MATERI DAN ENERGI

1. MATERI DAN ENERGI Oleh: JS.Sukardjo FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010

2. MATERI Materi didefinisikan sebagai sesuatu yang mempunyai massa yang menempati ruang.

3. Sifat-sifat Materi • Sifat ekstensif • yaitu sifat-sifat yang bergantung pada jumlah/ukuran materi. • Contoh: • Berat: makin banyak materi makin berat benda itu • Volume: makin besar jumlahmateri, makin besar volume yang ditempati. • Sifat intensif • yakni sifat-sifat yang tidakbergantung pada jumlah dan ukuran materi.

4. Contoh: • Sifat-sifat kimia: Yaitu sifat-sifat yang ada hubungannya dengan interaksi antara materi yang satu dengan materi yang lainnya. • Misalnya: kemampuan suatu materi untuk bereaksi dengan materi lain untuk membentuk materi baru. • Sifat-sifat fisika: yaitu sifat-sifat yang tidak ada hubungannya dengan pembentukan materi jenis lain.

5. Perubahan Materi dan Energi • wujud materi, yakni padat, cair dan gas • Zat padat memiliki bentuk dan volume tetap, selama tidak ada pengaruh dari luar. • zat cair, bentuk zat cair berubah-ubah mengikuti bentuk ruang yang ditempatinya. Contoh, bentuk volume sebatang emas tetap dimanapun emas itu berada.

6. Materi dapat berubah wujud dari satu fasa ke fasa lainnya : • Perubahan materi secara fisika adalah perubahan materi yang tidak membentuk zat baru. • Perubahan materi secara kimia adalah perubahan materi yang membentuk zat baru.

7. Massa dan Berat • Massa merupakan sifat dasar materi yang paling penting. • Massa dan berat suatu benda yang tidak identik tetapi sering diaanggap sama • berat menyatakan gaya gravitasi bumi terhadap benda itu dan bergantung pada letak benda dari pusat bumi.

8. Klasifikasi Materi • Homogen yaitu suatu benda yang seluruh bagiannya memiliki sifat-sifat yang sama Contoh:larutan gula dalam air • Heterogen yaitu suatu benda yang seluruh bagiannya memiliki sifat-sifat yang tidak sama Contoh :tanah dan campuran minyak dengan air

9. Zat/Subtansi:Setiap materi yang homogen dan susunan kimianya tetap • Dua macam zat, yakni unsur dan senyawa • Zat yang dengan reaksi kimia biasa dapat diuraikan menjadi beberapa zat lain yang lebih sederhana disebut senyawa . Contoh: air • Zat yang dengan reaksi kimia tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat-zat lain disebut unsur. Contoh: Oksigen (O) dan hidrogen (H)

10. Atom dan Molekul • Atom adalah satuan yang amat kecil dalam setiap bahan yang ada di sekitar kita. • Atom adalah satuan yang amat kecil dalam setiap bahan yang ada di sekitar kita. • Pada masa Robet Boyle, yakni pada abad ke 17, para ahli fisika mengembangkan sebuah teori baru tentang struktur materi, yakni teori molekul • Teori ini dapat menerangkan antara lain peristiwa diferensiasi zat, perubahan wujud gas dan sifat-sifat gas dengan memuaskan.

11. a. Teori Atom Dalton • Teorinya ini, Dalton mampuh menerangkan dua buah hukum dasar ilmu kima, yakni Hukum Kekekalan Massa dari laviesier dan Hukum Ketetapan Teori atom antara lain sebagai berikut : • 1) Tiap-tiap unsur terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut atom. Atom tidak dapat dibagi-bagi • 2) Atom-atom unsur yang sama, sifatnya sama, atom dari unsur yang berbeda, sifatnya juga berbeda • 3) Atom tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan • 4) Reaksi kimia terjadi penggabungan atau pemisahan atom-atom • 5) Senyawa ialah hasil reaksi atom-atom penyusunnya • Perbandingan dari Proust.

12. Susunan Atom • Susunan atom menjadi lebih jelas setelah penelitian-penelitian dari Sir Humphry Davy dan Michael Faraday, keduanya berasal dari inggris. • Penemuan Elektron Dan Proton Elektron merupakan partikel atom pertama yang ditemukan. penemuan elektron berawal dari penyelidikan tentang listrik melalui gas-gas pada tekanan rendah.

13. b. Model Atom Dalton menggambarkan atom sebagai bola padat yang tidak dapat dibagi lagi. dengan penemuan elektron, maka (1) model atom dalton diganti dengan (2) model atom thomson. Menurut thomson, atom berupa bola bermuatan positif dan pada tempat-tempat tertentu di dalam bola terdapat elektron-elek­tron, seperti kismis di dalam roti c. Model Atom Bohr Untuk mengatasi kelemahan model atom rutherford, bohr mengajukan pendapat yang revolusioner, yang sebagian bertentangan dengan mekanika klasik newton.

14. Menurut bohr, di sekitar inti itu hanya mungkin terdapat lintasan-lintasan elektron yang berjumlah terbatas; pada setiap lintasan itu bergerak sebuah elektron yang dalam gerakannya tidak memancarkan sinar. Jadi, dalam setiap keadaan station, elektron mengandung jumlah tenaga tetap dan terdapat dalam keadaan seimbang yang mantap.

15. MACAM- MACAM ENERGI • Energi Mekanik • Energi mekanik dapat dibedakan atas dua pengertian yaitu : energi potensial dan energi kinetik. Jumlah kedua energi itu di namakan energi mekanik. • Secara matematis, energi potensial itu dapat dirumuskan sebagai berikut: • E = mgh • m = masa benda • g = besar grafitasi bumi • h = jarak ketinggian

16. ENERGI • Energi adalah suatu kemampuan untuk melakukan kerja atau kegiatan. • Energi itu diperoleh melalui proses oksidasi (pembakaran) zat makanan yang masuk kedalam tubuh berupa makanan. • Sumber daya alam dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu : • (1) Sumber daya alam yang dapat diperbaharui (renewable) hampir tidak dapat habis, misalnya tumbuhan, hewan, air, tanah, sinar matahari, angin. • (2) Sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable) atau habis misalnya : minyak bumi

17. Sedangkan besarnya energi kinetik dapat dirumuskan : E = ½ m V V = kecepatan gerak benda 2) Energi Panas Energi panas juga sering disebut sebagai kalor. Banyaknya energi panas yang diberikan dapat dihitung dengan menggunakan hubungan rumus: Q = m x c t kalori, di mana Q = menyatakan banyaknya energi panas dalam kalori m = menyatakan massa benda/zat yang mendapatkan energi panas c = menyatakan kalor jenis benda/zat yang mendapatkan panas t = menyatakan kenaikan (perubahan) suhu.

18. 3) Energi Magnetik Energi magnetik dapat dipahami dengan mengamati gejala yang timbul ketika dua batang magnet yang kutub-kutubnya saling didekatkan satu dengan yang lain 4) Energi listrik Energi listrik ditimbulkan/dibangkitkan melalui bermacam­-macam cara. misalnya: (1) dengan sungai atau air terjun yang memiliki energi kinetik; (2) dengan energi angin yang dipakai untuk menggerakkan kincir angin; (3) dengan menggunakan accu (energi kimia); (4) dengan menggunakan tenaga uap yang dapat memutar generator listrik; (5) dengan menggunakan tenaga diesel; dan (6) dengan menggunakan tenaga nuklir.

19. 5) Energi Kimia energi kimia ialah energi yang diperoleh melalui suatu proses kimia. Energi yang dimiliki ma­nusia dapat diperoleh dari makanan yang dimakan melalui pro­ses kimia. 6) Energi Bunyi Bunyi dapat juga diartikan getaran sehingga energi bunyi berarti juga getaran. 7) Energi Nuklir Energi nuklir merupakan hasil dari reaksi fisi yang terjadi pada inti atom. 8) Energi Cahaya atau Cahaya Energi cahaya terutama cahaya matahari banyak diperlu­kan terutama oleh tumbuhan yang berhijau daun.

20. 9) Energi Matahari Energi matahari merupakan energi yang utama bagi kehidupan di bumi ini. • Energi panas matahari merupakan salah satu energi yang potensial untuk dikelola dan dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber cadangan energi. • Ada beberapa cara pemanfaatan energi panas matahari yaitu: • 1. Pemanasan ruangan • 2. Penerangan ruangan • 3. Kompor matahari • 4. Pengeringan hasi pertanian • 5. Distilasi air kotor • 6. Pemanasan air • 7. Pembangkitan listrik

21. Contoh Soal • Berapa kenaikkan temperature dari suatu tetes air hujan yang menabrak sesuatu benda dan berhenti, bila bobotnya 0,22 g dan kecepatann 41 m/s ? (diandaikan energi kinetic diubah menjadi energi panas).

22. Jawab: • Dengan mengubah 0,22 g ke kilogram, energi kinetik dalam joule dapat langsung dihitung:

23. Untuk air diperlukan 4,184 J untuk menaikkan temperature 1 K dari 1 g, maka untuk tetesan air hujan,

24. Cukup Sekian Terima Kasih