Pengertian Energi | Hukum Kekekalan, Rumus, Jenis-Jenis, Contoh dan Pemanfaatannya

Apa itu Energi? - Kemampuan untuk melakukan sebuah pekerjaan biasa disebut dengan energi. Segala sesuatu yang kita lakukan setiap hari sebenarnya merupakan aktifitas energi. Mulai dari menyapu, mengangkat air, berlari, berjalan bahkan mengendarai motor juga merupakan energi. Energi adalah hal yang paling krusial dan sangat penting dalam kehidupan manusia sehari hari. Tanpa adanya energi, manusia tidak dapat melakukan aktifitas kehidupannya.

Daftar isi:
  1. Pengertian Energi
  2. Hukum Kekekalan Energi
  3. Rumus Energi
  4. Jenis-Jenis Energi
  5. Penggunaan Energi di Berbagai Sektor
  6. Sumber-Sumber Energi
  7. Sumber Daya Alam Penghasil Energi
  8. Contoh Pemanfaatan Energi
  9. Tips Hemat Energi


Pengertian Energi

Energi merupakan sebuah kata dari bahasa yunani yaitu "ergon", yang memiliki arti "kerja". Jika didefinisikan energi adalah suatu kemampuan untuk melakukan usaha. Istilah ini pertama kali di populerkan oleh Aristoteles pada abad ke-4 Sebelum Masehi (SM). Disi lain, energi sering artikan sebagai kemampunan untuk mendorong/menarik (gaya) pada jarak tertentu. Dalam ilmu fisika satuan baku dari energi dinyatakan dalam joule dan masuk dalam jenis besaran skalar.

Energi tersedia di alam semesta sebagai pendukung sumber kehidupan manusia. Bentuk-bentuk masing-masing energi pun sangat beragam. Tahukah kamu bahwa benda yang tidak bergerak pun memiliki energi yang terkandung di dalamnya. Ya, Energi dalam benda yang diam disebut juga dengan energi tersimpan atau energi potensial.

Hukum Kekekalan Energi

Bunyi hukum Kekekalan energi adalah "Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi energi dapat diubah/berubah dari bentuk yang satu ke bentuk yang lainnya". Misalnya, ledakan yang dihasilkan dinamit adalah perubahan energi kimia menjadi energi kinetik, atau air bendungan dapat di konversi menjadi listrik karena energi potensial yang dimilikinya.

Salah satu contoh keberadaan hukum kekekalan energi adalah benda yang dilemparkan ke atas memiliki energi potensial dan kinetik. Energi potensialnya ada pada ketinggian benda tersebut, sedangkan kinetiknya yaitu gerakkan benda keatas maupun ketika kebawah (pengaruh gravitasi). Disini hukum yang berlaku adalah "semakin tinggi benda dilempar ke atas maka semakin besar pula energi potensialnya".

Rumus Energi

rumus energi
Energi yang kerap dibutuhkan dan perannya sangat penting dalam kehidupan sehari-hari adalah energi kinetik, potensial, dan energi mekanik. Dari ketiga jenis energi inilah nantinya akan berkembang menjadi beberapa jenis energi lainnya seperti energi panas, listrik, nuklir dan lain sebagainya.

Dalam ilmu fisika, 3 jenis energi utama tersebut memiliki rumus yang berbeda-beda, namun saling berkaitan. Dibawah ini adalah rumus ketiga jenis energi beserta contohnya.

Rumus Energi Kinetik

Energi Kinetik memiliki rumus yaitu Ek = ½ . mv2
Dengan Ek : Energi Kinetik
m : Masa benda
v : Kecepatan benda
Contoh energi kinetik dalam kehidupan sehari-hari:
Energi kinetik sebagaimana rumus diatas dapat disebut juga dengan istilah energi gerak. Bayangkan apabila energi ini tidak ada, maka sudah pasti manusia tidak akan bisa melempar batu atau bola ke arah tertentu. Selain itu, dengan adanya energi kinetik manusia dapat memperhitungkan kecepatan dan waktu ketika menggunakan kendaraan.

