Mengenal Perkembangan Materi dan Energi

Oleh: Alfian Rizky; M.Rizaldi Susanto; Samik, S.Si,. M.Si

Abstrak

 Materi Seperti telah dikemukakan bahwa manusia dalam hidup ini memerlukan materi baik yang biotis maupun nonbiotis. Materi biotis dari bahan benda hidup berupa protein, sedangkan materi nonbiotis mulai dari gas oksigen sampai benda-benda yang kita pakai sehari-hari. Energi Dalam kehidupan manusia modern, penggunaan energi semakin meluas.Energi berwujud dalam berbagai bentuk, yakni dalam bentuk panas, gerak (mekanik), cahaya, kimia, energi nuklir, dan sebagainya. Di samping itu, energi dapat berubah-ubah bentuk. Energi dalam bentuk panas, misalnya, dapat berubah menjadi Ilmu Kealaman Dasar 143 energi bentuk lain, yakni menjadi energi mekanik. Perubahan ini terjadi dengan jalan mengubah air menjadi uap.Uap panas mengembang bertekanan tinggi menggerakkan baling-baling suatu turbin. Gerakan turbin ini dapat digunakan untuk bermacam-macam keperluan. Energi mekanik dapat juga berubah menjadi bentuk energi lain, yaitu energi listrik, di mana akibat pemutaran dinamo akan dihasilkan aliran listrik. Energi listrik dapat pula berubah menjadi energi cahaya atau berubah menjadi energi kimia. Aliran listrik dapat memijarkan bola lampu listrik dan menghasilkan cahaya. Dari aliran listrik dapat pula diubah menjadi energi kimia, yaitu dengan cara mengalirkan aliran arus listrik searah ke dalam zat kimia, misalnya dalam penyepuhan. Energi kimia dapat berubah menjadi energi listrik kembali atau berubah menjadi energi cahaya atau menjadi energi panas. Energi kimia yang berasal dari batu baterai kita alirkan pada bola lampu maka terbentuklah energi cahaya. Energi kimia dapat berubah menjadi energi panas dan cahaya, misalnya pada ledakan petasan

Isi

A.    Materi

Materi merupakan suatu objek yang membutuhkan ruang, yang jumlahnya diukur oleh suatu sifat yang disebut massa. Secara umum materi dapat diartikan sebagai sesuatu yang memiliki massa dan menempati volume. Massa merupakan ukuran yang menunjukkan bertahannya suatu benda terhadap suatu gaya yang bekerja pada benda tersebut. Massa juga merupakan ukuran yang mencerminkan jumlah materi yang menyusun benda tersebut.

·         Sifat Materi

Berdasarkan kaitannya dengan perubahan materi, sifat-sifat meteri dapat dibedakan menjadi:

A)    Sifat fisik, sifat yang berhubungan dengan penampilan fisik yang biasanya dapat diamati dari luar materi. Misal: Warna, Bau, Rasa, dan Massa Jenis

B)    Sifat kimia, sifat khas yang menjadi identitas dasar materi yang dapat diamati dalam materi tersebut dan  menyebabkan terbentuknya zat lain. Misal : Keelektronegatifan, Kereaktifan, dan Energi ionisasi

Berdasarkan kaitannya dengan ukuran atau jumlah  materi, sifat-sifat materi dapat dibedakan menjadi:

A)    Sifat ekstrinsik, yaitu sifat yang besarnya bergantung pada jumlah atau ukuran materi. Misal: Massa, Berat, dan Volume

B)    Sifat intrinsik , yaitu sifat yang tidak bergantung pada jumlah atau ukuran materi. Misal : Bau, Warna, Sifat Kimia

·         Perubahan Materi

Menurut Einstein Massa ( M ) dapat berubah menjadi ( E ) dan sebaliknya.

E= m.c ²

Energi merupakan penyebab utama terjadinya perubahan materi. Perubahan terjadi karena berubah massanya, volumenya, wujudnyam atau materi lain.

Misal: Air mendidih menjadi uap, besi berkarat, kapur menyublim

B.     Energi

Merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya enegi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Pada dasarnya sumber energi di dunia banyak dan tersebar dimana-mana. Tetapi hanya sebagian saja yang dimanfaatkan oleh manusia yaitu energi dari minyak bumi, bahan fosil dan gas alam, sedangkan sumber energi lain seperti sampah dedaunan, kayu, angin, air, matahari, dan gelombang pasang sedikit sekali dimanfaatkan.

Menurut dari sumber didapatnya energi, energi terbagi menjadi 2 antara lain :

·         Sumber Energi Tak Terbaharui

Ialah sumber daya alam yang apabila digunakan secara terus-menerus akan habis. Sumber energi ini yaitu yang berasal dari minyak bumi, bahan fosil, dan gas alam. Semua sumber ini memerlukan proses yang panjang untuk mendapatkannya dan kemudian dapat dimanfaatkan, sebagai contoh minyak bumi membutuhkan proses berjuta-juta tahun. Sebaliknya, pengekplotasianya dilakukan terus-menerus dan bisa dibayangkan pasti persediaannya akan menipis dan mungkin akan habis. Hal inilah mengakibat harga minyak bumi dunia melonjak dengan tajam sampai mendekati 100 dolar AS/barel. Menurut data Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2005 – 2025 yang dikeluarkan oleh Departemen 7 Energi dan Sumber Daya Mineral (DESDM) pada tahun 2005, cadangan minyak bumi di Indonesia pada tahun 2004 diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 18 tahun dengan rasio cadangan/produksi pada tahun tersebut. Sedangkan gas diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 61 tahun dan batubara 147 tahun. Oleh karena itu sekarang ini para ahli berlomba untuk mencari alternatif sumber energi. Biasanya sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui berasal dari barang tambang (minyak bumi dan batu bara) dan bahan galian (emas, perak, timah, besi, nikel dan lain-lain..

