[Materi 1] Apa itu Konversi dan Konservasi Energi?

image

1.1 Definisi Energi

Energi bisa di artikan sebagai kemampuan untuk melakukan pekerjaan/usaha ( energy is the capability for doing work ). Adapun pengertian lain dari energi adalah sebagai berikut :

  1. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), dalam bidang fisika, energi ialah kemampuan untuk mengerjakan kerja (misalnya guna energi listrik dan mekanika). Energi ialah daya (kekuatan) yang dapat dipakai untuk melakukan sekian banyak proses kegiatan. Misalnya bisa adalah bagian sebuah bahan atau tidak terbelenggu pada bahan (seperti sinar matahari). Energi pun dapat ditafsirkan sebagai tenaga.
  2. Menurut Kamus Oxford , Berdasarkan keterangan dari Kamus Oxford, energi ialah kekuatan dan vitalitas (daya hidup) yang dibutuhkan untuk kegiatan fisik atau mental yang berkelanjutan. Energi ialah daya ( power ) yang berasal dari pemanfaatan sumber daya jasmani atau kimia, khususnya untuk meluangkan cahaya dan panas atau guna mesin kerja.
  3. Menurut Encyclopedia Britannica , Dalam Encyclopedia Britannica, energi dalam fisika ialah kapasitas untuk mengerjakan pekerjaan.
  4. Menurut Mitchell, Campbell dan Reece , energi merupakan sebuah kemampuan untuk mengatur ulang materi. Singkatnya energi sebagai kapasitas agar dapat melaksanakan pekerjaan.
  5. Menurut Muji Lestari dan Arif Alfatah, energi memiliki pengertian untuk tubuh agar dapat melakukan sebuah objek bisnis. Kenyataannya, setiap usaha yang dilakukan dapat mengubah keadaan.
  6. Menurut Michael J. Moran, energi merupakan sebuah konsep dasar termodinamika yang dijadikan aspek penting dari analisis teknik.
  7. Menurut Aip Saripudin, energi merupakan suatu kemampuan untuk melakukan proses.
  8. Menurut Young, pekerjaan merupakan sebuah energi yang sudah dihasilkan. Ini dimaksudkan supaya dapat melakukan pekerjaan yang dibutuhkan energi.
  9. Menurut Robert L. Wolke, energi merupakan suatu kemampuan untuk dapat membuat suatu hal terjadi.
  10. Menurut Pardiyono, energi merupakan bentuk dari kekuatan yang dihasilkan oleh benda.
  11. Menurut Mikrajuddin, energi merupakan sebuah kemampuan untuk dapat melakukan pekerjaan pada suatu objek.
  12. Menurut Alvin Hadivvono, energi ialah segala hal yang bergerak, dan juga memiliki hubungan dengan ruang dan waktu.
  13. Menurut Sumantoro, energi merupakan suatu kemampuan untuk melakukan pekerjaan yakni untuk memindahkan atau mendorong objek.
  14. Menurut Einstein, energi merupakan sebuah produk dari massa dan kuadrat kecepatan cahaya.

bedasarkan availabilitasnya, energi dapat kita artikan sebagai kemampuan dari suatu sistem untuk menghasilkan kerja yang berguna ( availability is an ability of a system to produce a useful effect ).

.
1.2 Definisi Konversi dan Konservasi Energi

Energi adalah sesuatu yang bersifat abstrak yang sukar dibuktikan tetapi dapat dirasakan adanya. Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja (energy is the capacity for doing work). Availabilitas adalah kemampuan sistem untuk menghasilkan kerja yang berguna (availability is an ability of a system to produce a useful effect). Jadi keberadaan availabilitas lebih realistis, mudah dibuat, dan dapat dirasakan kegunaannya. Hubungan dengan availabilitas adalah konversi dan konservasi energi dapat berguna bagi kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya.

Beberapa jenis energi memiliki kemampuan konversi (merubah) dari satu jenis energi energi menjadi jenis energi lainnya. Karenanya hukum kekekalan energi dalam fisika menyatakan bahwa energi hanya berubah bentuk namun tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Hal ini sejalan dengan hukum termodinamika I yang berbunyi :

“Energi bersifat kekal, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat dikonversi dari satu bentuk energi ke bentuk energi yang lain.”

