Dalam kehidupan sehari-hari kita sangat sering
mendengar istilah energi. biasanya orang menganggap energi ini identik
dengan bahan bakar, listrik maupun 'kekuatan' dari sesuatu. lalu apakah
sebenarnya energi itu?.
Pada dasarnya, energi di definisikan sebagai kemampuan
untuk melakukan kerja/usaha, sedangkan usaha dalam konteks ini adalah
ukuran besar kecilnya gaya yang bekerja pada jarak tertentu. misalkan
kita mendorong mobil dengan gaya sebesar 800 N dan menjadi berpindah
sejauh 5 m, maka dapat di artikan kita melakukan usaha sebesar 800x5 =
4000 J. Artinya, jika kita memiliki energi yang besar, kita dapat
memindahkan sesuatu yang sulit 'didorong' dengan jarak yang besar pula.
kemampuan untuk melakukan usaha, atau energi tersebut
memiliki bentuk yang beragam, mulai dari energi kinetik, energi
potensial, energi kalor, energi gelombang elektromagnetik, energi
listrik, energi ikat kimia, energi nuklir dan sebagainya. Dari hal
tersebut dapat kita lihat bahwa berbagai macam jenis energi tersebut
dapat berubah bentuk menjadi bentuk yang lain, misalkan kita bermain
mobil mainan, baterai yang kita pasang menyimpan energi kimia yang
berubah menjadi energi listrik, kemudian energi listrik tersebut
digunakan untuk menggerakkan dinamo sehingga mobil mainan tersebut dapat
bergerak, kemudian lintasan yang dilewati mainan tersebut akan menjadi
sedikit panas karena gesekan dan menimbulkan suara yang merupakan salah
satu bentuk energi, jika kita menjumlahkan energi gerakan, gesekan,
panas dan suara tersebut, hasilnya akan sama dengan energi yang telah di
keluarkan dari baterai. kasus ini menjelaskan bahwa energi sebenarnya
tidak akan pernah habis, namun hanya berubah ke bentuk lainya, maka kita
kenal apa yang di sebut sebagai hukum kekekalan energi, atau yang biasa
di kenal sebagai hukum pertama termodinamika, yaitu :
"Energi tidak dapat di ciptakan maupun di hancurkan, namun hanya akan berubah ke bentuk lain"
Tetapi jika memang energi tersebut tidak akan pernah
habis, kenapa manusia dapat mengalami apa yang di sebut krisis energi?
Dan mengapa kita harus menghemat energi?. jawabanya sangatlah sederhana,
energi memang tidak dapat habis, namun energi hanya bergerak ke arah
tertentu saja, misalkan kita membakar bensin yang ada di dalam kendaraan
kita sehingga kita berjalan maju dari rumah sampai ke tempat tujuan
kita, sekarang prosesnya kita balik, kita mendorong mundur kendaraan
kita tadi kembali ke rumah kita, apakah bensin tersebut akan kembali
penuh?. Hal tersebut menjelaskan juga bahwa energi tidak hanya memiliki
kuantitas namun juga memiliki sifat kualitatif, yaitu hanya bergerak ke
suatu arah tertentu.
Ilmu fisika dan teknik memiliki kontribusi yang sangat
besar dalam perubahan bentuk energi tersebut menjadi bentuk energi yang
berguna dan meminimalisir terbuangnya energi tersebut menjadi bentuk
yang tidak kita inginkan, sehingga teori tentang energi ini sangatlah
penting untuk kemajuan dan keberlangsungan hidup umat manusia.
Beberapa jenis energi :
1. Energi kinetik, energi ini adalah energi yang kita
kaitkan dengan gerakan suatu benda, semakin cepat benda tersebut
bergerak maka semakin besar pula energi kinetiknya. lalu setiap benda
pasti memiliki berat, energi kinetik ini juga terkait juga dengan berat
benda tersebut (dalam istilah fisika ataupun teknik lebih di sukai
menggunakan istilah massa dari pada berat), makin berat benda tersebut
mekin besar pula energi kinetiknya, bayangkan truk yang melaju dengan
kecepatan 90 kmh akan lebih besar energi kinetiknya di banding sepeda
motor yang bergerak dengan kecepatan 30 kmh.
