Konversi energi dan Efisiensi energi (Muhammad Dannis Afrizal X-G/20) kelompok 10

 Konversi Energi dan Efisiensi Energi

1. Pendahuluan

Pada saat kalian men-charger telepon genggam, terjadi perubahan energi listrik dari PLN menjadi energi kimia yang mengisi baterai. Energi pada baterai digunakan untuk menyalakan telepon genggam. Pada saat telepon genggam dimatikan, energi pada baterai harus tetap ada. Telepon genggam merupakan salah satu konsep konversi energi atau disebut dengan hukum kekekalan energi.

Semua energi yang ada dalam semesta ini tidak lestari, artinya tidak dapat dihilangkan. Energi hanya dapat diubah bentuknya menjadi energi bentuk lain. Contohnya, cahaya pada lampu merupakan hasil perubahan dari energi listrik. Coba sebutkan sontoh lain dari konversi energi! Nah, itu yang dimaksud dengan konversi energi ini sangat berkaitan sekali dengan hukum kekekalan energi.

2. Pembahasan

Konversi Energi

A. Pengertian konversi energi

Konversi energi adalah proses pengubahan suatu bentuk energi menjadi energi dalam bentuk lain. Energi memiliki arti sebagai kekuatan atau kemampuan untuk melakukan sesuatu, seperti menghasilkan gerak, kerja, dan tenaga.

B. Macam-macam energi

• Energi Listrik

Energi listrik adalah daya atau tenaga dalam bentuk listrik. Energi listrik adalah daya atau kekuatan yang dihasilkan dari adanya pergesekan atau proses kimia.

• Energi Kimia

Energi kimia adalah energi yang diserap atau dibebaskan dalam reaksi kimia selama penguarian atau pembentukan senyawa.

• Energi Cahaya

Energi cahaya adalah energi dari radiasi gelombang elektromagnetik yang berupa sinar.

• Energi Bunyi

Energi bunyi adalah bentuk energi yang dihasilkan oleh getaran partikel-partikel udara di areal sumber bunyi.

• Energi Nuklir

Energi nuklir adalah energi yang dihasilkan oleh proses perubahan massa nuklir.

• Energi Potensial

Energi potensial adalah energi yang ada pada suatu benda karena letak benda itu dalam medan gaya. Beberapa bentuk energi potensial, yaitu energi gravitasi, energi pegas, dan sebagainya.

• Energi Kinetik

Energi kinetik adalah energi gerak. Benda-benda yang ada di dunia ini sebagian besar mempunyai energi kinetik. Energi ini juga muncul karena adanya konversi dari energi lain.

• Energi Mekanik

Energi mekanik gabungan total dari energi kinetik dan potensial. Jenis energi ini biasanya ditemukan pada benda yang jatuh bebas.

C. Contoh kegiatan konversi energi dalam kehidupan sehari-hari

• Energi Gerak

Energi gerak dikonversi menjadi energi listrik, seperti kincir angin, dinamo, pembangkit listrik tenaga angin, dan sejenisnya. Energi gerak yang dikonversi menjadi energi bunyi seperti tepuk tangan, enghentakan kaki, bersiul, dan sebagainya. Energi gerak menjadi energi panas, seperti menggosokkan tangan hingga terasa hangat.

• Energi Panas

Energi panas dikonversi menjadi energi cahaya, seperti, kembang api, obor api, dan sebagainya. Energi panas menjadi energi listrik, seperti PLTS, teknologi termoelektrik, dan lainnya.

• Energi Listrik

Energi listrik dikonversi menjadi energi panas, seperti kompor listrik, setrika, magicom, dan sebagainya. Energi listrik menjadi energi bunyi, seperti radio, televisi, pemutar CD, dan lainnya. Energi listrik menjadi energi cahaya seperti bohlam, dan lampu. Energi listrik menjadi energi gerak, seperti kipas angin, mobil listrik, magicom, dan lainnya.

• Energi Kimia

Energi kimia dikonversi menjadi energi panas, seperti bahan bakar atau minyak tanah. Energi kimia menjadi energi gerak, seperti bbm menggerakkan kendaraan, organ pencernaan mencerna makanan.

• Energi Cahaya

Energi cahaya dikonversi menjadi energi listrik, seperti panel surya pada PLTS. Energi cahaya menjadi energi panas, seperti menjemur pakaian, membuat garam, mengeringkan ikan, dan sebagainya. Energi cahaya menjadi energi kimia, seperti proses fotosintes tumbuhan, pencucian foto, dan sebagainyantoh konversi energi dalam kehidupan sehari-hari

Efisiensi Energi

A.Pengertian Efisiensi Energi

Efisiensi energi atau daya guna tenaga adalah usaha yang dilakukan dengan tujuan untuk mengurangi jumlah energi yang dibutuhkan, dalam menggunakan sebuah peralatan atau bahkan sistem yang berhubungan dengan energi.

B.Contoh kegiatan efisiensi energi dalam kehidupan sehari-hari

1. isolasi rumah

Memungkinkan bangunan rumah tersebut untuk dapat menggunakan energi pemanas dan pendingin yang lebih sedikit, untuk mencapai dan mempertahankan suhu yang nyaman.

