Dalam fisika dan kimia, ada dua jenis energi dasar: kinetik dan potensial .
Energi kinetik adalah energi yang berhubungan dengan gerak . Kita bisa melihatnya di alam di air sungai, ombak di pantai, angin atau pemanasan benda.
Energi potensial, pada bagiannya, tergantung pada kondisi benda sehubungan dengan referensi . Misalnya, sebuah batu di puncak gunung memiliki energi potensial yang lebih tinggi daripada batu yang sama di bagian bawah gunung.
20 cara energi memanifestasikan dirinya
Energi kinetik dan energi potensial dapat terjadi dalam berbagai bentuk di alam, seperti yang akan kita lihat di bawah.
1. Tenaga surya
Wilayah aktif Matahari (Sumber: NASA/SDO).
Sumber energi matahari adalah fusi nuklir hidrogen . Di Matahari, empat inti hidrogen (empat proton) melebur menjadi inti helium, yang memiliki massa lebih kecil daripada empat inti hidrogen.
Energi dari proses fusi nuklir diubah menjadi energi radiasi. Ia bergerak melalui ruang sebagai gelombang elektromagnetik dari jenis ultraviolet (UV), cahaya tampak dan sinar inframerah. Kehidupan di Bumi pada dasarnya bergantung pada energi matahari.
2. energi radiasi
Radiasi seperti cahaya, sinar-X, dan panas adalah bentuk energi yang kita kenal sebagai energi radiasi . Mereka muncul sebagai gelombang elektromagnetik yang berasal dari getaran simultan elektron dalam medan listrik dan magnet. Gelombang ini merambat melalui ruang angkasa dengan kecepatan cahaya 300.000 km/s.
Tanning bed atau solarium mengandalkan radiasi UV untuk membuat kulit menjadi cokelat.
3. Tenaga nuklir
Energi nuklir adalah apa yang disimpan dalam inti atom, hasil dari gaya yang menahan proton dan neutron bersama-sama.
Dalam reaksi nuklir, sebuah atom diubah menjadi atom yang berbeda dengan pelepasan energi, baik melalui peluruhan radioaktif, fisi nuklir, atau fusi nuklir.
Dalam fisi nuklir, inti berat menerima neutron yang membuatnya tidak stabil, melepaskan energi dan dua atom baru.
4. Energi kimia
Bentuk lain dari energi potensial adalah apa yang kita dapatkan di antara atom-atom yang bergabung bersama. Ini adalah energi kimia , yang bergantung pada struktur atom dan gaya tarik menarik pada ikatan dalam molekul. Energi kimia dapat dilepaskan melalui reaksi kimia .
Misalnya, bensin adalah campuran hidrokarbon yang, ketika mengalami reaksi pembakaran, melepaskan energi kimianya menjadi energi panas, yang digunakan untuk menggerakkan mesin. Energi kimia bensin dilepaskan oleh pembakaran di dalam piston, menghasilkan gerakan.
5. Energi ikat
Energi ikat dalam kimia adalah ukuran kekuatan ikatan antara dua atom . Ini dihitung secara eksperimental dengan mengukur panas yang dibutuhkan untuk memecah satu mol molekul menjadi atom masing-masing. Semakin tinggi energi ikatan, semakin kuat dan dekat atom akan bergabung.
Misalnya, dalam molekul air HOH, energi ikatan sama dengan 460 kiloJoule per mol (kJ/mol), yang sama dengan mengatakan bahwa itu adalah energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan antara oksigen dan dua atom karbon. hidrogen dalam satu mol air.
6. Tenaga listrik
Energi listrik adalah produk dari tarik-menarik partikel bermuatan positif dan negatif dan pergerakan muatan listrik yang memanifestasikan dirinya dalam listrik . Ini adalah bentuk energi potensial dan kinetik.
Dalam atom, elektron bermuatan negatif dapat bergerak bebas dalam bahan tertentu yang disebut konduktor. Pergerakan atau aliran elektron inilah yang kita kenal sebagai arus listrik .
Listrik adalah mesin peradaban modern seperti yang kita kenal sekarang. Energi listrik ada dalam peralatan listrik dan elektronik, dalam alat transportasi kita, dalam hiburan kita dan banyak aktivitas manusia lainnya.
