verified_user Pilih Kategori

Showing posts with label Kelas VII. Show all posts
Showing posts with label Kelas VII. Show all posts

Metabolisme Sel Pada Tumbuhan dan Hewan

visibilityView Article
Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel. Walaupun enzim dibuat di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai katalis tidak harus berada di dalam sel. Reaksi yang dikendalikan oleh enzim antara lain ialah respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, kontraksi otot, fotosintesis, fiksasi, nitrogen, dan pencernaan.

1. Fotosintesis
Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks. Anabolisme disebut juga peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya: energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.

Fotosintesis merupakan perubahan energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah, infra merah, dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis.

Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplas yang mengandung klorofil/pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari.

Praktikum Fotosintesis (Uji Ingenhouz).
Alat dan bahan
  1. Gelas beker
  2. Corong kaca
  3. Tabung reaksi
  4. Kawat
  5. Cutter
  6. Termometer
  7. Tanaman air (Hydrilla sp., Densa sp.)
  8. Air kolam
  9. Larutan NaHCO₃
  10. Lampu halogen
Langkah Kerja
Fotosintesis
  1. Merakit alat seperti pada gambar (2 rakitan alat).
  2. Masukkan beberapa cabang tanaman air yang sehat sepanjang kira-kira 10-15 cm ke dalam corong kaca.
  3. Masukkan corong kaca ke dalam gelas beker yang berisi medium air  dengan posisi corong menghadap ke bawah.
  4. Tutup bagian atas corong dengan tabung reaksi yang diusahakan berisi sebagian besar medium dalam keadaan terbalik.
  5. Letakkan satu rakitan di tempat yang terkena cahaya langsung dan rakitan lainnya di dalam ruang yang tidak ada cahaya.
  6. Biarkan selama 20 menit. Kemudian, amati ada tidaknya gelembung di dalam tabung reaksi.
Hasil Pengamatan
NoPerlakuanWaktuSuhuJumlah gelembung
1.Tempat teduh20 menit280
2.Cahaya langsung20 menit30127

Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis adalah sebagai berikut;
  1. Karbondioksida, Semakin tinggi konsentrasi CO₂ semakin meningkatkan laju fotosintesis.
  2. Intensitas cahaya, Makin tinggi intensitas cahaya makin banyak energi yang terbentuk, sehingga mempercepat fotosintesis. Namun, intensitas cahaya yang terlalu tinggi akan merusak klorofil dan mengurangi kecepatan fotosintesis.
  3. Suhu / temperatur, Suhu pada suhu normal sangat baik untuk proses fotosintesis. Jika suhu terlalu tinggi atau rendah, proses fotosintesis akan terhambat.
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.

2. Respirasi
Katabolisme adalah reaksi pemecahan/pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirasi, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.

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.
Contoh
Respirasi pada glukosa, reaksi sederhananya
C₆H₁₂O₆ + O₂ 6CO₂ + 6H₂O + energi. (glukosa)
Pengamatan Respirasi Serangga
Alat dan Bahan
  1. Respirometer sederhana
  2. Neraca
  3. Jangkrik/kecoa/belalang
  4. Kristal NaOH (KOH)
  5. Larutan eosin
  6. Plastisin/vaselin
  7. Kapas
  8. Pipet tetes
  9. Stopwatch/pengukur waktu
Langkah Kerja
Respirasi
  1. Tabung respirometer dikeluarkan dari tempatnya.
  2. Timbanglah serangga/jangkrik yang akan digunakan untuk pratikum.
  3. Susunlah alat dan bahan seperti gambar di atas.
  4. Tempatkan pada tempat yang datar.
  5. Tutuplah sambungan antara pipa bejana agar tidak bocor udaranya.
  6. Bungkus kristal NaOH/KOH dengan menggunakan kapas dan memasukkannya ke dalam respirometer.
  7. Masukkan 1 ekor jangkrik dan tutup respirometer dengan memberi vaselin pada sambungan penutupnya untuk menghindari udara keluar atau masuk ke respirometer.
  8. Tetesi ujung respirometer yang berskala dengan eosin secukupnya dengan menggunakan alat suntik.
  9. Amati pergerakan eosin setiap 2 menit pada tabung berskala tersebut.
  10. Catat hasilnya dalam tabel pengamatan.
  11. Setelah selesai, bersihkan respirometer.
Hasil Pengamatan
No.Berat Tubuh HewanPerpindahan Kedudukan Eosin
2 menit2 menit2 Menit2 menit
1Jangkrik 2 gr0,0050,020,150,18
2Belalang 1,8 gr0,140,260,330,50
3Kecoa 2,2 gr0,190,320,520,59
Pada proses respirasi menghasilkan karbondioksida (CO₂), uap air (H₂O) dan sejumlah energi. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi proses respirasi adalah berat tubuh, kegiatan tubuh dan suhu tubuh. Bedasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat di tarik kesimpulan bahwa KOH dapat membantu mempercepat proses pernapasan pada belalang, dan terdapat hubungan antara berat (ukuran/besar) serangga dengan kecepatan pernafasannya, semakin berat (besar) tubuh belalang maka semakin banyak oksigen yang di butuhkan sehingga semakin cepat pernapasannya.

Pencernaan Lemak Protein dan Karbohidrat Dalam Tubuh

visibilityView Article
Semua makhluk hidup akan selalu melakukan aktivitas setiap harinya. Aktivitas-aktivitas yang dilakukan oleh tubuh manusia. Tentunya akan selalu membutuhkan energi setiap saat. Energi yang dibutuhkan oleh tubuh dapat diperoleh melalui berbagai jenis makanan yang dimakan setiap harinya. Makanan-makanan tersebut diperoleh dalam bentuk bahan organik yang dapat diperoleh dari makhluk hidup lainnya, seperti hewan dan tumbuhan.

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.

1. Pencernaan Karbohidrat dalam Tubuh
Karbohidrat adalah senyawa penting yang dibutuhkan manusia sebagai sumber tenaga (energi) bagi tubuh. Karbohidrat dapat ditemukan dalam beberapa jenis makanan seperti nasi, jagung, tepung, singkong, kentang dan lain sebagainya. Dengan mengkonsumi makanan-makanan tersebut, tubuh akan memiliki tenaga dan kekuatan untuk dapat melakukan aktivitas sehari-hari.

