konversi energi 2

8/19/2019 Konversi Energi 2

1/30

Konversi EnergiNur Laila HamidahReference : Archie W. Culp


2/30

Energi mekanik adalah energi yang dimiliki suatubenda karena sifat geraknya.Energi mekanik terdiridari energi potensial dan energi kinetik

Energi potensial adalah energi yang dimiliki bendakarena posisinya (kedudukan) terhadap suatu acuan.

Energi potensial bumi tergantung pada massa

benda, gravitasi bumi dan ketinggian benda.Sehingga dapat dirumuskan

Ep = m.g.h

Konversi Energi Mekanik


3/30

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki bendakarena geraknya.

!akin besar kecepatan benda bergerak makinbesar energi kinetiknya dan semakin besar massabenda yang bergerak makin besar pula energi kinetikyang dimilikinya.

Secara matematis dapat dirumuskan

Ek " # mv$



4/30

%dapun energi atau ker&a mekanik pada mesin'mesin panas,adalah ker&a yang dihasilkan dari proses ekspansi atau ker&a yang

dibutuhkan proses kompresi. Energi meknik merupakan energigerak, misal turbin air akan mengubah energi potensial men&adienergi mekanik untuk memutar generator listrik.


ambar .*. +er&a enerator sebagai entuk energi mekanik


5/30

+emampuan untuk melakukan atau menghasilkan usahalistrik (kemampuan yang diperlukan untuk memindahkanmuatan dari satu titik ke titik yang lain).

Energi listrik dilambangkan dengan -.Sedangkan perumusanyang digunakan untuk menentukan besar energi listrik adalah

- " ./

+et - " Energi listrik ( 0oule) " !uatan listrik ( 1oulomb) / "eda potensial ( /olt )

Konversi Energi Listrik


6/30

+arena 2 " 3t maka diperoleh perumusan

- " (2.t)./

- " /.2.t

%pabila persamaan tersebut dihubungkan denganhukum 4hm ( / " 2.5) maka diperoleh perumusan

- " 2.5.2.t atau - " 2$5 t

Satuan energi listrik lain yang sering digunakan adalahkalori, dimana kalori sama dengan 6,$7 0oule selainitu &uga menggunakan satuan k-h (kilo8att &am).

Konversi Energi Listrik


7/30

Energi listrik didapat dari merubah bentuk energilainnya, seperti gerak, panas, kimia dan nuklir

9L:%, 9L:;, 9L:


8/30

eberapa alat listrik merubah listrik men&adikalor, seperti setrika, solder dan pemanas listrik.

anyaknya kalor yang dihasilkan sama denganbanyaknya listrik yang digunakan sehinggabanyaknya kalor yang dihasilkan atau listrik yangdigunakan dapat kita hitung dengan persamaan

W = Q atau . ! . t = m . C . "#

Konversi Listrik Kalor


9/30

Energi Elektomagnetik adalah bentuk energi yangberkaitan dengan radiasi elektromagnetik.

Energi radiasi biasanya dinayatakan dalam satuanenergi yang sangat kecil seperti (e/) atau (!e/)

5adiasi elektromagnetik adalah suatu bentuk energimurni atau tidak berkaiatan dengan massa

5adiasi ini hanya sebagai energi transisional ygbergerak dgn kecepatan cahaya (c)

Konversi EnergiElektomagnetik


10/30

Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang denganbeberapa karakter yang bisa diukur, yaitu pan&ang gelombang38avelength, frekuensi, amplitude3 amplitude, kecepatan.

%mplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan pan&anggelombang adalah &arak antara dua puncak.

=rekuensi adalah &umlah gelombang yang melalui suatu titikdalam satu satuan 8aktu. =rekuensi tergantung dari kecepatanmerambatnya gelombang.

+arena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan(kecepatan cahaya), pan&ang gelombang dan frekuensiberbanding terbalik

Konversi EnergiElektromagnetik


11/30



12/30

Energi elektromagnetik dipancarkan, ataudilepaskan, oleh semua masa di alam semestapada level yang berbeda'beda. Semakin tinggi

level energi dalam suatu sumber energi, semakinrendah pan&ang gelombang dari energi yangdihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya.

9erbedaan karakteristik energi gelombangdigunakan untuk mengelompokkan energielektromagnetik



13/30

Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetikberdasarkan pan&ang gelombang dan frekuensinyadisebut spectrum elektromagnetik.

ambar spectrum elektromagnetik di ba8ah disusunberdasarkan pan&ang gelombang (diukur dalam satuan >m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah,dengan pan&ang gelombang tinggi dan frekuensi

rendah, seperti gelombang radio sampai ke energiyang sangat tinggi, dengan pan&ang gelombang rendahdan frekuensi tinggi seperti radiasi ?'ray dan amma5ay.

$pektrum energiElektromagnetik


14/30

$pectrum Elektromagnetik


15/30

Energi $ur%a


16/30

&erhitungan energi sur%a


17/30

Energi $ur%a


18/30

&erhitungan $u'ut Ra'iasi$ur%a Latitu' ( $u'ut Lintang )L*

Latitud merupakan spesi@kasi lokasi tempat pada permukaanbumi. Nilai latitud merupakan variabel penting dalamperhitunganenergi surya, yang digunakan untuk menentukan nilai radiasi dariindeks kecerahan, sehingga dapat ditetapkan besarnya radiasiuntuk suatu lokasi tertentu.

$u'ut +eklinasi

Sudut deklinasi adalah posisi latitud dari matahari terhadappermukaan bumi pada saat tengah hari, yang merupakan fungsidari 8aktu dalam setahun dan dihitung


19/30

&erhitungan $u'ut Ra'iasi$ur%a $u'ut ,am

Letak matahari di langit dinyatakan dengan sudut &am, yaitu noluntuk tengah hari (8aktu dimana matahari terletak pada posisitertinggi di langit), nilai negatif untuk pagi dan positif untuk sore.

H " (ts A $)B

dengan ts adalah 8aktu matahari dalam &am ts " $ untuk tengah

siang. 9ersamaan tersebut diasarkan pada kenyataan bah8amatahari bergerak BC per &am. -aktu yang sering digunakan

(8aktu sipil) tidak selalu sama dengan 8aktu matahari. 5elasiantara kedua 8aktu dihitung sbb


20/30

&erhitungan $u'ut Ra'iasi$ur%a


21/30

&erhitungan $u'ut Ra'iasi$ur%a$u'ut +atang Ra'iasi

cos " sin I sin L cos J ' sin I cos L sin J cos K cos I cos L cos J cos H cos Isin L sin J cos K cos H cos I sin J sin K sin H


22/30

&erhitungan !ntensitas Energi$ur%a +arena adanya perubahan letak matahari terhadap bumi maka intensitas

radiasi surya yang tiba di permukaan buni &uga berubah'ubah. !aka

berkaitan dengan hal tersebut di atas radiasi surya yang tiba pada suatutempat di permukaan bumi dapat kita bedakan men&adi * &enis. +etiga &enis radisi itu adalah

. 5adiasi Lansung (direct radiation) 2ntensitas radiasi lansung atausorotan per &am pada sudut masuk normal 2bn dari persamaan berikut ini

dimana 2b adalah radiasi sorotan pada sumbu permukaan horisontal dan

cos M adalah sudut Menit.


23/30

&erhitungan !ntensitas Energi$ur%a Ra'iasi $earan )'i;use ra'iation*

5adiasi sebaran yang disebut &uga radiasi langit (sky radiation),adalah radiasi yang dipancarkan ke permukaan penerima olehatmosfer, dan karena itu berasal dai seluruh bagian hemisferlangit. 5adiasi sebaran (langit) didistribusikan merata padahemisfer (disebut distribusi isotropik), maka radiasi sebaran padapermukaan miring dinyatakan dengan


24/30

&erhitungan !ntensitas Energi$ur%a

Ra'iasi &antulanSelain komponen radiasi lansung dan sebaran, permukaanpenerima &uga mendapatkan radiasi yang dipantulkan daripermukaan yang berdekatan, &umlah radiasi yang dipantulkantergantung dari reflektansi O dari permukaan yang berdekatan itu,dan kemiringan permukaan yang menerima .5adiasi yang

dipantulkan per &am, &uga disebut radiasi pantulan.


25/30

,enis ,enis ra'iasi

& hi ! i E i


26/30



27/30


Luas permukaan bumi adalah sama dengan 7R 5$, dan Uuks

radiasi pada satu satuan luas dari permukaan bola tersebut yangdinamakan iradiansi, men&adi


28/30


5adiasi surya yang diterima pada satuan luasan di luar atmos@rtegak lurus permukaan matahari pada &arak rata'rata antaramatahari dengan bumi disebut konstanta surya adalah *B* -3m$ dikurangi intesitasnya oleh penyerapan dan pemantulan atmosfersebelum mencapai permukaan bumi. 4Mon di atmosfer menyerapradiasi dengan pan&ang gelombang pendek (ultraviolet),karbondioksida dan uap air menyerap sebagian radiasi denganpan&ang gelombang yang lebih pan&ang (inframerah). Selainpengurangan radiasi bumi yang lansung atau sorotan olehpenyerapan tersebut, masih ada radiasi yang dipancarkan olehmolekul'molekul gas, debu, dan uap air dalam atmosfer sebelummencapai bumi sebagai radiasi sebaran, 9engukuran berikutnyater&adi apabila permukaan penerima radiasi itu tidak pada

kedudukan tegak'lurus sorotan radiasi yang masuk.


29/30

!ntensitas Ra'iasi $ur%a &a'a7i'ang &ermukaan

cosθ " sin I(O' J) cos I .cos(O' J).cosH


30/30

!ntensitas Ra'iasi $ur%a &a'a7i'ang &ermukaan

esarnya la&u energi yang diterima oleh suatu permukaan di bumi dengan

luasan persegi dapat ditulis dengan persamaan.

konversi energi 2

Documents