Bab 11 Sumber Energi | Fisika Kelas XII | Erlangga | Kurtilas


BAB XI

SUMBER ENERGI

I. PILIHAN GANDA

Pilihlah jawaban yang tepat. Berikan alasan mengapa Anda memilih jawaban tersebut.

  1. Sebagian besar energi sampai ke Bumi dan meninggalkan Bumi dalam bentuk energi…
    1. Nuklir
    2. Kimia
    3. Radiasi
    4. Kinetik
    5. Listrik

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Energi nuklir, kimia, radiasi, kinetik, dan listrik

Ditanyakan :

Energi yang meninggalkan bumi =..?

Jawaban :

Berdasarkan gambar di samping, energi yang berasal dari Matahari, mengalami sejumlah konversi kemudian diradiasikan kembali. Jumlah total energi yang akhirnya pergi sama dnegan jumlah yang mula-mula datang. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang mencapai Bumi akhirnya diradiasikan kembali ke angkasa.

  1. Hukum kekekalan energi didasarkan pada syarat bahwa …
    1. Energi harus digunakan lebih cepat daripada energi yang diciptakan atau suplai energi akan habis
    2. Energi harus dihemat karena energi dengan mudah dimusnahkan
    3. Kita tidak perlu khawatir tentang suplai energi karena energi tidak dapat dimusnahkan
    4. Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan
    5. Kita melawan hukum jika memusnahkan energi

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

Hukum kekekalan energi

Ditanyakan :

Syarat =…?

Jawaban :

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa, “energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat dikonversi dari satu bentuk ke bentuk lainnya, tetapi total energi tetap konstan.”

  1. Sumber energi yang paling banyak digunakan saat ini adalah …
    1. Batu bara
    2. Bensin
    3. Nuklir
    4. Matahari
    5. Air yang mengalir

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

Batu bara, bensin. nuklir, matahari, dan air yang mengalir

Ditanyakan :

Sumber energi yang paling banyak digunakan =..?

Jawaban :

Seperti yang sudah dibahas pada soal nomor 1 bahwa semua energi pada umumnya berasal dari energi matahari terkecuali energi nuklir. Dimana energi matahari dapat berubah atau dikonversikan ke bentuk energi lain kecuali nuklir. Maka dengan demikian sumber energi yang paling banyak digunakan saat ini adalah Matahari.

  1. Bahan bakar fosil yang paling banyak di dunia adalah …
    1. Biodiesel
    2. Batu bara
    3. Minyak bumi
    4. Gas alam
    5. Metana

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Biodiesel, batu bara, minyak bumi, gas alam, dan metana

Ditanyakan :

Yang paling banyak di dunia =…?

Jawaban :

Konsumsi energi dunia pada tahun 2015 masih didominasi oleh energi fosil (minyak bumi, gas dan batu bara), yaitu kira-kira 65-70%. Di Indonesia, 72% pembangkit listrik milik PLN menggunakan bahan bakar fosil. Dengan konsumsi energi yang semakin besar dan persentase konsumsi energi fosil dunia yang tinggi, maka diperkirakan cadangan minyak dunia akan habis pada tahun 2055 (tahun lagi), gas alam akan habis pada tahun 2085 (tahun lagi), dan batu bara akan habis pada tahun 2250 (tahun lagi). Berdasarkan kemungkinan tersebut maka energi yang akan cepat habis adalah energi yang konsuminya paling tinggi. Karena energi yang paling cepat habis adalah minyak bumi yaitu sekitar 40 tahun lagi, maga minyak bumi adalah energi yang paling banyak dikonsumsi di dunia.

  1. Sebelum teknik penambangan dikembangkan pada tahun 1970, sumber yang menyediakan jumlah energi  terbanyak untuk pemanasan dan memasak makanan adalah …
    1. Kotoran hewan
    2. Kayu
    3. Batu bara
    4. Minyak bumi
    5. Air

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Teknik penambangan

Ditanyakan :

Sumber pemanasan untuk memasak =..?

Jawaban :

Sebelum teknik penambangan dikembangkan maka sumber energi untuk pemanasan dan memasak makanan adalah kayu. Karena kayu dapat diperoleh dimana saja dan dapat langsung digunakan tanpa harus melalui proses pengambilan dan pemanfaatan yang panjang.

  1. Diantara sumber energi berikut yang dipertimbangkan sebagai energi tak terbarukan adalah energi …
    1. Bahan bakar fosil
    2. Sinar Matahari
    3. Panas Bumi
    4. Pasang surut
    5. Angin

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

Bahan bakar fosil, sinar matahari, pans bumi, pasang surut, dan angin

Ditanyakan :

Energi tak terbarukan

Jawaban :

Energi terbarukan (renewable energi) adalah energi yang berasal dari sumber yang dapat dengan cepat dipulihkan kembalisecara alami dan prosesnya berkelanjutan. Energi terbarukan antara lain panas Bumi, Matahari, angin, air, biomassa, dan pasang surut. Energi tak terbarukan (nonrenewable energi) adalah energi yang asalnya dari sumber-sumber yang terbatas jumlahnya di Bumi prosesnya tidak berkelanjutan sehingga pada saatnya sumber energi ini akan habis. Energi tak terbarukan antara lain energi fosil (minyak bumi, gas alam, dan batu bara), dan energi nuklir.

  1. Pancaran sinar matahari dimungkinkan dapat membuat sumber energi lain salah satunya adalah …
    1. Angin
    2. Pasang surut
    3. Panas bumi
    4. Panas air
    5. Nuklir

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

Pancaran sinar matahari

Ditanyakan :

Energi yang dihasilkan =…?

Jawaban :

Sinar Matahari merupakan energi terbarukan yang dapat dikonversi ke bentuk energi lain kecuali nuklir. Panas dari Matahari menyebabkan angin bertiup, yang dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin dan akhirnya membangkitkan listrik. Energi Matahari juga dapat digunakan sebagai pemanas untuk mendapatkan air hangat dan membangkitkan listrik. Energi Matahari secara langsung dapat dimanfaatkan untuk memanaskan air dengan menggunakan panel surya.

  1. Di Indonesia, bahan bakar primer yang digunakan untuk menghasilkan energi adalah …
    1. Kayu
    2. Gas alam
    3. Batu Bara
    4. Minyak Bumi
    5. Nuklir

Jawaban :

Jawab : …

Diketahui :

Kayu, gas lama, batu bara, minyak bumi, nuklir

Ditanyakan :

Bahan bakar primer yang digunakan untuk menghasilkan energi =…?

Jawaban :

Konsumsi energi dunia pada tahun 2015 masih didominasi oleh energi fosil (minyak bumi, gas, dan batu bara), yaitu 65-70%. Di Indonesia, 72% pembangkit listrik milik PLN menggunakan bahan bakar fosil. Diantara bahan bakar fosil yaitu minyak bumi, gas dan batu bara yang menjadi bahan bakar primer paling banyak di konsumsi di Indonesia adalah batu bara. Hal ini dapat diketahui berdasarkan peta ketersediaan bahan bakar di Indonesia, dimana semakin banyak ketersediaannya maka semakin tinggi angka produksi dan konsumsinya. Berikut adalah perbandingan peta ketersediaan bahan bakar fosil di Indonesia.

  1. Dalam memutuskan alasan mengeksplorasi minyak bumi dari suatu lapangan dan jumlah total yang dieksplorasi, sebuah perusahaan minyak mempertimbangkan …
    1. Jarak minyak bumi yang harus diangkut, harga pasaran minyak saat itu, dan potensial kerusakan lingkungan
    2. Jumlah gas rumah kaca yang minyak bumi akan bebaskan ketika dibakar
    3. Harga bensin pada pom bensin
    4. Negara apa yang akan membuat penjualan terbesar
    5. Fraksi minyak bumi yang akan menjadi bahan bakar, plastik, serat sintetik, dan pelumas

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

Eksplorasi minyak bumi

Ditanyakan :

Pertimbangan eksplorasi minyak =..?