2. Energi Potensial. misalkan energi potensial gravitasi,
listrik, pegas, dll. Energi potensial yang paling mudah di mengerti
adalah energi potensial gravitasi, energi ini adalah energi yang di
kaitkan dengan posisi benda tersebut terhadap bumi, makin tinggi dan
semakin berat benda tersebut dari permukaan bumi, maka energi
potensialnya akan semakin besar. Batu yang sangat berat yang berada pada
ketinggian 100m akan memiliki energi potensial yang lebih besar
daripada batu kerikil yang berada pada ketinggian 1m (bayangkan jika
batu ini jatuh, 'potensial' untuk menghasilkan energi saat sampai di
tanah akan berbeda). sebagai catatan, energi kinetik dan energi potensial ini di klasifikasikan sebagai energi mekanik.
3. Energi listrik. Energi listrik ini sangatlah sering
kita rasakan dalam kehidupan kita sehari-hari, dari menyalakan lampu,
komputer, menggunakan HP hingga mencuci dan mendinginkan ruangan. Energi
listrik ini pada dasarnya adalah energi potensial akibat muatan listrik
yang dimiliki oleh elektron menghasilkan gaya listrik, dan muatan
listrik yang mengalir ini akan mengakibatkan gaya induksi
elektromagnetik, gaya-gaya ini akan menghasilkan energi (sesuai definisi
energi tentang usaha dan gaya). Energi listrik ini sangat mudah kita
jumpai karena elektron-elektron tadi sangatlah mudah di alirkan
menggunakan kabel dalam jarak yang jauh dan sangat mudah di ubah bentuk
menjadi energi gerak maupun panas sehingga praktis di gunakan.
4. Energi panas/kalor. sebenarnya istilah energi kalor
adalah kurang tepat secara definisi, yang benar adalah ukuran aliran
energi, karena kalor adalah aliran energi yang mengalir dari suhu tunggi
ke suhu rendah, kadang orang juga mengartikan kalor ini sebagai 'panas'
tidaknya suatu benda, padahal ukuran tersebut adalah suhu, bukan kalor.
Semakin jauh selisih suhu dua buah benda, maka semakin besar kalor yang
mengalir antara kedua benda tersebut. Pada tinjauan fisika yang lebih
modern, sebenarnya 'panas' ini adalah bentuk dari energi kinetik
molekul-molekul penyusun benda tersebut, makin besar energi kinetiknya
(makin cepat gerakan molekul-molekulnya), maka semakin 'panas' pula
benda tersebut, teori ini disebut teori kinetik.
5. Energi ikat kimia. Energi ini adalah energi yang
dimiliki oleh molekul-molekul untuk saling berikatan (Pada dasarnya
sebenarnya energi ini dihasilkan karena interaksi gaya listrik). jika
ikatan kimia tersebut diputus karena suatu reaksi kimia (misalkan
pembakaran), maka energi tersebut akan terlepas, energi yang terlepas
ini biasanya dalam bentuk kalor, yaitu mengakibatkan suhu menjadi naik.
Bahan bakar yang kita pakai adalah menyimpan energi dalam bentuk ikatan
kimia, karena bentuknya lebih mudah di simpan dan menghasilkan jumlah
energi yang sangat besar ketika di reaksikan.
6. Energi nuklir. Energi nuklir berbeda dengan energi
kimia, energi ini adalah energi yang mengikat inti atom, inti atom
adalah proton dan neutron yang terikat sangat kuat satu sama lain,
buktinya kita tidak pernah melihat reaksi ini dalam kehidupan
sehari-hari, tidak seperti reaksi kimia yang sering sekali kita amati.
energi ikat yang sangat kuat ini jika terlepas akan menghasilkan energi
yang sangat besar dan berantai sehingga pembangkit listrik tenaga nuklir
dapat menghasilkan energi yang sangat besar hanya dengan bahan bakar
yang sangat kecil. Energi ini sangat terkenal identik dengan rumus
persamaan kesetaraan masa dan energi einstein E=mc^2, yaitu, setiap
massa yang hilang dalam reaksi nuklir ini akan menjadi energi yang
sebesar massa tersebut di kalikan c kuadrat, yang nilainya mendekati
90000000000000000, suatu nilai yang sangat besar.
7. Energi gelombang elektromagnetik. Energi ini lebih
sering di kaitkan dengan energi cahaya, walaupun pada dasarnya gelombang
elektromagnetik ini memiliki spektrum yang lebih luas seperti radio,
ultraviolet hingga sinar gamma. energi ini muncul karena interaksi medan
listrik dan medan magnet (sehingga disebut elektromagnetik) sehingga
dapat merambat dalam ruang hampa, misalkan cahaya matahari yang mencapai
bumi sehingga bumi mendapatkan aliran kalor dan menjadi hangat, padahal
jarak antara matahari dan bumi sangatlah jauh, dan diantaranya tidak
terdapat medium perambatan seperti udara. perambatan ini disebut juga
dengan istilah radiasi.
