Apa Itu Hukum Kekekalan Energi

Halo semua! Kali ini kita akan membahas tentang Hukum Kekekalan Energi. Apa itu sebenarnya hukum kekekalan energi? Bagaimana rumusnya? Bagaimana penerapannya dalam soal-soal? Mari kita simak lebih lanjut!

Apa Itu Hukum Kekekalan Energi?

Hukum kekekalan energi merupakan salah satu prinsip dasar dalam ilmu fisika. Menurut hukum ini, energi tidak bisa diciptakan maupun dihancurkan, namun hanya dapat diubah bentuknya dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Dalam sistem yang terisolasi, total energi yang ada tetap konstan.

Energi dapat berbentuk berbagai macam jenis, seperti energi kinetik, energi potensial, energi panas, energi listrik, dan masih banyak lagi. Hukum kekekalan energi menjelaskan bahwa jumlah total energi dalam sebuah sistem akan tetap sama walaupun energi mengalami perubahan bentuk.

Rumus Hukum Kekekalan Energi

Dalam fisika, hukum kekekalan energi dapat dirumuskan sebagai berikut:

E_awal + E_luar = E_akhir

Di mana:

• E_awal merupakan jumlah total energi awal dalam sistem
• E_luar merupakan total energi yang masuk atau keluar dari sistem
• E_akhir merupakan jumlah total energi akhir dalam sistem

Rumus ini menyatakan bahwa energi awal ditambah dengan energi yang masuk atau keluar dari sistem harus sama dengan energi akhir dalam sistem.

Apa Bunyi Hukum Kekekalan Energi?

Hukum kekekalan energi dapat diungkapkan dalam bunyi sebagai berikut:

“Energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, melainkan hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.”

Bunyi hukum kekekalan energi ini sangat sederhana, namun memiliki konsekuensi yang cukup besar dalam berbagai fenomena yang kita lihat sehari-hari.

Hukum Kekekalan Energi Kalor

Salah satu contoh penerapan hukum kekekalan energi adalah pada perpindahan energi panas atau yang biasa disebut sebagai energi kalor. Ketika terjadi perpindahan energi kalor dari suatu benda ke benda lain yang suhunya lebih rendah, energi kalor yang hilang dari benda pertama akan diperoleh oleh benda kedua sehingga jumlah total energi kalor dalam sistem tetap konstan.

Untuk menghitung jumlah energi kalor yang keluar atau masuk dalam suatu sistem, kita dapat menggunakan rumus hukum kekekalan energi. Jumlah energi kalor awal ditambah dengan energi kalor yang masuk atau keluar harus sama dengan jumlah energi kalor akhir dalam sistem.

Contoh soal: Suatu benda dengan massa 1 kg dalam keadaan awal memiliki suhu 100°C. Benda tersebut diletakkan di dalam kalorimeter yang berisi air dengan massa 2 kg. Suhu air dalam kalorimeter awalnya adalah 20°C. Setelah benda tersebut berada dalam kalorimeter selama beberapa saat, suhu air dalam kalorimeter menjadi 30°C. Berapa jumlah energi kalor yang hilang dari benda tersebut?

Dalam soal ini, kita ingin mencari jumlah energi kalor yang hilang dari benda tersebut. Kita dapat menggunakan rumus hukum kekekalan energi kalor:

E_awal + E_luar = E_akhir

Di mana:

• E_awal merupakan energi kalor awal
• E_luar merupakan energi kalor yang keluar dari benda tersebut
• E_akhir merupakan energi kalor akhir

Jumlah energi kalor awal dapat dihitung menggunakan rumus:

E_awal = m₁ * c₁ * ΔT₁

Di mana:

• m₁ merupakan massa benda
• c₁ merupakan kalor spesifik benda
• ΔT₁ merupakan perubahan suhu benda

Substitusikan nilai yang diberikan dalam soal:

E_awal = 1 kg * c_benda * (100°C – 20°C)

Selanjutnya, kita ingin mencari jumlah energi kalor akhir dalam sistem. Kita dapat menghitungnya menggunakan rumus:

E_akhir = m₁ * c₁ * ΔT₂ + m₂ * c₂ * ΔT₂

Di mana:

• m₂ merupakan massa air dalam kalorimeter
• c₂ merupakan kalor spesifik air
• ΔT₂ merupakan perubahan suhu air dalam kalorimeter

Substitusikan nilai yang diberikan dalam soal:

E_akhir = 1 kg * c_benda * (30°C – 20°C) + 2 kg * c_air * (30°C – 20°C)

Jumlah energi kalor yang keluar dari benda tersebut dapat ditemukan dengan mengurangi jumlah energi kalor akhir dengan jumlah energi kalor awal:

E_luar = E_akhir – E_awal

Substitusikan nilai yang sudah dihitung sebelumnya:

E_luar = [1 kg * c_benda * (30°C – 20°C) + 2 kg * c_air * (30°C – 20°C)] – [1 kg * c_benda * (100°C – 20°C)]

Jumlah energi kalor yang hilang dari benda tersebut adalah [hasil perhitungan E_luar].

Penggunaan Hukum Kekekalan Energi dalam Kehidupan Sehari-hari

Hukum kekekalan energi memiliki penerapan yang sangat luas dalam kehidupan sehari-hari. Di bawah ini adalah beberapa contoh penggunaan hukum kekekalan energi:

• Reaksi kimia: Dalam reaksi kimia, energi dapat dilepas atau diserap. Hukum kekekalan energi menjelaskan bahwa jumlah energi yang dilepas dalam reaksi kimia harus sama dengan jumlah energi yang diserap.
• Pembangkit listrik: Ketika energi mekanik digunakan untuk memutar turbin air, hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi yang hilang akibat gesekan dan perpindahan panas tetap konstan.
• Percobaan fisika: Dalam percobaan bola jatuh, hukum kekekalan energi dapat digunakan untuk menghitung energi kinetik bola saat jatuh.
• Pemanasan makanan: Ketika kita memanaskan makanan di atas kompor, energi panas yang dilepaskan dari kompor akan diserap oleh makanan. Hukum kekekalan energi menjelaskan bahwa total energi dalam sistem tetap konstan, meskipun energi berubah bentuk dari energi listrik menjadi energi panas.

Itulah beberapa contoh penggunaan hukum kekekalan energi dalam kehidupan sehari-hari. Prinsip ini membantu kita memahami bagaimana energi berperilaku dalam berbagai fenomena alam.

Kesimpulan

Hukum Kekekalan Energi merupakan prinsip dasar dalam ilmu fisika yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, melainkan hanya dapat diubah bentuknya. Jumlah total energi dalam sebuah sistem tetap konstan.

Rumus hukum kekekalan energi menyatakan bahwa total energi awal ditambah dengan energi yang masuk atau keluar dari sistem harus sama dengan total energi akhir dalam sistem.

Penerapan hukum kekekalan energi dapat ditemukan dalam berbagai fenomena fisika, seperti perpindahan energi kalor, reaksi kimia, pembangkit listrik, dan lain-lain.

Hukum kekekalan energi memainkan peran penting dalam memahami berbagai fenomena alam dan membantu kita dalam menghitung jumlah energi yang terlibat dalam suatu sistem.

Sumber:

• Apa Itu Hukum Kekekalan Energi – GamaDelic.com
• Hukum Kekekalan Energi – Pengertian, Rumus dan Contoh Soal dengan
• Apa Bunyi Hukum Kekekalan Energi?
• Hukum Kekekalan Energi Kalor, Rumus, Rujukan Soal Dan Pembahasan