7. Energi potensial gravitasi
Energi potensial gravitasi merupakan salah satu bentuk energi potensial. Dalam hal ini, kami menggunakan sebagai badan referensi Bumi yang terkait dengan medan gravitasi. Bumi memberikan gaya tarik menarik benda-benda ke arah pusatnya. Itu sebabnya kami mengatakan bahwa hal-hal “jatuh”.
8. Energi disosiasi ikatan
Energi disosiasi ikatan atau entalpi ikatan digunakan dalam kimia untuk menentukan perubahan energi total sistem ketika ikatan kovalen diputus oleh homolisis, yaitu, dalam pemisahan atom elektron dibagi rata. Misalnya, dalam etana (C 2 H 6 ) energi disosiasi salah satu ikatan CH adalah 423 kJ/mol.
Setiap ikatan dalam molekul akan memiliki energi disosiasi sendiri, sehingga molekul dengan empat ikatan akan membutuhkan lebih banyak energi untuk memutuskan daripada molekul dengan hanya satu ikatan.
9. Energi aktivasi
Dalam kimia, istilah “energi aktivasi” digunakan untuk menunjukkan jumlah energi yang diperlukan agar reaksi dapat terjadi . Banyak reaksi kimia pada makhluk hidup tidak terjadi secara spontan, sehingga diperlukan “dorongan” energi agar mereka dapat berlangsung. Sumber energi aktivasi biasanya energi termal lingkungan.
10. Energi Potensial Elastis
Sebuah ketapel memanfaatkan energi potensial elastis untuk meluncurkan objek.
Energi potensial elastis adalah suatu bentuk energi potensial yang berkaitan dengan keadaan awal suatu benda yang dapat diregangkan, dimampatkan, atau dipelintir. Saat karet gelang meregang, energi potensialnya meningkat sehingga kerja dapat dilakukan. Ini adalah prinsip kerja panah dan ketapel.
11. Energi mekanik
Energi mekanik menggabungkan energi potensial dan energi kinetik, yaitu gerak dan posisi suatu benda bersatu untuk melakukan usaha . Sebagai contoh, korsel pada roller coaster memiliki energi mekanik yang merupakan jumlah energi potensialnya ketika berada di atas coaster dan energi kinetiknya ketika menambah kecepatan. Pada semua waktu energi mekanik akan sama, yang akan bervariasi adalah energi potensial dan kinetik, tergantung pada ketinggian dan kecepatan kereta.
Anda mungkin juga tertarik dengan energi kinetik dan potensial .
12. Energi suara
Energi suara adalah energi yang kita dapatkan dalam suara . Hal ini tercermin sebagai gelombang yang bergetar melalui media fisik seperti air, udara, dan bahan padat. Ini adalah bentuk energi mekanik yang melibatkan getaran partikel dan jarak yang mereka tempuh.
Energi suara digunakan dalam:
- Rentang suara SONAR dan sistem navigasi.
- Ekosonogram.
- USG efek Doppler .
13. Energi panas
Salah satu cara energi kinetik disajikan adalah dalam energi panas atau energi internal. Ini adalah energi kinetik karena berasal dari getaran atau gerakan molekul dan atom yang membentuk tubuh. Kita dapat mengukur energi ini dengan termometer, karena suhu adalah refleksi dari gerakan ini. Sebuah benda dengan suhu 50ºC akan memiliki lebih banyak energi panas daripada benda yang sama pada 0ºC.
Panas adalah aliran energi panas antar benda. Proses ini dapat diberikan oleh tiga fenomena:
- Radiasi : panas ditransfer melalui radiasi inframerah.
- Konduksi : perpindahan terjadi melalui kontak dua benda pada suhu yang berbeda.
- Konveksi – Udara panas memindahkan panas.
Anda mungkin tertarik untuk mengetahui tiga bentuk perpindahan panas: Konduksi, konveksi, dan radiasi
14. Energi panas bumi
Geyser di El Tatio, Chili.
Energi panas bumi sesuai dengan panas bumi , sumber energi yang terletak di bawah permukaan. Meskipun energi panas bumi dianggap memanifestasikan dirinya di mata air panas dan geyser, ia melangkah lebih
jauh. Potensi energi yang tersimpan di dalam Bumi dapat dimanfaatkan melalui sumur panas bumi.