Jawaban :

Dalam memutuskan alasan mengeksplorasi minyak bumi dari suatu lapangan dan jumlah total yang dieksplorasi, sebuah perusahaan minyak harus mempertimbangkan jarak minyak bumi yang harus diangkut, harga pasaran minyak saat itu, dan potensial kerusakan lingkungan. Hal ini karena minyak bumi dan energi tak terbarukan lainnya dapat menyebabkan dampak negatif bagi lingkungan. Minyak bumi mengandung sulfur yang apabila akan menghasilkan gas nitrogen oksida (NOX) dan sulfur dioksida (SO2) yang harus dibuang ke atmosfer, kedua gas ini ketika bergabung dengan uap air di atmosfer akan membentuk asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4) yang keduanya termasuk asam kuat. Dan apabila keduanya turun sebagai hujan asam akan membuat pohon-pohon mati, membahayakan tumbuh-tumbuhan, ikan dan kehidupan, serta membuat kerusakan lingkungan lainnya.

  1. Salah satu ciri dari minyak mentah (crude oil) adalah …
    1. Hanya tersusun dari sedikit jenis molekul-molekul hidrokarbon
    2. Dapat digunakan sesuai bentuk mentahnya
    3. Dibentuk kurang dari 100 yard di bawah permukaan
    4. Dibentuk dalam kisaran luas suhu dan tekanan sekitar
    5. Bagian untuk mendapatkan pemanfaatan kimia untuk bensin, pelumas, plastik, dan produk-produk lainnya

Jawaban :

Jawaban : E

Diketahui :

Minyak mentah (crude oil)

Ditanyakan :

Ciri =…?

Jawaban :

Minyak bumi atau minyak mentah (crude oil atau petroleum) jika digunakan secara langsung seperti aslinya hanya sedikit manfaatnya. Hal ini karena minyak bumi mengandung senyawa hidrokarbon yang bercampur. Agar manfaatnya besar, bahan-bahan bakar yang berguna dan produk-produk lain harus dipisahkan dari minyak mentah dengan cara pemurnian. Proses tersebut dinamakan distilasi, yaitu suatu proses pemurnian yang menggunakan fakta bahwa zat-zat yang berbeda, titik didihnya pasti berbeda sehingga akan menguap dan mengembun pada suhu yang berbeda.

  1. Ciri dari gas alam diantaranya …
    1. Merupakan komponen primer dalam oktan
    2. Menghasilkan sedikit gas rumah kaca per satuan energi daripada batubara
    3. Ditemukan oleh Bunsen pada tahun 1885
    4. Akan habis pada tahun 2030 jika laju penggunaannya seperti pada saat ini
    5. Diangkut terutama dengan truk dan rel

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Gas alam

Ditanyakan :

Ciri gas alam =…?

Jawaban :

Ciri-ciri gas alam :

  1. Gas alam hanya dapat memasok kita sampai sekitar tahun (2085) yaitu kurang lebih 70 tahun, jika penggunaannya seperti pada saat ini. (Pernyataan D salah)
  2. Gas alam adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana (CH). Metana adalah gas rumah kaca yang dapat menciptakan pemanasan global ketika terlepas ke atmosfer. Gas alam juga mengandung hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C2H6), propana (C3H8) dan butana (C4H10). (Pernyataan A salah)
  3. Gas alam saat ini menjadi sumber energi alternatif yang banyak digunakan karena energi yang dihasilkan lebih efisien dan bersih dibandingkan dengan batu bara dan minyak bumi. Dengan kata lain batu bara lebih banyak menghasilkan gas rumah kaca. (pernyataan B benar)
  4. Pada daasrnya sistem transformasi gas alam meliputi: (pernyataan D salah)
  5. Transportasi melalui pipa salur
  6. Transportasi dalam bentuk Liquefied Natural Gas (LNG) dengan kapal tanker LNG untuk pengangkutan jarak jauh.
  7. Transportasi dalam bentuk Compressed Natural Gas (CNG), baik di daerah dengan road tanker maupun dengan kapal tanker CNG di laut, untuk jarak dekat dan menengah (antar pulau)
  1. Deposit (cadangan) gas alam adalah sangat banyak di …
    1. Timur Tengah
    2. Rusia dan Amerika Serikat
    3. Amerika Selatan
    4. Panama
    5. Spanyol dan Portugal

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Cadangan gas

Ditanyakan :

Negara =..?

Jawaban :

Negara yang paling banyak cadangan gas alamnya adalah Rusia dan Amerika Serikat. Kedua produsen gas alam terbesar di dunia ini bersama-sama berkontribusi hapir 40% dari total produksi gas dunia. Pada tahun 2015 produksi gas alam di Amerika Serikat mencapai 767,3 m3, sedangkan Rusia mencapai 573,3 m3 gas alam.

  1. Salah satu persoalan dalam mendapatkan deposit bahan bakar fosil di negara berkembang adalah bahwa …
    1. Sangat mahal mengangkut deposit ini ke mana saja
    2. Negara-negara ini cenderung menahan sumbernya untuk mereka sendiri, tidak berbagi dengan negara-negara lain
    3. Perusahaan internasional memindahkan panen deposit baru dan sangat sedikit uang atau sumber tersisa pada negara
    4. Pemerintahan mereka jarang mengijinkan ekstraksi deposit tanpa menjumpai regulasi lingkungan yang mahal
    5. Pemerintahan mereka jarang mengijinkan ekstraksi deposit tanpa membebankan pajak besar untuk dana keuntungan sosial baru untuk negara

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

  1. Sangat mahal mengangkut deposit ini ke mana saja
  2. Negara-negara ini cenderung menahan sumbernya untuk mereka sendiri, tidak berbagi dengan negara-negara lain
  3. Perusahaan internasional memindahkan panen deposit baru dan sangat sedikit uang atau sumber tersisa pada negara
  4. Pemerintahan mereka jarang mengijinkan ekstraksi deposit tanpa menjumpai regulasi lingkungan yang mahal
  5. Pemerintahan mereka jarang mengijinkan ekstraksi deposit tanpa membebankan pajak besar untuk dana keuntungan sosial baru untuk negara

Ditanyakan :

Persoalan mendapatkan deposit bahan bakar fosil =…?

Jawaban :

Negara-negara di Timur-Tengah memiliki cadangan minyak dan gas alam yang besar, banyak negara lain yang tergantung pada mereka untuk pasokan konstan bahan bakar ini. Organisasi Negara Pengekspor Minyak (OPEC) adalah sekelompok 13 negara termasuk Iran, Irak, Kuwait, Qatar, Arab Saudi, dan UEA. Mereka bertanggung jawab untuk 40% dari produksi minyak dunia dan memegang mayoritas cadangan minyak dunia, menurut Administrasi Informasi Energi (EIA). OPEC terus memantau volume minyak yang dikonsumsi dan kemudian menyesuaikan produksi sendiri untuk mempertahankan harga per barel yangdiingin, hal ini menyebabkan fluktuasi harga di seluruh dunia, menurut Dapartemen Energi AS. Fluktuasi harga atau kenaikan harga ini tentunya menjadi masalah bagi negara berkembang yang dekat dengan masalah perekonomian di negara mereka masing-masing.

  1. Dari pilihan-pilihan kebijakan yang memandang konversi akhir pada sumber-sumber energi terbarukan, ahli lingkungan kemungkinan akan memilih bahwa …
    1. Meluluskan hukum pelarangan penggunaan bahan bakar fosil
    2. Meluluskan hukum pelanggaran eksplorasi dan pengembangan sumber0sumber bahan bakar fosil lebih lanjut
    3. Mendukung dengan subsidi, potongan pajak, pengembangan cepat, dan luas penggunaan sumber alternatif energi terbarukan
    4. Persiapan secara bertahap perubahan dengan meningkatkan pembiayaan secara perlahan dan membuat sumber-sumber energi alternatif selama 100 tahun berikutnya
    5. Merencanakan untuk menukar ke sumber-sumber energi terbaharukan, tetapi tidak mengimplementasikan rencana apa saja sampai semua bahan bakar fosil telah habis

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Pilihan-pilihan kebijakan yang memandang konversi akhir pada sumber-sumber energi terbarukan

Ditanyakan :

Pilihan ahli lingkungan =..?

