Soal dan Pembahasan Projek IPAS SMK Tentang Perubahan Energi

Halo, sobat Chemistricks! Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau menyebabkan perubahan. Energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lainnya, tetapi jumlah total energi dalam suatu sistem akan tetap konstan, sesuai dengan Hukum Kekekalan Energi. Berikut adalah poin-poin utama mengenai energi dan perubahannya:

Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau menyebabkan perubahan.Satuan energi diukur dalam joule (J) dalam sistem internasional.

Bentuk-bentuk Energi

• Energi Kinetik: Energi yang terkait dengan gerakan suatu objek. Rumusnya:
• Energi Potensial: Energi yang terkait dengan posisi atau ketinggian suatu objek.
• Energi Potensial Gravitasi: Terkait dengan posisi suatu objek dalam medan gravitasi bumi.
• Energi Potensial Elastis: Terkait dengan deformasi elastis suatu benda, seperti pegas.

Hukum Kekekalan Energi

Hukum ini menyatakan bahwa energi dalam suatu sistem terisolasi akan tetap konstan seiring waktu, meskipun dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Konversi Energi

Pengubahan Bentuk Energi: Proses di mana energi berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Contohnya adalah ketika energi kinetik mobil berubah menjadi energi potensial saat naik bukit.

Efisiensi Energi

Tidak semua energi yang digunakan dalam suatu sistem dapat dikonversi sepenuhnya. Konversi energi selalu melibatkan kerugian, dan efisiensi dinyatakan sebagai perbandingan energi yang berguna dengan energi total yang digunakan.

Energi Panas (Thermal)

Hukum Termodinamika Pertama: Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat berubah bentuk. Jumlah total energi dalam suatu sistem terisolasi tetap konstan.

Macam-Macam Energi

Energi Panas: Energi yang terkait dengan pergerakan partikel dalam suatu sistem. Panas dapat dihasilkan atau diserap selama perubahan bentuk energi.

Energi Nuklir

Reaksi Nuklir: Proses perubahan inti atom yang melepaskan jumlah energi besar. Digunakan dalam pembangkit listrik tenaga nuklir.
Energi Alternatif:

Energi Terbarukan: Energi yang dihasilkan dari sumber alam yang dapat diperbarui, seperti matahari, angin, air, dan biomassa.
Energi Non-Terbarukan: Energi yang berasal dari sumber yang tidak dapat diperbarui, seperti bahan bakar fosil.
Energi dan Lingkungan:

Dampak Lingkungan

Penggunaan bahan bakar fosil dan limbah nuklir dapat memiliki dampak serius terhadap lingkungan, termasuk emisi gas rumah kaca dan limbah radioaktif.
Upaya Pelestarian Energi: Mendorong efisiensi energi dan beralih ke sumber energi terbarukan sebagai langkah-langkah pelestarian energi dan lingkungan.

Contoh Soal

1. Seorang siswa SMK ingin membuat tungku aromatherapy elektrik untuk proyek sekolahnya. Dia membeli elemen pemanas listrik dengan daya 30 watt. Jika tungku aromatherapy tersebut dioperasikan selama 4 jam setiap hari, berapa total energi yang dikonsumsi dalam satu minggu?
A. 120 Wh
B. 480 Wh
C. 840 Wh
D. 1680 Wh
E. 2400 Wh

2. Apa tindakan yang paling efektif untuk menghemat listrik di rumah?
A. Menyalakan lampu LED daripada lampu pijar.
B. Menyimpan peralatan elektronik dalam mode stand-by.
C. Menggunakan oven microwave untuk memasak.
D. Membiarkan charger ponsel tetap terhubung ke stop kontak.
E. Meninggalkan pintu kulkas terbuka saat mengambil makanan.

3. Sebuah lampu LED memiliki daya 10 W, sedangkan sebuah lampu bohlam memiliki daya 60 W. Jika keduanya digunakan selama 5 jam, berapakah energi listrik yang dikonsumsi oleh masing-masing lampu?
A. LED: 50 Wh, Bohlam: 300 Wh
B. LED: 60 Wh, Bohlam: 360 Wh
C. LED: 300 Wh, Bohlam: 50 Wh
D. LED: 360 Wh, Bohlam: 60 Wh
E. LED: 260 Wh, Bohlan : 20 Wh

4. Mesin cuci memiliki daya 500 W dan digunakan selama 2 jam. Jika efisiensinya adalah 80%, berapakah energi listrik yang benar-benar digunakan oleh mesin cuci?
A. 800 Wh
B. 1000 Wh
C. 1200 Wh
D. 1600 Wh
E. 2000 Wh

5. Sebuah pemanas air tradisional memiliki daya 3000 W, sedangkan pemanas air tenaga surya memiliki daya 1500 W. Jika keduanya digunakan selama 3 jam, berapakah energi listrik yang dikonsumsi oleh masing-masing pemanas air?
A. Tradisional: 9 kWh, Tenaga Surya: 4,5 kWh
B. Tradisional: 6,75 kWh, Tenaga Surya: 3,375 kWh
C. Tradisional: 12 kWh, Tenaga Surya: 6 kWh
D. Tradisional: 4,5 kWh, Tenaga Surya: 2,25 kWh
E. Tradisional: 3,5 kWh, Tenaga Surya: 3,25 kWh

6. Dalam satu bulan, keluarga A menghabiskan 200 liter air per hari untuk kebutuhan sehari-hari. Mereka memutuskan untuk mengurangi penggunaan airnya sebanyak 20%. Berapa liter air yang harus mereka hemat setiap harinya?
A. 10 liter
B. 20 liter
C. 30 liter
D. 40 liter
E. 50 liter

7. Perhatikan pernyataan-pernyataan yang berkaitan dengan Alat Elektronika Rumah Tangga yang memakai Prinsip Dinamo/Motor Listrik berikut ini.
1) Kipas angin menggunakan prinsip motor listrik.
2) Lampu pijar pada umumnya menggunakan dinamo sebagai sumber tenaga.
3) Mesin cuci otomatis menggunakan motor listrik untuk menggerakkan siklus pencucian.
4) Oven listrik menggunakan prinsip dinamo untuk menghasilkan panas.
5) Blender adalah alat yang berfungsi dengan prinsip motor listrik.
Pernyataan yang benar ditunjukkan pada pernyataan nomor…..
A. 1), 2) dan 4)
B. 1), 3), dan 5)
C. 2), 3), dan 4)
D. 2), 3), dan 5)
E. 2), 4), dan 5)

Kunci Jawaban 

1. C/840 Wh
2. A/Menyalakan lampu LED daripada lampu pijar.
3. B/LED: 60 Wh, Bohlam: 360 Wh
4. C/1200 Wh
5. A/Tradisional: 9 kWh, Tenaga Surya: 4,5 kWh
6. C/30 liter
7. B/1), 3), dan 5)

Kisi-Kisi Soal

No	Elemen dan CP	Lingkup Materi	Tujuan Pembelajaran	Indikator Soal
1.	Peserta didik menjelaskan fenomena fenomena yang terjadi di lingkungan sekitarnya dilihat dari aspek energi dan perubahannya.	Perubahan energi	Menentukan besarnya energi listrik	Siswa dapat menentukan besarnya total energi listrik yang dikonsumsi oleh suatu alat eketronik rumah tangga.
2.	Peserta didik dapat mengaitkan fenomena-fenomena yang terjadi di lingkungan dengan keterampilan teknis pada bidang keahliannya.	Perubahan energi	Menentukan besarnya energi listrik	Siswa dapat menentukan satu contoh tindakan yang paling efektif untuk menghemat listrik di rumah.
3.	Peserta didik dapat mengaitkan fenomena-fenomena yang terjadi di lingkungan dengan keterampilan teknis pada bidang keahliannya.	Perubahan energi	Menentukan besarnya energi listrik	Siswa dapat menentukan besarnya total energi listrik yang dikonsumsi oleh dua jenis lampu hemat energi dan lampu konvensional.
4.	Peserta didik dapat mengaitkan fenomena-fenomena yang terjadi di lingkungan dengan keterampilan teknis pada bidang keahliannya.	Perubahan energi	Menentukan besarnya energi listrik	Siswa dapat menentukan besarnya total energi listrik yang dikonsumsi oleh mesin cuci, jika diketahui efisiensi mesin cuci tersebut.
5.	Peserta didik dapat mengaitkan fenomena-fenomena yang terjadi di lingkungan dengan keterampilan teknis pada bidang keahliannya.	Perubahan energi	Menentukan besarnya energi listrik	Siswa dapat menentukan besarnya total energi listrik yang dikonsumsi oleh alat pemanas air (water heater) tradisional dan alat pemanas air tenaga surya.
6.	Peserta didik dapat mengaitkan fenomena-fenomena yang terjadi di lingkungan dengan keterampilan teknis pada bidang keahliannya.	Perubahan energi	Menentukan hitungan penghematan energi	Disajikan soal hitungan yang berkaitan dengan upaya penghematan penggunaan air di rumah. Siswa dapat menentukan volume air yang harus dihemat berdasarkan persentase penghematan air tersebut.
7.	Peserta didik diharapkan dapat memahami pengetahuan ilmiah dan menerapkannya; atau membuat prediksi sederhana disertai pembuktiannya.	Perubahan energi	Mengidentifikasi perubahan energi pada alat elektronika	Disajikan 5 pernyataan yang berkaitan dengan Alat Elektronika Rumah Tangga yang memakai Prinsip Dinamo/Motor Listrik. Siswa dapat menentukan tiga pernyataan yang bernilai benar.

Terimakasih telah membaca. Semoga bermanfaat!