Karbohidrat setelah dicerna di usus akan diserap oleh dinding usus halus dalam bentuk monosakarida. Monosakarida dibawa oleh aliran darah sebagian besar menuju hati dan sebagian lainnya dibawa ke sel jaringan tertentu dan mengalami proses metabolisme lebih lanjut. Di dalam hati, monosakarida mengalami proses sintesis menghasilkan glikogen, dioksidasi menjadi CO₂ dan H₂O, atau dilepaskan untuk dibawa oleh aliran darah ke bagian tubuh yang memerlukan.
Pencernaan Karbohidrat dalam Tubuh
Hati dapat mengatur kadar glukosa dalam darah atas bantuan hormon insulin yang dikeluarkan oleh kelenjar pankreas. Kenaikan proses pencernaan dan penyerapan karbohidrat menyebabkan glukosa dalam darah meningkat, sehingga sintesis glikogen dari glukosa oleh hati akan naik. Sebaliknya, jika banyak kegiatan, maka banyak energi yang digunakan untuk kontraksi otot, sehingga kadar glukosa dalam darah menurun.

Dalam hal ini, glikogen akan diuraikan menjadi glukosa yang selanjutnya mengalami katabolisme menghasilkan energi (dalam bentuk energi kimia). Hormon yang mengatur kadar gula dalam darah, yaitu sebagai berikut.
  1. Hormon insulin, dihasilkan oleh pankreas berfungsi menurunkan kadar glukosa dalam darah.
  2. Hormon adrenalin, dihasilkan oleh korteks adrenal berfungsi menaikkan kadar glukosa dalam darah.
2. Pencernaan Protein dalam Tubuh
Protein adalah salah satu zat gizi penting yang dibutuhkan tubuh sebagai bahan baku energi, pembentukan dan perbaikan sel, sintesis hormon, enzim, dan antibodi, serta banyak lagi. Protein dapat ditemukan di dalam bahan pangan seperti biji-bijian, ikan, telur, daging, susu, dan lain sebagainya.

Di dalam tubuh, protein diubah menjadi asam amino oleh beberapa reaksi hidrolisis serta enzim-enzim yang bersangkutan. Enzim-enzim yang bekerja pada proses hidrolisis protein, antara lain pepsin, tripsin, kemotripsin, karboksi peptidase, dan amino peptidase.

Protein yang telah dipecah menjadi asam amino, kemudian diabsorpsi melalui dinding usus halus dan sampai ke pembuluh darah. Setelah diabsorpsi dan masuk ke dalam pembuluh darah, asam amino tersebut sebagian besar langsung digunakan oleh jaringan. Sebagian lain, mengalami proses pelepasan gugus amin (gugus yang mengandung N) di hati. Proses pelepasan gugus amin ini dikenal dengan deaminasi protein. Cermati skema berikut untuk dapat memahami proses metabolisme protein dalam tubuh.
Pencernaan Protein dalam Tubuh
Protein tidak dapat disimpan di dalam tubuh, sehingga kelebihan protein akan segera dibuang atau diubah menjadi zat lain. Zat sisa hasil penguraian protein yang mengandung nitrogen akan dibuang bersama air seni dan zat sisa yang tidak mengandung nitrogen akan diubah menjadi karbohidrat dan lemak. Oksidasi 1 gram protein dapat menghasilkan energi 4 kalori. Kelebihan protein dalam tubuh dapat mengakibatkan pembengkakan hati dan ginjal karena beban kerja organorgan tersebut lebih berat dalam menguraikan protein dan mengeluarkannya melalui air seni.

Akibat Kekurangan Protein
Kekurangan protein pun tidak baik bagi tubuh. Gangguan kekurangan protein biasanya terjadi bersamaan dengan kekurangan karbohidrat. Gangguan tersebut dinamakan busung lapar atau Hunger Oedema (HO). Ada dua bentuk busung, yaitu (a) kwashiorkor dan (b) marasmus.

3. Pencernaan Lemak dalam Tubuh
Lemak merupakan salah satu unsur penting yang mendukung metabolisme dan tumbuh kembang manusia. Lemak terbagi menjadi 2 jenis, yaitu lemak nabati dan lemak hewani. Lemak nabati misalnya terdapat dalam buah alpukat, kacang-kacangan, dan minyak tumbuhan, sedangkan lemak hewani terdapat dalam daging, telur, susu hewan, ikan, serta berbagai olahannya. Baik lemak nabati maupun lemak hewani, meskipun struktur dan susunannya sedikit berbeda, namun di dalam tubuh keduanya dicerna dengan proses yang sama

Di dalam tubuh, lemak mengalami metabolisme. Lemak akan dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol dengan bantuan enzim lipase. Proses ini berlangsung dalam saluran pencernaan. Sebelum diserap usus, asam lemak akan bereaksi dengan garam empedu membentuk senyawa, seperti sabun.
Pencernaan Lemak dalam Tubuh
Selanjutnya, senyawa tersebut akan diserap jonjot usus dan akan terurai menjadi asam lemak dan garam empedu. Asam lemak tersebut akan bereaksi dengan gliserol membentuk lemak. Kemudian, diangkut oleh pembuluh getah bening usus menuju pembuluh getah bening dada kiri. Selanjutnya, ke pembuluh balik bawah selangka kiri.

Lemak dikirim dari tempat penimbunannya ke hati dalam bentuk lesitin untuk dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol. Selanjutnya, gliserol akan diubah menjadi gula otot atau glikogen. Asam lemak akan diubah menjadi asetil koenzim.

Gangguan metabolisme berupa tertimbunnya senyawa aseton yang dapat menyebabkan gangguan pernapasan. Kesulitan bernapas terjadi karena meningkatnya tingkat keasaman dan jumlah CO₂ yang tertimbun. Kelainan ini dinamakan asidosis.

Transformasi Energi dalam Klorofil dan Mitokondria

visibilityView Article
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.

Zat makanan yang berperan sebagai sumber energi adalah karbohidrat, lemak, dan protein. Pada manusia dan hewan, energi bersumber dari makanan yang dikonsumsi dan proses respirasi.

1. Transformasi Energi oleh Klorofil
Klorofil adalah zat hijau daun yang terdapat dalam organel sel tumbuhan yang disebut kloroplas. 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.
Fotosintesis
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 energi cahaya diubah menjadi energi potensial dan energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan bahan makanan lainnya. Energi radiasi matahari yang berbentuk energi 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. Akibatnya energi yang terdapat pada tumbuhan berpindah ke dalam tubuh makhluk hidup lainnya dan menjadi energi potensial. Di dalam tubuh makhluk hidup ini, energi akan ditransformasi kembali

2. 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. oleh Mitokondria
Mitokondria
Mitokondria berisi sejumlah enzim dan protein yang membantu proses karbohidrat dan lemak yang diperoleh dari makanan yang kita makan untuk melepaskan energi. Fungsi mitokondria bervariasi sesuai dengan jenis sel di mana mereka berada.
  1. Fungsi yang paling penting dari mitokondria adalah untuk menghasilkan energi. Makanan yang kita makan dipecah menjadi molekul sederhana seperti karbohidrat, lemak, dll, dalam tubuh kita. Ini dikirim ke mitokondria di mana mereka akan diproses lebih lanjut untuk menghasilkan molekul bermuatan yang bergabung dengan oksigen dan menghasilkan molekul ATP. Seluruh proses ini dikenal sebagai fosforilasi oksidatif.
  2. Adalah penting untuk menjaga konsentrasi ion kalsium yang tepat dalam berbagai kompartemen sel. Mitokondria membantu sel-sel untuk mencapai tujuan ini dengan melayani sebagai tangki penyimpanan ion kalsium.
  3. Mereka juga membantu dalam membangun bagian-bagian tertentu dari darah, dan hormon seperti testosteron dan estrogen.
  4. Mitokondria dalam sel-sel hati memiliki enzim yang mendetoksifikasi amonia. Sel yang tidak diinginkan dan kelebihan dipangkas selama perkembangan organisme. Proses ini dikenal sebagai apoptosis. Kematian sel abnormal akibat disfungsi mitokondria dapat mempengaruhi fungsi organ.