Rumus Energi Potensial

Energi Potensial rumusnya adalah: W = Fy = m.g.h
Dengan W : Usaha Yang dibutuhkan atau dipergunakan
Fy : Gaya Gravitasi
m : masa benda
g : konstanta gravitasi
h : ketinggian benda
Contoh energi potensial dalam kehidupan sehari-hari:
Energi potensial cukup banyak bisa terlihat di alam, sebagai contoh adalah air sungai yang mengalir deras dari ketinggian. Energi potensial dari air ini dapat diubah menjadi energi listrik.

Rumus Energi Mekanik

Energi Mekanik rumusnya yaitu Em = Ep+Ek
Dengan Em : Energi Mekanik
Ep : Energi potensial
Ek : Energi Kinetik
Contoh energi mekanik dalam kehidupan sehari-hari:
Energi mekanik pada prinsipnya merupakan penggabungan energi potensial dan kinetik. Contoh energi ini misalnya adalah ayunan, buah yang jatuh dari pohonnya, pesawat pada posisi landing, dll.

Jenis-Jenis Energi

Energi juga dapat berkembang seiring kemajuan teknologi. Untuk dapat memahami energi lebih jauh, di bawah ini ada beberapa jenis-jenis energi yang wajib kamu ketahui, yaitu sebagai berikut:

Energi Kinetik

Energi kinetik sering disebut dengan energi gerak yang memiliki pengertian energi yang dihasilkan melalui pergerakan suatu benda. Misalnya Mobil yang bergerak atau melaju, manusia yang berlari, kereta api yang bergerak, dll.

Energi Matahari

Energi Matahari adalah energi yang dihasilkan atau dipancarkan oleh matahari atau tenaga surya. Energi matahari merupakan energi tata surya dan masuk dalam kategori energi tak terbarukan. Jenis energi yang berasal dari energi matahari merupakan salah satu sumber pendukung utama kehidupan makhluk hidup. Misalnya fotosintesis buatan dapat membantu proses perubahan zat kimia tanaman, serta listrik panas surya yang dijadikan sumber penerangan (cahaya) bagai manusia.

Energi Potensial

contoh energi potensial
Seperti sebelumnya sudah dijelaskan di atas, Energi potensial adalah energi yang dihasilkan dikarenakan posisi benda yang lebih tinggi sehingga menimbulkan gaya yang tidak terhingga. Sebagai contoh air yang bergerak dari elevasi tinggi ke rendah, tanah longsor, benda yang jatuh dari ketinggian, dll. Energi potensial sangat dipengaruhi oleh konstanta gravitasi, massa dan ketinggian benda.

Energi Mekanik

Energi mekanik adalah energi potensial dan energi kinetik yang terdapat pada suatu benda. Misalnya Palu yang dihantamkan kepada kayu balok maka palu akan menancap pada kayu balok tersebut. Palu yang diangkat keatas atau ketinggian tertentu menghasilkan sebuah energi potensial yang lebih besar, dan ketika palu mengarah ke bawah maka kekuatan energi yang dihasilkan palu pada saat menghantam sebuah balok menjadi energi kinetik.

Energi Panas

Energi panas adalah energi yang dihasilkan pada sebuah benda yang menghasilkan panas lalu dimanfaatkan dan disalurkan untuk digunakan untuk berbagai keperluan. Ada beberapa sumber energi yang dapat menghasilkan energi panas yaitu:
  • Panas dari dalam Bumi; yaitu sumber energi yang berasal dari bagian dalam bumi atau inti atom bumi yang dihasilkan oleh penyerapan atas panas matahari pada permukaan bumi atau tenaga tektonik bumi selama jutaan tahun lalu lamanya.
  • Panas dari Matahari; yaitu sumber energi yang dihasilkan berasal dari radiasi panas matahari.
  • Panas dari Api; yaitu sumber energi yang dihasilkan oleh api akibat gesekan dua benda.

Energi Kimia

Reaksi suatu zat-zat kimia dapat menghasilkan energi, yang biasa disebut dengan energi kimia. Misalnya, tenaga di dalam tubuh dihasilkan oleh reaksi kimia makanan yang masuk ke dalam tubuh.