Jawaban :

Masalah utama pada energi fosil adalah ketersediaannya di bumi yang terbatas. Oleh karena itu, sangat perlu untuk mengembangkan teknologi baru untuk memanfaatkan semua sumber energi yang disediakan alam. Saat ini, sumber energi alternatif tersebut memang tidak ditujukan untuk menggantikan energi fosil secara keseluruhan, tetapi secara perlahan energi alternatif ini dapat mengurangi penggunaan energi fosil (yang berarti akan memperpanjang ketersediaan energi fosil). Saat ini, biaya membangkitkan energi alternatif masih jauh lebih mahal daripada energi fosil, tetapi dengan semakin efisiennya teknologi pembangkit energi alternatif yang semkain banyaknya penggunaannya, suatu saat biayanya mungkin sudah dapat berasing dengan energi fosil.

  1. Kerusakan terbesar lingkungan disebabkan oleh ekstraksi minyak bumi adalah dari …
    1. Pengeboran
    2. Pengembangan konstruksi jalan dan infrastruktur
    3. Pengembangan pasar di suatu negara baru
    4. Remediasi dan relokasi
    5. Awal penebangan pohon di dunia

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

Ekstraksi minyak bumi

Ditanyakan :

Penyebab kerusakan terbesar lingkungan =…?

Jawaban :

Esktraksi minyak adalah proses pemindahan minyak dari sumur minyak untuk pembersihan produk dengan menggunakan pelarut sehingga didapatkaan hasil lebih banyak dengan mutu lebih baik. Minyak bumi biasanga diangkat ke Bumi dalam bentuk emulsi minyak-air, dan digunakan senyawa kimia khusus yang namanya demulsifier untuk emmisahkan air dan minyaknya. Ekstraksi minyak merusak lingkungan, contohnya eksplorasi dan ekstraksi minyak lepas pantai akan mengganggu keseimbangan lingkungan di lautan.

Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan yang tercemah. Dan relokasi adalah pemindahan tempat.

  1. Banyak negara berkembang memiliki sistem ekonomi yang ketat untuk mengimpor bahan bakar fosil. Satu pertimbangan penting adalah bahwa …
    1. Ekonomi dapat terganggu oleh keputusan yang dibuat negara-negara pengekspor minyak
    2. Ekonomi hanya akan maju jika harga bahan bakar fosil meningkat
    3. Begitu suplai meningkat, bahan bakar fosil harganya menurun
    4. Jika konservasi energi dilaksanakan, ongkos bahan bakar fosil akan berkurang
    5. Jika konservasi energi dilaksanakan, ongkos bahan bakar fosil akan meningkat

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Sistem ekonomi yang ketat untuk mengimpor bahan bakar fosil

Ditanyakan :

Pertimbangan pertimbangan penting impor bahan bakar fosil = ..?

Jawaban :

Jika harga bahan bakar fosil meningkat akan banyak masyarakat mengalami kritis ekonomi maka ekonomi negara juga akan turun. Dalam sistem ekonomi untuk mengimpor bahan bakar fosil yang benar adalah jika suplai atau ketersediaan meningkat maka tingkat produksi dan konsumsi juga akan meningkat, dengan demikian harganya akan menurun. Jika ketersediaan dan suplai menurun maka bahan bakar fosil akan menjadi langka dan produksi serta konsumsi menurun sehingga harga bahan bakar fosil akan ditaksir mengalami peningkatan.

  1. Ketika kita membakar bahan bakar fosil …
    1. Kita membebaskan karbon kembali ke siklus karbon dan meningkatkan jumlah persediaan untuk perkembangan pusat pembangkit
    2. Asam karbonat akan dihasilkan mengarah ke hujan asam
    3. Dampak lingkungan terbesar adalah dampaknya pada lapisan ozon
    4. Dampak lingkungan terbesar adalah meningkatnya gas-gas rumah kaca
    5. Dampak lingkungan terbesar adalah kerusakan lokal dari ekstraksi

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Membakar bahan bakar fosil

Ditanyakan :

Yang terjadi ketika membakar bahan bakar fosil =..?

Jawaban :

Bahan bakar fosil mencakup minyak bumi, gas alam, dan batu bara. Ketika batu bara dan minyak bumi dibakar, akan menghasilkan gas nitrogen oksida (NOX) dan sulfur dioksida (SO2) yang harus dibuang ke atmosfer. Kedua gas ini ketika bergabung dengan uap air di atmosfer akan membentuk asam nitrat (HNO3) dan asal sulft (H2SO4), yang keduanya termasuk asam kuat. Ketika hujan tusun di daerah sekitar pembakaran batu bara dan minyak bumi tersebut, maka hujannya disebuh hujan asam. Apabila hujan asam jatuh di hutan maka akan membuat pohon-pohon mati. Jika hujan asam jatuh di danau atau sungai maka akan membahayakan bagi tumbuhan-tumbuhan, ikan, dan kehidupan lain dalam air tawar.

  1. Organisasi seperti OPEC dibentuk dengan tujuan untuk …
    1. Mengambil keuntungan maksimum dari ketergantungan negara-negara berkembang pada impor minyak
    2. Mengembanngkan teknologi untuk menghemat sumber-sumber energi tak terbarukan
    3. Memproteksi cadangan minyak anggota-anggota negara mereka untuk keperluan mereka sendiri
    4. Memproteksi cadangan-cadangan energi negara berkembang
    5. Menjamin bahwa bangsa-bangsa berkembang memperoleh pembagian adil dari bahan-bahan bakar fosil mereka

Jawaban :

Jawaban : E

Diketahui :

OPEC

Ditanyakan :

Tujuan OPEC = …?

Jawaban :

OPEC (Organization of Petroleum Exporting Countries) adalah organisasi negara-negara pengekspor minyak. Tujuan dibentuknya OPEC pertama kali adalah  untuk menjaga stabilitas harga minyak internasional demi kepentingan negara-negara anggotanya. Kemudian tujuan selanjutnya dari pembentukan OPEC adalah untuk menjaga harga minyak tetap stabil, mengatur pasokan minyak dunia, mengusahakan kesejahteraan negara anggota, dan mendiskusikan kebijakan-kebijakan mengenai minyak dunia.

  1. Bahan bakar yang digunakan dalam reaktor nuklir adalah …
    1. Cadmium
    2. Radium
    3. Uranium
    4. Thorium
    5. Neptinium

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Reaktor nuklir

Ditanyakan :

Bahan bakar yang digunakan =…?

Jawaban :

Bahan bakar yang digunakan dalam reaktor nuklir pada umumnya adalah U-235 (uranium). Kandungan U-235 di alam tak lebih dari 0,72% saja, sisanya kurang lebih 99,28% merupakan U-238. Uranium jenis U-238 dalam pembakaran reaktor biasa tidak dapat menghasilkan energi nuklir. Akan tetapi, jika dicampur dengan U-235 dan dimasukkan bersama-sama ke dalam reaktor pembiak, bersamaan dengan pembakaran U-235, U-238 mengalami reaksi penangkapan neutron dan berubah wujud menjadi U-239. Dengan kata lain reaktor yang digunakan adalah uranium yang telah diperkaya.

  1. Reaksi fusi nuklir terjadi secara spontan dalam …
    1. Inti bumi
    2. Reaktor nuklir komersial
    3. Atmosfer Matahari
    4. Erupsi gunung berapi
    5. Bom atom

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Reaksi fusi nuklir

Ditanyakan :

Tempat terjadinya =…?