Sumber Energi Tak Terbarukan dan Energi Terbarukan

visibilityView Article
Sumber energi adalah segala sesuatu yang menghasilkan energi. Energi memegang peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Semua aktivitas kehidupan manusia memerlukan energi. Pada zaman prasejarah sampai awal zaman sejarah, hanya kayu dan batu yang dapat digunakan
sebagai sumber energi untuk keperluan hidup manusia.Sampai saat ini, bahan bakar minyak bumi dan gas digunakan untuk berbagai keperluan hidup manusia.

Panas matahari yang digunakan untuk memanaskan air adalah sumber energi. Begitu juga spiritus yang digunakan sebagai bahan bakar adalah sumber energi. Listrik dan arang yang dibakar untuk memanaskan setrika merupakan sumber energi juga.Pada dasarnya terdapat dua pengelompokan besar sumber energi yaitu sumber energi yang terbarukan dan sumber energi yang tidak terbarukan.
Energi Tak Terbarukan dan Energi Terbarukan
1. Sumber Energi Tak Terbarukan
nergi yang tidak terbarukan adalah energi yang bersumber dari bahan yang proses pembentukannya memerlukan waktu yang sangat lama dibanding dengan siklus hidup manusia.  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.

Proses pembentukan tiga sumber energi yang terpopuler di dunia yaitu minyak bumi, batu bara dan gas alam adalah terjebaknya sisa-sisa organisme hidup di dalam dasar laut maupun danau selama ribuan tahun yang mengalami tekanan tinggi, pemanasan  tinggi dan bercampur dengan lumpur dan sedimen. Yang terbentuk awalnya adalah minyak bumi. Jika mengalami pemanasan yang berlebihan akan menimbulkan gas alam. Batu bara umumnya terbentuk dari bahan-bahan organisme yang hidup di daratan.

1. 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.
Minyak Bumi dan Nuklir
2. 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.

2. Sumber Energi Terbarukan
Energi yang terbarukan adalah energi yang sumber tersedia di alam dalam jumlah besar, sumbernya merupakan bagian dari proses alam atau sumbernya dapat diproduksi dalam waktu yang relatif singkat. Energi terbarukan yang merupakan bagian dari proses alam contohnya adalah energi angin, air, gelombang.

Energi angin pada dasarnya ditangkap dengan mengubahnya menjadi energi kinetik menggunakan kipas yang menggerak dinamo yang akhirnya merubah energi kinetik menjadi energi listrik. Demikian pula prinsip pada menangkap energi air dan gelombang. Energi air ditangkap memanfaatkan energi kinetik yang diciptakan akibat perbedaan ketinggian air.

Ancaman bahwa sumber energi suatu saat akan habis menyebabkan banyak ilmuwan berusaha menemukan energi alternatif yang terbarukan atau tidak akan habis dipakai. 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.

1. Energi Matahari
Energi surya atau energi matahari adalah energi yang didapat dengan mengubah energi 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.
Energi Matahari
2. Pembangkit Listrik Tenaga Air
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial
dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi 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 bentuk lain seperti tenaga ombak.

3. Energi Angin
Energi angin memanfaatkan tenaga angin 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.
Energi Angin dan Tidal
4. Energi Tidal
Energi tidal merupakan energi yang memanfaatkan pasang surutnya air yang sering disebut juga sebagai energi pasang surut. Jika dibandingkan dengan energi angin dan energi 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 arus laut.

5. Panas Bumi
Sumber energi panas bumi atau geothermal sendiri merupakan energi panas dari kerak bumi. Energi geothermal in diperoleh akibat peluruhan radioaktif dan juga pelepasan kalor atau panas secara terus menerus di dalam bumi.
Panas Bumi dan Biomassa
6. Biomassa
Biomassa merupakan energi terbarukan yang mengacu pada bahan biologis yang berasal dari organisme yang masih hidup ataupun yang belum lama mati. Sumber utama dari energi biomassa sendiri adalah limbah, alkohol dan juga bahan bakar kayi. Saat ini di Indonesia juga sudah terdapat pembangkit listrik biomassa salah satunya yaitu PLTBM Pulubala di Gorontalo yang memanfaatkan tongkol jagung.

Makanan Sebagai Sumber Energi dan Pelindung Tubuh

visibilityView Article
Secara umum makanan berfungsi sebagai sumber energi, zat pembangun tubuh, penganti sel – sel tubuh yang rusak, pengatur kerja alat – alat tubuh, serta pelindung tubuh dari penyakit. Berikut beberapa kandungan bahan kimia yang terdapat dalam makanan yang dapat digunakan sebagai sumber energi dan sebagai pelindung bagi tubuh manusia.

A. Fungsi Makanan Sebagai Sumber Energi
Setelah makanan diproses dalam tubuh oleh sistem pencernaan akan diperoleh energi . Energi diperoleh dari hasil pembakaran zat makanan , yaitu ketika sari makanan dalam darah bereaksi dengan oksigen yang kita hirup pada proses pernafasan, kemudian menghasilkan karbondioksida dan uap air Proses ini disebut oksidasi biologis.

Proses oksidasi biologis juga menghasilkan panas yang berguna untuk mempertahankan suhu tubuh agar tetap stabil. Hasil oksidasi biologis tersebut berupa energi kimia yang dapat disimpan dalam sel tubuh dan digunakan untuk melakukan aktivitas kehidupan, Itulah sebabnya, mengapa makanan dikatakan sebagai sumber energi. Zat makanan yang berfungsi sebagai sumber energi utama adalah karbohidrat dan lemak.

