13
1.11 Energi Eksternal Total
Energi eksternal total yang dimiliki oleh suatu benda merupakan penjumlahan dari energi kinetic dan energi potensial.
Contoh 1.14
Tentukan besar energi eksternal total per kilogram yang dimiliki air yang mengalir dalam suatu pipa pesat
dengan ketinggian 200 m dan kecepatan 50 m s. Solusi
dengan menerapkan formula 1.14, diperoleh
25 ,
1 2
2 50
1 s
m kg
KE
kJ Dengan menerapkan formula 1.15, diperoleh
PE = 1 kg9,807 N kg200= 1,96 kJ Jadi Energi total adalah 1,25 + 1,96 = 3,21 kJ.
1.12 Hukum Konservasi Energi
Hukum Thermodinamika pertama menyatakan, bahwa jumlah energi di dalam system thermodinamik adalah konstan. Tidak ada
satupun kekuatan yang dapat meningkatkan atau mengembangkannya kecuali hanya mengubah dari bentuk satu ke
bentuk lainnya.
Energi merupakan usaha yang tersimpan. Sebelum suatu benda memiliki energi, maka suatu usaha harus dilakukan pada benda
tersebut. Usaha yang dikenakan pada benda tersebut akan mengubah gerakan, posisi, atau konfigurasi benda dan disimpan
sebagai energi. Dalam banyak kasus, energi yang tersimpan sama dengan usaha yang dilakukan.
Di dalam ilmu fisika, disamping diklasifikasikan dalam bentuk energi kinetic dan potensial, maka energi dapat juga muncul dalam bentuk
lain yang berbeda-beda, seperti energi mekanik, energi listrik, energi panas, energi kimiawi dan keseluruhannya siap diubah dari
bentuk satu ke bentuk lainnya. Misalnya, pada electric toaster, energi listrik diubah menjadi energi panas, pada motor listrik energi
Di unduh dari : Bukupaket.com
14
listrik diubah menjadi energi mekanik. Contoh lainnya, pada generator, batere akumulator, thermocouple, energi mekanik
diubah menjadi energi listrik.
1.13 Energi I nternal
Menurut teori molekul, seluruh zat baik yang berwujud cair, gas dan padat terdiri dari jutaan partikel mikroskopik yang disebut
molekul. I stilah molekul menjelaskan adanya partikel terkecil yang dimiliki oleh suatu benda yang masih memiliki sifat sama seperti
bendanya. Misalnya molekul air memiliki sifat seperti air. Setiap molekul terdiri dari suatu partikel yang lebih kecil lagi yang disebut
atom. Sedangkan atom itu sendiri memiliki partikel elemental yang disebut proton yang bermuatan positif, electron yang bermuatan
negatif dan neutron.
Pada bab sebelumnya kita sudah mengenal adanya energi eksternal yang diakibatkan oleh adanya pergerakan dan kecepatan. Semua
benda juga memiliki energi internal sebagai akibat dari adanya pergerakan dan kecepatan molekul yang ada pada benda tersebut.
Adalah Sir I saac Newton 1642-1727 yang mengemukakan filosofi baru tentang panas. Menurut konsep Newton, panas adalah energi
internal yang dimiliki oleh suatu zat karena adanya pergerakan molekul atau lazim disebut sebagai energi kinetic internal dan
energi potensial internal.
Molekul yang ada pada setiap benda dapat memiliki energi kinetic dan energi potensial. Energi total internal yang dapat dimiliki oleh
suatu benda merupakan penjumlahan dari energi kinetic internal dan energi potensial internal. Hubungan tersebut diperlihatkan pada
persamaan berikut ini
U = K + P 1.16
Dalam hal ini U = energi total internal K = energi kinetic internal
P = energi potensia internal
Di unduh dari : Bukupaket.com
15
1.14 Energi Kinetik I nternal