Salah satu penggunaan tertua energi panas bumi adalah untuk ruang, rekreasi dan pemanasan terapeutik, dengan penggunaan mata air panas. Islandia adalah salah satu negara yang paling banyak memperoleh energi panas bumi
15. Energi magnetik
Kereta magnet bergerak berkat energi magnet.
Energi magnet adalah energi yang dihasilkan oleh gaya tarik dan posisi benda dalam medan gaya magnet yang mampu melakukan kerja. Contoh klasik yang kita dapatkan dalam dua magnet ketika kita memisahkannya. Pada titik ini energi potensial magnet mereka lebih besar daripada ketika mereka bersama-sama.
Setiap magnet memiliki medan magnet, yaitu daerah aksi dimana gaya tarik dirasakan, dan dua daerah positif dan negatif yang berlawanan, yang disebut kutub magnet. Kutub positif menarik kutub negatif, sedangkan kutub sejenis saling tolak menolak.
Maglev adalah kereta api yang bergerak berkat energi magnet. Ini melayang atau mengapung pada platform magnet pada interval menghasilkan gerakan. Ini juga merupakan contoh bagaimana energi magnetik diubah menjadi energi kinetik.
16. Tenaga angin
Turbin angin menghasilkan listrik dari angin.
Ketika udara diatur dalam gerakan itu adalah apa yang kita kenal sebagai angin. Energi kinetik angin telah digunakan sejak zaman kuno untuk melakukan berbagai pekerjaan, seperti berlayar, menggiling biji-bijian (kincir angin), dan baru-baru ini, untuk menghasilkan listrik dengan turbin angin.
Anda mungkin tertarik untuk melihat Kelebihan dan kekurangan energi angin .
17. Energi pasang surut
Energi kinetik arus laut memanfaatkan naik turunnya air laut yang dihasilkan oleh gaya gravitasi Matahari dan Bulan dalam bentuk energi pasang surut .
18. Energi Biru
Energi yang terkandung di lautan berlimpah tetapi hampir tidak dapat digunakan.
Energi dari laut dikenal sebagai energi biru, dan meliputi:
- energi pasang surut,
- energi arus,
- gelombang energi,
- energi panas dan
- osmosa
Lautan adalah salah satu sumber energi yang paling melimpah di Bumi tetapi mungkin yang paling sedikit dieksploitasi. Secara teoritis, lautan dapat memberikan energi ke seluruh planet tanpa polusi lebih andal dan dapat diprediksi daripada Matahari dan angin.
19. Energi gelap
Energi gelap adalah energi yang menembus ruang , bahkan mewakili sekitar 70% dari komponen Semesta. Istilah “energi gelap” diciptakan oleh ahli kosmologi Michael Turner pada tahun 1998 untuk menamai konstanta kosmologis yang diusulkan oleh Einstein pada awal abad ke-20.
Pada akhir abad ke-20, dua kelompok astronom mempelajari kecerahan jenis supernova tertentu, supernova Ia. Ini adalah bintang katai putih yang meledak dengan intensitas dan kecerahan sedemikian rupa sehingga terlihat seperti satu miliar matahari.
Kedua kelompok menemukan bahwa kecerahan supernova kurang intens dari yang diharapkan, yaitu, mereka lebih jauh dari perhitungan awal yang diperoleh untuk alam semesta materi saja. Ekspansi alam semesta yang dipercepat ini dijelaskan oleh komponen dengan tekanan sangat negatif yang disebut energi gelap.
20. Energi materi
Pada tahun 1905, Albert Einstein mempresentasikan “Teori Relativitas Khusus”, di mana ia menurunkan persamaannya yang terkenal E=mc 2 , kadang-kadang disebut hukum kesetaraan massa-energi. Rumus ini menunjukkan bahwa massa suatu benda ( m ) adalah ukuran kandungan energi ( E ) dan kecepatan cahaya dalam ruang hampa ( c ) adalah konstan yang sama dengan kira-kira 300 juta meter per detik.
Unsur radioaktif mengubah sebagian massanya menjadi energi. Dengan rumus ini Anda dapat menghitung energi yang dilepaskan dalam reaksi nuklir, yaitu energi ikat yang menjaga inti atom tetap kompak.
Anda mungkin juga tertarik pada:
- Materi dan energi
- Energi terbarukan dan tak terbarukan
- Sumber daya terbarukan dan tidak terbarukan