Jawaban :

Dua inti ringan dapat bergabung membentuk sebuah inti yang lebih berat. Energi ikat inti berat lebih besar daripada jumlah energi ikat kedua inti ringan pembentuknya sehingga dalam reaksi penggabungan dua inti ini, massa inti baru lebih kecil daripada jumlah massa kedua inti ringan pembentuknya sehingga menyisakan defer massa. Defek massa ini muncul sebagai energi fusi. Reaksi inti seperti ini deisebut reaksi penggabungan inti atau reaksi fusi. Reaksi fusi membutuhkan suhu yang sangat tinggi supaya dapat berlangsung sehingga sering disebut reaksi termonuklir. Reaksi fusi terjadi secara spontan di bagian dalam Matahari dan bintang-bintang,

  1. Berikut ini yang merupakan sumber energi tak terbarukan adalah …
    1. Batu bara
    2. Kayu
    3. Air
    4. Angin
    5. Surya

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

Batu bara, kayu, air, angin, dan surya

Ditanyakan :

Sumber energi tak terbarukan

Jawaban :

Energi terbarukan (renewable energi) adalah energi yang berasal dari sumber yang dapat dengan cepat dipulihkan kembalisecara alami dan prosesnya berkelanjutan. Energi terbarukan antara lain panas Bumi, Matahari, angin, air, biomassa, dan pasang surut. Energi tak terbarukan (nonrenewable energi) adalah energi yang asalnya dari sumber-sumber yang terbatas jumlahnya di Bumi prosesnya tidak berkelanjutan sehingga pada saatnya sumber energi ini akan habis. Energi tak terbarukan antara lain energi fosil (minyak bumi, gas alam, dan batu bara), dan energi nuklir.

  1. Di antara sumber energi berikut yang bukan sumber energi terbarukan adalah …
    1. Energi Surya
    2. Energi Nuklir
    3. Tenaga Air
    4. Energi Panas Bumi
    5. Energi Pasang Surut

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Energi surya, nuklir, tenaga air, energi panas bumi, dan energi pasang surut

Ditanyakan :

Yang bukan sumber energi terbarukan =…?

Jawaban :

Energi terbarukan (renewable energi) adalah energi yang berasal dari sumber yang dapat dengan cepat dipulihkan kembalisecara alami dan prosesnya berkelanjutan. Energi terbarukan antara lain panas Bumi, Matahari, angin, air, biomassa, dan pasang surut. Energi tak terbarukan (nonrenewable energi) adalah energi yang asalnya dari sumber-sumber yang terbatas jumlahnya di Bumi prosesnya tidak berkelanjutan sehingga pada saatnya sumber energi ini akan habis. Energi tak terbarukan antara lain energi fosil (minyak bumi, gas alam, dan batu bara), dan energi nuklir.

  1. Sumber energi tak terbarukan adalah …
    1. Biomassa
    2. Sel bahan bakar
    3. Tenaga angin
    4. Tenaga gelombang
    5.  Gas alam

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Biomassa, sel bahan bakar, tenaga anign, tenaga gelombang, dan gas alam

Ditanyakan :

Sumber energi tak terbarukan =..?

Jawaban :

Energi terbarukan (renewable energi) adalah energi yang berasal dari sumber yang dapat dengan cepat dipulihkan kembalisecara alami dan prosesnya berkelanjutan. Energi terbarukan antara lain panas Bumi, Matahari, angin, air, biomassa, dan pasang surut. Energi tak terbarukan (nonrenewable energi) adalah energi yang asalnya dari sumber-sumber yang terbatas jumlahnya di Bumi prosesnya tidak berkelanjutan sehingga pada saatnya sumber energi ini akan habis. Energi tak terbarukan antara lain energi fosil (minyak bumi, gas alam, dan batu bara), dan energi nuklir.

  1. Energi fotovoltaik adalah konversi cahaya Matahari ke …
    1. Energi kimia
    2. Biogas
    3. Listrik
    4. Energi panas bumi
    5. Panas

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Energi fotovoltaik

Ditanyakan :

Yang dihasilkan =…?

Jawaban :

Energi langsung dari cahaya Matahari dapat diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan sel surya atau sel fotovoltaik (solar cell). Pada gambar di samping diperlihatkan sel surya (kotak yang lebih panjang dengan garis-garis horizontal) untuk menghasilkan lisrik dan panel surya (kotak tanpa horizontal) untuk menghasilkan air hangat, keduanya dipasang di atap sebuah bangunan.

  1. Sumbu horizontal dan sumbu vertikal adalah tipe dari …
    1. Reaktor nuklir
    2. Turbin angin
    3. Reaktor biogas
    4. Sel surya
    5. Turbin air

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

Reaktor nuklir, turbin angin, reaktor biogas, sel surya, dan turbin air

Ditanyakan :

Sumbu horizontal dan sumbu vertikal =…?

Jawaban :

Sel surya terdiri dari garis-garis horizontal untuk menghasilkan listrik dan vertikal untuk menghasilkan air hangat, keduanya dipasang di atap sebuah bangunan. Sel surya digunakan untuk mengubah energi Matahari menjadi energi listrik.

  1. Untuk menghasilkan listrik, sel bahan bakar (fuel cell) membakar …
    1. Helium
    2. Nitrogen
    3. Hidrogen
    4. Oksigen
    5. Natrium

Jawaban :

Jawaban : C/D

Diketahui :

Helium, Nitrogen, Hidrogen, Oksigen, dan Natrium

Ditanyakan :

Yang dibakar untuk menghasilkan listrik pada sel bahan bakar =…?

Jawaban :

Sel bahan bakar (fuel cell) adalah sebuah alat elektrokimia yang mirip dengan baterai, tetapi berbeda karena dia dirancang untuk dapat diisi terus reaktannya yang terkonsumsi; yaitu untuk memproduksi listrik dari penyediaan bahan bakar hidrogen dan oksigen dari luar. Prinsip kerjanya adalah kebalikan dari elektrolisis.

  1. Fuel cell adalah …
    1. Sel karbon
    2. Baterai hidrogen
    3. Sel nuklir
    4. Sel kromium
    5. Betarai alkalin

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Sel karbon, baterai hidrogen, sel nuklir, sel kromium, dan baterai alkalin

Ditanyakan :

Fuel cell =…?

Jawaban :

Sel bahan bakar (fuel cell) adalah sebuah alat elektrokimia yang mirip dengan baterai, tetapi berbeda karena dia dirancang untuk dapat diisi terus reaktannya yang terkonsumsi; yaitu untuk memproduksi listrik dari penyediaan bahan bakar hidrogen dan oksigen dari luar. Prinsip kerjanya adalah kebalikan dari elektrolisis.

  1. Sumber energi utama di kampung-kampung Indian adalah …
    1. Listrik
    2. Batubara
    3. Matahari
    4. Kayu dan kotoran hewan
    5. Minyak

Jawaban :

Jawaban : C

Diketahui :

Listrik, batubara, matahari, kayu dan kotoran hewan, dan minyak

Ditanyakan :

Sumber energi utama di kampung – kampung Indian =…?

Jawaban :

Di India, instalasi panel surya tumbuh sangat cepat pada tahun 2010 meningkat 73% dibanding pada tahun 2009. Kebutuhan energi yang besar akibat pertumbuhan ekonomi membuat India melirik energi alternatif, termasuk energi surya. Pembangkit listrik tenaga surya benar-benar sedang populer di India. Ongkos produksinya mencapai rekor terendah sepanjang sejarah Negeri Sungai Gangga itu. Potensi pengembangan energi surya di India ini sangat luar biasa. Untuk pertama kalinya, investasi energi terbarukan di negara berkembang (sebesar 72 miliar US dollar) melampaui investasi negara maju (70 miliar US dollar). Dengan awalan yang begitu dahsyat di tahun 2009-2010 itulah, India mulai dikenal sebagai pemasok sumber energi surya.

  1. Sesuatu yang tidak umum untuk semua bahan bakar fosil adalah bahwa bahan-bahan ini …
    1. Asalnya dibentuk dalam lingkungan laut
    2. Mengandung karbon
    3. Telah mengalami sederetan proses geologi yang sama selama pembentukan mereka
    4. Menampilkan sisa dari suatu organisme hidup
    5. Mengandung sulfur

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

Bahan bakar fosil

Ditanyakan :

Faktor yang tidak umum =…?

