Energi

| Energi |
| --- | --- |
Transformasi energi. Kilat mengubah 500 megajoule energi potensial listrik menjadi energi cahaya, energi bunyi, dan energi panas.
Simbol umum: E
Satuan SI: joule
Satuan lainnya: erg, kalori, kkal, BTU, kW⋅h, eV
Dalam satuan pokok SI: J = kg m2 s−2
Dimensi SI: M L2 T−2
Dalam fisika, energi atau tenaga adalah properti fisika dari suatu objek, dapat berpindah melalui interaksi fundamental, yang dapat diubah bentuknya namun tak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Joule adalah satuan SI untuk energi, diambil dari jumlah yang diberikan pada suatu objek (melalui kerja mekanik) dengan memindahkannya sejauh 1 meter dengan gaya 1 newton.
Kerja dan panas adalah 2 contoh proses atau mekanisme yang dapat memindahkan sejumlah energi. Hukum kedua termodinamika membatasi jumlah kerja yang didapat melalui proses pemanasan-beberapa di antaranya akan hilang sebagai panas terbuang. Jumlah maksimum yang dapat digunakan untuk kerja disebut energi tersedia. Sistem seperti mesin dan benda hidup membutuhkan energi tersedia, tidak hanya sembarang energi. Energi mekanik dan bentuk-bentuk energi lainnya dapat berpindah langsung ke bentuk energi panas tanpa batasan tertentu.
Ada berbagai macam bentuk-bentuk energi, tetapi semua tipe energi ini harus memenuhi berbagai kondisi seperti dapat diubah ke bentuk energi lainnya, mematuhi hukum konservasi energi, dan menyebabkan perubahan pada benda bermassa yang dikenai energi tersebut. Bentuk energi yang umum di antaranya energi kinetik dari benda bergerak, energi radiasi dari cahaya dan radiasi elektromagnetik, energi potensial yang tersimpan dalam sebuah benda karena posisinya seperti medan gravitasi, medan listrik atau medan magnet, dan energi panas yang terdiri dari energi potensial dan kinetik mikroskopik dari gerakan-gerakan partikel tak beraturan. Beberapa bentuk spesifik dari energi potensial adalah energi elastis yang disebabkan dari pemanjangan atau deformasi benda padat dan energi kimia seperti pelepasan panas ketika bahan bakar terbakar. Setiap benda yang memiliki massa ketika diam, memiliki massa diam atau sama dengan energi diam, meski tidak dijelaskan dalam fenomena sehari-hari di fisika klasik.
Menurut neraca massa-energi, semua bentuk energi membutuhkan massa. Contohnya, menambahkan 25 kilowatt-jam (90 megajoule) energi pada objek akan meningkatkan massanya sebanyak 1 mikrogram; jika ada timbangan yang sebegitu sensitif maka penambahan massa ini bisa terlihat. Matahari mengubah energi potensial nuklir menjadi bentuk energi lainnya; total massanya akan berubah ketika energi terlepas ke sekelilingnya terutama dalam bentuk energi radiasi.
Meskipun energi dapat berubah bentuk, tetapi hukum kekekalan energi menyatakan bahwa total energi pada sebuah sistem hanya berubah jika energi berpindah masuk atau keluar dari sistem. Hal ini berarti tidak mungkin menciptakan atau memusnahkan energi. Total energi dari sebuah sistem dapat dihitung dengan menambahkan semua bentuk energi dalam sistem tersebut. Contoh perpindahan dan transformasi energi adalah pembangkitan listrik, reaksi kimia, atau menaikkan benda.
Organisme hidup juga membutuhkan energi tersedia untuk tetap hidup; manusia misalnya, membutuhkan energi dari makanan beserta oksigen untuk memetabolismenya. Peradaban membutuhkan pasokan energi untuk berbagai kegiatan; sumber energi seperti bahan bakar fosil merupakan topik penting dalam ekonomi dan politik. Iklim dan ekosistem bumi juga dijalankan oleh energi radiasi yang didapat dari matahari (juga energi geotermal yang didapat dari dalam bumi.
| Tipe energi | Deskripsi |
| --- | --- |
Kinetik: (≥0), energi akibat gerak dari suatu objek
Potensial: Energi potensial terdiri dari banyak bentuk
Mekanik: Jumlah energi kinetik dan potensial
Gelombang mekanik: (≥0), bentuk energi mekanik akibat gerak osilasi suatu benda
Kimia: energi yang terkandung dalam senyawa kimia
Listrik: energi akibat medan listrik
Magnet: energi akibat medan magnet
Radiasi: (≥0), energi akibat radiasi elektromagnetik termasuk cahaya
Nuklir: energi akibat nukleon berikatan membentuk nukleus atom
Ionisasi: energi akibat ikatan elektron ke atom atau molekul
Elastik: energi akibat deformasi material
Gravitasi: energi akibat medan gravitasi
Diam: (≥0) setara dengan massa diam
Termal: Energi dalam suatu sistem yang dipengaruhi suhu
Panas: Sejumlah energi termal yang berpindah (dari proses) ke arah suhu yang lebih rendah
Kerja mekanik: sejumlah energi yang berpindah (dari proses) akibat perpindahan pada arah gaya