Energi Suara

Getaran suara manusia dan saat suara melakukan perjalanan dengan bantuan udara, air maupun ruang lainnya menghasilkan energi suara. Kemampuan kapasitas telinga manusia dalam mendengar mempengaruhi ukuran suara yang didengar.

Energi Listrik

Energi listrik adalah energi yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari hari. Energi listrik adalah bergeraknya elektron pada pengantar listrik yang ditimbulkan dari muatan listrik tertentu. Sederhana nya energi listrik adalah energi yang memiliki kemampuan untuk menggerakkan muatan listrik pada suatu benda potensial.

Energi Nuklir

Sedangkan untuk energi nuklir adalah partikel yang terdapat dalam nukleus atom yang bereaksi menjadi energi potensial dan energi panas. Sumber energi nuklir diperoleh dari pembelahan atom dalam unsur-unsur radioaktif seperti uranium, vanadium, dll.

Penggunaan Energi di Berbagai Sektor Kehidupan

Energi memiliki nilai guna yang sangat beragam dalam kehidupan manusia. Dalam berbagai sektor kehidupan dan aktifitas sehari-sehari, manusia harus selalu ditopang oleh ketersediaan energi. Adapun Ragam penggunaan energi dapat dilihat dari penjelasan dibawah ini.

1. Sektor Industri
Hampir semua industri membutuhkan energi untuk kelangsungan dan operasional nya seperti pabrik Aluminium, pabrik Semen, pabrik pembuatan baja. Pabrik-pabrik tersebut menggunakan energi secara intensif.

2. Sektor Pertanian
Ketika terjadi revolusi dalam bidang pertanian, sektor ini juga melakukan transformasi dari menggunakan kekuatan otot sampai kepada kekuatan mesin, mulai dari pupuk yang bersifat organik maupun non organik. Penggunaan pestisida hingga mesin-mesin modern yang saat ini digunakan dalam pertanian sudah tentu menggunakan energi dalam berbagai bentuk.

3. Sektor Transportasi
Energi juga digunakan dan sangat dibutuhkan pada alat-alat transportasi baik di darat, laut, maupun udara. Penggunaan mobil dan pesawat untuk transportasi, bahkan kapal laut juga membutuhkan energi. Transportasi adalah hal vital dalam sektor perdagangan regional dan international. Jika transportasi tidak dapat berjalan maka sektor lainnya bisa lumpuh.

4. Kedokteran
Salah satu contoh bahwa sektor kedokteran juga menggunakan energi yaitu dapat dilihat pada penggunaan alat-alat kedokteran seperti rotgen (sinar-X) dan peralatan elektromedis lainnya. Bahkan terapi modern yang berkembang saat ini juga merupakan hasil dari pengembangan penggunaan energi di sektor ini.

5. Telekomunikasi
Perkembangan teknologi yang hampir tidak terbendung salah satunya adalah di bidang telekomunikasi. Portabel canggih dapat menghubungkan antara manusia dari belahan manapun untuk berinteraksi dan berkomunikasi hanya dengan satelit. Satelit yang dipasangkan di planet yang membutuhkan energi tata surya melalui panel tata surya dan energi-energi lainnya dalam hubungannya dengan perambatan gelombang elektromagnetiknya.

Sumber-Sumber Energi

Berdasarkan sumbernya, energi dapat dibedakan menjadi 2, yaitu sumber energi yang berasal dari bumi dan yang berasal dari luar bumi. Energi yang berasal dari dalam bumi disebut dengan energi terrestrial dan yang berasal dari luar bumi sering disebut juga dengan energi extraterrestrial.

Berdasarkan sifat keterdapatannya, sumber energi baik yang berasal dari bumi maupun yang bukan, dapat diklasifikasikan dalam 2 jenis, yaitu:
  • Sumber Energi Tak Terbarukan (Non Renewable); Sumber energi yang tak terbarukan adalah sumber energi yang tidak dapat dibuat lagi atau didapatkan kembali dalam waktu yang cepat atau singkat. Adapun contoh sumber energi yang tidak dapat diperbaharui adalah batubara, minyak bumi dan uranium (bahan baku nuklir).
  • Sumber Energi Yang Terbarukan (Renewable); Sumber energi yang tak terbarukan adalah kebalikan dari Sumber Energi Non Renewable. Jenis sumber energi ini dapat diperoleh atau dibuat kembali oleh alam ataupun manusia. Adapun yang tergolong dalam sumber energi ini adalah matahari, angin, biomassa, dan air.