Jawaban :

Bahan bakar fosil adalah bahan bakar (batu bara, minyak bumi, dan gas alam) yang dibentuk dari tindakan bakteri dan tekanan lapisan tanah pada sisa-sisa tumbuh-tumbuhan, hewan, atau organisasi renik yang hidup jutaan tahun yang lalu. Dimana energi ini pada mulanya berasal dari Matahari yang tersimpan sebagai energi kimian potensial melalui fotosintesis. Bahan bakar ini adalah sumber daya alam yang mengandung hidrokarbon atau atom karbon, yang jika dibakar akan menghasilkan karbon dioksida sebagai hasil samping harus dibuang ke lingkungan. Batu bara mengandung sedikit nitrogen dan sulfur, minyak bumi juga mengandung sedikit sulfur, dan meskipun gas alam dianggar sebagai energi yang lebih bersih dibandingkan dengan batu bara dan minyak bumi, namun gas alam juga mengandung gas-gas sulfur (belerang).

  1. Lignit, bituminous, dan antrasit adalah tahap berbeda dari …
    1. Bahan bakar nuklir
    2. Batu bara
    3. Gas alam
    4. Biogas
    5. Minyak bumi

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Lignit, bituminous, dan antrasit

Ditanyakan :

Tahap dari =…?

Jawaban :

Berdasarkan tingkat proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu, batu bara umumnya dibagi dalam lima kelas: antrasit, bituminus, sub-bituminus, lignit dan gambut.

    • Antrasit adalah kelas batu bara tertinggi, dengan warna hitam berkilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% – 98% unsur karbon (C) dengan kadar air kurang dari 8%.
    • Bituminus mengandung 68% – 86% unsur karbon (C) dan berkadar air 8% – 10% dari beratnya. Kelas batu bara yang paling banyak ditambang di Australia.
    • Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien dibandingkan dnegan bituminus.
    • Lignit atau batu bara coklat adalah batu bara yang sangat lunak yang mengandung air 35% – 75% dari beratnya.
    • Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta nilai kalori yang paling rendah.
  1. Fisi terkendali pertama sebuah atom dikerjakan di Jerman pada tahun …
    1. 1920
    2. 1925
    3. 1928
    4. 1938
    5. 1942

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

Fisi terkendali pertama sebuah atom dikerjakan di Jerman

Ditanyakan :

Pada tahun =…?

Jawaban :

Inti berat yang ditumbuk oleh sebuah partikel dapat membelah menjadi dua inti baru yang lebih ringan. Dalam reaksi inti ini, massa total produk lebih kecil daripada massa total reaktan. Selisih massa muncul sebagai energi. Reaksi inti ini disebut reaksi pembelahan inti atau reaksi fisi. Pembelahan inti pertama kali ditemukan pada tahun 1938 oleh empat ilmuwan Jerman, Otto Hahn, Lise Meitner, Fritz Strassman, dan Otto Frisch.

  1. Reaktor air mendidih dan reaktor air bertekanan adalah …
    1. Reaktor nuklir
    2. Reaktor surya
    3. OTEC
    4. Reaktor biogas
    5. Reaktor biomassa

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

Reaktor nuklir, surya, biogas, biomassa, dan OTEC

Ditanyakan :

Reaktor air mendidih dan reaktor air bertekanan =…?

Jawaban :

Reaktor atom atau reaktor nuklir merupakan tempat terjadinya reaksi inti berantai terkendali, baik pembelahan inti (fisi) maupun penggabungan inti (fusi). Jenis reaktor nuklir yang cukup terkenal dan telah dikembangkan oleh beberapa negara adalah reaktor air bertekanan (Pressure Water Reactor/PWR), reaktor air mendidik (Boiling Water Reactor/BWR) dan jenis terbaru yang sedang dikembangkan yaitu reaktor air superkritis.

  1. Jenis batu bara yang digunakan sebagai bahan bakar pembangkit tenaga listrik adalah …
    1. Lignit
    2. Sub-bituminous                                 
    3. Bituminous
    4. Kokas
    5. Antrasit

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

Lignit, sub-bituminous, bituminous, kokas, dan antrasit

Ditanyakan :

Jenis batu bara pada bahan bakar pembangkit tenaga listrik =…?

Jawaban :

Dari tinjauan beberapa senyawa dan unsur yang terbentuk pada saat proses coalification (proses pembatubaraan), maka dapat dikenal beberapa jenis batubara yaitu:

    • Batubara Peat

Peat dianggap sebagai bentuk awal batubara, digunakan oleh industri bahan bakar di beberapa daerah, misalnya Irlandia dan Firlandia. Dalam bentuk dehidrasinya, peat merpakan penyerap tumpahan bahan bakar dan minyak yang sanagt efektif, baik di darat dan air. Peat juga digunakan sebagai kondisioner tanah agar lebih mampu mempertahankan dan perlahan-lahan melepaskan air.

    • Batubara Lignit

Lignit atau batu bara coklat, adalah peringkat terendah dari batubara dan digunakan hampir secara eksklusif sebagai bahan bakar pembangkit tenaga listrik. Jet adalah bentuk lignit yang kompak, yang terkadang dipoles dan telah digunakan sebagai batu hias sejak zaman Upper Palaeolithic.

    • Batubara Sub-bituminous

Batubara sub-bituminous yang sifatnya berkisar diantara batubara lignit dan bitumen, digunakan umumnya sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga uap dan merupakan sumber penting bagi hidrokarbon aromatik untuk industri sintesis kimia.

    • Batubara Antrasit

Batubara antrasit, menempati ranking tertinggi batubara, adalah batubara keras hitam glossy, digunakan umumnya untuk pemanas ruang perumahan dan komersial.

    • Batubara Bituminous

Batubara bituminous adalah batuan sedimen padat, biasaya hitam tapi kadang-kadang coklat tua, digunakan umumnya sebagai bahan bakar di pembangkit listrik tenaga uap, dalam jumlah besar digunakan untuk aplikasi panas dan daya di sektor manufaktur, dan diguankan untuk membuat kokas.

    • Batubara Grafit

Batubara grafit, secara teknis rankingnya paling tinggi, tapi sulit untuk dinyalakan dan tidak umum digunakan sebagai bahan bakar. Jenis batubara ini banyak digunakan pada pensil dan ketika dijadikan bubuk digunakan sebagai pelumas.

    • Batubara Steam Coal

Batubara steam coal adalah kelas batubara di antara bituminous dan antrasit, dahulu seirng digunakan sebagai bahan bakar lokomotif uap. Di Amerika Serikat idgunakan pada mesin uap batubara yang kecil, sebagai bahan bakar untuk pemanas air domestik.

  1. Dengan laju penggunaan minyak bumi seperti sekarang, di perkiraan minyak bumi yang tersisa akan habis kira-kira … tahun lagi.
    1. 25
    2. 40
    3. 100
    4. 2.000
    5. 10.000

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Laju penggunaan minyak bumi

Ditanyakan :

Pekiraan minyak bumi habis =…?

Jawaban :

Masalah utama pada energi fosil adalah ketersediaannya di bumi yang terbatas. Manusia telah mengkonsumsi bahan bakar fosil selama kurang dari 200 tahun. Dengan konsumsi seperti saat ini, diperkirakan cadangan minyak bumi saat ini hanya dapat memasok kita sampai sekitar tahun 2055 ( 40 tahun lagi). Gas alam hanya dapat memasok kita sampai sekitar tahun 2085 ( 70 tahun lagi). Batu bara akan bertahan lebih lama sampai sekitar tahun 2250 ( 135 tahun lagi). Oleh karena itu, sangat perlu untuk mengembangkan teknologi baru untuk memanfaatkan semua sumber energi yang disediakan alam.

  1. Energi yang tersedia ketika suhu air pada permukaan laut berbeda dengan suhu air pada kedalaman tertentu disebut…
    1. Panas lautan
    2. Air laut
    3. Air lautan
    4. Gelombang laut
    5. Pasang surut

Jawaban :

Jawaban : A

Diketahui :

Panas lautan, air laut, air lautan, gelombang laut, dan pasang surut

Ditanyakan :

Energi yang tersedia ketika suhu air pada permukaan laut berbeda dengan suhu air pada kedalaman tertentu =…?

