Nama : SERLY HADIANI
Kelas : 1DF01
NPM : 56212944
MATERI DAN ENERGI
A. PENGERTIAN MATERI
Materi didefinisikan sebagai sesuatu yang mempunyai
massa yang menempati ruang. Udara tersusun atas gas-gas yang tidak dapat
dilihat, tapi dapat dibuktikan adanya. Dengan menghibaskan sehelai kertas, kita
akan merasakan adanya angin. Angin adalah udara yang bergerak. Walau udara amat
ringan, tapi dapat dibuktikan bahwa udara memiliki massa. Ikatan seutas tali tapat
pada tangan-tangan sebatang kayu. Pada kedua ujung kayu itu masing-masing
gantungkanlah sebuah balon yang sudah ditiup dan yang belum ditiup pada ujung
yang lain. Apa yang terlihat? dari percobaan itu dapat disimpulkan bahwa udara
memiliki massa dan menepati ruang.
1. Wujud Materi
Dikenal tiga macam wujud materi, yakni padat, cair
dan gas. Zat padat memiliki bentuk dan volume tatap, selama tidak ada pengaruh
dari luar. Contoh, bentuk volume sebatang emas tetap dimanapun emas itu berada.
Berbeda dengan zat cair, bentuk zat cair
berubah-ubah mengikuti bentuk ruang yang ditempatinya. Didalam gas air akan
mengambil bentuk ruang gelas, di dalam botol air akan mengambil bentuk ruang
botol. Seperti zat padat volume zat cair juga tetap.
2. Massa dan Berat
Massa suatu benda menyatakan jumlah materi yang ada
pada benda tersebut. Massa suatu benda tetap disegala tempat. Massa merupakan
sifat dasar materi yang paling. Massa dan berat suatu benda yang tidak identik
tetapi sering diaanggap sama; berat menyatakan gaya gravitasi bumi terhadap
benda itu dan bergantung pada letak benda dari pusat bumi.
Berat sebuah benda dapat diukur langsung dengan
menimbangnya, tapi masa sebuah benda dibumi dapat dihitung jika diketahui
beratnya dan gaya gravitasi di tempat penimbangan itu dilakukan. Untuk itu,
dipakailah neraca menimbang dengan neraca adalah membandingkan massa benda yang
ditimbang dengan massa benda lain yang diketahui anak timbangannya. Dua benda
yang massanya sama bila ditimbang ditempat yang sama, beratnya akan sama.
Karena itu, yang dimaksud berat sebuah benda sebenarnya adalah massanya, maka
timbul pengertian bahwa massa sama dengan berat.
3. Klasifikasi Materi
Suatu bahan dapat dikatakan serba sama (homogen)
atau serba aneka (heterogen). Suatu benda yang seluruh bagiannya memiliki
sifat-sifat yang sama disebut bahan homogen. Perhatikan larutan gula dalam air.
Keseluruh bagian akan kita amati suatu cairan yang agak kekuning-kuningan dan
bila pada setiap bagian kita ambil untuk dicicipi, terasa manis. Jadi, larutan
gula ini bersifat homogen. Larutan memang suatu campuran yang serba sama,
sedangkan tanah dan campuran minyak dengan air merupakan camputan heterogen.
Suatu bahan yang tersusun dari dua atau lebih
zat-zat yang sifatnya berbeda disebut campuran. Komposisi campuran tidak tetap,
melainkan bervariasi. Oleh sebab itu, akan kita kenal campuran homogen dan
campuran heterogen. Zat-zat yang ditemukan di alam jarang sekali dalam keadaan
murni. Pada umumnya ditemukan campuran heterogen. Lihat batu kapur, granit, batu
pualam yang ditemukan, akan tampak jelas heterogenitas sifat-sifatnya.
Setiap materi yang homogen dan susunan kimianya
tetap disebut zat atau subtansi. Setiap zat memiliki sifat fisika dan sifat
kimia tertentu. Dikenal dua macam zat, yakni unsur dan senyawa. Zat yang dengan
reaksi kimia biasa dapat diuraikan menjadi beberapa zat lain yang lebih
sederhana disebut senyawa. Jadi air adalah senyawa. Zat yang dengan reaksi
kimia tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat-zat lain disebut unsur.
Jadi Oksigen (O) dan hidrogen (H) adalah unsur. Menurut sifat-sifat, dikenal
unsur logam dan nonlogam, Besi, tembaga, dan seng, misalnya adalah unsur logam,
sedangkan Arang, Belerang dan fosfor adalah unsur nonlogam
4. Atom dan Molekul
Atom adalah satuan yang amat kecil
dalam setiap bahan yang ada di sekitar kita. Sejak zaman kuno, filosof-filosof
Yunani sudah memikirkan struktur materi. Bertentangan dengan ajaran
makrokosmos, pada abad lima sebelum masehi, Leukippos dan demokritos
telah mengembangkan ajaran mikrokosmos tentang hebatnya materi.
