petede103.files.wordpress.com · Web viewEnergi surya merupakan energi yang berasal dari matahari. Energi ini terus menerus tersedia sebagai sumber energi utama bagi kehidupan di

Pendidikan Teknologi Dasar (PTD) SMPKonversi Energi-Buku Ajar

Tentu kamu sering mendengar istilah Energi, ketika di Sekolah Dasar bahkan dalam pergaulan di lingkungan teman dan keluargamu istilah Energi sering terucapkan.

Ada apa dengan energi? Mengapa energi begitu penting bagi kehidupan? Darimana asalnya energi? Apa manfaat energi? Apa saja bentuk energi? Mengapa di rumah ada listrik? Dan masih banyak lagi pertanyaan-pertanyaan yang bisa diungkapkan tentang energi.

A. SUMBER-SUMBER ENERGI dan HUKUM DASAR ENERGI

Bacalah naskah di bawah ini Kemudian kerjakan tugas-tugas yang terdapat dalam Buku Kerja Siswa!

Berapa kali kamu makan setiap hari? mengapa kamu perlu makan? Bagaimana seandainya kamu tidak makan ?.

Tentu makanan sangat diperlukan oleh setiap makhluk hidup agar dapat tumbuh dan berkembang. Kita perlu makan agar kuat bekerja karena makanan mengandung energi yang sangat diperlukan tubuh.

A.1. Sumber-Sumber Energi dan Bentuk-Bentuk energi.

Makanan merupakan salah satu sumber energi. Sebagai sumber energi makanan diolah dalam tubuh melalui reaksi kimia menghasilkan berbagai macam bentuk energi yang berpotensi untuk melakukan kerja misalnya energi otot diperlukan agar dapat melakukan kerja. Bentuk energi lain misalnya energi gerak berkaitan dengan sistim yang bergerak.

Angin sebagai sumber energi menghasilkan energi gerak, matahari menghasilkan energi panas, generator memiliki energi gerak, buah yang tergantung dipohon memiliki energi potensial tetapi ketika sedang jatuh memiliki bentuk energi potensial dan gerak, Bahan bakar minyak (BBM) memiliki energi kimia, klakson menghasilkan energi bunyi, lampu menyala memiliki energi cahaya. Solder menghasilkan energi panas, kendaraan yang sedang berjalan memiliki energi gerak, dan masih banyak sekali energi yang dapat amati di sekitarmu.

Direktorat Pendidikan Lanjutan Pertama(Dit.PLP)

1


A.2. Energi Terbarukan dan tidak Terbarukan..

Sangat banyak sumber energi yang terdapat di alam, namun persediaannya sangat terbatas, misalnya batu bara, tersedia sangat terbatas dan suatu saat akan habis, demikian juga Bahan Bakar Minyak (BBM) diperkirakan akan habis 30 tahun yang akan datang, sebaliknya matahari merupakan sumber energi yang potensinya sangat besar dan dapat terus menerus kita gunakan.

Sumber-sumber energi yang persediaannya terbatas disebut sebagai energi tak terbarukan (misal batu bara,BBM), sedangkan sumber energi yang persediaannya sangat banyak, tidak cepat habis bahkan dengan cepat diisi kembali oleh alam dan mengalami proses berkelanjutan untuk jangka waktu yang lama disebut sebagai energi terbarukan. Contoh-contoh energi yang terbarukan adalah: Energi surya , Energi angin, Energi panas bumi (Energi Geothermal), Energi Air, Energi samudera, dan Energi Biomas.

Energi Surya

Energi surya merupakan energi yang berasal dari matahari. Energi ini terus menerus tersedia sebagai sumber energi utama bagi kehidupan di bumi. Usaha manusia memanfaatkan energi matahari terus dikembangkan diantaranya pemanfataan energi matahari untuk menghasilkan energi listrik sebagai sumber energi alternatif menggantikan BBM.

Energi Angin

Angin merupakan sumber energi yang Energi tidak akan habis, dan tidak memberikan polusi, bahkan dapat merendahkan efek rumah kaca. Energi angin ini sangat berpotensi dimanfaatkan untuk daerah yang luas.

Energi Panas Bumi (Geothermal)

Energi geothermal merupakan energi panas yang berasal dari dalam Bumi hasil dari penguraian radioaktif di pusat Bumi, sedangkan panas di permukaan bumi lebih banyak dominan akibat penyinaran matahari.