1. 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).
Karbohidrat
Ada tiga macam karbohidrat , yaitu polisakarida, disakarida dan monosakarida. Monosakarida dapat larut dalam air, contoh monosakarida adalah glukosa dan fruktosa. Monosakarida banyak terdapat dalam buah – buahan dan sayur – sayuran. Disakarida terdiri dari dua monosakrida, disakarida juga larut dalam air. Contoh disakarida adalah sukrosa yang terdapat pada tebu, dan laktosa yang terdapat dalam susu. Polisakarida terdiri dari tiga atau lebih monosakrida. Contoh polisakarida adalah pati dan amilum yang terdapat pada padi, jagung dan umbi – umbian.

2. 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
  • 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.

2. Lemak
Lemak merupakan senyawa kimia yang mengandung unsur C, H, dan O. Peran lemak untuk menyediakan energi sebesar 9 Kalori/gram, melarutkan vitamin A, D, E, K, dan menyediakan asam lemak esensial bagi tubuh manusia. Bahan makanan yang mengandung banyak lemak, antara lain.
Lemak
  1. Lemak hewani: keju, susu, daging, kuning telur, daging sapi, daging kambing, daging ayam, dan daging bebek;
  2. Lemak nabati: kelapa, kemiri, kacang-kacangan, dan buah avokad.
Berdasarkan asalnya lemak terbagi menjadi dua macam yaitu lemak nabati dan lemak hewani. Lemak nabati berasal dari tumbuhan sedangkan lemak hewani berasal dari hewan. Fungsi lemak, antara lain
  1. Sumber energi (1 gram lemak setara dengan 9 kilo kalori);
  2. Pelarut vitamin A, D, E, dan K;
  3. Pelindung organ-organ tubuh yang penting dan;
  4. Pelindung tubuh dari suhu yang rendah
B. Fungsi Makanan Sebagai Pelindung dan Pemelihara
Tentunya kalian sudah mengetahui, bahwa tubuh manusia terdiri dari berbagai sistem organ. Antara sistem organ yang satu dengan sistem organ yang lain saling berkaitan dalam menjalankan fungsinya. Untuk mengatur dan melindungi kerja sistem organ tersebut diperlukan zat pengatur yaitu vitamin, mineral dan air.

1. Vitamin
  1. Vitamin mutlak diperlukan oleh tubuh, karena berperan dalam proses pengaturan Fungsi tubuh. Jika seseorang kekurangan vitamin akan mengalami Avitaminosis.Beberapa vitamin yang diperlukan oleh tubuh adalah :
  2. Vitamin A diperlukan untuk pertumbuhan jaringan, pelindung dan pemelihara kesehatan mata, pertumbuhan tulang, serta peningkatan daya tahan tubuh terhadap penyakit . Vitamin A banyak terdapat dalam hati, minyak ikan,kuning telur, serta sayuran yang berwarna jingga seperti wortel, pepaya dan tomat.
  3. Vitamin B disebut juga anti beri – beri. Vitamin B berfungsi mempertahankan keseimbangan air dalam tubuh, serta membantu penyerapan asam lemak dan gliserol dalam tubuh. Vitamin B banyak terdapat dalam kulit beras, susu , kacang – kacangan dan ragi.
  4. Vitamin C sangat penting dalam memelihara jaringan epitel , menguraikan protein dan lemak , mempercepat pembentukan sel darah merah, serta mencegah infeksi hidung dan kerongkongan. Vitamin C banyak terdapat pada buah – buahan segar contohnya jeruk dan jambu biji.
  5. Vitamin D bermanfaat untuk mempercepat pembentukan tulang dan mempertinggi penyerapan kalsium dan Pospor. Kekurangan vitamin D akan menyebabkan Rakhitis. Karena tidak dapat menyangga berat tubuh, penderita rachitis tulang kakinya akan membengkok. Selain itu juga menyebabkan pertumbuhan tulang dan gigi terganggu. Provitamin D banyak terdapat pada susu, keju, mentega kuning telur dan ragi. Untuk mengubah provitamin D menjadi vitamin D diperlukan sinar ultra violet dari pancaran sinar matahari.
  6. Vitamin E sangat diperlukan dalam proses pembelahan sel. Bagi ibu hamil, vitamin E dapat mencegah dari keguguran dan pendarahan. Kekurangan vitamin E bisa menyebabkan kurang subur sehingga sulit untuk memiliki anak. Sumber vitamin E terdapat pada kecambah, kuning telur, susu, lemak, daging dan hati.
  7. Vitamin K sangat penting dalam proses pembekuan darah ketika terjadi luka.di dalam hati, vitamin ini berfungsi mempercepat pembentukan Thrombin. Kekurangan vitamin K menyebabkan darah sukar membeku. Di dalam tubuh vitamin K dibentuk dalam usus besar dengan bantuan bakteri Eschericia coli . Vitamin K bersama Empedu diserap oleh usus.
Vitamin
2. Mineral
Mineral larut dalam air dan dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah sedikit. Mineral tidak mengalami proses pencernaan tetapi lagsung diserap oleh tubuh.

3. Air
Air merupakan kebutuhan vital bagi seluruh makhluk hidup. Semua proses yang terjadi daam tubuh makhluk hidup memerlukan air. Di dalam tubuh air berfungsi sebagai pelarut baik zat organik maupun zat anorganik, pengangkut zat sisa dan zat yang diperlukan pleh tubuh, dan sebagai dasar pembentukan karbohidrat.

Pengertian dan Macam Macam Bentuk Energi

visibilityView Article
Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi ada di mana-mana, bahkan benda-benda yang ada disekitar kita membutuhkan energi. Contohnya mobil, motor, pesawat, dan kereta api dapat berjalan dengan adanya bantuan energi, peralatan listrik di rumah dapat dinyalakan karena adanya energi. Pada dasarnya energi tidak pernah hilang, tetapi diubah ke dalam bentuk energi lain. Dengan konsep tersebut energi dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

Energi tidak dapat diciptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan, energi hanya bisa berubah dari bentuk yang satu ke bentuk yang lainnya. Inilah yang dinamakan hukum kekekalan energi. Tidak semua energi dapat langsung dimanfaatkan tetapi perlu diubah ke bentuk lain. Energi yang dimiliki oleh suatu benda bisa bermacam-macam bentuk, di antaranya energi kinetik, energi potensial, energi mekanik, energi panas, energi listrik, energi kimia, dan energi nuklir.

A. Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh sebuah benda karena gerakannya. Contohnya sederhana energi kinetik pada kehidupan sehari-hari adalah ketika pensil jatuh di atas meja, bola yang dilempar atau terjatuh, manusia berjalan dan masih banyak yang lainnya.