Maka dapat disimpulkan bahwa konversi energi adalah perubahan suatu energi yang ada pada suatu sistem menjadi bentuk energi lain yang sama besarnya. Contohnya adalah energi listrik dapat dirubah menjadi energi panas (setrika), atau sebaliknya energi panas menjadi energi listrik (pembangkit listrik tenaga panas bumi), dsb. Semua jenis energi dapat dinyatakan dalam satuan yang sama berupa satuan Joule. Sedangkan konservasi energi adalah Pemeliharaan atau penyimpanan energi secara baik untuk mencegah kerusakan atau kehilangan energi.

.
1.3 Klasifikasi Energi

Secara umum energi dapat diklasifikasikan menjadi dua (2), yaitu :

1.3.1 Energi Dalam Transisi (Transitional Energy)

Energi dalam transisi ( transitional energy ) adalah energi yang sedang bergerak melintasi batas sistem.

1.3.2 Energi Tersimpan (Storage Energy)

Energi tersimpan ( storage energy ) adalah energi yang tersimpan dalam suatu sistem atau massa, biasanya berbentuk massa atau medan gaya, umumnya mudah dikonversi menjadi energi transisi.

.
1.4 Macam-Macam Energi

Berikut adalah macam-macam bentuk energi yang ada disekitar kita, yaitu :

1.4.1 Energi Mekanik

Bentuk transisi dari energi mekanik adalah kerja. Energi mekanik yang tersimpan adalah energi potensial atau energi kinetik. Benda atau partikel yang bergerak atau memiliki kemampuan untuk bergerak, maka bisa dikatakan benda tersebut memiliki energi mekanik. Contoh : Air terjun yang berada di puncak tebing memiliki energi mekanik yang cukup besar.
1.4.2 Energi Bunyi

Energi bunyi adalah energi yang dihasilkan oleh getaran partikel-partikel udara disekitar sebuah sumber bunyi. Contohnya adalah ketika radio atau televisi beroperasi, pengeras suara secara nyata menggerakkan udara didepannya, sehingga menyebabkan partikel-partikel udara bergetar. Energi dari getaran partikel-partikel udara ini akan sampai ditelinga.

1.4.3 Energi Kalor

Energi kalor atau energi panas merupakan jenis energi yang dapat mengakibatkan terjadinya perubahan suhu maupun perubahan wujud zat tertentu. Energi kalor dihasilkan oleh gerak internal partikel-partikel dalam suatu zat. Contohnya adalah apabila kedua tanganmu digosok-gosokkan selama beberapa detik maka tanganmu akan terasa panas, lalu saat kita ingin memasak air maka suhu termal api akan berpindah ke air melalui perantara (teko) sehingga air mengalami perubahan fasa dan kenaikan suhu yang menyebabkan air mendidih.

1.4.4 Energi Cahaya

Energi cahaya juga merupakan jenis energi yang diperoleh dari benda-benda yang mampu memancarkan cahaya atau bisa dikatakan bahwa energi cahaya merupakan energi yang dihasilkan oleh radiasi gelombang elektromagnetik. Bentuk energi cahaya terbesar tentunya berasal dari cahaya matahari, yang bisa dikonversi menjadi energi lain yaitu energi listrik melalui sel surya.

1.4.5 Energi Listrik

Energi yang dihasilkan oleh muatan listrik yang bergerak atau berpindah melalui kabel dsb. Energi listrik menjadi jenis energi yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Listrik digunakan untuk menggunakan alat-alat elektronik rumah tangga, dll.

Energi Listrik adalah energi yang berkaitan dengan akumulasi arus elektron, dinyatakan dalam Watt-jam atau kilo Watt-jam. Bentuk transisinya adalah aliran elektron melalui konduktor jenis tertentu. Energi listrik dapat disimpan sebagai energi medan elektrostatis yang merupakan energi yang berkaitan dengan medan listrik yang dihasilkan oleh terakumulasinya muatan elektron pada pelat-pelat kapasitor.

1.4.6 Energi Elektromagnetik

Bentuk energi yang berkaitan dengan radiasi elektromagnetik. Energi radiasi biasanya dinyatakan dalam satuan energi yang sangat kecil seperti elektron-volt (eV) atau mega elektrovolt (MeV), yang juga digunakan dalam evaluasi energi nuklir.