Struktur zat discountinue dan bahwa semua materi
terdiri atas partikel-partikel yang amat kecil yang disebut atom (a = tidak,
tomos = dibagi ). Hal ini bertentangan dengan pendapat aristoteles yang
menyatakan bahwa zat yang bersifat continue (dapat dibagi terus), kedua
pendapat itu bersifat sangat spekulatif dan tidak dapat ditunjang oleh
eksperimen.
Pada masa Robet Boyle, yakni pada abad ke
17, para ahli fisika mengembangkan sebuah teori baru tentang struktur materi,
yakni teori molekul. Menurut pendapat ini partikel terkecil zat
disebut molekul dan molekul-molekul zat yang sama akan sama semua sifatnya.
Teori ini dapat menerangkan antara lain peristiwa diferensiasi zat, perubahan
wujud gas dan sifat-sifat gas dengan memuaskan.
B. PENGERTIAN ENERGI
Energi
adalah suatu kemampuan untuk melakukan kerja atau kegiatan. Tanpa energi,
duania ini akan diam atau beku. Dalam kehidupan manusia selalu terjadi kegiatan
dan untuk kegiatan otak serta otot diperlukan energi. Energi itu diperoleh
melalui proses oksidasi (pembakaran) zat makanan yang masuk kedalam tubuh
berupa makanan. Kegiatan manusia lainnya dalam memproduksi barang,
transportasi, dan lainnya juga memerlukan energi yang diperoleh dari bahan
sumber energi atau sering disebut sumber daya alam (natural resources)
Sumber daya alam dibedakan menjadi
dua kelompok, yaitu :
(1) Sumber daya alam yang dapat
diperbaharui (renewable) hampir tidak dapat habis, misalnya tumbuhan,
hewan, air, tanah, sinar matahari, angin dan sebagainya
(2) Sumber daya alam yang tidak
dapat diperbaharui (unrenewable) atau habis misalnya : minyak bumi atau
batu bara
C. MACAM- MACAM ENERGI
1) Energi Mekanik
Energi mekanik
dapat dibedakan atas dua pengertian yaitu : energi potensial dan energi
kinetik. Jumlah kedua energi itu di namakan energi mekanik. Setiap benda
mempunyai berat, maka baik dalam keadaan diam atau bergerak setiap benda
memiliki energi. Misalnya energi yang tersimpan dalam air yang dibendung pada
sebuah waduk yang bersifat tidak aktif dan di sebut energi potensial
(energi tempat). Bila waduk dibuka, air akan mengalir dengan deras, sehingga
energi air menjadi aktif. Mengalirnya air ini adalah dengan energi kinetik
(tenaga gerak)
Air waduk pada contoh diatas juga
memiliki energi potensial karena letaknya. Semakin tinggi letak air waduk
terhadap permukaan air laut, semakin besar energi potensialnya. Secara
matematis, kenyataan itu dapat dirumuskan sebagai berikut.
E = mgh
M = masa benda
G = besar grafitasi bumi
H = jarak ketinggian
Sedangkan besarnya energi kinetik
dapat dirumuskan :
E = ½ m V
V = kecepatan gerak benda
Artinya suatu benda yang
kecepatannya besar akan besar pula energi kinetiknya
2) Energi Panas
Energi
panas juga sering disebut sebagai kalor. Pemberian panas kepada suatu benda
dapat menyebabkan kenaikan suhu benda itu ataupun bahkan terkadang dapat
menyebabkan perubahan bentuk, perubahan ukuran, atau perubahan volume benda itu
Ada tiga istilah yang penggunaannya
sering kacau, yaitu panas, kalor, dan suhu. panas adalah salah satu bentuk
energi. Energi panas yang berpindah disebut kalor, sementara suhu adalah
derajat panas suatu benda.
Ketika merebus air berarti energi
panas diberikan kepada air, yang berasal dari energi yang tersimpan di dalam
bahan bakar kayu atau minyak tanah sehingga suhu air naik. Jika pemberian
energi panas diteruskan sampai suhu air mencapai titik didihnya, maka air akan
menguap dan berubah bentuk menjadi uap air.
Banyaknya energi panas yang
diberikan dapat dihitung dengan menggunakan hubungan rumus:
Q = m x c t kalori, di mana Q =
menyatakan banyaknya energi panas dalam kalori
m = menyatakan massa benda/zat yang
mendapatkan energi panas
c = menyatakan kalor jenis benda/zat
yang mendapatkan panas
t = menyatakan kenaikan (perubahan)
suhu.