Jawaban :

Energi lautan dapat dimanfaatkan dalam tiga cara, yaitu energi gelombang laut, energi pasang surut, dan energi panas laut (OTEC = Ocean Thermal Energi Conversion). Pembangkit listrik energi panas laut (OTEC = Ocean Therman Energi Conversion) adalah suatu pusat pembangkitan listrik yang memanfaatkan perbedaan suhu sebesar 22oC antara suhu permukaan laut dan suhu pada kedalaman tertentu, misalnya pada kedalaman 1.000 m.

  1. Hidrogen dapat diproduksi dengan proses …
    1. Inkrinasi
    2. Elektrolisis
    3. Pembusukan
    4. Oksidasi
    5. Pencernaan aerobik

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Inkrinasi, elektrolisis, pembusukan, oksidasi, dan pencernaan aerobik

Ditanyakan :

Prose produksi hidrogen =..?

Jawaban :

Hidrogen adalah unsur kimia pada tabel periodik yang memiliki simbol H dan nomor atom 1. Hidrogen juga adalah unsur paling melimpah dengan persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta. Hidrogen juga dapat dihasilkan dari air melalui proses elektrolisis, namun proses ini secara komersial lebih mahal daripada produksi hidrogen dari gas alam.

  1. Sumber energi yang jika dibakar tidak menyebabkan karbon dioksida adalah …
    1. Minyak bumi
    2. Uranium
    3. Batu bara
    4. Gas alam
    5. Antrasit

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Minyak bumi, uranium, batu bara, gas alam, dan antrasit

Ditanyakan :

Sumber energi yang jika dibakar tidak menyebabkan karbon dioksida =..?

Jawaban :

Masalah yang perlu diperhatikan pada energi tak terbarukan adalah masalah dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh penggunaan energi fosil. Baik batu bara, minyak bumi, maupun gas alam mengandung atom karbon, yang jika dibakar akan menghasilkan karbon dioksida sebagai hasil samping yang harus dibuang ke lingkungan.

  1. Energi Matahari yang disimpan dalam bahan seperti kayu, gula, dan sampah kota disebut …
    1. Bahan bakar fosil
    2. Biomassa
    3. Energi geotermal
    4. Gas alam
    5. Gas LPG

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Bahan fakar fosil, biomassa, energi geotermal, gas alam, dan gas LPG

Ditanyakan :

Energi Matahari yang disimpan dalam bahan seperti kayu, gula, dan sampah kota = ..?

Jawaban :

Sampah kayu, cabang-cabang pohon dan limbah-limbah lain dari rumah, ladang dan pabrik bila dibakar entah karena energi matahari atau pembakaran dengan tungku akan menjadi energi biomassa.

  1. Provinsi di Indonesia yang paling banyak kandungan sumber panas bumi adalah …
    1. Jawa Timur
    2. Jawa Barat
    3. Sulawesi Utara
    4. Kalimantan Barat
    5. Sumatera Selatan

Jawaban :

Jawaban : B

Diketahui :

Jawa Timur, Jawa Barat, Sulawesi Utara, Kalimantan Barat, dan Sumatera Selatan

Ditanyakan :

Yang paling banyak kandungan sumber panas bumi = ..?

Jawaban :

Indonesia memiliki potensi panas Bumi terbesar di dunia, yaitu sekitar 40% potensi panas dunia. Pada tahun 2009, menurut laporan International Energi Agency, dalam hal produksi listrik dari panas bumi, Indonesia berada di urutan ketiga setelah Amerika Serikat dan Filipina. Potensi energi panas Bumi di Indonesia pada tahun 2009 diperkirakan ada sekitar 28,5 GW yang tersebar di 265 lokasi. Pulau Jawa merupakan salah satu pulau dengan potensi energi panas Bumi terbesar di Indonesia, yaitu sekitar 9.996 MW atau 35%. Sebagian besar potensi panas bumi di Pulau Jawa berada di Provinsi Jawa Barat.

  1. Masalah berikut yang berkaitan dengan pembakaran batu bara adalah …
    1. Hujan asam
    2. Emisi karbon dioksida
    3. Abu yang mengandung racun logam
    4. Ketiga masalah di atas
    5. Tidak satupun dari ketiga masalah di atas

Jawaban :

Jawaban : D

Diketahui :

Pembakaran batu bara

Ditanyakan :

Masalah yang timbul =..?

Jawaban :

Batu bara jika dibakar akan menghasilkan karbon dioksida sebagai hasil samping yang harus dibuang ke lingkungan. Karbon dioksida ini juga merupakan gas rumah kaca yang paling banyak diemisikan oleh pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida juga sebagai penyebab terbesar meningkatnya gas rumah kaca di atmosfer, yang selanjutnya menyebabkan pemanasan global. Batubara mengandung sedikit nitrogen dan sulfur yang jika dibakar akan menghasilkan gas nitrogen oksida (NOX) dan sulfur dioksida (SO2) yang harus dibuang ke atmosfer. Kedua gas ini ketika bergabung dengan uap air di atmosfer akan membentuk asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4), yang keduanya termasuk asam kuat. Ketika hujan turun maka ini akan menjadi hujan asam yang mampu membuat pohon-pohon mati dan kehidupan terancam.

II. ESAI

Kerjakan soal-soal berikut di buku latihan Anda.

A. Energi

  1. Jika energi tidak dapat dimusnahkan, mengapa beberapa orang khawatir terhadap suplai energi ?

Diketahui :

Energi tidak dapat dimusnahkan

Ditanyakan :

Kekhawatiran suplai energi =…?

Jawaban :

Menurut Hukum Kekekalan Energi dinyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat dikonversi dari satu bentuk ke bentuk lainnya, tetapi total energi tetap konstan. Artinya jumlah energi yang datang mencapai bumi akan diradiasikan kembali ke angkasa dengan jumlah yang sama. Namun energi terbarukan seperti bahan bakar fosil (batubara, minyak bumi, gas alam) adalah energi tak terbarukan yang merupakan energi konversi dari Matahari. Maka dengan demikian ketersediaan bahan bakar fosil bisa saja musnah karena bahan bakar ini merupakan energi konversi dari Matahari.

  1. Sebutkan lima bentuk utama energi.

Diketahui :

Energi

Ditanyakan :

Lima bentuk utama energi = …?

Jawaban :

Bentuk energi dihasilkan dari gaya-gaya fundamental, yaitu gaya gravitasi, gaya elektromagnetik, dan gaya nuklir serta benda-benda yang berinteraksi. Berdasarkan bentuknya, energi digolongkan menjadi lima bentuk utama, yaitu energi mekanik, energi kimia, energi radiasi (pancaran), energi listrik, dan energi nuklir.

B. Jenis Energi

  1. Apa yang dimaksud dengan energi primer dan energi sekunder? Berikan beberapa contoh.

Diketahui :

Energi primer dan energi sekunder

Ditanyakan :

Pengertian dan contoh energi primer dan sekunder =…?

Jawaban :

Berdasarkan asal energi, energi dapat digolongkan sebagai energi primer atau energi sekunder. Energi primer adalah energi yang berasal dari sumber energi yang ditemukan di alam, antara lain angin, air, surya, kayu, batu bara, minyak bumi, dan nuklir. energi sekunder adalah energi yang diperoleh dari sumber-sumber energi primer, antara lain listrik dan gas.

  1. Apa yang dimaksud dengan energi tak terbarukan? Berikan contoh.

Diketahui :

Energi tak terbarukan

Ditanyakan :

Pengertian dan contoh energi tak terbarukan =…?

Jawaban :

Energi tak terbarukan (nonrenewable energy) adalah energi yang asalnya adri sumber-sumber yang terbatas jumlahnya di Bumi prosesnya tidak berkelanjutan sehingga pada saatnya sumber energi ini akan habis. Energi tak terbarukan, antara lain energi fosil (minyak bumi, gas alam, dan batu bara) dan energi  nuklir (bahan bakarnya adalah uranium yang persediannya terbatas).

  1. Jelaskan sejarah terjadinya bahan bakar fosil.

Diketahui :

Bahan bakar fosil

Ditanyakan :

Sejarah bahan bakar fosil =..?