1.4.7 Energi Kimia

Energi yang keluar sebagai hasil interaksi elektron dimana dua atau lebih atom dan atau molekul-molekul membentuk senyawa kimia yang stabil atau dengan kata lain energi kimia adalah jenis energi yang dilepaskan selama proses reaksi kimia. Energi ini dihasilkan oleh suatu zat yang membentuk proses reaksi kimia untuk dikonversi menjadi energi tertentu. Contohnya adalah penggunaan baterai atau aki.

Energi kimia hanya dapat terjadi dalam bentuk energi tersimpan. Bila energi dilepas dalam suatu reaksi maka reaksinya disebut reaksi eksotermis yang dinyatakan dalam kJ, Btu, atau kkal.

1.4.7 Energi Termal

Energi termal merupakan bentuk energi dasar di mana dalam kata lain adalah semua energi yang dapat dikonversikan secara penuh menjadi energi panas. Sebaliknya, pengonversian dari energi termal ke energi lain dibatasi oleh hukum Thermodinamika II. Bentuk energi transisi dan energi termal adalah energi panas, dapat pula dalam bentuk energi tersimpan sebagai kalor “laten” atau kalor “sensibel” yang berupa entalpi.

.
1.5 Sumber-Sumber Energi

Berdasarkan sumbernya, energi dikategorikan menjadi 2 (dua), yaitu energi terbarukan (Renewable Energy) dan energi tidak terbarukan (Non-Renewable Energy) .

1.5.1 Energi Terbarukan (Renewable Energy)

Merupakan energi yang dapat didaur ulang dalam artian adalah energi yang sumber energinya tidak habis dan tersedia di alam, seperti air, udara, panas bumi, radiasi matahari, dsb dan bisa diperbaharui dengan cepat. Energi terbarukan dibagi menjadi dua yaitu :

  • Yang Berasal dari Dalam Bumi (Terresterial) , terdiri dari energi biomass, biofuel, air (tenaga air, pasang surut air, gelombang air), angin, dan panas bumi.
  • Yang Berasal dari Luar Bumi (Extra-Terresterial), terdiri dari energi matahari.

1.5.2 Energi Tidak Terbarukan (Non-Renewable Energy)

Merupakan sumber yang bisa memproduksi energi dengan menghabiskan sumber daya alam dan butuh waktu jutaan tahun untuk mengembalikannya. Sumber-sumber energi yang dapat habis dan langkah daur ulang yang berasal dari bumi (terrestrial) adalah sumber-sumber energy konvensional yang pada umunya merupakan energi tambang atau energi fosil yang berasal dari perut bumi, seperti minyak, gas, batu bara, dan energy nuklir. Energi tidak terbarukan berasal dari dalam bumi (Terresterial) , yang terdiri dari energi fosil dan energi nuklir. Contohnya adalah batu bara, minyak bumi, dan gas alam, serta nuklir.

Sumber energi fosil seperti bahan bakar minyak, khususnya akan segera habis paling lambat pada akhir abad ke 21. Gas alam diprediksi oleh para ahli akan habis lebih kurang 100 tahun lagi, sedang cadangan batu bara akan habis lebih kurang 200 sampai dengan 300 tahun yang akan datang. Ketiga jenis bahan bakar fosil tersebut dikategorikan sebagai energi yang kurang akrab lingkungan karena kadar polusinya cukup tinggi. Kadar CO2 semakin meningkat di tahun-tahun terakhir ini, menyebabkan suhu udara menjadi meningkat, mengakibatkan sebagian es di kutub mencair dan tinggi permukaan air laut terus meningkat yang lambat laun akan mengakibatkan bajir besar di kota-kota yang berada di tepi pantai di seluruh dunia.

Sumber energi nuklir merupakan sumber energi basil tambang yang lain, yang dapat dibudidayakan melalui proses fisi dan fusi. Energi nuklir, meskipun bersih, mengandung risiko bahaya radiasi yang mematikan sehingga pengolahannya harus sangat ekstra hati-hati, di samping diperlukan modal yang sangat besar untuk investasi awalnya.
image

.
Referensi :
-ppt mata kuliah Konversi dan Konservasi Energi prodi teknik mesin UPN Veteran Jakarta
-h*ttps://www.gurupendidikan.co.id/rumus-energi/#ftoc-heading-2

-h*ttps://www.studiobelajar.com/hukum-kekekalan-energi/

-h*ttps://bobo.grid.id/read/082410013/perbedaan-sumber-energi-terbarukan-dan-tak-terbarukan-serta-contohnya?page=all.