Energi itu apa, sih? Seperti apa perubahan energi dalam sistem? Yuk, simak pembahasan tentang energi dan perubahan energi dalam sistem pada artikel berikut!
—
Siapa yang suka berkemah? Coba acungkan tangan!
Akuuu…!!
Hehehe,
sama nih! Aku juga suka berkemah! Nah, biasanya, kalau lagi berkemah bersama teman, ada satu kegiatan yang nggak boleh ketinggalan, nih. Kamu tau nggak, apa?
Yup
, betul! Jawabannya adalah api unggun!
Api unggun yang dibuat waktu kita kemah, nggak cuma bikin area perkemahan jadi terang, tapi juga bisa bikin badan kita jadi hangat, lho! Selain itu, kita juga bisa memanfaatkan api unggun untuk memasak makanan atau merebus air buat bikin minuman hangat. Makanya, nggak heran kan, kalau orang yang lagi kemah pada hobi bikin api unggun pas malem hari.
Nah, tapi kamu sadar nggak sih, kalau api unggun yang kita buat itu memancarkan energi lho, tepatnya energi panas dan energi cahaya. Wah, berarti kalau kita bikin api unggun, artinya kita juga menciptakan energi panas dan energi cahaya, dong?
Eits, nggak gitu ya,
guys
! Api unggun memang memancarkan energi panas dan energi cahaya, tapi
bukan berarti kita yang menciptakan energi
itu, ya!
Energi itu sifatnya kekal alias nggak bisa diciptakan dan nggak bisa dimusnahkan, sesuai
hukum kekekalan energi
yang berbunyi:
“Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain.”
Api terbentuk ketika udara seperti oksigen mengalami penggabungan dengan benda yang mudah terbakar atau bahan bakar. Nah, proses tersebut menggunakan yang namanya
energi kimia
. Kemudian, energi kimia tersebut
mengalami perubahan
sehingga menghasilkan energi cahaya dan panas. Jadi,
energi panas dan energi cahaya yang dipancarkan oleh api unggun itu berasal dari energi kimia
,
guys
!
Tapi, energi itu apa sih sebenarnya? Yuk, kita bahas lebih lanjut!
Apa Itu Energi?
Pengertian energi adalah
Energi di dunia ini ada macam-macam bentuknya,
guys
! Di antaranya yaitu
energi panas, energi cahaya, energi kimia, energi kinetik, energi potensial, energi bunyi, dan energi listrik
. Kira-kira, kamu ada contoh bentuk energi lainnya yang belum disebutkan di sini, nggak?
Comment
di bawah, ya!
Perubahan Energi
Seperti yang sudah disebutkan di awal artikel tadi, energi itu sifatnya kekal, tidak bisa diciptakan dan tidak bisa dimusnahkan. Tapi, energi bisa diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Contohnya yaitu saat kita menyalakan kipas angin, terjadi perubahan dari
energi listrik menjadi energi gerak
. Atau saat kita menyalakan senter, terjadi perubahan dari
energi kimia dalam baterai menjadi energi cahaya
.
Ketika mempelajari perubahan energi, kita akan mempelajari juga yang disebut dengan
sistem dan lingkungan
. Apa itu sistem dan lingkungan?
Sistem adalah segala sesuatu yang menjadi
pusat perhatian
dalam mempelajari perubahan energi. Sedangkan lingkungan adalah
hal-hal di luar sistem
yang membatasi sistem dan dapat mempengaruhi sistem.
Api unggun merupakan contoh sistem (Sumber: pexels.com)
Contohnya adalah api unggun.
Api unggun merupakan
sistem
, sedangkan
hal-hal lain yang berada di sekitar api unggun
, misalnya udara sekitar, kamu yang sedang duduk-duduk di pinggir api unggun, dan tenda yang berada di balik punggungmu
merupakan
lingkungan
. Paham ya, bedanya?
Jenis-Jenis Sistem
Ada tiga jenis sistem yang perlu kamu tau, yaitu sistem
terbuka
, sistem
tertutup
, dan sistem
terisolasi
.
1. Sistem Terbuka
Pada sistem terbuka,
terjadi perpindahan energi dan perpindahan materi
. Artinya, antara sistem dan lingkungan tidak terdapat batasan yang jelas, sehingga memungkinkan terjadinya perpindahan
energi dan
materi.