Sumber Daya Alam Penghasil Energi

Berbicara mengenai energi, dapat diketahui bahwa indonesia memiliki banyak sumber daya alam yang dapat menghasilkan energi, baik itu yang terdapat di bawah maupun di atas permukaan. Hal ini sangat penting, karena dari sumber daya alam tersebut dapat dijadikan sumber energi alternatif yang selanjutnya dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat akan energi.

Sumber daya alam (SDA) yang dipakai untuk menghasilkan energi dapat terdiri dari jenis SDA yang dapat diperbaharui maupun yang tidak dapat diperbaharui. Contoh sumber daya alam yang dapat diperbaharui yang bisa digunakan sebagai sumber energi adalah air, angin, hewan dan tumbuhan. Sedangkan untuk contoh sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui dan bisa dipakai sebagai penghasil energi adalah minyak bumi, batubara dan uranium. Berikut ini merupakan contoh sumber daya alam penghasil energi alternatif.

1. Panas Bumi (Geothermal)
Negara Indonesia terkenal akan kondisi tektonis dan vulkanisme yang aktif. Selain dapat menjadi musibah, kondisi geologi yang demikian juga ternyata dapat menghasilkan sumber energi alternatif, sebagai contoh panas bumi (geothermal). Potensi panas bumi dapat di konversi dan dimanfaatkan secara optimal untuk menghasilkan energi listrik (dry steam plant dan Flashed steam plant). Energi yang berasal dari panas bumi ini sifatnya murah dan tentunya ramah lingkungan, dibandingkan energi yang berasal dari fosil (minyak bumi) maupun batubara.

2. Angin
Angin juga merupakan sumber daya alam yang dimiliki oleh indonesia. Kecepatan angin dapat dikonversi menjadi energi potensial, kinetik maupun mekanik, yang kemudian dapat ditrasnformasi menjadi energi listrik. Salah satu wilayah dengan potensi anginnya dapat dibuat pembangkit listrik tenaga angin adalah di Nusa Tenggara Timur (NTT).

3. Air
Untuk potensi energi yang berasal dari tenaga air, indonesia memiliki berbagai lokasi untuk dapat menghasilkan energi tersebut, baik itu potensi tenaga air skala besar maupun tenaga air berskala mikro. Akan tetapi ketersediaan air ini sangat dipengaruhi oleh faktor degradasi lingkungan, misalnya adanya perubahan alih fungsi hutan dapat mempengaruhi keberlangsungan pemanfaatan tenaga air sebagai sumber energi, karena ketersediaan air di dalam tanah dan kontinuitas pendistribusiannya menjadi terganggu.

4. Matahari
Letak Indonesia yang berada di kawasan garis khatulistiwa, memiliki potensi panas matahari yang dapat dikonversi menjadi energi listrik. Akibat pengaruh letak astronomis indonesia tersebut maka iklim indonesia bersifat tropis, yang artinya matahari akan bersinar hampir sepanjang tahun. Rata-rata radiasi harian matahari di wilayah Indonesia adalah 4,8 Kwh/m2 sehingga sangat potensial untuk menghasilkan energi listrik.

5. Sampah
Sampah baik itu jenis sampah organik maupun sampah anorganik berpotensi menghasilkan energi. Sebagai contoh di wilayah DKI Jakarta yang produksi sampahnya mencapai 6.000 ton perhari sangat potensial untuk ditransformasi menjadi energi listrik maupun kimia. Berbagai metode seperti pirolisis, hydro cracking dan hidroisomerisasi dilakukan untuk mengkonversi sampah menjadi energi alternatif.

