dan menjadi tipe apa)

Konservasi energi

Sama seperti yang dinyatakan sebelumnya, hukum kekekalan energi mengatakan energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa energi sistem tertutup adalah konstan kecuali energi dipindahkan masuk atau keluar oleh kerja atau panas, dan tidak ada energi yang hilang dalam transfer tersebut. Artinya, total aliran energi yang masuk ke dalam suatu sistem harus sama dengan total aliran energi yang keluar dari sistem, ditambah perubahan energi yang terkandung di dalam sistem. Energi total suatu sistem akan selalu tetap jika seseorang mengukur atau menghitung energi total suatu sistem partikel yang interaksinya tidak bergantung pada waktu.

Contoh yang baik adalah ketika dua bola bilyar bertabrakan, yang mungkin berhenti, dengan energi yang dihasilkan menjadi suara dan mungkin sedikit panas pada titik tumbukan. Ada energi kinetik ketika bola bergerak. Mereka memiliki energi potensial baik bergerak atau diam karena mereka berada di atas meja di atas tanah.

Salah satu bentuk umum dari transformasi energi adalah konversi panas menjadi kerja dalam ekspansi isotermal reversibel dari gas ideal. Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa sistem yang melakukan kerja selalu kehilangan sejumlah energi sebagai panas yang terbuang. Ini menciptakan batas jumlah energi panas yang dapat melakukan kerja dalam proses siklik. Meskipun, bentuk energi mekanik dan lainnya dapat diubah ke arah lain menjadi energi panas tanpa batasan seperti itu. Energi total suatu sistem dapat dihitung dengan menjumlahkan semua bentuk energi dalam sistem.

Kesimpulan

Energi adalah kemampuan sistem fisik untuk melakukan pekerjaan, yaitu sistem memiliki energi ketika memiliki kemampuan untuk melakukan pekerjaan. Dengan kata lain, energi ditransfer atau diubah setiap kali pekerjaan dilakukan. Itu saja untuk postingan kali ini yang membahas pengertian, kegunaan, arti penting, contoh, jenis, dan bentuk energi. Anda juga mempelajari satuan ukuran, transformasi, kekekalan energi.

Saya harap Anda mendapatkan cukup dari bacaan, jika demikian, silakan bagikan dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa lagi!