Contohnya yaitu api unggun
. Energi panas yang ada pada sistem (api unggun) dapat dirasakan juga oleh kita yang duduk-duduk di pinggirnya (lingkungan). Kemudian, materi pada api unggun tersebut seperti percikan api dan abu hasil pembakaran kayu juga bisa sampai ke tubuh kita karena tidak ada batas antara sistem dan lingkungan.
2. Sistem Tertutup
Pada sistem tertutup,
terjadi perpindahan energi, tetapi tidak terjadi perpindahan materi
. Artinya, antara sistem dan lingkungan terdapat batasan yang cukup jelas, sehingga tidak memungkinkan terjadinya perpindahan materi, tapi masih memungkinkan terjadinya perpindahan energi.
Contohnya yaitu memasak menggunakan panci tertutup
. Energi panas dari kompor dapat berpindah menuju makanan yang ada dalam panci, tetapi makanan yang ada dalam panci tidak bisa berpindah karena berada dalam panci yang tertutup. Jadi,
batasan antara sistem dan lingkungannya yaitu tutup panci tersebut. Kalau tutupnya dibuka, berarti jadi sistem terbuka, ya!
3. Sistem Terisolasi
Pada sistem terisolasi,
tidak terjadi perpindahan energi maupun perpindahan materi
. Artinya, antara sistem dan lingkungan terdapat batasan yang sangat jelas, sehingga tidak memungkinkan terjadinya perpindahan energi maupun materi.
Contohnya yaitu
air panas dalam termos
. Batasan antara sistem dan lingkungannya yaitu termos yang tertutup rapat. Pada sistem terisolasi, tidak ada perpindahan energi dan materi karena sistem benar-benar terisolasi dari lingkungan sekitarnya.
Supaya kamu lebih paham, perhatikan rangkumannya pada tabel berikut ini, ya!
Cara Menghitung Perubahan Energi
Energi dalam sistem merupakan fungsi keadaan, artinya besar perubahan energi dalam sistem (ΔE)
bergantung pada keadaan awal dan keadaan akhir
yang terjadi dalam sistem tersebut. Hal ini bisa dirumuskan seperti berikut.
Kemudian, antara perubahan energi dengan kerja dan kalor ternyata saling memiliki hubungan, lho! Besar perubahan energi dalam suatu reaksi kimia merupakan
jumlah perpindahan kalor dan kerja
, atau dapat dirumuskan seperti berikut.
Eits
, tapi ada yang perlu kamu perhatikan ya, terkait rumus di atas! Jika
sistem menyerap kalor
, maka kalor atau
q
akan bertanda
positif (+)
, sedangkan jika
sistem melepas kalor
, maka kalor atau
q
akan bertanda
negatif (-)
. Kemudian, jika
sistem yang melakukan kerja
, maka kerja atau
w
akan bertanda
negatif (-)
, sedangkan jika
lingkungan yang melakukan kerja
, maka kerja atau
w
akan bertanda
positif (+)
. Jangan sampai lupa, ya!
Hmm
, kalau misalnya nilai kerjanya (w) belum diketahui, gimana ya? Nah, kalau kamu mau menghitung nilai kerja, kamu bisa menggunakan rumus berikut ini, ya.
Sekarang, langsung aja kita coba kerjakan contoh soal, yuk!
Contoh Soal
Jika pembakaran bahan bakar dalam suatu mesin melakukan kerja sebesar 855 J dan menghasilkan panas sebesar 1422 J, maka berapakah perubahan energinya?
Penyelesaian:
Diketahui:
w = -855 J (karena sistem yang melakukan kerja, maka nilai w negatif)
q = -1422 J (karena sistem melepas kalor, maka nilai q negatif)
Ditanya:
ΔE?
Jawab:
ΔE = q + w
ΔE = (-1422 J) + (-855 J)
ΔE = -2277 J
Jadi, perubahan energinya adalah sebesar
-2277 Joule
.
Selesai sudah pembahasan kita kali ini tentang energi dan perubahan energi dalam sistem. Gampang, kan?
Yuk, asah terus kemampuanmu pada pelajaran kimia bareng guru privat favoritmu di
ruangguru privat
! Sampai jumpa di artikel selanjutnya!
Sumber Gambar:
Gambar ‘Api Unggun’ [Daring]. Tautan: https://www.pexels.com/id-id/foto/api-unggun-saat-sore-1629159/ (Diakses: 30 September 2021).
Artikel ini pertama kali ditulis oleh Rabia Edra dan telah diperbarui oleh Kenya Swawikanti pada 30 September 2021.