2.Memasang lampu pendar (lampu neon)

 Lampu LED atau skylight yang alami dapat mengurangi jumlah energi yang diperlukan untuk mencapai tingkat pencahayaan yang sama dibandingkan dengan menggunakan lampu pijar. Perbaikan dalam efisiensi energi umumnya dicapai dengan mengadopsi teknologi atau proses produksi yang lebih efisien atau dengan metode aplikasi yang diterima secara umum untuk mengurangi pengeluaran energi

3.Menggunakan kembali bahan yang telah digunakan(re-use)

4.Mengganti peralatan atau mesin lama dengan mesin baru yang lebih efisien secara  penggunaan energi

Rumus dan Contoh soal

A. Rumus

η = E keluar/E masuk x100%

 atau

η = P keluar/P masuk ×100%

Keterangan:

η = efisiensi energi %

Ekeluar = energi yang dihasilkan atau dilepaskan (J)

Emasuk = energi yang diterima atau masuk (J)

Satuan energi dalam satuan SI tidak selalu dinyatakan dalam Joule. Satuan energi, kaitannya dengan daya, bisa dinyatakan dalam kilowatt-jam (kWh). Kalian dapat menemukan penggunaan satuan kWh dalam kehidupan sehari-hari, yaitu digunakan untuk menghitung energi listrik yang digunakan serta biaya yang harus dikeluarkan.

B. Contoh soal

1. Sebuah elektromotor digunakan untuk mengangkat beban bermassa 2 kg vertikal ke atas (g=9,8 m/s²). Bila elektromotor bekerja pada tegangan 10 V dan arus mengalir 1,96 A dalam waktu 4 detik dapat mengangkat beban setinggi 2 meter, efisiensi elektromotor adalah...

Jawab:

Energi potensial

m =2 kg

g = 9,8 m/s²

h = 2 m

Ep = mgh

      = 2 x 9,8 x 2

     = 39,2 Joule

Energi Listrik

V = 10 V

I = 1,96 A

t = 4 detik

W = VIt

     = 10 x 1,96 x 4

     = 77,6 Joule

Efisiensi elektromotor = 39,2/77,6 x 100% = 50,52 %

2. Air terjun setinggi 20 m digunakan untuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Setiap detik air mengalir 10 m³. Jika efisiensi generator 55% dan percepatan gravitasi g = 10 m/s², maka daya rata-rata yang dihasilkan. ... k watt

Jawab:

Diketahui:

Tinggi air terjun h = 20 m

Efisiensi η = 55% = 0,55

Massa jenis air ρ = 1.000 kg/m³

Debit air terjun (Q) = 10 m³/s

Ditanya:

Daya rata-rata yang dihasilkan (dalam kilowatt)

Penyelesaian:

⇔ Efisiensi η = Daya keluaran / daya masukan

⇔ Daya keluaran = η . Daya masukan

⇔ P = [η.W] / t

⇔ P = [η.m.g.h] / t

Dari massa jenis ρ = massa/volum, menjadi massa = ρ.volum

Karena debit Q = volum/waktu, menjadi volum = Q.t

Sehingga, massa m = ρ.Q.t

⇔ P = [η.ρ.Q.t.g.h] / t

Menjadi:

⇔ P = η.ρ.Q.g.h

Selanjutnya,

⇔ P = [0,55][1.000][10][10][20]

⇔ P = 55 x 20.000 watt

⇔ P = 55 x 20 kilowatt

⇔ P = 1.100 kilowatt

∴ Daya rata-rata yang dihasilkan sebesar 1.100 kw

3.Kesimpulan

Konversi energi adalah proses pengubahan suatu bentuk energi menjadi energi dalam bentuk lain. Energi memiliki arti sebagai kekuatan atau kemampuan untuk melakukan sesuatu, seperti menghasilkan gerak, kerja, dan tenaga.

Efisiensi energi atau daya guna tenaga adalah usaha yang dilakukan dengan tujuan untuk mengurangi jumlah energi yang dibutuhkan, dalam menggunakan sebuah peralatan atau bahkan sistem yang berhubungan dengan energi

Macam-macam energi: energi listrik, energi kimia, energi cahaya, energi bunyi, energi nuklir, energi potensial, energi kinetik, serta energi mekanik.

Adapun kegiatan yang dapat mengefisiensi energi anatara lain: isolasi rumah, mmemasang lampu pendar, menggunakan kembali bahan yang telah di gunakan (re-use), serta mengganti peralatan atau mesin lama dengan mesin baru yang lebih efisien.

4.Daftar Pustaka

https://id.m.wikipedia.org/wiki/Efisiensi_energi

https://voi.id/amp/211025/apa-itu-konversi-energi-begini-proses-dan-contoh-penerapannya-dalam-kehidupan-sehari-hari

Buku Pintar Belajar Fisika, Sagufindo Kinarya

Muhammad Dannis Afrizal_20-X-G

Kelompok 10