Konsep dari energi kinetik ini adalah dengan memahami bentuk transfer energi yang berasal dari suatu bentuk energi ke bentuk energi yang lainnya. Besar kecilnya energi kinetik suatu benda bergantung kepada massa dan kelajuan benda tersebut. Secara matematis energi kinetik dirumuskan sebagai berikut :
Ek = ½ m v²
Keterangan :
Ek= energi kinetik (joule)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
Usaha yang dilakukan untuk mengubah kecepatan benda dari v₁ menjadi v₂ sama dengan perubahan energi kinetik yang dialami benda tersebut.
Energi Kinetik
W  = Ek₁ - Ek₂
      = ½ mv₂² - ½ m v₁
 W  = ΔEk
Keterangan :
Ek₁ = energi kinetik awal (J)
Ek₂ = energi kinetik akhir (J)
ΔEk= perubahan energi kinetik (J)
W   = usaha (J)
m    = masasa benda (kg)
v     = kecepatan benda (m/s)
Contoh soal:
1.  Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 30 m/s, jika massa mobil 750 kg, berapakah energi kinetik mobil tersebut?. Ketika mobil direm berapakah energi kinetik mobil tersebut ?

Jawab :
Massa = 750 kg
Kelajuan v = 30 m/s
Ek = ½ m v²
     = ½ .750 .(30²)
     = 337.500 joule
Ketika mobil tersebut direm maka energi kinetiknya adalah nol karena mobil diam, tapi energi kinetik tersebut tidak hilang begitu saja tetapi berubah menjadi energi kalor dan energi bunyi.

2. Sebuah kereta gerbong kereta api mempunyai energi kinetik sebesar 600000 Joule, jika massa
gerbong tersebut 1000 kg. Hitunglah kecepatan mobil tersebut?
Jawab :
Ek = 600.000 joule
m  = 1.000 kg
Ek = ½ .m.v²
v   = √2Ek
            m
     = √2 x600.000
                1.000
     = √1.200.000
    = 34, 64 m/s

B. Energi potensial
Energi potensial adalah energi yang memperngaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak terhingga dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari energi potensial tersebut. Contohnya yaitu katapel, karet yang digunakan katapel memiliki energi potensial. Karet yang digunakan katapel akan mampu melemparkan batu jika ditarik atau direnggangkan lalu dilepaskan. Sama halnya dengan busur panah, yang mampu melemparkan anak panah.

Hal tersebut dapat terjadi akibat energi potensial yang ada pada karet katapel atau busur panah tersebut. Energi potensial dapat dibagi menjadi dua, yaitu:

1. Energi Potensial Gravitasi Bumi
Energi potensial gravitasi bumi yaitu energi yang dimiliki suatu benda karena terletak di atas permukaan bumi. Makin tinggi letak suatu benda di atas permukaan bumi, makin besar energi potensial gravitasinya. Contohnya Buah mangga yang menggantung. Mangga ini berpotensi memiliki energi karena posisinya dari atas tanah. Energi yang tersimpan ini dinamakan energi potensial gravitasi. Energi potensial gravitasi yang disimbolkan dengan Ep. Energi potensial gravitasi dinyatakan sebagai berikut.
Ep = m.g.h
Keterangan :
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = ketinggian benda (m)
Energi Potensial Gravitasi Bumi
2. Energi Potensial Elastisitas
Energi potensial elasitias ialah energi yang tersimpan pada benda yang sedang diregangkan (misalnya, pada karet katapel dan busur panah) atau ditekan (misalnya, pada per). Makin jauh peregangan danpenekanannya, makin besar energinya. Energi potensial Energi potensial elastisitas biasa disebut juga Energi Potensial Pegas. Besarnya energi potensial pegas dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan:
Ep = ½ k Δx²
Keterangan :
E = energi potensial pegas (joule)
k = konstanta pegas (N/m)
Δx = perubahan panjang pegas (m)
Contoh Soal :
Sebuah pegas ditarik dengan gaya sebesar 200N pegas bertambah panjang 4 cm.
Tentukan :
a. Konstanta pegas
b. Energi potensial pegas jika pegas ditarik sehingga bertambah panjang 5 cm
Diketahui :
F = 200N
Δx = 4 cm = 4 x 10⁻² m
Ditanya :
K =?
Ep, jika Δx = 5 cm= 5 x 10⁻²m
Jawab :
k =    F  
         Δx
    =     200  
         4 x 10⁻²
    = 5000 N/m²

Ep = ½ k Δx²
      = ½ x5000.(5 x 10⁻²)²
      = 6,25 joule

3. Energi Mekanik
Energi mekanik adalah Jumlah dari energi kinetik dan energi potensial di dalam sebuah sistem. Contohnya Sebuah mangga memiliki energi potensial ketika tergantung pada batang pohonnya di atas permukaan tanah dan memiliki energi kinetik dan energi potensial ketika mangga tersebut bergerak jatuh.

Besarnya energi mekanik suatu benda selalu tetap, sedangkan energi kinetik dan energi potensialnya dapat berubah-ubah.  Penulisannya secara matematis adalah sebagai berikut:
EM = Ep + EKEM = mgh + ½ mv²
Keterangan :
EM = energi mekanik {J}
Ep = energi potensial (J)
EK = energi kinetik (J)
Benda yang jatuh bebas akan mengalami perubahan energi kinetik dan energi potensial gravitasi. Untuk memahami energi mekanik, coba kalian perhatikan contoh berikut ini:

Contoh:
Sebuah benda berada dalam keadaan diam pada ketinggian 80 cm dari permukaan tanah. Massa benda 5 kg dan percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s². Tentukan energi mekanik benda tersebut.

Jawab
Diketahui: v = 0 m/s, h = 80 cm = 0,8 m, dan g = 10 m/s², m = 5 kg
EM = Ep + EK
= (5 kg) (10 m/s²) (0,8 m) + (1/2) (5 kg) (0)²
= 40 Joule
Jadi, energi mekanik benda yang diam akan sama dengan energi potensialnya karena energi kinetiknya nol.

4. Energi Panas
Energi panas adalah bentuk energi yang berubah menjadi kalor. Energi panas dapat muncul karena terjadi perubahan bentuk energi seperti pada reaksi energi kimiawi pada matahari yang mengakibatkan munculnya api serta panas yang berpindah secara radiasi.

5. Energi Listrik
Energi listrik ialah energi yang dimiliki muatan listrik dan arus listrik. Energi ini paling banyak digunakan karena mudah diubah menjadi energi lainnya. Lampu dan alat-alat listrik lainnya yang ada di rumah dihidupkan oleh bentuk lain energi yaitu listrik. Listrik dihasilkan oleh partikel bermuatan yang mengalir di dalam suatu kawat penghantar atau benda-benda konduktor.
Energi Listrik
Elektron yang bergerak dapat meningkatkan temperatur kawat dan menyebabkan kawat menyala seperti pada bola lampu. Elektron yang bergerak juga dapat menghasilkan medan magnetik, yang dapat menggerakkan motor listrik. Contohnya dalam kehidupan sehari-hari misalnya lampu yang menyala akibat energi listrik.