Indonesia memiliki potensi energi panas bumi yang sangat besar


2

Penggunaan eneergi surya di kapal layar

Ladang angin di Jerman

http://id.wikipedia.org/wiki/Bumi

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penguraian_radioaktif&action=edit

http://id.wikipedia.org/wiki/Gambar:Solar_panels_on_yacht_at_sea.jpg

http://id.wikipedia.org/wiki/Gambar:WEAs_in_Neuenkirchen.JPG


disebabkan wilayah Indoneia termasuk jalur gunung berapi yang membentang dari ujung pulau sumatera, sepanjang Pulau Jawa, Bali, NTT, NTB menuju kepulauan Banda, Halmahera, dan Pulau sulawesi, panjang jalur ini lebih dari 7500 km dengan lebar berkisar antara 50-200 km, dengan jumlah gunung api aktif dan tidak aktif sekitar 150 buah. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan di sepanjang jalur itu, terdapat 217 daerah prospek panas bumi.

Energi Air

Kondisi topografi Indonesia yang bergunung dan berbukit serta dialiri oleh banyak sungai,danau, dan waduk merupakan sumber energi air yang sangat potensial sebagai sumber energi yang terbarukan. Dengan memanfaatkan air sebagai sumber energi dapat dibuat teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).

Energi Samudera

Samudera adalah laut yang luas dan merupakan massa air asin yang sambung-menyambung meliputi permukaan bumi yang dibatasi oleh benua ataupun kepulauan yang besar.

Sekitar 70% permukaan bumi diselimuti oleh samudera, oleh karena itu samudera memiliki potensi yang sangat besar untuk dijadikan sumber energi bagi kehidupan dibumi.

Energi samudera ada tiga macam, yaitu (a). energi panas laut, (b). energi pasang surut, dan (c) energi gelombang.

(a). Energi panas laut

Energi panas laut sebagai salah satu alternatif sumber energi menggunakan prinsip perbedaan suhu antara suhu permukaan laut dan suhu dasar laut.

(b). Energi pasang surut


3

Kincir air memanfaatkan arus sungai

Sayang sekali jika air terjun ini tidak dimanfaatkan

http://id.wikipedia.org/wiki/Benua

http://id.wikipedia.org/wiki/Air

http://id.wikipedia.org/wiki/Laut


Energi pasang surut menggunakan prinsip beda ketinggian antara laut pasang terbesar dan laut surut terkecil.

(c). Energi gelombang

Energi gelombang menggunakan prinsip beda ketinggian gelombang dan panjang gelombang.

Energi Biomassa / Biogas

Energi biomassa pada prinsipnya memanfaatkan limbah biomassa

yang berasal dari sektor kehutanan, perkebunan dan pertanian, kotoran hewan dsb.

Indonesia yang kaya akan hutan tropis sangat berpotensi untuk mengembangkan energi biomassa.

Kotoran hewan dapat diolah menghasilkan gas (Biogas), demikian juga beberapa jenis tanaman tertentu dapat diolah menjadi bahan bakar.

B. KONVERSI ENERGI

Gosok-gosoklah kedua telapak tanganmu, beberapa saat kemudian kedua akan terasa panas. Mengapa? Menggosok-gosokkan kedua telapak tangan merupakan bentuk energi kinetik, kemudian telapak tangan menjadi panas (membentuk energi panas). Dari peristiwa tersebut dapat disimpulkan bahwa energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk energi tertentu menjadi bentuk energi lain.

Pada prinsipnya semua energi merupakan hasil dari perubahan bentuk energi dari bentuk energi lain. Berikut merupakan beberapa contoh perubahan bentuk energi dari suatu peralatan.


4

Gelombang laut

Memanfaatkan energi pasang surut

Proses energi biomassa

Perubahan bentuk energi dari satu bentuk energi tertentu menjadi bentuk energi lain disebut ”Konversi Energi”.


C. HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Pada bagian tentang sumber-sumber energi kamu telah memahami bahwa makanan sangat diperlukan sebagai sumber energi agar dapat melakukan aktivtas. Para olahragawan tidak akan kuat berlatih dan bertanding jika tidak mengkonsumsi makanan yang cukup, demikian juga kendaraan harus diisi bahan bakar agar dapat bergerak.

Makanan diproses secara kimiawi di dalam tubuh menghasilkan berbagai macam bentuk energi diantaranya energi kimia, energi potensial, energi panas, energi gerak (kinetik), dsb. Semua energi yang dihasilkan makanan jika dijumlahkan akan sama dengan energi yang terkandung dalam makanan sebelum diproses.