3) Energi Magnetik
Energi
magnetik dapat dipahami dengan mengamati gejala yang timbul ketika dua batang
magnet yang kutub-kutubnya saling didekatkan satu dengan yang lain. seperti diketahui
bahwa setiap magnet mempunyai 2 macam kutub, yaitu kutub magnet utara dan kutub
magnet selatan. jika dua batang magnet kutub-kutubnya yang senama (u – u/s –
s) saling didekatkan maka kedua magnet akan saling tolak-menolak. Sebaliknya,
kedua magnet akan saling tarik-menarik apabila yang saling berdekatan adalah
kedua kutub tidak senama (u-s).
Kedua
kutub magnet memiliki kemampuan untuk saling melakukan gerakan. kemampuan itu
adalah energi yang tersimpan di dalam magnet dan energi inilah yang disebut
sebagai Energi magnetik. Semakin besar energi magnetik yang dimiliki oleh suatu
magnet, semakin besar pula gaya yang ditimbulkan oleh magnet itu
Pengertian
tentang energi magnetik akan bertambah jelas jika dipahami melalui suatu
penelitian medan magnet di sekitar kutub suatu magnet terdapat medan magnet,
yaitu ruangan atau daerah di sekeliling kutub magnet di mana energi magnetik
masih dapat dirasakan.
Hal ini
dapat diperhatikan gejalanya apabila suatu benda kecil maupun suatu magnet yang
lemah diletakkan sekitar suatu kutub magnet, maka benda kecil atau magnet yang
lemah itu akan bergerak. Ini berarti di sekeliling magnet yang menimbulkan
medan magnet ada kemampuan untuk menggerakkan benda lain. kemampuan tersebut
tidak lain adalah energi magnetik. Magnet akan dapat menarik benda lain apabila
benda tersebut dalam bentuk magnet. Benda yang dapat menjadi magnet yaitu besi,
dan baja.
4) Energi listrik
Energi
listrik ditimbulkan/dibangkitkan melalui bermacam-macam cara. misalnya: (1)
dengan sungai atau air terjun yang memiliki energi kinetik; (2) dengan energi
angin yang dipakai untuk menggerakkan kincir angin; (3) dengan menggunakan accu
(energi kimia); (4) dengan menggunakan tenaga uap yang dapat memutar generator
listrik; (5) dengan menggunakan tenaga diesel; dan (6) dengan menggunakan
tenaga nuklir. kegunaan dari energi listrik dalam kehidupan sehari-hari banyak
sekali yang dapat dirasakan, terutama di kehidupan kota-kota besar, bahkan
sebagai penerangan yang sekarang sudah digunakan sampai jauh ke pelosok
pedesaan
5) Energi Kimia
Yang
dimaksud dengan energi kimia ialah energi yang diperoleh melalui suatu proses
kimia. Energi yang dimiliki manusia dapat diperoleh dari makanan yang dimakan
melalui proses kimia. Jika kedua macam atom-atom karbon dan atom oksigen,
tersebut dapat bereaksi, akan terbentuk molekul baru yaitu karbondioksida.
bergabungnya kedua atom tersebut memerlukan energi. kalori tersebut dikenal
sebagai energi kimia. bila kedua atom yang telah tergabung dipisahkan, maka
akan melepaskan energi. energi yang terbebas disebut energi eksoterm pada
reaksi korek api, juga dihasilkan energi panas yang melalui suatu proses kimia.
Bertambah jelaslah kiranya untuk
memahami adanya energi yang disebut energi kimia melalui pengertian yang
disebut reaksi eksoterm di mana berlangsungnya reaksi kimia disertai pembebasan
kalori yang disebut energi kimia.
6) Energi Bunyi
Bunyi
dapat juga diartikan getaran sehingga energi bunyi berarti juga getaran.
Getaran selaras mempumyai energi dua macam, yaitu energi potensial dan energi
kinetik. Melalui pembahasan secara matematis dapat ditunjukkan bahwa jumlah
kedua macam energi pada suatu getaran selaras adalah selalu tetap dan besarnya
tergantung massa, simpangan, dan waktu getar atau periode. Untuk contoh yang
lebih jelas mengenai adanya energi bunyi atau energi getaran yaitu apabila
orang melihat jatuhnya sebuah benda dari ketinggian tertentu.
