Apa itu energi?
Saya suka berlari, dan ketika saya melakukannya, saya berpikir tentang energi , atau mungkin lebih tepatnya, kekurangan saya. Ketika saya berlari, saya juga berpikir tentang materi . Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang, dan seiring bertambahnya usia, saya tampaknya mengumpulkan lebih banyak materi, membuatnya semakin sulit untuk berfungsi. Energi dan materi ada di mana-mana, dan segala sesuatu terdiri dari energi dan materi. Akan tetapi, energi lebih abstrak, karena Anda tidak dapat benar-benar melihatnya. Namun, energi telah ada sejak awal waktu. Faktanya, teori tersebut menyatakan bahwa energi telah ada sebelum materi. Menurut teori Big Bang , alam semesta bermula ketika energi dalam jumlah tak terhingga tiba-tiba mulai mengembang. Energi mendingin saat mengembang, dan saat cukup mendingin, partikel-partikelnya dapat saling menempel dan akhirnya membentuk materi, memunculkan alam semesta seperti yang kita kenal sekarang. Dapat dikatakan bahwa alam semesta terdiri dari dua sifat yang dapat dipertukarkan: energi dan materi. Energi dapat diubah menjadi materi dan materi dapat diubah menjadi energi.
Oke, jadi apa itu energi? Energi secara umum didefinisikan sebagai kapasitas atau kemampuan untuk melakukan usaha. Saya yakin Anda dapat menghargai fakta bahwa dibutuhkan energi untuk bekerja, tetapi apa itu kerja? Kerja dapat didefinisikan sebagai gerakan massa ketika gaya diterapkan padanya. Dengan kata lain, usaha dilakukan ketika suatu gaya menggerakkan suatu benda pada jarak tertentu. Sederhananya, pekerjaan membutuhkan energi dan energi yang dikeluarkan melakukan pekerjaan.
Dari mana energi itu berasal?
Sekarang kita tahu apa itu energi, mari kita pertimbangkan dari mana asalnya. Jawaban atas pertanyaan ini sebenarnya cukup sederhana. Energi berasal dari materi. Sekarang Anda tahu mengapa kita membicarakan dua sifat energi dan materi ini. Ini masuk akal ketika kita memeriksa definisi kerja. Kerja dapat didefinisikan sebagai transfer energi ke atau dari materi. Faktanya, jumlah total energi yang terkandung dalam materi berbanding lurus dengan massanya. Selanjutnya, energi dapat ditransfer dari satu sistem ke sistem lainnya.
Jadi apa itu sistem? Suatu sistem adalah kumpulan objek yang diatur menjadi satu kesatuan, atau dengan kata lain: apa pun yang Anda pertimbangkan secara keseluruhan untuk tujuan studi. Mari kita bicara tentang beberapa contoh sistem. Misalnya, Anda dapat menganggap seluruh alam semesta sebagai suatu sistem. Anda dapat menganggap alam semesta sebagai suatu sistem untuk tujuan mempelajari hubungan antara berbagai galaksi di dalam alam semesta. Contoh lain dari suatu sistem adalah tubuh Anda. Anda dapat mempertimbangkan tubuh manusia sebagai suatu sistem untuk tujuan mempelajari interaksi antara berbagai organ yang membentuk tubuh Anda.
transfer energi
Mari kita lihat contohnya. Kita semua pernah memanaskan air di atas kompor, atau mungkin kita pernah melihat seseorang melakukannya. Saat kita memanaskan air di atas kompor, energi dipindahkan dari elemen kompor yang dipanaskan ke air. Saat energi itu ditransfer, molekul air dipaksa bergerak lebih cepat. Demikian pula, satu sistem dapat mentransfer energi ke yang lain dengan melakukan kontak langsung dengannya. Anak saya suka bermain bisbol; dia sudah bermain sejak dia masih kecil, dan dia cukup bagus dalam hal itu. Saat dia memukul bola, bola itu melaju cukup jauh. Dalam contoh transfer energi ini, energi gerak dari pemukul dipindahkan ke bola bisbol, yang, pada gilirannya, sekarang juga memiliki energi gerak.
Dalam dunia fisika, energi diukur dalam satuan yang kita sebut joule . Ini penting karena Anda akan melihat satuan ini melekat pada angka sebagai ukuran berapa banyak energi yang ada dalam suatu sistem. Di bidang lain, seperti industri dan gizi, energi dapat diukur dalam satuan yang berbeda. Misalnya, dalam industri, kilowatt-jam digunakan sebagai ukuran energi. Dalam nutrisi, kalori digunakan sebagai ukuran energi. Anda mungkin pernah mendengar tentang kalori sebelumnya; sebenarnya, jika Anda melihat kertas pembungkus atau kotak makanan apa pun, undang-undang mengharuskan jumlah energi yang terkandung dalam makanan itu dinyatakan dalam kalori.
Mengapa energi diperlukan?
Semoga Anda sekarang memiliki pemahaman yang lebih baik tentang apa itu energi dan dari mana asalnya. Mari ubah kecepatan di sini sedikit. Sekarang mari kita bicara tentang arti energi sebagaimana adanya di alam. Karena energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha, kita dapat memahami bahwa energi diperlukan untuk menggerakkan segala sesuatu di alam. Ini bisa sejelas energi yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil untuk menggerakkan mobil Anda, atau bisa juga sama halusnya dengan energi yang berasal dari sel-sel kita yang memecah nutrisi untuk melakukan tugasnya. Misalnya, sel otot kita harus memecah nutrisi untuk mendapatkan energi yang dibutuhkan untuk berkontraksi. Kontraksi otot itu adalah pekerjaan yang dilakukan oleh otot, dan energi yang dibutuhkan untuk pekerjaan itu berasal dari pemecahan nutrisi di dalam sel otot. Dalam kedua kasus tersebut, energi dilepaskan ketika beberapa massa dipecah. Setelah dilepaskan, energi tersebut pada gilirannya dapat digunakan untuk melakukan usaha. Seperti yang telah kita bahas sebelumnya, energi ada di mana-mana. Di seluruh alam semesta, energi dilepaskan dari materi dan digunakan untuk melakukan kerja.
Jenis energi
Energi mekanik dapat diubah menjadi energi listrik. |
Ayo ganti persneling lagi. Sekarang mari kita bicara tentang berbagai jenis energi. Ada berbagai jenis energi. Contoh jenis energi adalah energi panas . Energi panas adalah energi internal suatu sistem sebagai akibat dari suhunya. Kami membicarakan hal ini sedikit lebih awal ketika kami berbicara tentang memanaskan sepanci air di atas kompor. Panci berisi air panas tersebut memiliki temperatur tertentu, yang merupakan cerminan dari energi dalam yang terkandung di dalam air tersebut. Itu adalah energi panas.
Jenis energi lainnya adalah energi mekanik . Energi mekanik adalah energi suatu benda sebagai akibat dari letak atau geraknya. Contoh energi mekanik yang baik adalah air yang tertahan di belakang bendungan. Di sana dia memiliki posisi tertentu. Jadi air bergerak di atas bendungan. Sekarang air memiliki gerakan. Jadi itu adalah contoh bagus dari sistem yang mengandung energi mekanik: air bergerak di atas bendungan.
Namun, sangat penting untuk dicatat bahwa semua energi, terlepas dari jenisnya, masih merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Setiap bentuk energi dapat ditransfer ke bentuk energi lain. Sebagai contoh, mari kita kembali ke bendungan. Air yang mengalir di atas bendungan memiliki energi gerak, dan energi gerak tersebut digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik. Ketika transformasi energi ini terjadi, jumlah total energi tetap sama. Penting juga untuk dicatat bahwa apa yang kita sebut energi ‘buatan manusia’ hanyalah energi yang telah dipindahkan dari alam ke sumber buatan manusia.
Ringkasan Pelajaran
Mari kita meringkas. Singkatnya, energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha, dan usaha dilakukan ketika suatu gaya menggerakkan suatu benda. Energi diukur dalam satuan yang disebut joule . Energi dibutuhkan di dalam sistem untuk dapat bekerja di dalam sistem itu. Akhirnya, energi ada dalam berbagai bentuk dan energi dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lainnya.
Tujuan Pelajaran
Setelah melihat pelajaran ini, Anda harus dapat:
- Jelaskan apa itu energi
- Jelaskan pentingnya energi dalam sistem alam.
- Menyebutkan contoh berbagai jenis energi.