Lampu dapat menyala, karena ada konversi energi listrik menjadi energi cahaya

Bel listrik, menggunakan prinsip konversi energi dari bentuk energi listrik menjadi bentuk energi bunyi

Generator mengubah energi gerak menjadi energi listrik

5

Setrika listrik mengubah energi listrik menjadi energi panas

Ketika masih tergantung, buah memiliki energi potensial, namun ketika jatuh ada perubahan energi potensial menjadi energi kinetik

Mobil perlu isi bensin/solar


Bahan bakar yang digunakan kendaraan juga diproses menjadi energi kimia, energi panas, energi bunyi, energi gerak dsb, jika dijumlahkan akan sama dengan besarnya energi yang terkandung dalam bahan bakar sebelum diproses.Penjelasan di atas sudah termasuk sisa makanan yang terbuang menjadi ampas, dan buangan dari kendaraan seperti asap dsb.

Pengertian jumlah energi sebelum dan sesudahnya adalah sama dituangkan dalam bentuk hukum yang dikenal sebagai ”Hukum kekekalan Energi”, yang menyatakan bahwa ”Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah bentuk menjadi energi lain”.

Hukum kekekalan energi yang sering digunakan dalam sains adalah Hukum Kekekalan Energi Mekanik. Hukum kekakalan energi mekanik ini hanya terkait dengan energi kinetik dan energi potensial, yang menyatakan bahwa jumlah energi kinetik dan energi potensial setiap saat adalah sama

D. TRANSMISI ENERGIDari manakah listrik yang ada di rumahmu? Mengapa sepeda menggunakan rantai? Bagaimana kita dapat mendengar suara orang berada ditempat yang jauh melalui telepon? Semua pertanyaan di atas berkaitan dengan transmisi energi.

D.1. Energi dapat disimpanPada umumnya lampu senter menggunakan batere, makin banyak batere digunakan makin terang lampu senter tersebut.

Apabila lampu senter dibiarkan terus menyala, tentunya suatu saat nyala lampunya semakin redup dan kemudian mati, dalam keadaan seperti ini sering dikatakan baterenya habis. Sebenarnya energi yang tersimpan dalam batere semakin berkurang karena telah


6

Karbondioksida

Keringat

Urine

Tinja

EnergiPanas

Oksigen

Air

Makanan

Energi Kimia


digunakan menyalakan lampu. Darimana energi dalam batere?Prinsipnya dalam batere terjadi reaksi kimia, kemudian diubah menjadi energi listrik, selanjutnya diubah lagi menjadi energi cahaya lampu. Kejadian ini menunjukkan bahwa batere dapat menyimpan energi, dengan perkataan lain ”Energi dapat disimpan”. D.2. Energi dapat dialirkan

Ketika memasak air dalam panci atau dalam ceret, wadah tempat airyang dimasak juga akan menjadi panas. Hal ini menunjukkan bahwa energi dapat dialirkan. Jika dalam air terdapat telur maka panas dari air juga akan mengalir ke telur demikian seterusnya.

D.3. Energi dapat disekatPada umumnya di rumah ada termos untuk menyimpan air panas agar tidak cepat dingin. Di warung juga ada yang menjual es dimasukkan ke dalam termos agar es nya tidak cepat mencair. Peristiwa ini menunjukkan bahwa air panas dalam termos bertahan lama tetap panas karena energi panas air disekat agar tidak keluar , demikian juga es dalam termos tidak cepat mencair karena disekat sehingga energi panas di sekitar luar termos terhalang masuk ke dalam termos. Terhalangnya energi panas dari air ke luar termos dan terhalangnya energi panas dari luar termos masuk ke dalam termos menunjukkan bahwa energi dapat disekat


7

Konduksi

Aliran Energi Nyala Lilin

Dinding Dalam mengkilatlap

Vakum


D.4. Perpindahan energi

Pada gambar di atas terlihat Albert Einstein sedang menaiki sepeda. Dari manakah energi yang dimilikinya? Tentu saja dari makanan yang ia makan, walaupun Einstein seorang ilmuwan yang sangat terkenal namun ia perlu makan agar dapat beraktivitas: berpikir, bekerja, bahkan menaiki sepeda. Bagaimanakah sepeda dapat berjalan?