Jawaban :

Sisa-sisa tumbuhan, bangkai binatang, atau sisa-sisa makhluk hidup yang hidup jutaan tahun lalu yang mati dan tertimbun di dasar Samudera, Sungai (untuk gas alam dan minyak bumi), dan rawa-rawa (batu bara) dalam lapisan yang disebut sedimen. Dengan berlalunya waktu timbullah banyak lapisan sedimen dan banyak tekanan (pressure) serta panas (heat) tercipta. Dalam lingkungan yang dinamis dan intens ini fosil terurai (decomposed) lalu membentuk kelompok (compound) yang terdiri dari dua atau lebih elemen yang terpisah yang jutaan tahun kemudian compound ini menjadi minyak bumi atau gas alam atau batubara.

  1. Sebutkan empat macam kualitas batu bara. Manakah yang digunakan membuat kokas untuk industri baja?

Diketahui :

Empat kualitas batu bara

Ditanyakan :

Bahan untuk kokas industri baja =…?

Jawaban :

Tahap-tahap atau kualitas-kualitas berbeda dari batu bara dibentuk oleh kombinasi berbeda dari waktu, panas, dan tekanan yang bekerja pada zat tumbuh-tumbuhan. Kualitas terendah adalah lignit (batu bara cokelat atau batu bara muda), kemudian sub-bituminous, kemudian bituminous (batu bara lembut), dan kualitas tertinggi adalah antrasit (batu bara keras). Dan yang digunakan membuat kokas untuk industri baja adalah batubara dengan kualitas Bituminous.

  1. Soal :
    1. Apa prinsip dasar pemurnian dengan distilasi?
    2. Dengan bantuan gambar skema, jelaskan proses distilasi bertingkat dari minyak bumi atau minyak mentah sampai menjadi minyak tanah, pelumas, solar dan bensin.

Diketahui :

Distilasi

Ditanyakan :

Prinsip dasar dna proses distilasi =…?

Jawaban:

  1. Prinsip dasar pemurnian destilasi

    Destilasi yaitu suatu proses pemurnian yang menggunakan fakta bahwa zat-zat yang berbeda, titik didihnya pasti berbeda sehingga akan menguap dan mengembun pada suhu yang berbeda. Prinsip dasar pemurnian destilasi adalah hidrokarbon yang memiliki molekul ringan karena mengandung atom karbon sedikit dan berwujud gas pada suhu ruang. Sebaliknya, hidrokarbon yang molekulnya paling berat berwujud padat pada suhu ruang.

  2. Proses distilasi bertingkat

Proses distilasi bertingkat dilakukan dalam suatu menara baja yang dikenal dengan sebutan kolom bertingkat. Dalam pemurnian minyak bumi berskala besar, menara baja ini setinggi 4 m di atas tanah dan mengandung 30 – 40 pelat-pelat pengembun yang terpisah. Minyak mentah dipanaskan sampai suhu kura-kira 350oC sebelum dipompa ke dalam kolom melalui bagian bawah kolom. Uap minyak kemudian naik ke atas kolom melalui sederetan talang baja, yang masing-masing mengandung pelat pengembun. Pelat pengembun dijaga pada suhu yang sedikit berbeda, secara berangsur (gradual) menjadi lebih dingin ketika menuju ke bagian puncak kolom.

Bahan-bahan bakar berbeda dan produk-produk lain mengembun dalam tempat pengembunan pada ketinggian berbeda. Hidrokarbon yang lebih berat akan mengembun terlebih dahulu dan jatuh di level bawah. Hidrokarbon lainnya masih berwujud gas, naik lagi hingga cukup dingin untuk mengembun kembali menjadi cair (tepat pada suhu di bawah titik didihnya). Kerosin terbentuk pada suhu 160 – 250oC, mengandung 10 dan 16 atom karbon yang kemudan dibuat menjadi avtur, yakni bahan bakar mesin jet. Bensin terbentuk antara suhu 20 – 70oC mengandung antara 5 dan 10 atom karbon, kebanyakan digunakan sebagai bahan bakar mobil.

  1. Apa yang dimaksud dengan gas elpiji (LPG)? Sebagai apa penggunaan utamanya di Indonesia?

Diketahui :

Gas elpiji (LPG)

Ditanyakan :

Pengertian dan penggunaan utama =…?

Jawaban :

Elpiji (LPG) merupakan campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari penyulingan minyak mentah dan berbentuk gas. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair, sehingga dapat disebut sebagai “gas minyak bumi yang dicairkan” atau LPG (Liquefied Petroleum Gas). Di Indonesia pemakaian gas LPG digunakan sebagai bahan bakar alat dapur (terutama kompor gas). Selain sebagai bahan bakar alat dapur, Elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor (motor yang sudah dimodifikasi).

  1. Secara ekonomi saat ini, harga energi fosil per unit masih lebih murah daripada harga energi terbarukan per unit. Sebutkan tiga alasan mengapa penggunaan energi fosil harus dikurangi dan secara perlahan digantikan dengan energi terbarukan.

Diketahui :

Energi fosil

Ditanyakan :

Mengapa harus dikurangi =..?

Jawaban :

  1. Masalah utama pada energi fosil adalah ketersediaannya di bumi yang terbatas.
  2. Masalah berikutnya yang harus diperhatikan adalah masalah dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh penggunaan energi fosil.
  3. Kemudian masalah lainnya ada kesehatan dan kehidupan makhluk hidup terancam dengan limbah hasil produksi energi fosil.
  1. Sebutkan dua alasan mengapa negara-negara yang telah memanfaatkan PLTN, misalnya Prancis, enggan meninggalkan nuklir sebagai bahan bakar.

Diketahui :

PLTN

Ditanyakan :

Alasan enggan meninggalkan PLTN =..?

Jawaban :

  1. Para penggiat nuklir beralasan bahwa nuklir termasuk energi terbarukan karena bahan bakarnya akan habis dalam waktu yang sangat lama jika yang digunakan adalah reaktor pembiak cepat (FBR: Fast Breeder Reaktor).
  2. PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) dapat menghasilkan energi listrik yang sangat besar jika dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga fosil.
  1. Apa yang dimaksud dengan energi terbarukan? Sumber-sumber energi apa saja yang dapat digolongkan sebagai energi terbarukan.

Diketahui :

Energi terbarukan

Ditanyakan :

Pengertian dan sumber energi =..?

Jawaban :

Energi terbarukan (renewable energy) adalah energi yang berasal dari sumber yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami dan prosesnya berkelanjutan. Semua energi terbarukan senantiasa tersedia di alam dalam waktu yang relatif sangat panjang sehingga tidak perlu khawatir akan kehabisan sumbernya. Energi terbarukan, antara lain panas Bumi, Matahari, angin, air, dan biomassa.

  1. Dengan bantuan gambar skema, jelaskan prinsip kerja PLTP.

Diketahui :

PLTP

Ditanyakan :

Prinsip kerja PLTP

Jawaban :

Prinsip kerja PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi) adalah sebagai berikut:

    • Sebuah lubang dibuat ebebrapa kilometer ke dalam batuan granit kering.
    • Air dipompakan menuju retakan batuan panas jauh di bawah permukaan tanah.
    • Ketika air berubah wujud menjadi uap, uap panas yang keluar dari pengeboran ini disalurkan melalui pipa menuju ke permukaan tanah. Setelah uap ini disaring, selanjutnya akan digunakan untuk menggerakkan turbin yang dihubungkan dnegan generator sehingga membangkitkan listrik.
    • Untuk menjaga agar kapasitas sumber uap panas tidak berkurang, air dingin yang keluar dari turbin disuntikkan kembali ke dalam tanah untuk dapat digunakan kembali. dengan proses seperti ini, listrik dihasilkan dengan bersih dan tidak mengotori lingkungan.
  1. Jelaskan prinsip kerja PLTS yang memusatkan cahaya Matahari dengan menggunakan cermin cekung parabola besar.

Diketahui :

PLTS

Ditanyakan :

Prinsip kerja PLTS =…?

