Energi Terbarukan

Energi Terbarukan | Kami sampaikan tentang Energi Terbarukan  dengan detail dari materi IPA kelas 10 Sekolah Menengah Atas Kurikulum Merdeka.

Pernahkah kamu melihat kincir air? Apabila kamu mengira bahwasanya kincir air adalah produk teknologi modern luar negeri, kamu tidak benar. Selama 60 tahun, Kelompok Tani, Desa Manggungsari, tasikmalaya sudah memanfaatkan kincir air agar dapat alirkan Air Sungai Citanduy tidak ada habisnya ke sawah ketika musim kemarau. 

Sejauh ini, kincir air memiliki fungsi sebagai alat agar dapat bantu pengairan sawah. Padahal, kincir air ini masih bisa dimanfaatkan sebagai pembangkit energi listrik. 

Ringkasan Materi IPA Kelas 10 Bab 6 Kurikulum Merdeka – Energi Terbarukan

Energi

Banyaknya air mengalir ke Sungai Citanduy dinyatakan pada besaran debit secara matematis dinyatakan bersama persamaan di bawah ini. 

Dengan:

Q = debit air (m³/s)

V = volume air (m³)

T = waktu (s)

Debit aliran Air Sungai Citanduy ketika kemarau ada di kisaran 12,00 m³/s sampai 14,50 m³/s.

Aliran sungai debit tertentu sediakan gaya dorong dibutuhkan agar dapat putar kincir air serta angkat air terhadap tabung bambu sampai capai ketinggian kisaran 5 meter. Secara sistematis, torsi oleh gaya dorong aliran air tersebut dinyatakan dengan persamaan, diantaranya yaitu:

Dengan

T = torisi (n.m)

F = gaya dorong diberikan aliran air (n)

R = jarak ujung kincir air pada poros kincir (m)

Gaya ini diberikan aliran sungai salurkan energi terhadap kincir. Maka itu, kamu bisa sebutkan gaya dorong aliran air in melakukan usaha. Lakukan usaha yaitu cara pindahkan maupun salurkan energi. Usaha serta energi mempunyai satuan sama. Pada salah satuannya yaitu joule (j). Dimensi usaha seta energi yaitu:

Secara sistematis, usaha dikerjakan gaya dorong aliran air dinyatakan dengan persamaan. 

Dengan: 

W = usaha dikerjakan gaya (j)

F = gaya (n)

∆s = perpindahan

Seberapa lama waktu digunakan untuk lakukan usaha, dinyatakan dengan besaran daya. Dengan matematis, daya dinyatakan dengan persamaan secara matematis, yaitu:

Dengan:

P = daya (watt)

W = usaha (joule)

t = waktu (s)

Pada kehidupan sehari-hari, energi tidak dinyatakan dengan satuan si, joule. Satuan energi, berhubungan dengan daya, biasanya dinyatakan pada kilowatt jam (kwh).

Bentuk-Bentuk Energi

Kincir air bisa berputar karena gaya dorong aliran air. Bentuk energi terlibat terhadap peristiwa ini yaitu energi kinetik. Pada peristiwa kincir tersebut, ada dua bentuk energi, diantaranya yaitu:

A. Energi Kinetik

Energi dimiliki benda bergerak lurus disebut dengan energi kinetik. Secara sistematis, dinyatakan bersama persamaan.

Dengan:

Ek = energi kinetik (j)

M = massa benda (kg)

V = kecepatan benda (m/s)

Agar dapat tentukan energi kinetik dari sebuah benda, kamu perlukan info masa benda serta kecepatan benda. Kecepatan beda ini dinyatakan dengan persamaan.

Dengan:

∆s = perpindahan benda (m)

∆t = selang waktu (s)

Kasus kincir air, tabung bambu ada di ujung-ujung kincir bergerak terhadap lintasan lingkaran. Jarak ditempuh tabung bambu ketika berputar yaitu:

∆s = n x keliling lingkaran

Apabila ∆s disubstitusikan pada persamaan kecepatan tabung putaran, tabung bambu, yaitu:

Apabila persamaan disubstitusikan keduanya, sehingga persamaan energi kinetik bagi kincir air berotasi yaitu:

Dengan:

Ek = energi kinetik kincir berotasi (j)

M = massa kincir air (kg)

N = banyaknya rotasi kincir (m)

T = waktu dibutuhkan tabung bambu agar dapat menempuh satu putaran (s)

B. Energi Potensial Gravitasi

Berikut ini pengaruh gaya gravitasi bumi, benda akan miliki energi tersimpan. Energi ini biasanya disebut istilah energi potensial gravitasi. 

Ep = mgh

Dengan:
Ep = energi potensial gravitasi (j)
M = massa benda (kg)
G = percepatan gravitasi (10 m/s²)
H = posisi benda terhadap ketinggian tertentu (m)

C. Kalor

Saat terjadi perubahan suhu terhadap benda, ada energi diserap maupun dilepaskan benda, yaitu kalor. Secara matematis kalor dinyatakan dengan persamaan berikut ini:

Q = mc∆t

Dengan:
Q = kalor (j)
C = kalor jenis (j kg k)
M = massa benda (kg)
∆t = perubahan suhu (k)

D. Energi Listrik

Muatan listrik Q mempunyai medan listrik, lalu, muatan listrik lainnya Q diindahkan dari 1 tempat ke tempat lainnya pada pengaruh medan listrik Q. Maka muatan listrik Q mempunyai energi. Matematis nya, dinyatakan persamaan:

W = v i t

Pada persamaan ini, berlaku hukum ohm.

V = I R

Dengan:
W = energi listrik (j)
V = beda potensial maupun tegangan listrik (vol)
I = kuat arus listrik (a)
R = hambatan listrik (ohm)
T = selang waktu (s)

Hukum Kekekalan Energi serta Konversi Energi

Energi mekanik adalah energi terlibat terhadap sebuah benda yang ada di posisi tertentu serta gerak dalam keadaan tertentu. Sederhananya, energi mekanik dinyatakan, persamaan di bawah ini:

EM = EK + EP

Dengan:
Em = energi mekanik (j)
Ek = energi kinetik (j)

Ep = Energi Potensial Gravitasi (J)

Energi memiliki sifat kekal, artinya, energi tidak bisa diciptakan serta tidak bisa dimusnahkan, energi bisa berubah bentuk. 

Pernyataan ini dinyatakan dengan sederhana, persamaan di bawah ini:

Energi Awal = Energi Akhir

Urgensi Isu Kebutuhan Energi

Di era teknologi industri serta digital satu ini, energi sudah jadi keperluan dasar bagi kelangsungan hidup. Dampaknya kebutuhan daya listrik meningkat. Hal ini terlihat dari data ditampilkan berikut ini. 

Lengkapnya, kamu bisa lihat datanya, yaitu:

Berdasarkan manteri energi serta sumber daya mineral (esdm), direktur utama PLN, Arifin Tasrif, dan Zulkifli Zaini, faktor-faktor menjadi kendala elektrifikasi 433 desa ini yaitu adanya hambatan pada sisi keamanan. 

Sumber Energi

Ada banyak jenis sumber energi yang bisa dimanfaatkan sekarang ini, yaitu:

1. Energi bahan bakar fosil
2. Energi biogas
3. Energi air
4. Energi angin
5. Energi matahari
6. Energi gelombang laut
7. Energi pasang surut
8. Energi panas bumi

Sumber Energi Terbarukan serta Sumber Energi Tidak Terbarukan

Sumber Energi  Terbarukan 

Sumber energi  terbarukan adalah sumber yang bisa digantikan proses alami pada kurun waktu sebanding dengan pengguna, hingga tidak pernah bisa habis. 

Sumber Energi Tak Terbarukan

Sumber energi tidak terbarukan adalah sumber energi terbatas serta proses pergantiannya pada kurun waktu sangat lama dengan alami. 

Dampak Eksplorasi serta Penggunaan Energi

Sumber energi tidak ramah lingkungan serta pengolahannya hasilkan sisa buangan yaitu berupa karbon adalah suatu gas rumah kaca. Dan penggunaan energi kurang bijak bisa sebabkan kerusakan terhadap lingkungan.