6. Energi Kimia
Energi kimia adalah energi yang paling dibutuhkan oleh makhluk hidup dikarenakan pada bentuk kimiawi, energi mampu disimpan lebih lama. Energi kimia tersimpan dalam bahan bahan makanan. Dalam metabolisme sel, ATP adalah salah satu bentuk energi kimia yang paling berguna dan penting untuk manusia.

Energi kimia juga tersimpan dalam bahan bakar yang sering kita gunakan seperti bensin, dan minyak tanah. Energi ini muncul karena terjadi proses pemecahan ikatan kimia dalam susunannya sehingga menghasilkan energi.

7. Energi Nuklir
Energi ini adalah energi yang berada dalam setiap materi atau zat yang tentunya tersusun atas atom atom dan material penyusun atom seperti elektron, neutron dan proton. Energi nuklir sebenarnya juga merupakan energi kimia akan tetapi lebih bersifat spesifik dan membutuhkan usaha yang lebih dalam menggunakannya. Energi nuklir ini dapat diperoleh melalui proses yang cukup rumit dan untuk sekarang ini hanya mampu diambil dari materi yang bersifat radioaktif serta tidak stabil dengan inti yang berat seperti Uranium dan Plutonium.
Energi Nuklir
Untuk atom atom lain masih terbilang cukup sulit. Contoh reaksi nuklir yang ada adalah matahari yang terus menerus berpijar, kemudian pembangkit listrik tenaga nuklir (reaktor nuklir) serta Bom Atom (Bandingkan dengan ledakan Hiroshima dan Nagasaki).

Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Suhu Benda

visibilityView Article
Suhu menyatakan tingkat panas benda. Benda memiliki tingkat panas tertentu karena di dalam benda terkandung energi panas. Untuk menaikkan suhu 200 g air, memerlukan energi panas yang lebih besar daripada 100 g air. Pada suhu yang sama, zat yang massanya lebih besar mempunyai energi panas yang lebih besar pula.

Energi panas yang berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah disebut kalor. Sebagai bentuk energi, dalam SI kalor mempunyai satuan joule (J). Satuan kalor yang populer (sering digunakan pada bidang gizi) adalah kalori dan kilokalori.

Energi panas yang disediakan oleh makanan diukur dalam kilokalori, sering disingkat kkal atau Kal (dengan K huruf kapital). Satu Kal makanan sama dengan 1.000 kalori. Kita menggunakan kilokalori untuk makanan, karena kalori terlalu kecil untuk dipakai mengukur energi pada makanan yang dimakan (agar bilangan yang dikomunikasikan tidak terlalu besar).
Satu kalori adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air hingga naik sebesar 1°C Satu kalori sama dengan 4,184 J, sering dibulatkan menjadi 4,2 J
1. Kalor dan Perubahan Suhu Benda
Secara umum, suhu benda akan naik jika benda itu mendapatkan kalor. Sebaliknya, suhu benda akan turun jika kalor dilepaskan dari benda itu. Air panas jika dibiarkan lama-kelamaan akan mendingin mendekati suhu ruang. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian kalor dilepaskan benda tersebut ke lingkungan. Berikut ini menunjukkan kalor jenis beberapa bahan.
ZAT(kkal/kg°C)(J/kg°C)ZAT(kkal/kg°C)(J/kg°C)
Air1,004,19 x10³Besi0,114,6 x 10²
Alkohol0,582,43 x10³Tembaga0,0933,9 x 10²
Minyak tanah0,522,2 x 10²Kuningan0,093,8 x 10²
Air Raksa0,0331,4 x 10²Perak0,0562,3 x 10²
Es0,52,09 x 10³Emas0,031,3 x 10²
Alumunium0,229,2 x 10²Timbal0,031,3 x 10²
Kaca0,166,7 x 10²Pasir (Grafit)0.1586,64 x 10²
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk menaikkan suhunya sebesar  1°C
Q = m x c x ∆T
Q = banyaknya kalor satuan joule (J)
c = kalor jenis zat satuan J / kg °C
m = massa zat satuan kg
∆ T = perubahan suhu satuan °C
Pengaruh kalor terhadap suatu benda selain akan meningkatkan suhu suatu benda bisa mengakibatkan terjadinya perubahan wujud zat.
  1. Kalor dapat  menaikkan atau menurunkan  suhu. Semakin besar kenaikan suhu maka kalor yang diterima semakin banyak. Semakin kecil kenaikan suhu maka kalor yang diterima semakin sedikit. Maka hubungan kalor (Q) berbanding lurus atau sebanding dengan kenaikan suhu (∆ T) jika massa  (m) dan kalor jenis zat (c) tetap.
  2. Semakin besar massa zat (m) maka kalor (Q) yang diterima semakin banyak. Semakin kecil massa zat (m) maka kalor (Q) yang diterima semakin sedikit. Maka hubungan kalor (Q) berbanding lurus atau sebanding dengan massa zat (m) jika kenaikan suhu (∆ T) dan kalor jenis zat (c) tetap.
  3. Semakin besar kalor jenis zat (c) maka kalor (Q) yang diterima semakin banyak. Semakin kecil kalor jenis zat (c) maka kalor (Q) yang diterima semakin sedikit. Maka hubungan kalor (Q) berbanding lurus atau sebanding dengan kalor jenis zat (c)  jika kenaikan suhu (∆ T) dan massa zat (m) tetap.
Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Suhu Benda
Besarnya kalor (Q) yang diberikan pada sebuah benda sebanding dengan kenaikan suhu benda itu (Δt). Dapat dituliskan:
Q ≈ Δt
Keterangan:
Q = kalor (joule)
Δt = perubahan suhu (K) atau (°C)
Semakin lama pemanasan berarti kalor yang diterima air semakin besar dan suhu air semakin tinggi.

Hubungan Kalor dan Massa Benda
Jumlah kalor (Q) yang diserap benda untuk menaikkan suhu yang sama adalah sebanding dengan massa benda itu. Dapat dituliskan:
Q ≈ m
Keterangan:
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
Hubungan Kalor dan Jenis Zat
Untuk menaikkan suhu yang sama, jumlah massa zat sama, tetapi jenis zat berbeda membutuhkan kalor yang berbeda pula. Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu bergantung pada jenis zat.
Dapat dituliskan:
Q≈c
Keterangan:
Q = kalor (joule)
c  = kalor jenis zat (j/kg°C)
Hubungan Kalor dan Jenis Zat
2. Kalor pada Perubahan Wujud Benda
Terjadinya perubahan wujud sering diamati dalam kehidupan sehari-hari. Contoh yang sering dijumpai, yaitu pada air mendidih kelihatan gelembunggelembung uap air yang menunjukkan adanya perubahan wujud dari air menjadi uap. Untuk mendidihkan air, diperlukan kalor. Jadi, untuk mengubah wujud zat cair menjadi gas diperlukan kalor.
Perubahan Wujud
Benda Cair Menjadi Uap
Kalor untuk mengubah wujud benda dari cair menjadi uap tergantung pada: massa zat dan kalor uap zat.  Dapat dituliskan:
Q = m.U
Keterangan:
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
U = kalor uap (j/kg)
Kalor didih atau kalor uap adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk mengubah dari wujud cair menjadi wujud gas pada titik didihnya.
ZatTitik Didih (°C)Kalor Didih (joule/kg)
Tembaga1,1875,07 x 10⁶
Air1002,26 x 10⁶
Air raksa3582,97 x 10⁵
Alkohol78,38,54 x 10⁵
Oksigen-1832,13 x 10⁵
Nitrogen-1962,01 x 10⁵
Contoh Soal
Berapa jumlah kalor yang diperlukan untuk menguapkan 2 kg air pada suhu 100 oC, jika kaolr uap air 2260 kJ/kg ?
Penyelesaian:
Diketahui:     m =  2 kg
                      U =  2260 kJ/kg
Ditanya:        Q = ……….. ?
Jawab:           Q = m.U
                      Q = 2 kg x 2260 kJ/kg
                      Q = 4520 kJ
Jadi kalor yang diperlukan sebanyak  4520 kJ

Benda Padat Menjadi Cair
Kalor untuk mengubah wujud benda dari padat menjadi cair tergantung pada: massa zat dan kalor lebur zat, dapat dituliskan:
Q= m.L
Keterangan:
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
L = kalor lebur (j/kg)
Kalor lebur adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk mengubah dari wujud padat menjadi cair pada titik leburnya.
ZatTitik Lebur (°C)Kalor Lebur (joule/kg)
Alkohol-1441,05 x 10⁴
Air (es)03,36 x 10⁵
Tembaga1.0831,34 x 10⁵
Air Raksa-391,20 x 10⁴
Alumunium6604,03 × 10⁵
Oksigen-2191,4 x 10⁴
Nitrogen-2102,6 x 10⁴
Contoh Soal
Hitung banyaknya kalor yang diperlukan untuk meleburkan 500 gram es yang bersuhu – 10°C menjadi air yang bersuhu 0°C. Kalor jenis es = 2100 J/kg°C, kalor lebur es = 336000J/kg
Penyelesaian:
Diketahui:     m =  500 gram = 0,5 kg
                      ces =  2100 J/kg°C
                      Les =  336000 J/kg
Ditanya:        Q = ……….. ?
Jawab:           Q₁ = m.c.Δt (kalor untuk menaikkan suhu es dari - 10°C sampai 0°C)
                      Q₁ = 0,5 kg x 2100J/kg°C x 10 °C
                      Q₁ = 10500 J
                      Q₂ = m.L (kalor untuk meleburkan es pada titik leburnya 0°C)
                      Q₂ = 0,5 kg x 336000 J/kg
                      Q₂ = 168000 J
                      Q = Q₁ + Q₂
                      Q = 10500 J + 168000 J = 178500 J
Jadi kalor yang diperlukan sebanyak  178500 J.
AZAS BLACK
Jika benda bersuhu tinggi dicampur dengan benda bersuhu rendah maka benda yang bersuhu tinggi akan melepas kalor dan benda yang bersuhu rendah menerima kalor.

Jumlah kalor yang dilepas oleh benda bersuhu tinggi sama dengan jumlah kalor yang diterima benda yang bersuhu rendah. Atau dapat dituliskan:
Besar kalor lepas = Besar kalor terima
Qlepas = Qterima
Contoh Soal
Air sebanyak 200 gram bersuhu 40°C dicampur dengan 500 gram air yang bersuhu 80°C. Berapakah suhu air campuran tersebut ?
Penyelesaian:
Diketahui: m1 = 200 gram
m² = 500 gram
t₁ = 40 °C
t₂= 80 °C
Ditanya: ta = ……….. ?
Jawab: Qterima = Qlepas
m1 x c1 x ∆t1 = m2 x c2 x ∆t2 (c1 dan c2 sama)
m1x ∆t1 = m2 x ∆t2
m1 x (ta - t1 ) = m2 x (t2 - ta )
200 x (ta - 40 ) = 500 x (80 - ta )
200.ta - 8000 = 40000 – 500.ta
700.ta = 48000
ta = 68,5 °C
Jadi suhu air campuran 68,5 °C.
Kalor Laten
Kalor laten di definisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh satu kilogram zat untuk berubah wujud. Kalor latn juga disebut kalor tersembunyi. Jenis-jenis kalor laten antara lain sebagai berikut.
  1. Kalor uap. Kalor uap didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk merubah wujud dari cair menjadi gas.
  2. Kalor embun. Kalor embun didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang dilepaskan oleh 1 kg zat untuk merubah wujud dari gas menjadi cair.
  3. Kalor lebur. Kalor lebur didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk merubah wujud dari padat menjadi cair.
  4. Kalor beku. Kalor beku didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang dilepaskan oleh 1 kg zat untuk merubah wujud dari cair menjadi padat

Perubahan Akibat Suhu dan Pemanfaatannya Sehari-hari

visibilityView Article
Perubahan suhu menyebabkan pemuaian pada benda. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair, maupun gas. Pada umumnya, benda atau zat padat akan memuai atau mengembang jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Pemuaian dan penyusutan itu terjadi pada semua bagian benda, yaitu panjang, lebar, dan tebal benda tersebut. Jika benda padat dipanaskan, suhunya akan naik. Pada suhu yang tinggi, atom dan molekul penyusun logam tersebut akan bergetar lebih cepat dari biasanya sehingga logam tersebut akan memuai ke segala arah.

Para perancang bangunan, jembatan, dan jalan raya harus memperhatikan sifat pemuaian dan penyusutan bahan karena perubahan suhu. Jembatan umumnya dibuat dari besi baja yang saling disambungkan satu dengan lainnya. Untuk itu, agar sambungan besi baja tidak melengkung karena memuai akibat terik panas matahari atau menyusut di malam hari, sambungan-sambungan besi baja tidak boleh dipasang saling rapat satu dengan lainnya. Harus ada rongga yang cukup di antara sambungan-sambungan itu.

Pemuaian
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian pada zat padat ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Sedangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume saja.

A. Muai Panjang
Pemuaian zat terjadi ke segala arah, sehingga panjang, luas, dan ukuran volume zat akan bertambah. Untuk zat padat yang bentuknya memanjang dan berdiameter kecil, sehingga panjang benda jauh lebih besar daripada diameter benda seperti kawat, pertambahan luas dan volume akibat pemuaian dapat diabaikan. Dengan demikian, hanya pertambahan ukuran panjang yang diperhatikan. Pemuaian yang hanya berpengaruh secara nyata pada pertambahan panjang zat disebut muai panjang. Salah satu alat yang digunakan untuk menyelidiki muai panjang zat padat adalah Musschenbroek.
Musschenbroek.
Alat ini mengukur muai panjang zat berbentuk batang. Salah satu ujung batang ditempatkan pada posisi tetap, sehingga ujung yang lain dapat bergerak bebas, ujung yang bebas akan mendorong sebuah jarum yang menunjuk ke skala saat memuai. Besar pemuaian dapat dilihat dari skala yag ditunjuk jarum. Makin besar pemuaian, maka makin besar perputaran jarum pada skala.

Pertambahan panjang setiap zat berbeda-beda bergantung pada koefisien zat. Pertambahan panjang zat padat untuk kenaikan 1°C pada zat sepanjang 1 m disebut koefisien muai panjang ().

Tabel Koefisien Muai Panjang Beberapa Zat Padat
Jenis Bahan Koefisien Muai Panjang (/°C) Jenis Bahan Koefisien Muai Panjang (/°C)
Aluminium 0,000024 Kaca 0,000029
Perunggu 0.000019 Kaca Pyrek 0,0000032
Besi 0,000012 Es 0,000051
Grafit 0,0000079 Baja 0,000011
Kaca Biasa 0,000009 Tembaga 0,000017
Penggunaan Matematika
Rumus Muai Panjang
Pertambahan panjang suatu zat secara fisis:
  1. Berbanding lurus dengan panjang mula-mula
  2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu
  3. Bergantung dari jenis zat

B. Muai Luas
Pada logam yang berbentuk lempengan tipis (berupa segiempat, segitiga, atau lingkaran), ukuran volume dapat diabaikan. Ketika lempengan tersebut mendapat pemanasan, maka dapat diamati hanya pemuaian luasnya saja. Dengan kata lain, zat padat tersebut mengalami muai luas.

Muai luas dapat diamati pada kaca jendela, pada saat suhu udara panas, dan suhu kaca menjadi naik sehingga terjadi pemuaian, maka kaca memuai lebih besar daripada pemuaian bingkainya, akibatnya kaca terlihat terpasang sangat rapat pada bingkai. Benda yang mengalami muai luas akan menjadi lebih besar daripada semula.
Muai Luas
Pemuaian yang terjadi pada sebuah benda padat jika ketebalannya jauh lebih kecil dibandingkan panjang dan lebarnya, maka yang terjadi adalah muai luas.

Pemasangan pelat-pelat logam selalu memperhatikan terjadinya pemuaian luas. Pemuaian luas memiliki koefisien muai sebesar dua kali koefisien muai panjang. Berdasarkan data dalam Tabel di atas maka lempengan baja memiliki koefisien muai luas sebesar 0,000022/°C.

2. Pemuaian Zat Cair dan Gas
Sebagaimana zat padat, zat cair juga memuai jika dipanaskan. Bahkan, pemuaian zat cair relatif lebih mudah atau lebih cepat teramati dibandingkan dengan pemuaian zat padat. Gas juga memuai jika dipanaskan. Sifat pemuaian gas harus diperhatikan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya ketika memompa ban sepeda jangan terlalu keras, seharusnya sesuai ukuran.

B. Penerapan Sifat Pemuaian Zat
Zat-zat tertentu mempunyai koefisien muai yang besar, akibatnya, benda yang terbuat dari zat tersebut akan bertambah ukurannya secara mencolok saat udara panas atau suhu benda tinggi, sebaliknya benda tersebut akan menyusut jika udara dingin. Efek pemuaian zat harus diperhitungkan pada konstruksi jembatan, bangunan, atau peralatan rumahtangga lainnya. Berikut ini adalah beberapa manfaat pemuaian.

1. Pengelingan
Pengelingan adalah penyambungan dua plat logam dengan menggunakan paku keling. Kedua plat yang akan disambung. Paku keling yang sudah dipanaskan hingga membara kemudian digunakan untuk menyambung, setelah itu  dipukul hingga rata. Pada saat dingin kembali, paku menyusut dan kedua plat dapat tersambung erat.

2. Keping Bimetal
Bimetal artinya dua buah logam. Keping bimetal adalah dua keping logam yang memiliki koefisien muai panjang berbeda (biasanya kuningan dan besi) yang dikeling menjadi satu. Keping bimetal sangat peka terhadap perubahan suhu. Pada suhu normal panjang kedua logam sama, jika suhunya naik, kedua logam memuai dengan pertambahan panjang yang berbeda, akibatnya keping bimetal membengkok ke arah logam yang mempunyai koefisien terkecil. Pembengkokan bimetal dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya saklar alarm bimetal, atau termometer bimetal.
Keping Bimetal
Pada gedung-gedung keping bimetal digunakan sebagai saklar alarm kebakaran. Jika terjadi kebakaran, suhu ruangan akan naik, keping bimetal akan melengkung dan menghubungkan rangkaian listrik sehingga alarm kebakaran berbunyi.

3. Pemasangan Jaringan Listrik atau Telepon
Kabel listrik atau telepon harus dipasang kendur dari satu tiang ke tiang yang lain. Jika suhu turun pada malam hari atau saat hari dingin, kawat akan menyusut sehingga panjangnya akan berkurang. Jika tidak dipasang kendur, penyusutan panjang dapat menyebabkan kabel putus.
 Jaringan Listrik atau Telepon
Pemasangan instalasi kabel dibuat kendur agar pada malam hari atau suhu udara rendah mencegah kabel terputus.

4. Kontruksi Jembatan
Jembatan seringkali dibuat dari kerangka besi. Rangka jembatan yang terbuat dari besi akan memuai jika suhunya naik, antara ujung rangka jembatan dengan tiang beton diberi celah pemuaian. Selain itu ujung tersebut diletakkan di atas roda. Ketika terjadi pemuaian, rangka bertambah panjang. Keberadaan roda dan celah memudahkan gerak memanjang dan memendeknya rangka, sehingga terhindar dari pembengkokan.
Kontruksi Jembatan
Celah pada sambungan sebuah jembatan yang memberi ruang bila terjadi pemuaian.

5. Sambungan Rel Kereta Api
Pemasangan rel kereta api harus menyediakan celah antara satu batang rel dengan batang rel yang lain.
Sambungan Rel Kereta Api
Jika pada siang hari dan suhu meningkat, batang rel akan memuai sehingga terjadi pertambahan panjang, dengan adanya celah tidak terjadi tabrakan antara dua batang rel yang berdekatan yang dapat menyebabkan rel kereta menjadi bengkok.