Jawaban :

PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) dapat dihasilkan dengan memantulkan cahaya matahari menggunakan cermin datar yang dapat digerak-gerakkan. Pantulan dari sejumlah cermin datar ini diteruskan ke sebuah cermin cekung parabola berukuran besar (Gambar di samping). Sinar-sinar yang datang pada cermin cekung besar adlaah sinar-sinar sejajar sumbu utama sheingga akan dipantulkan pada suatu titik fokus yang terdapat pada sebuah ketel uap (boiler) yang diletakkan pada sebuah menara daya. Tenaga uap inilah yang digunakan untuk menjalankan turbin dan generator sehingga menghasilkan listrik.

 

  1. Soal :
    1. Jelaskan cara kerja pembangkit listrik tenaga angin
    2. Sebutkan dua tipe turbin angin modern
    3. Sebutkan tiga negara yang banyak menggunakan pembangkit listrik tenaga angin

Diketahui :

Pembangkit listrik tenaga angin (turbin angin)

Ditanyakan :

  1. Jelaskan cara kerja pembangkit listrik tenaga angin
  2. Sebutkan dua tipe turbin angin modern
  3. Sebutkan tiga negara yang banyak menggunakan pembangkit listrik tenaga angin

Jawaban :

  1. Cara kerja pembangkit listrik tenaga angin
    Angin yang bertiup memutar baling-baling turbin angin. Baling-baling turbin dihubungkan ke sebuah pusat yang dipasang pada poros batang yang dapat berputar. Poros batas melalui sebuah kotak gir transmisi dengan kelajuan rotasi dapat ditingkatkan. Transmisi dihubungkan ke sebuah poros batang kelajuan tinggi yang memutar sebuah generator untuk membangkitkan listrik. Jika angin bertiup terlalu kencang, turbin dilengkapi sebuah rem yang akan menjaga baling-baling berotasi terlalu cepat dan dapat menimbulkan kerusakan.
  2. Dua tipe turbin angin modern
    Dua tipe turbin angin modern adalah turbin angin sumbu horizontal dan turbin angin sumbu vertikal.
  3. Tiga negara pembangkit listrik tenaga angin
    Belanda, California, Denmark, dan Jerman.
  1. Soal :
    1. Dengan bantuan gambar skematik, jelaskan prinsip kerja PLTA membangkitkan listrik dari air.
    2. Sebutkan dua jenis turbin air. Jelaskan perbedaan prinsip kerjanya dalam menghasilkan putaran.

Diketahui :

PLTA

Ditanyakan :

  1. Dengan bantuan gambar skematik, jelaskan prinsip kerja PLTA membangkitkan listrik dari air.
  2. Sebutkan dua jenis turbin air. Jelaskan perbedaan prinsip kerjanya dalam menghasilkan putaran

Jawaban :

  1. Prinsip kerja PLTAAliran air dari ketinggian tertentu dibendung. Air deras yang jatuh disalurkan melalui pipa pesat dan kemudian diarahkan ke bilah-bilah turbin air sehingga energi kinetik air ini dapat menggerakan poros turbin. Poros turbin yang berputar dihubungkan dengan generator sehingga listrik dibangkitkan.
  2. Dua jenis turbin air

Ada dua jenis poros turbin, yaitu turbin dorong dan turbin reaksi. Pada turbin dorong, airnya mengalir ke bilang-bilah dan mendorong bilah berputar. Pada turbin reaksi, airnya memancar dari pancuran kecil-kecil yang terpasang pada sebuah roda. Waktu air memancar, rodanya berputar.

  1. Sebutkan tiga cara memanfaatkan energi lautan.

Diketahui :

Energi lautan

Ditanyakan :

Tiga cara memanfaatkan =…?

Jawaban :

Energi lautan dapat dimanfaatkan dalam tiga cara, yaitu energi gelombang laut, energi pasang surut, dan energi panas laut (OTEC = Ocean Thermal Energi Conversion).

  1. Dengan bantuan gambar skema, jelaskan bagaimana aliran udara keluar dan aliran udara masuk memutar turbin pada sistem pembangkit listrik tenaga gelombang laut dengan teknik osilasi kolom air (OWC).

Diketahui :

Turbin pada pembangkit istrik tenaga gelombang laut dengan teknik osilasi kolom air

Ditanyakan :

Aliran udara keluar dan masuk pada turbin =…?

Jawaban :

Pembangkit listrik tenaga gelombang laut dengan teknologi osilasi kolom air (Oscillating Water Column = OWC) ditempatkan di tengah laut dan dibuat di atas sebuah ponton yang dipancangkan di dasar laut menggunakan kawat baja. Listrik yang dihasilkan dialirkan melalui kabel transmisi laut menuju ke daratan. Sistem pembangkit listrik terdiri atas kamar (chamber) berisi udara yang berfungsi untuk menggerakkan turbin, kolom tempat air bergerak naik dan turun melalui saluran yang berada di bawan ponton dan turbin yang terhubung dnegan generator. Gerakan air naik dan turun yang seiring dengan gelombang lait menyebabkan udara mengalir melalui saluran menuju turbin.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    • Aliran Udara Keluar

Pertama diawali dari naiknya permukaan gelombang laut sehingga menyebabkan udara di dalam kamar bergerak naik (ditunjukkan oleh empat buah panah ke atas) karena adanya tekanan dari gelombang laut (proses 1). Kemudian udara memasuki ruangan X melalui katub A, katub kiri bawah (proses 2). Selanjutnya udara mengalir menuju ke ruangan Y, dengan aliran udara ini menyebabkan turbin berputar (proses 3). Pada proses ini, energi kinetik perputaran turbin dikopel dengan generator sehingga dihasilkan energi listrik. Setelah melalui turbin, udara bertekanan ini melalui katub D (katub kanan atas) mengalir keluar dari OWC (proses 4).

    • Aliran udara masuk

Pertama diawali dari turunnya permukaan gelombang laut sehingga menyebabkan udara dari luar masuk ke melalui katub C, katub kiri atas (proses 1). Kemudian udara ini dari katub C memasuki ruangan X (proses 2). Selanjutnya udara mengalir ke ruangan Y, dengan aliran udara ini menyebabkan turbin berputar (proses 3). Pada proses ini energi kinetik perputaran turbin dihubungkan dengan generator sehingga dihasilkan energi listrik. Setelah melalui turbin, udara bertekanan ini melalui katub B (katub kanan bawah) mengalir menuju kamar diikuti dengan turunnya permukaan laut.

  1. Jelaskan prinsip kerja pembangkit listrik tenaga biomassa sampai menghasilkan listrik.

Diketahui :

Pembangkit listrik tenaga biomassa

Ditanyakan :

Prinsip kerja =…?

Jawaban :

Pertama, sampah kayu, cabang-cabang pohon dan limbah-limbah lain dari rumah, ladang dan pabrik dikumpulkan dan dibawa ke pusat pembangkit listrik tenaga biomassa. Disini biomassa dituang ke wadah berkapasitas besar, kemudian dimasukkan ke dalam sebuah tungku untuk dibakar. Panas hasil pembakaran biomassa digunakan untuk mendidihkan air dalam ketel (boiler), dan energi uapnya idgunakan untuk memutar turbin-generator sehingga dihasilkan energi listrik.

  1. Mengapa penting untuk menghemat energi ?

Diketahui :

Energi

Ditanyakan :

Mengapa penting hemat energi =..?

Jawaban :

Karena ketersediaan energi fosil di bumi terbatas. Dengan konsumsi seperti saat ini, diperkirakan cadangan minyak bumi hanya dapat memasok sampai tahun 2055 (40 tahun lagi), gas alam hanya dapat memasok sampai sekitar tahun 2085 (70 tahun lagi), dan batubara akan bertahan sampai tahun 2250 (135 tahun lagi). Kemudian energi fosil juga menyebabkan dampak negatif bagi lingkungan. Pemborosan energi juga merupakan sesuatu yang tidak baik untuk masalah ekonomi dan keuangan kita.

  1. Apakah cara terbaik untuk menghemat energi di rumah ?

Diketahui :

Hemat energi

Ditanyakan :

Cara terbaik hemat energi di rumah =…?

Jawaban :

Menghemat penggunaan energi listrik, misalnya mematikan lampu di siang hari, mematikan tv saat waktu tidur, menghemat penggunaan air dengan menutup kran air setelah digunakan, dsb.

, ,

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert