Arti Hukum Kekekalan Energi beserta Contohnya

Hukum Kekekalan Energi dikemukakan oleh seorang fisikawan asal Inggris, James Prescott Joule. Ia merumuskan bahwa semua bentuk energi sebenarnya memiliki sifat tetap dan sama. Hanya, energi bisa diubah satu dengan lainnya. 

Atas dasar anggapan inilah, James selanjutnya menyatakan suatu hukum yang dijadikan fondasi dari teori fundamental ilmu Fisika termodinamika, yaitu Hukum Kekekalan Energi.

Mulanya, James melakukan penelitian empiris tentang panas yang berasal dari sebuah kawat listrik.  Berdasarkan studi tersebut, James selanjutnya menyimpulkan bahwa panas adalah energi yang lepas dari zat atau benda yang dipanaskan.

Studinya menjadi pintu penelitian lain yang turut melakukan pengamatan tentang energi pada interaksi antara objek fisik. 

Bersama rekannya, William Thomson, James berhasil menemukan suatu teori yang menyebutkan bahwa apabila gas yang dibiarkan mengembang tanpa adanya gangguan partikel di luar gas tersebut maka terjadi penurunan suhu. 

Penemuan inilah yang selanjutnya melahirkan teori lain yang dikenal dengan "Efek Joule-Thomson", yang menjadi dasar pembuatan mesin pendingin. 

Energi merupakan kapabilitas guna melaksanakan kerja. Suatu benda dibilang mempunyai energi jika dapat mengeluarkan gaya yang bisa melakukan kerja. Ada pula yang menyebut bahwa, suatu benda disebut mempunyai energi jika bisa menghasilkan sesuatu dari gaya yang bisa melaksanakan suatu bentuk kerja.

Adapun besaran energi dalam Satuan Internasional atau SI adalah Joule (J). Satu Joule memiliki angka yang sama dengan 1 Newton meter (Nm).

Ada tiga jenis energi yang termasuk Hukum Kekekalan Energi, yaitu:

1. Energi kinetik

Hukum kekekalan energi kinetik diartikan sebagai energi yang ada pada suatu objek atau benda karena geraknya. Bisa pula diartikan sebagai besar usaha yang diperlukan untuk dapat membuat benda bergerak dari posisi diam hingga sampai pada kecepatan tertentu.

Contoh paling mudah dari penerapan energi kinetik dalam aktivitas dan kehidupan harian, misalnya pulpen yang jatuh dari atas meja, atau seseorang yang berjalan. Adapun nilai dari energi kinetik bergantung pada berat atau massa objek dan hasil kuadrat dari kecepatan benda.

2. Energi potensial

Selanjutnya, energi potensial yang merupakan energi yang ada pada sebuah benda karena letak ketinggian dari benda itu. Misalnya, buah mangga yang tergantung di atas pohon mempunyai energi potensial. 

Ketika buah mangga tersebut jatuh, energi potensial yang terdapat di dalamnya justru berubah menjadi energi gerak atau kinetik. Setidaknya, ada tiga faktor paling utama yang berpengaruh terhadap jenis energi satu ini, yaitu gaya gravitasi, tinggi, dan massa benda.

3. Energi mekanik

Seperti telah dijelaskan dalam Hukum Kekekalan Energi sebelumnya, energi tidak bisa dibuat atau dimusnahkan, tetapi bisa diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Energi yang bisa berpindah, terlebih dengan adanya gaya yang membuat perpindahan tersebut terjadi inilah yang dikenal dengan energi mekanik.

Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa, "Jumlah energi potensial dan energi kinetik di titik manapun dalam medan gravitasi yang selalu sama".

Tak hanya itu, hukum kekekalan energi mekanik juga terjadi jika gaya non konservatif atau gesekan diabaikan, atau gaya non konservatif saja yang ada pada benda. 

Ada beberapa contoh hukum kekekalan energi yang bisa diperhatikan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

- Penggunaan alat musik gitar

Memetik gitar merupakan bentuk penerapan energi kinetik dari otot tangan sehingga menghasilkan energi bunyi.

Kendaraan bermotor

- Bahan bakar yang digunakan adalah bentuk energi potensial kimia yang diubah menjadi energi kinetik sehingga kendaraan dapat bergerak.

- Mesin pemanas

Bentuk mesin pemanas, seperti pemanas air atau pemanggang roti menerapkan energi potensial listrik menjadi energi panas.

- Pembangkit listrik tenaga air (PLTA)

Mesin pembangkit listrik memanfaatkan energi potensial air guna memutar turbin generator dan menghasilkan listrik.

Sumber: Quipper

Yuk, baca artikel edukasi lainnya dengan mengikuti tautan ini.