·         Sumber Energi Terbaharui

Konsep energi terbaharui diperkenalkan pada tahun 1970 sebagai bagian dari usaha mencoba bergerak melewati pengembangan bahan bakar nuklir dan fosil. Definisi paling umum adalah sumber energi yang dapat dengan cepat diisi kembali oleh alam, proses berkelanjutan. Di bawah definisi ini, bahan bakar nuklir dan fosil tidak termasuk ke dalamnya. Sumber energi ini belumlah banyak dimanfaatkan oleh banyak orang.

      Sumber energi ini dapat berasal dari alam 9 sekitar yaitu angin, air, biogas, biomass dan energi matahari.

Beberapa contoh energi terbarukan antara lain :

a. Energi Geothermal Energi ini merupakan energi pancaran dan radiasi yang dapat digunakan untuk memasak. Geothermal adalah energi yang dihasilkan dengan cara mengambil panas bumi. Ada 3 macam power plants yang digunakan untuk mendapatkan energi dari energi geothermal, yaitu dry steam, flash, dan binary. Dry steam plants mengambil uap panas bumi dan langsung digunakan untuk menggerakan turbin yang memutar generator penghasil listrik. Flash plants mengambil air panas, biasanya bersuhu lebih dari 2000C, dari tanah yang kemudian mendidih pada saat naik ke permukaan dan kemudian dipisahkan antara air panas dan uap panas yang dialirkan ke turbin. Untuk binary plants, air panas mengalir melalui heat exchangers, mendidihkan cairan organik yang memutarkan turbin. Uap panas yang dimampatkan dan sisa dari cairan geothermal, dari ketiga cara diatas disuntikkan lagi ke batuan panas agar menghasilkan panas lagi. Energi geothermal berasal dari penguraian radioaktif di pusat Bumi, yang membuat Bumi panas dari dalam, dan dari matahari, yang membuat panas permukaan bumi.

b. Energi Sustainable Seluruh energi terbaharui secara definisi juga merupakan energi sustainable, yang berarti mereka tersedia dalam waktu jauh ke depan yang membuat perencanaan bila mereka habis tidak diperlukan. Meskipun 10 tenaga nuklir bukan energi diperbaharui, namun pendukung nuklir dapat sustainable dengan penggunaan reaktor breeder menggunakan uranium238 atau thorium atau keduanya. Di sisi lain banyak penentang nuklir menggunakan istilah sustainable sebagai sinonim untuk energi terbaharui, dan oleh karena itu tidak memasukkan nuklir ke dalam energi terbaharui modern (sustaniable).

c.                        Energi Surya Karena kebanyakan energi terbaharui pusatnya adalah "energi surya" istilah ini sedikit membingungkan. Namun yang dimaksud di sini adalah energi yang dikumpulkan langsung dari cahaya matahari.

Tenaga surya dapat digunakan untuk:

·         Menghasilkan listrik menggunakan sel surya  Menghasilkan listrik menggunakan pembangkit tenaga panas surya

·         Menghasilkan listrik menggunakan menara surya

·         Memanaskan gedung, secara langsung

·         Memanaskan gedung, melalui pompa panas

·         Memanaskan makanan, menggunakan oven surya

Simpulan:

Energi merupakan penyebab utama terjadinya perubahan materi. Tidak ada yang abadi, kecuali Tuhan Yang Maha Esa. Dengan demikian materi di alam ini selalu mengalami perubahan. Perubahan yang dikarenakan berubah massanya, volumenya, wujudnya, atau materi lai. Perubahan tersebut sering kita lihat seperti: Air mendidih menjadi uap, besi berkarat, susu menjadi basi

Sumber:

Tim IAD-UI, (2001). Ilmu Alamiah Dasar dan Perkembangannya Menjadi Berbagai Disiplin Ilmu. Dalam Dirjen DIKTI, DEPDIKNAS, I A D

Gregory, Andrew. 2002. EUREKA! The Birth of Science (terjemahan). Yogyakarta: Jendela Press..

Poedjiadi, Anna. 2005. Sains Teknologi Masyarakat. Bandung: Rosda Karya.

Rakhmat, Jalaludin. 2000. Rekayasa Sosial: Reformasi, Revolusi, atau Manusia Besar?. Bandung: Rosdakarya.

 Ali, Abdullah dkk. 2006. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta: Bumi Aksara.
http://ilib.usm.ac.id/sipp/doc/buku/gdl-usm--sudjatinah-189-1-bukuilmu-r.pdf

http://digilib.unila.ac.id/469/8/BAB%20II.pdf