More Related Content
What's hot (20)
Similar to Energi dalam sistem kehidupan (20)
Recently uploaded (20)
Energi dalam sistem kehidupan
- 1. ENERGI DALAM SISTEM KEHIDUPAN MATERI IPA SMP KELAS VII SEMESTER I BY: RAHMIATI KHAMALT, S.Pd
- 2. PENGERTIAN ENERGI Energi berasal dari Bahasa Yunani energia yang berarti kegiatan atau aktivitas. Kata itu terdiri atas en (dalam) dan ergon (kerja). Jadi energy adalah kemampuan untuk melakukan usaha (kerja). Energi ada beberapa bentuk, yaitu sebagai berikut. Energi potensial Energi kinetik Energi kimia Energi listrik Energi Kalor Energi cahaya Energi otot Energi bunyi Energi nuklir Energi biogas
- 3. ENERGI POTENSIAL Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena tempat atau kedudukannya. Ada berbagai macam energy potensial, antara lain energi potensial gravitasi. Energi potensial gravitasi bumi, yaitu energi yang dimiliki suatu benda karena terletak di atas permukaan bumi. Maka semakin tinggi letak suatu benda di atas permukaan bumi, makin besar energi potensial gravitasinya. Energi potensial elastisitas, ialah energy yang tersimpan pada benda yang sedang diregangkan (misalnya, pada karet katapel dan busur panah) atau ditekan (misalnya, pada per). Makin jauh peregangan dan penekanannya, makin besar energinya.
- 4. ENERGI KIMIA Energi kimia ialah energi yang tersimpan dalam senyawa-senyawa kimia. Misalnya, makanan memiliki energi kimia, sehingga orang yang makan akan memiliki energi untuk beraktivitas. Contoh energi kimia lainnya adalah bensin yang mengandung energy kimia, sehingga dapat digunakan untuk menggerakkan mesin.
- 5. ENERGI LISTRIK Energi listrik ialah energi yang yang timbul dari perpindahan muatan-muatan listrik. Energi ini paling banyak digunakan karena mudah diubah menjadi energi lainnya.
- 6. ENERGI KINETIK Energi kinetic adalah energy yang dimiliki oleh benda yang bergerak. Objek bergerak melakukan kerja dengan cara menggerakkan benda lain. Pemain biliar menggerakkan tongkat biliar untuk mendorong bola. selanjutnya, bola yang bergerak akan menggerakkan bola-bola lain. air yang mengalir melalui suatu bendungan akan menggerakkan turbin. ketika kamu naik sepeda, kontraksi otot kaki akan mendorong pedal sepeda.
- 7. ENERGI KALOR Energi kalor merupakan energy yang dapat mempengaruhi suhu, volume, atau wujud benda.
- 8. PERUBAHAN BENTUK ENERGI Energi listrik menjadi energy kalor/panas. Contoh kompor listrik, solder, elemen pemanas, dll. Energi listrik menjadi energy cahaya. Contoh lampu, tv, dan komputer,. Energi listrik menjadi energy bunyi. Contoh bel listrik, tape recorder, tv. Energi listrik menjadi energy kinetic (gerak). Contoh blender, mixer, bor listrik, kipas angina dan motor listrik. Energi listrik menjadi energy kimia. Contoh pengisian aki. Energi gerak menjadi energy listrik. Contoh dynamo/generator. Energi matahari menjadi energy listrik. Contoh sel surya/panel surya.
- 9. PERBEDAAN ENERGY POTENSIAL DAN ENERGY KINETIK Anak-anak di arena bermain ini memiliki lebih banyak energi potensial pada saat berada di puncak perosotan (karena pengaruh gravitasi) dibandingkan ketika berada pada dasar perosotan. energi kinetik akan diubah menjadi energi potensial (energy tersimpan) ketika menaiki perosotan itu. energi potensial diubah menjadi energy kinetik selama meluncur turun.
- 10. PERBEDAAN ENERGY POTENSIAL DAN ENERGY KINETIK Rumus: Ek = 遜 mv2 Ep = mgh Em = Ep + Ek Ket: Ek : energy kinetic (J) Ep : energy potensial (J) Em : energy mekanik (J) m : massa (kg) v : kecepatan (m/s) g : grafitasi bumi (m/s2) h : ketinggian (m) Rumus: W = Fs W = 遜 mv2 Ket: W : Usaha (J) F : Gaya (N) s : jarak (m)
- 11. HUBUNGAN ANTARA USAHA, GAYA, DAN PERPINDAHAN W = Fs Benda melakukan usaha atau kerja pada benda lain jika gaya yang dikerjakannya mengakibatkan terjadinya perpindahan. Usaha dikatakan nol jika gaya yang bekerja pada suatu benda tidak mengakibatkan perpindahan pada benda tadi. 1 joule = 1 newton x 1 meter Usaha 1 joule adalah usaha yang dilakukan oleh gaya 1 newton untuk memindahkan benda sejauh 1 meter dalam arah yang sama dengan arah gaya. 1 kalori = 4,2 joule 1 joule = 0,24 kalori
- 12. HUBUNGAN ANTARA DAYA DAN USAHA Daya adalah laju suatu benda melakukan usaha, atau besar usaha yang dilakukan gaya dalam waktu 1 sekon. P = W/t Satuan daya: 1 kilowatt (kW) = 1000 watt = 103 watt 1 megawatt = 1.000.000 watt = 106 watt 1 daya kuda atau horse power (hp) atau paard kracht (pk) 1 dk = 1 hp = 1 pk = 746 watt
- 13. SUMBER ENERGI Sumber energi adalah segala sesuatu yang menghasilkan energi. Diagram di samping ini merupakan persentase berbagai sumber energi yang paling banyak digunakan untuk kehidupan manusia
- 14. HUKUM KEKEKALAN ENERGI Em = Ek + Ep Hukum kekekalan energy menyatakan bahwa: Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi hanya dapat berubah dari suatu bentuk ke bentuk lain.
- 15. SUMBER ENERGI TAK TERBARUKAN energi tak terbarukan yang paling banyak dimanfaatkan adalah minyak bumi, batu bara, dan gas alam. Ketiganya digunakan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu pada industri, untuk pembangkit listrik, mupun transportasi. Berdasarkan hasil perhitungan para ahli, minyak bumi akan habis 30 tahun lagi, sedangkan gas alam akan habis 47 tahun lagi, dan batu bara akan habis 193 tahun lagi.
- 16. * ENERGI HASIL TAMBANG BUMI Minyak bumi, gas, dan batu bara merupakan bahan bakar fosil yang berasal dari tumbuhan dan hewan- hewan yang terkubur jutaan tahun di dalam bumi. Untuk mendapatkan minyak bumi, dilakukan penambangan atau eksploitasi ke dalam perut bumi.
- 17. * ENERGI NUKLIR Energi nuklir adalah energi potensial yang terdapat pada partikel di dalam nukleus atom. Partikel nuklir, seperti proton dan neutron, tidak terpecah di dalam proses reaksi fisi dan fusi. Akan tetapi, kumpulan tersebut memiliki massa yang lebih rendah daripada ketika berada dalam posisi terpisah. Adanya perbedaan massa ini maka dibebaskan dalam bentuk energi panas melalui radiasi nuklir.
- 18. SUMBER ENERGI TERBARUKAN Sumber energi terbarukan yang saat ini mulai dikembangkan adalah biogas dari kotoran ternak, air mengalir, angin, dan panas matahari. Salah satu sumber energi terbarukan yang saat ini mulai dipelajari agar dapat dikembangkan di indonesia adalah biogas yang berasal dari sampah biologis.
- 19. * ENERGI MATAHARI Energi surya atau energi matahari adalah energi yang didapat dengan mengubah energy panas surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi energi dalam bentuk lain. Matahari merupakan sumber utama energi. Energi matahari dapat digunakan secara langsung maupun diubah ke bentuk energi lain.
- 20. * PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energy listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini disebut hidroelektrik. Komponen pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh energi kinetik dari air. Namun, secara Luas pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam
- 21. * ENERGI ANGIN Energi angin memanfaatkan tenaga angina dengan menggunakan kincir angin untuk diubah menjadi energi listrik atau bentuk energi lainnya. Umumnya, digunakan dalam ladang angin dalam skala besar untuk menyediakan listrik di lokasi yang terisolir.
- 22. * ENERGI TIDAL Energi tidal merupakan energi yang me manfaatkan pasang surutnya air yang sering disebut juga sebagai energi pasang surut. Jika dibandingkan dengan energi angin dan energy matahari, energi tidal memiliki sejumlah keunggulan. Keunggulan tersebut antara lain memiliki aliran energi yang lebih pasti/mudah diprediksi, lebih hemat ruang, dan tidak membutuhkan teknologi konversi yang rumit. Kelemahan energi ini adalah membutuhkan alat konversi yang andal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras karena tingginya tingkat korosi dan kuatnya
- 23. MAKANAN SEBAGAI SUMBER ENERGI Zat makanan yang berperan sebagai sumber energi adalah karbohidrat, protein, dan lemak. 1 gram karbohidrat = 1 gram protein = 4 kkalori = 16,8 J 1 gram lemak = 9 kkalori = 37,8 J
- 24. * KARBOHIDRAT Karbohidrat merupakan senyawa kimia yang tersusun atas unsur-unsur karbon. Bahan makanan yang banyak mengandung karbohidrat, misalnya beras, jagung, kentang, gandum, umbi- umbian, dan buah-buahan yang rasanya manis. Karbohidrat berperan sebagai sumber energi (1 gram karbohidrat setara dengan 4 kilo kalori).
- 25. * PROTEIN Protein merupakan senyawa kimia yang mengandung unsur C, H, O, N (kadang juga mengandung unsur P dan S). Bahan makanan yang mengandung banyak protein, antara lain: Protein hewani, misalnya daging, ikan, telur, susu, dan keju; Protein nabati, misalnya kacang-kacangan, tahu, tempe, dan gandum. Fungsi protein, antara lain sebagai sumber energi, pembangun sel jaringan tubuh, dan pengganti sel tubuh yang rusak.
- 26. * LEMAK Lemak merupakan senyawa kimia yang mengandung unsur C, H, dan O. Peran lemak untuk menyediakan energi sebesar 9 kkalori/gram, melarutkan vitamin a, d, e, k, dan menyediakan asam lemak esensial bagi tubuh manusia. Lemak mulai dianggap berbahaya bagi kesehatan setelah adanya suatu penelitian yang menunjukkan hubungan antara kematian akibat penyakit jantung koroner dengan banyaknya konsumsi lemak dan kadar lemak di dalam darah. Penyakit jantung koroner terjadi apabila pembuluh darah tersumbat atau menyempit karena endapan lemak yang secara bertahap menumpuk di dinding arteri. Bahan makanan yang mengandung banyak lemak, antara lain. Lemak hewani: keju, susu, daging, kuning telur, daging sapi, daging kambing,daging ayam, dan daging bebek; Lemak nabati: kelapa, kemiri, kacang-kacangan, dan buah avokad.
- 27. TRANSFORMASI ENERGI DALAM SEL Pada makhluk hidup heterotrof (makhluk hidup yang memanfaatkan sumber makanan organik/makhluk hidup yang tidak mampu mengubah senyawa anorganik menjadi senyawa organik), Energi bersumber dari makanan yang dikonsumsi. Energi ini akan mengalami transformasi mulai dari energi potensial berupa energi kimia makanan menjadi energi panas dan energi kinetik/gerak dalam aktivitas makhluk hidup tersebut. Transformasi energi tersebut terjadi di dalam organel yang terdapat di dalam sel. Yakni transformasi energy oleh klorofil dan transformasi energy oleh mitokondria.
- 28. * TRANSFORMASI ENERGY OLEH KLOROFIL Klorofil berfungsi dalam fotosintesis. Energi radiasi sinar matahari yang ditangkap oleh klorofil berfungsi melancarkan proses fotosintesis. Proses tersebut digunakan untuk mereaksikan CO2 dan H2O menjadi glukosa. Selain menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa, hasil reaksinya menghasilkan oksigen yang dapat digunakan oleh tumbuhan untuk beraktivitas, seperti tumbuh, berkembang, dan bernapas. Jadi, energi radiasi matahari yang berbentuk energy cahaya diubah menjadi energi potensial dan energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan bahan makanan lainnya. Energi ini dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk beraktivitas (tumbuh dan berkembang) dan juga dimanfaatkan oleh makhluk hidup lain yang mengonsumsi tumbuhan tersebut.
- 29. * TRANSFORMASI ENERGI OLEH MITOKONDRIA Mitokondria adalah organel yang terdapat di dalam sel, yang memiliki peran dalam respirasi sel. Di dalam mitokondria, energi kimia digunakan untuk mengubah karbohidrat, protein, dan lemak. Mitokondria banyak terdapat pada sel otot makhluk hidup dan sel saraf.
- 30. METABOLISME SEL Metabolisme adalah proses kimia yang terjadi di dalam tubuh sel makhluk hidup. Metabolisme disebut reaksi enzimatis karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Metabolisme terdiri atas reaksi pembentukan/sintesis/anabolisme seperti fotosintesis dan reaksi penguraian/katabolisme seperti respirasi. Enzim mengarahkan aliran materi melalui jalur-jalur metabolisme dengan cara mempercepat tahapan reaksi secara selektif.
- 31. * PROSES FOTOSINTESIS Pada proses fotosintesis yang terjadi dalam daun, terjadi reaksi kimia antara senyawa air (H2O) dan karbon dioksida (CO2) dibantu oleh cahaya matahari yang diserap oleh klorofil menghasilkan oksigen (O2) dan senyawa glukosa (C6H12O6 ). Glukosa adalah makanan bagi tumbuhan. Oksigen yang dihasilkan pada proses fotosintesis sangat dibutuhkan oleh manusia dan hewan. 駒2 + 2 C6H12O6 + O2
- 32. * PROSES RESPIRASI Respirasi, yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi, dihasilkan energi kimia untuk kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, dan pertumbuhan. C6H12O6 + O2 駒2 + 2
- 33. SISTEM PENCERNAAN Makanan yang masuk ke dalam tubuh akan mengalami perombakan dari molekul kompleks menjadi molekul sederhana. Perombakan ini akan menghasilkan sejumlah energi. Zat makanan yang berperan sebagai sumber energi adalah karbohidrat, lemak, dan protein.
- 34. * PENCERNAAN KARBOHIDRAT DALAM TUBUH
- 35. * PENCERNAAN PROTEIN DALAM TUBUH
- 36. * PENCERNAAN LEMAK DALAM TUBUH UPDATE
- 37. LATIHAN PERHITUNGAN Seorang sopir menarik mobil yang mogok dengan gaya sebesar 250 N sehingga mobil tersebut berpindah sejauh 1.000 cm. Besarnya usaha adalah Dik: F = 250 N s = 1.000 cm = 10 m Dit: W = ? Peny: W = F.s W = 250 N x 10 m = 2500 Nm = 2500 J
- 38. Sebuah setrika listrik dengan daya 300 W digunakan dalam waktu 10 menit. Berapa joule energy yang digunakan setrika listrik tersebut? Dik: P = 300 W t = 10 menit = 10 x60 sekon = 600 sekon = 600 s Dit: W = ? Peny: P = , sehingga W = P x t W = 300 W x 600 s = 180.000 Ws = 180.000 J = 180 kJ
- 39. Dik: F = 200 N s = 50 cm = 0,5 m Dit: W = ? Peny: W = F.s W = 200 N x 0,5 m = 100 Nm = 100 J F = 200 N 50 cm
- 40. Energi yang diserap lampu pijar selama 100 s adalah 1500 J. Daya lampu pijar itu adalah Dik: W = 1500 J t = 100 s Dit: P = ? Peny: P = P = 1500 100 = 15 J/s = 15 watt = 15 W
- 41. Sebuah sedan yang memiliki energy 5 J, berarti memiliki energy sebesar . kalori. Dik: W = 5 J Dit: W = kalori Peny: 1 J = 0,24 kalori 5 J = 5 x 0,24 kalori = 1,20 kalori = 1,2 kalori
- 42. Seorang anak mengendarai sepeda dengan kecepatan 15 m/s. Jika massa anak dan sepeda itu sebesar 10 kg, energy kinetiknya sebesar Dik: v = 15 m/s m = 10 kg Dit: Ek = ? Peny: Ek = 遜 mv2 Ek = 遜 x 10 kg x (15 m/s)2 = 5 kg x 225 m2/s2 = 1125 kgm2/s2 = 1125 J
- 43. Jika kecepatan benda diperbesar dua kali, energy kinetiknya menjadi dari energy kinetic semula. Dik: v2 = 2 v Dit: Ek2 = ? Peny: Ek = 遜 mv2 Ek2 = 遜 mv2 2 Ek = 遜 x mx (2v)2 = 遜 m x 4 v2 = 4 x 遜 mv2 = 4 x Ek
- 44. Seekor burung bermassa 0,25 kg sedang terban di ketinggian 50 m. Jika percepatan gravitasi di tempat itu 10 N/kg, energy potensial burung saat itu adalah Dik: m = 0,25 kg g = 10 N/kg = 10 m/s2 h = 50 m Dit: Ep = ? Peny: Ep = mgh Ep = 0,25 kg x 10 m/s2 x 50 m = 125 kgm2/s2 = 125 J
- 45. Sebuah truk bermassa 5 ton sedang bergerak di jalan mendatar. Jika truk melaju dengan kecepatan 72 km/jam, berapakah energy kinetic truk tersebut? Dik: m = 5 ton = 5.000 kg v = 72 km/jam = 72.000/3600 m/s = 20 m/s Dit: Ek = ? Peny: Ek = 遜 mv2 Ek = 遜 x 5.000 kg x (20 m/s)2 = 2500 kg x 400 m2/s2 = 1.000.000 J = 1.000 kJ
- 46. Sebuah manga memiliki massa 0,5 kg berada 5 m di atas permukaan tanah. Jika gravitasi bumi 9,8 m/s2, hitung eneri potensialnya. Dik: m = 0,5 kg g = 9,8 m/s2 h = 5 m Dit: Ep = ? Peny: Ep = mgh Ep = 0,5 kg x 9,8 m/s2 x 5 m = 24,5 J
- 47. Sebuah batu bermassa 1 ton jatuh dari atas tebing yang memiliki ketinggian 100 m. Jika g = 10 m/s2, tentukan: a. Energi potensial saat batu akan jatuh b. Energi kinetic batu saat di tengah-tengah tebing c. Energi kinetic batu saat menyentuh dasar tebing 100 m Em = Ep + Ek Em = Ep(max) + Ek (nol) Em = Ep (max) = mgh = 1.000 kg x 10 m/s2 x 100 m = 1.000.000 J = 1.000 kJ 50 m Em = mgh + Ek 1.000 kJ = 1.000 kg 10 m/s2 x 50 m + Ek 1.000 kJ = 500 kJ + Ek Ek = 1.000 kJ 500 kJ = 500 kJ Em = mgh + Ek 1.000 kJ = 1.000 kg 10 m/s2 x 0 m + Ek 1.000 kJ = 0 + Ek Ek = 1.000 kJ