Gir depan sepeda lebih besar daripada gir belakang. Ketika sepeda dikayuh yang diputar adalah gir depan, kemudian dipindahkan melalui rantai ke gir belakang

hingga dapat memutarkan roda sepeda bagian belakang akibatnya sepeda dapat berjalan. Dari peristiwa ini dikatakan ada perpindahan energi dari gir depan ke gir belakang.

Dari contoh di atas dapat digambarkan skema alur perpindahan energi sebagai barikut:

D.5. Transmisi jarak jauh


8

Gir DepanGir Belakang Rantai

Orang mengayuh Sepeda.(Ada perpindahan energi dari orang ke sepeda)

Gir depan berputar

Gir belakang berputarEnergi dipindahkan melalui rantai

Roda belakang berputar

Sepeda dapat berjalan

Melalui rantai


Dari mana asalnya energi listrik hingga dapat menyalakan lampu di rumah, di jalan, serta di tempat-tempat lain? Tentu ada sumbernya yang disebut sebagai pembangkit listrik.

Sumber energi yang digunakan untuk Pembangkit listrik ada beberapa macam, diantaranya Air, Matahari, Gas, dll. Seiring dengan sumber energi yang digunakan tersebut maka Pembangkit listrik dapat digolongkan sebagai berikut::

(a). Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).

(b). Pembangkit listrik tenaga Disel (PLTD)

(c). Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)

(d).Pembangkit Listrik Tenaga Uap dan Gas (PLTU, PLTG).


9

PLTA Tulung Agung Selatan

HYPERLINK "http://id.wikipedia.org/wiki/Gambar:Jatiluhur_dam.jpg" \o "Waduk Jatiluhur" INCLUDEPICTURE "http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6d/Jatiluhur_dam.jpg/750px-Jatiluhur_dam.jpg" \* MERGEFORMATINET

INCLUDEPICTURE "http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/12/Jatiluhur_lake.jpg/750px-Jatiluhur_lake.jpg" \* MERGEFORMATINET

Waduk

Jatiluhur

u

PLTD Senayan

Komplek Gunung Api Dieng

http://id.wikipedia.org/wiki/Gambar:Jatiluhur_dam.jpg

http://id.wikipedia.org/wiki/Gambar:Jatiluhur_lake.jpg






(f).Pembangkit Listrik Panas Bumi (PLTP)

(g). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang laut (PLTGL)

(h). Pembangkit Listrik tenaga Nuklir (PLTN)

E. PEMANFAATAN ENERGI

Energi sangat dibutuhkan dalam kehidupan. Bayangkan seandainya tidak ada matahari, tidak mungkin


10

(e). Pembangkit Listrik Tenaga Angin/ bayu (PLTB

PLTGU Priok, Penggabungan PLTU dan PLTG

PLTP Dieng

Energi laut dapat dimanfaatkan menghasilkan energi listrik

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir


ada kehidupan di bumi, karena matahari merupakan sumber energi utama bagi kehidupan. Perkebunan, hutan, pertanian dan lain-lain memerlukan energi matahari.

Pemanfaatan energi oleh beberapa produk dapat dilihat pada gambar berikut


11

Kincir memanfaatkan energi angin

Pesawat memanfaatkan tenaga dari putaran baling-baling

Terompet memanfaatkan energi dari tiupan

Energi matahari sangat diperlukan bagi kehidupan

Sel surya memanfaatkan eneregi cahaya matahari

Perahu layar: memanfaatkan energi angin


DAFTAR PUSTAKA

Boyle,G.(ed). 1996, Renewable Energy Power for a Sustainable Future. Open University, UK.

Djojonegoro,W,1992, Pengembangan dan penerapan Energi Baru dan terbarukan, Lokakarya “bio Mature unit” (BMU) untuk pengembangan masyarakat Pedesaan, BPPT, Jakarta.

Lomas Robert. 1999 , The man Who Invented the Twentieth Century-Nicola Tesla, Forgotten Genius of Electricity, headline Book Publishing, London.

Shanefield D.J, 2001, Industrial Electronics for Engineers, Chemists, and Technicians, William Andrew Publishing, Norwich, NewYork.

Sumotarto untung., 2003, ”Pemanfaatan Energi pasang surut, jurnal sains dan Teknologi Indonesia, V5.


12

Documents

petede103.files.wordpress.com · Web viewEnergi surya merupakan energi yang berasal dari matahari. Energi ini terus menerus tersedia sebagai sumber energi utama bagi kehidupan di