6. Tumbuhan dan Hewan (BioEnergi)
Sumber daya yang satu ini juga merupakan salah satu potensi unggulan yang terdapat dalam negara indonesia. Tingkat kesuburan tanah beserta keanekaragaman hayati yang dimiliki indonesia dapat dimanfaatkan sebagai energi bahan bakar nabati. Sebagai contoh pada tanaman kemiri, kelapa sawit, jagung, singkong, tebu bahkan ketela dan lain sebagainya. Sumber-sumber inilah yang dapat dikembangkan menjadi energi bietanol, biovtur maupun biodiesel. Selain tumbuhan, bioenergi juga dapat dihasilkan dari pemanfaatan limbah organik hewan, contohnya biogas yang dihasilkan dari kotoran hewan.

Contoh Pemanfaatan Energi

Manfaat sederhana energi dalam kehidupan sehari hari dapat dilihat dari keterangan dibawah ini. Dibawah ini ada berbagai pemanfaatan energi khusunya pada energi mekanik, kinetik dan energi listrik, dimana ini merupakan energi yang secara mudah kita temui dalam kehidupan sehari-hari.
  1. Energi Panas yang sumbernya dihasilkan dari panas matahari banyak dimanfaatkan oleh manusia seperti untuk mengeringkan pakaian maupun sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS).
  2. Energi Kimia didapatkan karena adanya hasil reaksi zat ataupun unsur-unsur kimia. Sebagai contoh makanan yang dikonsumsi oleh manusia dan pada saat masuk kedalam tubuh akan berubah menjadi energi dalam tubuh. Hal itu yang dinamakan reaksi kimia pada tubuh.
  3. Energi Listrik merupakan energi yang paling banyak digunakan dalam menopang aktivitas manusia mulai dari penggunaan AC, mesin cuci, setrika, kipas angin dan sebagainya.
  4. Energi Air adalah sumber utama kehidupan karena manusia tidak akan mungkin dapat hidup tanpa adanya energi yang bersumber dari air. Segala aktifitas membutuhkan air, mulai dari mencuci pakaian, minum, dan mandi sudah pasti menggunakan air.

Tips Hemat Energi

Untuk dapat menciptakan ketahanan energi, maka masyarakat diharapkan bisa ikut berpartisipasi dalam menjaga ketersediaan energi. Agar energi tidak cepat habis, dibawah ini adalah tips sederhana tentang hidup hemat energi:

1. Matikan Perangkat Elektronik Sesudah Menggunakannya
Sebagaimana yang telah diketahui bahwa energi harus digunakan sebaik mungkin agar dapat terus mencukupi kelangsungan kehidupan generasi berikutnya. Mematikan perangkat elektronik yang sudah digunakan merupakan salah satu cara yang sangat baik dalam menghemat penggunaan energi.

2. Gunakan Air Secukupnya
Upayakan gunakan air sehemat dan secukupnya. Jangan berlebihan agar dapat menjaga energi yang berasal dari alam semesta. Matikan kran air yang telah penuh dan gunakan air seperlu mungkin.

3. Kurangi Penggunaan AC
Gunakanlah AC sebaik mungkin misalnya jika cuaca memang dalam keadaan panas. Dengan membuat fentilasi udara di ruangan, rasa gerah pada saat cuaca panas dapat mengurangi penggunaan AC.

4. Belilah Perangkat Elektronik yang Hemat Energi
Dengan menggunakan alat elektronik yang hemat energi secara otomatis akan dapat menghemat penggunaan energi listrik. Pilihlah alat elektronik yang rendah konsumsi listriknya.

Demikian penjelasan tentang energi. Energi adalah unsur mendasar dari kehidupan manusia itu sendiri. Karena energi, manusia dapat melakukan aktifitasnya di alam semesta ini. Penggunaan energi yang tak terkendali dapat mengakibatkan ketidakseimbangan di Bumi. Oleh sebab itu, dengan memahami apa itu energi maka kita dapat meningkatkan kesadaran untuk cerdas dalam menggunakan energi. Semoga dengan adanya materi pengertian energi ini, dapat lebih menambah khasanah informasi yang bersifat edukatif bagi Anda.

Pengertian Energi | Hukum Kekekalan, Rumus, Jenis-Jenis, Contoh dan Pemanfaatannya