Pada saat
benda itu jatuh di suatu lantai, energi kinetiknya berubah menjadi energi panas
dan juga energi getaran, yaitu timbulnya suatu getaran pada lantai yang
menimbulkan bunyi. Apabila getaran yang ditunjukkan itu sangat besar, akan
dapat dirasakan adanya energi getarannya yaitu dengan terlihatnya getaran pada
benda-benda lain di sekitarnya. Meledaknya suatu bom menimbulkan getaran yang
hebat dan energi getarannya mampu merobohkan bangunan ataupun memecahkan
kaca-kaca yang tebal.
Gendang
telinga manusia juga hanya mampu menerima energi getaran yang ditimbulkan oleh
sumber getar yang frekuensi paling rendahnya adalah 16 geteran per detik
(hertz) dan paling besar 20.000 getaran per detik.
7) Energi Cahaya atau Cahaya
Energi
cahaya terutama cahaya matahari banyak diperlukan terutama oleh tumbuhan yang
berhijau daun. tumbuhan itu membutuhkan energi cahaya untuk mengadakan proses
fotosintesis. Dengan kemajuan teknologi, saat ini dapat juga digunakan energi
dari sinar yang dikenal dengan nama sinar laser. yang dimaksud dengan sinar
laser ialah sinar pada suatu gelombang yang sama dan yang amat kuat. Sinar
laser banyak sekali digunakan dan meliputi banyak bidang, misalnya dalam bidang
industri besar digunakan dalam pembuatan senjata laser yang dapat menembus baja
yang tebalnya 2 cm dan lain-lainnya.
Penggunaan
sinar laser dalam bidang kesehatan menunjukkan bahwa banyak penyakit-penyakit
yang dapat dimusnahkan dengan sinar laser. sudah bukan menjadi persoalan lagi
bagi para yang mempergunakan sinar laser. seperti halnya perawatan yang berasal
dari china yang terkenal dengan akupuntur, perawatan dengan cara ini telah
dimodernisir oleh ahli-ahli dunia barat. baru-baru ini, sebuah perusahaan di
ottenburn telah : membuat pesawat istimewa untuk mengadakan akupuntur, yaitu
dengan perantaraan sinar laser.
keuntungan
akupuntur laser jika dibandingkan dengan akupuntur biasa ialah bahwa waktu
perawatan jauh lebih singkat dan jauh lebih ringan. perawatan dengan laser itu
tidak dapat memasukkan hama ke dalam badan. pengetahuan itu diperoleh dari
pengalaman di china yang dikumpulkan dalam ribuan tahun dan saat ini dilengkapi
dengan pengetahuan modern tentang ilmu hayat serta ilmu faal tubuh. dengan
demikian, para dokter dapat mengadakan perawatan akupuntur laser yang lebih
baik dan lebih lengkap.
8) Energi Matahari
Energi
matahari merupakan energi yang utama bagi kehidupan di bumi ini. Berbagai jenis
energi, baik yang terbarukan maupun tak-terbarukan merupakan bentuk turunan
dari energi ini baik secara langsung maupun tidak langsung. Energi yang
merupakan turunan dari energi matahari misalnya :
- Energi angin yang timbul akibat adanya perbedan suhu dan tekanan satu tempat dengan tempat lain sebagai efek energi panas matahari.
- Energi air karena adanya siklus hidrologi akibat dari energi panas matahari yang mengenai bumi.
- Energi biomassa karena adanya fotosintesis dari tumbuhan yang notabene menggunakan energi matahari.
- Energi gelombang laut yang muncul akibat energi angin.
- Energi fosil yang merupakan bentuk lain dari energi biomassa yang telah mengalami proses selama berjuta-juta tahun
Selain itu
energi panas matahari juga berperan penting dalam menjaga kehidupan di bumi
ini. Tanpa adanya energi panas dari matahari maka seluruh kehidupan di muka
bumi ini pasti akan musnah karena permukaan bumi akan sangat dingin dan tidak
ada mahluk yang sanggup hidup di bumi. Energi Panas Matahari sebagai Energi
Alternatif.
Energi panas matahari merupakan salah satu energi
yang potensial untuk dikelola dan dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber
cadangan energi terutama bagi negara-negara yang terletak di khatulistiwa
termasuk Indonesia, dimana matahari bersinar sepanjang tahun. Dapat dilihat
dari gambar di atas bahwa energi matahari yang tersedia adalah sebesar 81.000
TerraWatt sedangkan yang dimanfaatkan masih sangat sedikit.
Ada beberapa cara pemanfaatan energi panas
matahari yaitu:
1. Pemanasan ruangan2. Penerangan ruangan
3. Kompor matahari
4. Pengeringan hasi pertanian
5. Distilasi air kotor
6. Pemanasan air
7. Pembangkitan listrik
Sumber : http://hamaokb.wordpress.com/2009/07/07/materi-dan-energi/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar