Suhu dan Tekanan Standar

persamaan gas ideal Dalam bidang industri dan komersial, kondisi standar temperatur dan tekanan bisanya perlu disebutkan untuk merujuk pada kondisi referensi standar untuk mengekspresikan volume gas dan cairan dan kuantitas lainnya. Walapun begitu, kebanyakan publikasi teknis hanya menyatakan “kondisi standar” tanpa penjelasan lebih lanjut, sehingga menimbulkan kerancuan dan kesalahan.Dalam kimia dan sains lainnya, istilah temperatur dan tekanan standar (Inggris: standard temperature and pressure, disingkat STP) adalah sebuah keadaan standar yang digunakan dalam pengukuran eksperimen. Standar ini digunakan agar setiap data dalam percobaan yang berbeda-beda dapat dibandingkan. Standar yang paling umum digunakan adalah standar IUPAC dan NIST. Terdapat juga variasi standar lainnya yang ditetapkan oleh organisasi-organisasi lainnya. Standar IUPAC sekarang ini adalahtemperatur 0 °C (273,15 K, 32 °F) dan tekanan absolut 100 kPa (14,504 psi)[1], sedangkan standar NIST adalah 20 °C (293,15 K, 68 °F) dan tekanan absolut 101,325 kPa (14,696 psi).

Definisi

Definisi lama

Dalam lima sampai enam dasarwasa terakhir, para profesional dan ilmuwan yang menggunakan sistem satuan metrik mendefinisikan kondisi referensi standar temperatur dan tekanan untuk mengekspresikan volume gas sebagai 0 °C (273,15 K) dan 101,325 kPa (1 atm). Sedangkan untuk yang menggunakan saturan Imperial adalah 60 °F (520 °R) dan 14,696 psi (1 atm). Namun kedua definisi di atas tidak lagi digunakan.

Definisi baru

Terdapat beberapa definisi kondisi referensi standar yang sekarang digunakan oleh berbagai organisasi-organisasi di dunia. Beberapa organisasi mempunyai standar yang berbeda pada masa lalu, seperti IUPAC yang mempunyai standar 0 °C dan 100 kPa (1 bar) sejak 1982 dan berbeda dengan standar lama 0 °C dan 101,325 kPa (1 atm). Contoh lainnya pada industri perminyakan, dengan standar lama 60 °F dan 14.696 psi, dan standar baru (terutama di Amerika Utara) 60 °F dan 14,73 psi.

 

Lubang Hitam

lubang hitam

Lubang hitam adalah bagian dari Ruang Waktu yang merupakan gravitasi paling kuat, bahkan cahaya tidak bisa kabur. Teori Relativitas Umummemprediksi bahwa butuh massa besar untuk menciptakan sebuah Lubang Hitam yang berada di Ruang Waktu. Di sekitar Lubang Hitam ada permukaan yang di sebut Event Horizon. Lubang ini disebut “hitam” karena menyerap apapun yang berada disekitarnya dan tidak dapat kembali lagi, bahkan cahaya. Secara teoritis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati. Teori Medan Quantum dalam Ruang-waktu melengkung memprediksi bahwa Event Horizon memancarkan radiasi disekitarnya dengan suhu yang terbatas. Suhu ini berbanding terbalik dengan massa Lubang hitam, sehingga sulit untuk diamati Lubang hitam bermassa bintang atau lebih.

---

Sejarah

Teori adanya lubang hitam pertama kali diajukan pada abad ke-18 oleh John Michell and Pierre-Simon Laplace, selanjutnya dikembangkan olehastronom Jerman bernama Karl Schwarzschild, pada tahun 1916, dengan berdasar pada teori relativitas umum dari Albert Einstein, dan semakin dipopulerkan oleh Stephen William Hawking.

Istilah lubang hitam mulai populer ketika John Archibald Wheeler menggunakannya pada ceramah-ceramahnya pada tahun 1967. Walaupun ia dianggap luas sebagai pencetus pertama istilah ini, namun ia selalu menampik dengan pernyataan bahwa ia bukanlah penemu istilah ini.

Asal-mula lubang hitam

Lubang Hitam tercipta ketika suatu obyek tidak dapat bertahan dari kekuatan tekanan gaya gravitasinya sendiri. Banyak obyek (termasuk matahari dan bumi) tidak akan pernah menjadi lubang hitam. Tekanan gravitasi pada matahari dan bumi tidak mencukupi untuk melampaui kekuatan atom dan nuklirdalam dirinya yang sifatnya melawan tekanan gravitasi. Tetapi sebaliknya untuk obyek yang bermassa sangat besar, tekanan gravitasi-lah yang menang.

Al-Qur’an Mengungguli Astronom

Sain menyebut benda ini dengan Black Hole, tetapi penamaan ini tidak tepat. Karena istilah ‘Hole’ berarti kosong, dan itu sama sekali berlawanan dengan bintang-bintang yang memiliki massa yang berat sekali. Dan kata ‘Black’ juga tidak tepat secara ilmiah, karena benda ini tidak memiliki warna, karena ia tidak mengeluarkan suatu cahaya yang bisa dilihat.

Karena itu, kata khunnas adalah kata yang mendeskripsikan hakikat makhluk tersebut secara tepat. Dan kata khunnas yang berarti menyapu itu kita temukan di akhir artikel-artikel ilmiah tentang makhluk ini. Bahkan para ilmuwan menyatakan, ‘Benda itu menyapu ruang angkasa.’

Gambar tsb menunjukkan letupan suatu bintang karena kehabisan seluruh bahan bakarnya, dan ia mulai membentuk Black Hole (khunnas), karena energi pada bintang ini tidak lagi cukup baginya untuk eksis sebagai bintang. Inilah yang mengakibatkan bintang itu memudar dan meningkat gravitasinya. Dan karena itu al-Qur’an menyebut benda ini dengan kata al-jawari al-khunnas yang berarti yang berjalan dan berlari.

Fakta dan Angka

Mengenai bobotnya, Black Hole seberat bumi itu diameternya kurang dari satu sentimeter saja! Dan Black Hole seberat matahari itu diamenternya hanya 3 km. Subhanallah!

Black Hole ukuran sedang itu beratnya 10.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 kilogram, atau 10 pangkat 31, dengan diameter 30 km saja. Ada banyak Black Hole di pusat galaksi kita dan galaksi-galaksi lain, dan satunya memiliki berat jutaan kali berat matahari.

Bagaimana Ilmuan Melihat Benda ini?

Bagaimana ia bisa dilihat sedangkan ia tidak mengeluarkan pancaran cahaya? Muncul pemikiran dari seorang peneliti bahwa Black Hole itu memiliki ukuran tertentu, dan ia berjalan di ruang angkasa. Ia pasti akan lewat di depan sebuah bintang sehingga cahayanya tertutup dari kita, seperti kejadian gerhana matahari. Setelah ide itu dilaksanakan dan terbukti benar, maka para ilmuwan sepakat bahwa cahaya bintang tersebut tertutup karena lewatnya Black Hole, sehingga mengakibatkan tertutupnya pancaran cahaya yang bersumber dari bintang tersebut. Hal itu terjadi selama jangka waktu tertentu, kemudian bintang tersebut kembali menunjukkan sinarnya.

 

Partikel Subatomik

Sebuah foto menampilkan 6 quark, dan 6 partikel lepton yang berinteraksi, menurut Model Standar

Penelitian mutakhir fisika partikel difokuskan pada partikel sub-atomik, termasuk unsur atom seperti elektron, proton, danneutron (proton dan neutron sebenarnya partikel gabungan ya

---

ng terdiri dari quark), partikel yang dihasilkan oleh proses radioaktif dan hamburan, seperti foton, neutrino, dan muons, serta berbagai partikel eksotis.

Sebenarnya, istilah partikel adalah keliru karena dinamika fisika partikel diatur oleh mekanika kuantum. Dengan demikian, mereka menunjukkan perilaku dualitas gelombang-partikel, seperti partikel dalam seubah kondisi percobaan dan seperti di gelombang kondisi keadaan lain (lebih teknis mereka dijelaskan oleh vektor keadaan dalam ruang Hilbert; teori medan kuantum lihat). Mengikuti konvensi fisikawan partikel, “partikel dasar” merujuk pada objek seperti elektron dan foton dan “partikel” ini menampilkan sifat gelombang juga.

Semua partikel dan interaksi mereka diamati sampai masa kini dapat dijelaskan sepenuhnya oleh sebuah teori medan kuantum yang disebut Model Standar. Model Standar memiliki 17 jenis partikel dasar: 12 fermion (24 jika Anda menghitung antipartikel secara terpisah), boson vektor 4 (5 jika Anda menghitung antipartikel secara terpisah), dan 1 boson skalar. Partikel-partikel dasar ini dapat bergabung untuk membentuk partikel gabungan, yang jenisnya kini mencapai ratusan sejak ditemukan partikel gabungan pertama pada 1960-an. Model Standar telah ditemukan sesuai dengan hampir semua tes percobaan yang dilakukan saat ini. Namun, sebagian besar fisikawan partikel percaya bahwa model ini masih belum bisa memberikan penjelasan yang lengkap tentang alam, dan bahwa ada teori yang lebih fundamental. Dalam beberapa tahun terakhir, ukuran massa neutrino telah memberikan simpangan percobaan pertama dari Model Standar.

Sejarah

Gagasan bahwa semua materi terdiri dari partikel dasar dimulai setidaknya dari abad ke-6 SM. Doktrin filosofis atomisme dan sifat partikel dasar dipelajari oleh Filsuf Yunanikuno seperti Leucippus, Democritus dan Epicurus, Filsuf India kuno seperti Kanada, Dignaga dan Dharmakirti; ilmuwan abad pertengahan seperti Alhazen, Ibnu Sina danAlgazel; dan fisikawan Eropa awal modern seperti Pierre Gassendi, Robert Boyle dan Isaac Newton. Teori partikel cahaya juga diusulkan oleh Alhazen, Ibnu Sina, Gassendi dan Newton. Ide-ide awal didirikan di penalaran filosofis abstrak daripada eksperimen dan pengamatan empiris.

Pada abad ke-19, John Dalton, melalui karyanya pada stoikiometri, menyimpulkan bahwa setiap unsur alam terdiri dari satu jenis partikel yang unik. Dalton dan sezamannya percaya ini adalah partikel dasar alam dan dengan demikian mereka bernama atom, dari kata Yunani atomos , berarti “tak terbagi”. Namun, mendekati akhir abad ini, fisikawan menemukan bahwa atom ternyata bukanlah partikel dasar alam, tetapi gabungan dari partikel-pertikel yang lebih kecil. Penelitian fisika nuklir dan fisika kuantum pada awal abad 20 memuncak pada bukti fisi nuklir pada tahun 1939 oleh Lise Meitner (berdasarkan percobaan oleh Otto Hahn), dan fusi nuklir oleh Hans Bethe pada tahun yang sama. Penemuan-penemuan ini memunculkan industri aktif untuk menghasilkan satu atom dari yang lain, bahkan mungkin melakukan (walaupun tidak menguntungkan) transmutasitimah menjadi emas. Mereka juga mengarah pada pengembangan senjata nuklir. Sepanjang tahun 1950-an dan 1960-an, berbagai partikel ditemukan dalam eksperimen hamburan yang disebut sebagai “kebun binatang partikel“. Istilah ini telah ditinggalkan setelah perumusan Model Standar selama tahun 1970-an di mana sejumlah besar partikel itu dijelaskan sebagai kombinasi dari sejumlah partikel fundamental.

sumber:http://id.wikipedia.org/wiki/Fisika_partikel

 

Reaktor Nuklir Alam

Reaktor nuklir alam merupakan salah satu penemuan dalam bidang geologi yang ditemukan pada tahun1972. Saat itu, di fasilitas pengolahan bahan bakar nuklir Pierrelatte, Ilmuwan Perancis bernama Bougzigues sedang bekerja melakukan analisis rutin terhadap uranium yang telah diekstrak dari biji uranium. kemudian ia menyadari sesuatu yang aneh dari biji uranium yang ditelitinya.

Situasi Geologi di Gabon yang menunjukan adanya reaktor nuklir alam 1. Zona reaktor nuklir 2. Batu pasir 3. Lapisan bijih Uranium 4. Granit

---

Uranium memiliki tiga isotop yang memiliki massa atom yang berbeda dengan proporsi yang berbeda, yaitu : U 238 sebanyak 99.274%, U 235 sebanyak 0.720% dan U 234 sebanyak 0.005%.

Uranium-235 adalah uranium yang paling dicari diseluruh dunia karena kemampuannya menahan reaksi nuklir dan uranium inilah yang dipakai di reaktor nuklir modern. Dimanapun di bumi ini, atom uranium 235 membentuk 0,720 persen dari total uranium. Namun sampel yang dipegang olehnya hanya memiliki 0,717 persen. Ini menunjukkan bahwa sampel uranium ini pernah mengalami reaksi pelepasan energi (reaksi fisi). Badan tenaga atom Perancis segera bergerak untuk menyelidiki penyebabnya. Sampel itu dilacak hingga ke sebuah pertambangan di Oklo, Gabon, Afrika. Para ilmuwan bergegas ke Oklo. Penelitian lanjutan yang dilakukan menemukan ada enam belas lokasi yang berfungsi sama seperti reaktor nuklir modern dan reaktor purba itu diperkirakan berumur 2 miliar tahun.

Badan tenaga atom Perancis berusaha mencari fungsinya. Dan kemudian mereka mendapatkan jawabannya dari sebuah tulisan tahun 1956 yang dibuat oleh Paul Kazuo Kuroda, seorang ahli kimia dari Universitas Arkansas. Kuroda mengatakan apabila jumlah U235 cukup banyak dan ada moderator neutron seperti aliran air tanah, maka reaktor nuklir alam bisa terjadi. Kondisi pertambangan Oklo menyerupai apa yang diprediksi Kuroda.

Oklo adalah satu-satunya lokasi yang diketahui merupakan reaktor nuklir alam di seluruh dunia dan terdiri dari 16 situs yang pernah mengalami reaksi fisi nuklir “dengan sendirinya” kira-kira 1,7 milyar tahun lalu, dan berjalan selama beberapa ratus ribu tahun, dengan rata-rata 100 kW tenaga termal selama waktu itu.

 

Senjata Nuklir

Senjata nuklir adalah senjata yang mendapat tenaga dari reaksi nuklir dan mempunyai daya pemusnah yang dahsyat – sebuah bom nuklir mampu memusnahkan sebuah kota. Senjata nuklir telah digunakan hanya dua kali dalam pertempuran – semasa Perang Dunia IIoleh Amerika Serikat terhadap kota-kota Jepang, Hiroshima dan Nagasaki.Pada masa itu daya ledak bom nuklir yg dijatuhkan diHiroshima dan Nagasaki sebesar 20 kilo(ribuan) ton TNT. Sedangkan bom nuklir sekarang ini berdaya ledak lebih dari 70 mega(jutaan) ton TNT

Negara pemilik senjata nuklir yang dikonfirmasi adalah Amerika Serikat, Rusia, Britania Raya (Inggris), Perancis, Republik Rakyat Tiongkok, India, Korea Utara dan Pakistan. Selain itu, negara Israel dipercayai mempunyai senjata nuklir, walaupun tidak diuji dan Israelenggan mengkonfirmasi apakah memiliki senjata nuklir ataupun tidak. Lihat daftar negara dengan senjata nuklir lebih lanjut.

Bentuk bom nuklir yang dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki

Senjata nuklir kini dapat dilancarkan melalui berbagai cara, seperti melalui pesawat pengebom, peluru kendali, peluru kendali balistik, danPeluru kendali balistik jarak benua

Tipe senjata nuklir

---

Senjata nuklir mempunyai dua tipe dasar. Tipe pertama menghasilkan energi ledakannya hanya dari proses reaksi fisi. Senjata tipe ini secara umum dinamai bom atom (atomic bomb, A-bombs). Energinya hanya diproduksi dari inti atom.

Pada senjata tipe fisi, masa fissile material (uranium yang diperkaya atau plutonium) dirancang mencapai supercritical mass – jumlah massa yang diperlukan untuk membentuk reaksi rantai- dengan menabrakkan sebutir bahan sub-critical terhadap butiran lainnya (the “gun” method), atau dengan memampatkan bulatan bahan sub-critical menggunakan bahan peledak kimia sehingga mencapai tingkat kepadatan beberapa kali lipat dari nilai semula. (the “implosion” method). Metoda yang kedua dianggap lebih canggih dibandingkan yang pertama. Dan juga penggunaan plutonium sebagai bahan fisil hanya bisa di metoda kedua.

Tantangan utama di semua desain senjata nuklir adalah untuk memastikan sebanyak mungkin bahan bakar fisi terkonsumsi sebelum senjata itu hancur. Jumlah energi yang dilepaskan oleh pembelahan bom dapat berkisar dari sekitar satu ton TNT ke sekitar 500.000 ton (500 kilotons) dari TNT.

Tipe kedua memproduksi sebagian besar energinya melalui reaksi fusi nuklir. Senjata jenis ini disebut senjata termonuklir atau bom hidrogen (disingkat sebagai bom-H), karena tipe ini didasari proses fusi nuklir yang menggabungkan isotop-isotop hidrogen (deuterium dan tritium). Meski, semua senjata tipe ini mendapatkan kebanyakan energinya dari proses fisi (termasuk fisi yang dihasilkan karena induksi neutron dari hasil reaksi fusi.) Tidak seperti tipe senjata fisi, senjata fusi tidak memiliki batasan besarnya energy yang dapat dihasilkan dari sebuah sejata termonuklir.

Dasar kerja desain Tellr-Ulam pada bomb hidrogen: sebuah bomb fisi menghasilkan radiasi yang kemudian mengkompresi dan memanasi butiran bahan fusi pada bagian lain.

Senjata termonuklir bisa berfungsi dengan melalui sebuah bomb fisi yang kemudian memampatkan dan memanasi bahan fisi. Pada desain Teller-Ulam, yang mencakup semua senjata termonuklir multi megaton, metoda ini dicapai dengan meletakkan sebuah bomb fisi dan bahan bakar fusi (deuterium atau lithium deuteride) pada jarak berdekatan di dalam sebuah wadah khusus yang dapat memantulkan radiasi. Setelah bomb fisi didetonasi, pancaran sinar gamma and sinar X yang dihasilkan memampatkan bahan fusi, yang kemudian memanasinya ke suhu termonuklir. Reaksi fusi yang dihasilkan, selanjutnya memproduksi neutron berkecepatan tinggi yang sangat banyak, yang kemudian menimbulkan pembelahan nuklir pada bahan yang biasanya tidak rawan pembelahan, sebagai contoh depleted uranium. Setiap komponen pada design ini disebut “stage” (atau tahap). Tahap pertama pembelahan atom bom adalah primer dan fusi wadah kapsul adalah tahap sekunder. Di dalam bom-bom hidrogen besar, kira-kira separuh dari ‘yield’ dan sebagian besar nuklir fallout, berasal pada tahapan fisi depleted uranium. Dengan merangkai beberapa tahap-tahap yang berisi bahan bakar fusi yang lebih besar dari tahap sebelumnya, senjata termonuklir bisa mencapai “yield” tak terbatas. Senjata terbesar yang pernah diledakan (the Tsar Bomba dari USSR) merilis energi setara lebih dari 50 juta ton (50 megaton) TNT. Hampir semua senjata termonuklir adalah lebih kecil dibandingkan senjata tersebut, terutama karena kendala praktis seperti perlunya ukuran sekecil ruang dan batasan berat yang bisa di dapatkan pada ujung kepala roket dan misil.

Ada juga tipe senjata nuklir lain, sebagai contoh boosted fission weapon, yang merupakan senjata fisi yang memperbesar ‘yield’-nya dengan sedikit menggunakan reaksi fisi. Tetapi fisi ini bukan berasal dari bom fusi. Pada tipe ‘boosted bom’, neutron-neutron yang dihasilkan oleh reaksi fusi terutama berfungsi untuk meningkatkan efisiensi bomb fisi. contoh senjata didesain untuk keperluan khusus; bomb neutron adalah senjata termonuklir yang menghasilkan ledakan relatif kecil, tetapi dengan jumlah radiasi neutron yang banyak. Meledaknya senjata nuklir ini diikuti dengan pancaran radiasi neutron. Senjata jenis ini, secara teori bisa digunakan untuk membawa korban yang tinggi tanpa menghancurkan infrastruktur dan hanya membuat fallout yang kecil. Membubuhi senjata nuklir dengan bahan tertentu (sebagain contoh cobalt atau emas) menghasilkan senjata yang dinamai “salted bomb”. Senjata jenis ini menghasilkan kontaminasi radioactive yang sangat tinggi. Sebagian besar variasi di disain senjata nuklir terletak pada beda “yield” untuk berbagai keperluan, dan untuk mencapai ukuran fisik yang sekecil mungkin.

 

Enegi Terbarukan

Energi terbarukan energi yang berasal dari “proses alam yang berkelanjutan”, seperti tenaga surya, tenaga angin, arus airproses biologi, dan panas bumi.

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang penggunaan energi terbarukan di masyarakat modern, lihat pengembangan energi terbarukan. Untuk diskusi umum, lihat pengembangan energi masa depan.

energi anginn

---

Konsep energi terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai upaya untuk mengimbangi pengembangan energi berbahan bakar nuklir dan fosil. Definisi paling umum adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Dengan definisi ini, maka bahan bakar nuklir dan fosil tidak termasuk di dalamnya.

Dari definisinya, semua energi terbarukan sudah pasti juga merupakan energi berkelanjutan, karena senantiasa tersedia di alam dalam waktu yang relatif sangat panjang sehingga tidak perlu khawatir atau antisipasi akan kehabisan sumbernya. Para pengusung energi non-nuklir tidak memasukkan tenaga nuklir sebagai bagian energi berkelanjutan karena persediaan uranium-235 di alam ada batasnya, katakanlah ratusan tahun. Tetapi, para penggiat nuklir berargumentasi bahwa nuklir termasuk energi berkelanjutan jika digunakan sebagai bahan bakar di reaktor pembiak cepat (FBR: Fast Breeder Reactor) karena cadangan bahan bakar nuklir bisa “beranak” ratusan hingga ribuan kali lipat.

Alasannya begini, cadangan nuklir yang dibicarakan para pakar energi dalam ordo puluhan atau ratusan tahun itu secara implisit dihitung dengan asumsi reaktor yang digunakan adalah reaktor biasa (umumnya tipe BWR atau PWR), yang notabene hanya bisa membakar U-235. Di satu sisi kandungan U-235 di alam tak lebih dari 0,72% saja, sisanya kurang lebih 99,28% merupakan U-238. Uranium jenis U-238 ini dalam kondisi pembakaran “biasa” (digunakan sebagai bahan bakar di reaktor biasa) tidak dapat menghasilkan energi nuklir, tetapi jika dicampur dengan U-235 dan dimasukan bersama-sama ke dalam reaktor pembiak, bersamaan dengan konsumsi/pembakaran U-235, U-238 mengalami reaksi penangkapan 1 neutron dan berubah wujud menjadi U-239. Dalam hitungan menit U-239 meluruh sambil mengeluarkan partikel beta dan kembali berubah wujud menjadiNp-239. Np-239 juga kembali meluruh sambil memancarkan partikel beta menjadi Pu-239. Pu-239 inilah, yang meski tidak tersedia di alam tetapi terbentuk sebagai hasil sampingan pembakaran U-235, memiliki kemampuan membelah diri dan menghasilkan energi sebagaimana U-235. Bisa dibayangkan jika semua U-238 yang jumlahnya ribuan kali lebih banyak daripada U-235, berhasil diubah menjadi Pu-239, berapa peningkatan terjadi jumlah bahan bakar nuklir. Hal yang serupa juga terjadi untuk atom [thorium-233] yang dengan reaksi penangkapan 1 neutron berubah wujud menjadi U-233 yang memiliki kemampuan reaksi berantai (reaksi nuklir).

Itulah sebabnya mengapa negara-negara maju tertentu enggan meninggalkan nuklir meski resiko radioaktif yang diterimanya tidak ringan. Reaktor pembiak cepat seperti yang dimiliki oleh Korea Utara mendapat pengawasan ketat dari IAEA karena mampu memproduksi bahan bakar baru Pu-239 yang rentan disalahgunakan untuk senjata pemusnah massal.

Di sisi lain para penentang nuklir cenderung menggunakan istilah “energi berkelanjutan” sebagai sinonim dari “energi terbarukan” untuk mengeluarkan energi nuklir dari pembahasan kelompok energi tersebut

Sumber utama energi terbaharui

Energi panas bumi berasal dari peluruhan radioaktif di pusat Bumi, yang membuat Bumi panas dari dalam, serta dari panas matahari yang membuat panas permukaan bumi. Ada tiga cara pemanfaatan panas bumi:

• Sebagai tenaga pembangkit listrik dan digunakan dalam bentuk listrik
• Sebagai sumber panas yang dimanfaatkan secara langsung menggunakan pipa ke perut bumi
• Sebagai pompa panas yang dipompa langsung dari perut bumi

Panas bumi adalah suatu bentuk energi panas atau energi termal yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi panas adalah energi yang menentukan temperatur suatu benda. Energi panas bumi berasal dari energi hasil pembentukan planet (20%) dan peluruhan radioaktif dari mineral (80%)^[1]. Gradien panas bumi, yang didefinisikan dengan perbedaan temperatur antara inti bumi dan permukaannya, mengendalikan konduksi yang terus menerus terjadi dalam bentuk energi panas dari inti ke permukaan bumi.

Temperatur inti bumi mencapai lebih dari 5000 ^oC. Panas mengalir secara konduksi menuju bebatuan sekitar inti bumi. Panas ini menyebabkan bebatuan tersebut meleleh, membentuk magma. Magma mengalirkan panas secara konveksi dan bergerak naik karena magma yang berupa bebatuan cair memiliki massa jenis yang lebih rendah dari bebatuan padat. Magma memanaskan kerak bumi dan air yang mengalir di dalam kerak bumi, memanaskannya hingga mencapai 300 ^oC. Air yang panas ini menimbulkan tekanan tinggi sehingga air keluar dari kerak bumi.

Energi panas bumi dari inti Bumi lebih dekat ke permukaan di beberapa daerah. Uap panas atau air bawah tanah dapat dimanfaatkan, dibawa ke permukaan, dan dapat digunakan untuk membangkitkan listrik. Sumber tenaga panas bumi berada di beberapa bagian yang tidak stabil secara geologis seperti Islandia, Selandia Baru, Amerika Serikat, Filipina, dan Italia. Dua wilayah yang paling menonjol selama ini di Amerika Serikat berada di kubah Yellowstone dan di utara California. Islandia menghasilkan tenaga panas bumi dan mengalirkan energi ke 66% dari semua rumah yang ada di Islandia pada tahun 2000, dalam bentuk energi panas secara langsung dan energi listrik melalui pembangkit listrik. 86% rumah yang ada di Islandia memanfaatkan panas bumi sebagai pemanas rumah.

Energi surya

Panel surya (photovoltaic arrays) di atas yacht kecil di laut dapat mengisi baterai 12 V sampai 9 ampere dalam kondisi cahaya matahari penuh dan langsung

Karena kebanyakan energi terbaharui berasal adalah “energi surya” istilah ini sedikit membingungkan. Namun yang dimaksud di sini adalah energi yang dikumpulkan secara langsung dari cahaya matahari.

Tenaga surya dapat digunakan untuk:

• Menghasilkan listrik menggunakan sel surya
• Menghasilkan listrik Menggunakan menara surya
• Memanaskan gedung secara langsung
• Memanaskan gedung melalui pompa panas
• Memanaskan makanan Menggunakan oven surya.
• Memanaskan air melalui alat pemanas air bertenaga surya

Tentu saja matahari tidak memberikan energi yang konstan untuk setiap titik di bumi, sehingga penggunaannya terbatas. Sel surya sering digunakan untuk mengisi daya baterai, di siang hari dan daya dari baterai tersebut digunakan di malam hari ketika cahaya matahari tidak tersedia.

Tenaga Angin

Perbedaan temperatur di dua tempat yang berbeda menghasilkan tekanan udara yang berbeda, sehingga menghasilkan angin. Angin adalah gerakan materi (udara) dan telah diketahui sejak lama mampu menggerakkan turbin. Turbin angin dimanfaatkan untuk menghasilkan energi kinetik maupun energi listrik. Energi yang tersedia dari angin adalah fungsi dari kecepatan angin; ketika kecepatan angin meningkat, maka energi keluarannya juga meningkat hingga ke batas maksimum energi yang mampu dihasilkan turbin tersebut

Wilayah dengan angin yang lebih kuat dan konstan seperti lepas pantai dan dataran tinggi, biasanya diutamakan untuk dibangun “ladang angin“

Biomassa

Tumbuhan biasanya menggunakan fotosintesis untuk menyimpan tenaga surya, udara, dan CO₂. Bahan bakar bio (biofuel) adalah bahan bakar yang diperoleh dari biomassa – organisme atau produk dari metabolisme hewan, seperti kotoran dari sapi dan sebagainya. Ini juga merupakan salah satu sumber energi terbaharui. Biasanya biomass dibakar untuk melepas energi kimia yang tersimpan di dalamnya, pengecualian ketika biofuel digunakan untuk bahan bakar fuel cell (misal direct methanol fuel cell dan direct ethanol fuel cell).

Biomassa dapat digunakan langsung sebagai bahan bakar atau untuk memproduksi bahan bakar jenis lain seperti biodiesel, bioetanol, atau biogas tergantung sumbernya. Biomassa berbentuk biodiesel, bioetanol, dan biogas dapat dibakar dalam mesin pembakaran dalam atau pendidih secara langsung dengan kondisi tertentu.

Biomassa menjadi sumber energi terbarukan jika laju pengambilan tidak melebihi laju produksinya, karena pada dasarnya biomassa merupakan bahan yang diproduksi oleh alam dalam waktu relatif singkat melalui berbagai proses biologis. Berbagai kasus penggunaan biomassa yang tidak terbarukan sudah terjadi, seperti kasus deforestasi zaman romawi, dan yang sekarang terjadi, deforestasi hutan amazon. Gambut juga sebenarnya biomassa yang pendefinisiannya sebagai energi terbarukan cukup bias karena laju ekstraksi oleh manusia tidak sebanding dengan laju pertumbuhan lapisan gambut^[

 

proses terbentuknya Salju

Salju adalah air yang jatuh dari awan yang telah membeku menjadi padat dan seperti hujan. Salju terdiri atas partikel uap air yang kemudian mendingin di udara atas (lihat atmosfer, biosfer, iklim, meteorologi, cuaca) jatuh ke bumi sebagai kepingan empuk, putih, dan seperti kristal lembut.

Pada suhu tertentu (disebut titik beku, 0° Celsius, 32° Fahrenheit), salju biasa meleleh dan hilang. Proses saat salju/es berubah secara langsung ke dalam uap air tanpa mencair terlebih dulu disebut menyublim. Proses lawannya disebut pengendapan.

Bagaimana proses terjadi nya salju ???

1. Uap air berkumpul di atmosfir, kumpulan uap air mendingin sampai pada titik kondensasi, dan kemudian menggumpal membentuk awan.
2. Gumpalan-gumpalan uap air mengapung di udara karena massanya jauh lebih ringan dari pada udara di bawahnya. Setelah gumpalan uap air terus bertambah dan massanya semakin berat, udara di bawahnya tidak sanggup lagi menahannya dan gumpalan-gumpalan itu pun jatuh.
3. Jika temperatur udara di bawahnya cukup dingin, gumpalan tadi jatuh berupa kristal-kristal es (salju).
4. Biasanya temperatur udara tepat di bawah awan adalah di bawah nol derajat Celcius. Tapi, temperatur yang rendah saja belum cukup untuk menciptakan salju. Saat partikel-partikel air murni tersebut bersentuhan dengan udara, maka air murni tersebut tercemar oleh partikel-partikel lain. Ada partikel-partikel tertentu yang berfungsi mempercepat fase pembekuan, sehingga air murni dengan cepat menjadi kristal-kristal es.

p

5. Partikel-partikel pencemar yang terlibat dalam proses ini disebut nukleator. Selain berfungsi untuk mempercepat fase pembekuan, nukleator juga berfungsi sebagai perekat antar uap air. Partikel air (yang tidak murni lagi) bergabung dengan partikel air lainnya membentuk kristal yang lebih besar. Jika temperatur udara tidak sampai melelehkan kristal es tersebut, kristal-kristal es akan jatuh ke tanah menjadi salju. Jika temperatur udara sampai melelehkan kristal air, maka kristal es tersebut sampai ke tanah dalam bentuk air hujan biasa.

Struktur unik salju

Kristal salju memiliki struktur unik, tidak ada kristal salju yang memiliki bentuk yang sama di dunia ini (lihat Gambar SnowflakesWilsonBentley.jpg) – ini seperti sidik jari kita. Bayangkan, salju sudah turun semenjak bumi tercipta hingga sekarang, dan tidak satu pun salju yang memiliki bentuk struktur kristal yang sama!

Keunikan salju yang lainnya adalah warnanya yang putih. Kalau turun salju lebat, hamparan bumi menjadi putih, bersih, dan seakan-akan bercahaya. Ini disebabkan struktur kristal salju memungkinkan salju untuk memantulkan semua warna ke semua arah dalam jumlah yang sama, maka muncullah warna putih. Fenomena yang sama juga bisa kita dapati saat melihat pasir putih, bongkahan garam, bongkahan gula, kabut, awan, dan cat putih.

 

All about of Raksa

Raksa (nama lain : air raksa) atau merkuri atau hydrargyrun ( latin : hydrargyrum, air / cairan perak) atau unsure kimia pada table periodik dengan symbol Hg dan nomor atom 80 dan logam cair yang putih keperakan pada suhu biasa, dan mempunyai rapatan 13,534 g ml^-1 pada 25^oC.Beberapa sifat fisika dan kimia unsure merkuri dapat dilahat pada Gambar 1.Raksa merupakan satu-satu logam yang berbentuk cairan pada temperatur kamar. Hal ini tentu sangat berbeda dengan logam lainnya. Berdasarkan hukum kereriodikan, pada temperatur ruang seharusnya raksa merupakan padatan karena unsur diatasnya dalam satu golongan yaitu zink (Zn) dan kadmium (Cd), merupakan padatan. Demikian pula unsur-unsur disebelahnya dalam periode yang sama, yaitu emas dan talium (Ti) juga merupakan padatan.

raksa

Logam zink dan kadmium memiliki titik lebut 419,6 dan 320,9 °C. Berdasarkan triade Dobereiner, raksa seharusnya memiliki titik lebur sekitar 222 °C. Dalam kenyataan titik lebur raksa adalah -38,86 °C.
Sifat-sifat kimia merkurium yaitu :1.        Fase  : liquid
2.        Massa jenis ( cair) : 13.534 g.cm^-33.        Titk didih :6.29 – 88 K
4.        Titk lebur : 234.32 K
5.        Titik leleh :79 ^oC
6.        Titik kritis : 1750 K -172.00 Mpa
7.        Kalor peleburan : 2.29 kj.mol^-18.        Kalor penguapan : 59.11 kj.mol
9.        Kapasitas kalor : (25⁰C)27.983 j mol^-1k^-110.    berat spesifik : 4.3 di 68,0 A^o F (USCG, 1996)
11.    Molekul berat : 342,6 (USCG, 1996)

p

12.    Kelarutan dalam air : larut

keberadaan merkurium (II) nitrat tidak ada dialam bebas seperti garam-garam yang lainnya seperrti NaCl yang bisa langsung di peroleh dari air laut. merkurium nitrat diperoleh atau dihasilkan dari suatu reaksi antara logam raksa dengan dengan asam Nitrat ( bagian ini akan dijelaskan pada cara pembuatan merkurium(II) nitrat. dalam bagian ini kita akan menguraikan asal muasalnya Hg sebagai unsur dasar pembuat Merkurium (II) nitrat dialam bebas. merkuri(Hg) adalah suatu unsur yang sangat jarang ditemukan di kerak bumi. yang mengandung rata-rata kelimpahan dalam massa pada kerak bumi hanya sekitar 0,08 parts per million.bijih merkuri yang paling banyak mengandung merkuri kira-kira mencapai 2,5% mercuri berdasarkan massa, dan yang paling sedikit kurang dari 0,1% merkuri berdasarkan massa. biji merkuri bisa ditemukan dalam cinnabar(HgS), corderoite, livingstone dan mineral-mineral lainnya.

merkuri diperoleh dengan cara memanaskan cinnabar dengan mengalirkan udara dan mengembunkan uap yang dihasilkan. persamaan reaksi dari proses ektaksi ini ialah:

HgS + O2 → Hg + SO2

Merkurium banyak di gunakan sebagai bahan almogam gigi, thermometer, barometer dan peralatan ilmiah lain, walaupun penggunaannya untuk bahan pengisi thermometer telah di gantikan oleh thermometer alkohol, digital atau termistor. Dengan alasan kesehatan dan keamnan karena sifat toksik yang memilikinya. Unsure ini diperoleh terutama melalui proses reduksi dan cinnabar mineral. Densitasnya yang tinggi menyebabkan benda-benda seperti bola biliar menjadi terapung jika diletakkan di dalam cairan raksa hanya dengan 20 persen volumenya terendah.              Merkuri  tak dipengaruhi  asam klorida atau asam sulfat encer (2M), tetapi mudah bereaksi dengan asam nitrat. Asam nitrat yang dingin dan sedang pekatnya(8M), dengan merkurium yang berlebihan menghasilkan ion merkurium (I):

6Hg + 6HNO₃ à 3Hg₂²⁺ + 2NO      + 6NO₃^– + 4H₂O

Dengan asam nitrat pekat panas yang berlebih, terbentuk ion merkurium (II) :

3Hg + 8HNO₃  à   3Hg²⁺ +      2NO      + 6 NO₃^–  + 4H₂O

Asan sulfat pekat, panas, juga melarutkan merkurium. Hasilnya adalahn ion merkurium (I), jika merkurium sdapat berlebihan

2Hg 2H₂SO₄       à        Hg²⁺ + SO₄^2- + SO₂       + 2H₂O

Sdang bila asam yang berlebiihan, ion merkurium (II) yang akan terbentuk :

Hg + 2H₂SO₄    à         Hg²⁺ + SO₄^2- + SO₂       + 2H₂O

Kedua ion, merkurium (I) dan merkurium (II), bersifat sangat berbeda terhadap reagensia-reagensia yang di pakai dalam analisis kualitatif, dan karenanya masuk dalam golongan analitik yang berlainan. Ion merkurium (I) masuk dalam golongan kation pertama, maka reksi-reaksinya akan dibahas disini. Dilain pidak, ion-ion merkurium (II) berada dalam golongan kation yang ke d. Cirri-cirinya yaitu membentuk endapan dengan hydrogen sulfide dalam suasana asam mineral encer. Ion-ion yang termasuk dalam golongan ini adalah merkurium (II), tembaga, cadmium, bismuth, stibium, timah.

 

Pengertian, Sifat Dan Manfaat, Kegunaan Alkohol

Pengertian Definisi Alkohol

p

Alkohol merupakan senyawa yang memiliki gugus fungsional –OH yang terikat pada rantai karbon alifatik. Dalam molekul alkohol, Gugus fungsi  –OH  berikatan secara kovalen dengan atom karbon.

Alkohol yang memiliki satu gugus –OH disebut dengan monoalkohol, sedangkan yang memiliki lebih dari satu gugus –OH disebut dengan polialkohol. Alkanol merupakan monoalkohol turunan alkana. Rumus umum dari alkohol aalah CnH2n+1 OH atau ditulis R-OH, satu atom H dari alkana diganti oleh gugus OH.

Alkohol

Sifat-Sifat Senyawa Alkohol

Alkohol merupakan zat yang memiliki titik didih relatif tinggi dibandingkan dengan senyawa hidrokarbon yang jumlah atom karbonnya sama. Hal ini disebabkan oleh adanya gaya antarmolekul dan adanya ikatan hidrogen antarmolekul alkohol akibat gugus hidroksil yang polar. Senyawa alkohol memiliki sifat-sifat fisika dan sifat-sifat kimia sebagai berikut:

1. Alkohol memiliki sifat yang mudah terbakar
2. Alkohol memiliki sifat yang mudah tercampur, terlarut dengan air, kelarutan ini disebabkan oleh adanya kemiripan struktur antara alkohol (R–OH) dan air (H–OH).
3. Alkohol dengan jumlah atom karbon sebanyak satu sampai empat berupa gas atau cair. Alkohol dengan jumlah atom lima sampai sembilan berupa cairan kental seperti minyak, sedangkan yang memiliki atom sepuluh atau lebih berupa zat padat.
4. Alkohol bersifat heterepolar. Memiliki sifat polar dari gugus –OH dan nonpolar dari gugus –R (alkil). Sifat polarnya tergantung dari panjang rantai alkilnya. Semakin panjang rantai alkilnya, maka sifat kepolarannya berkurang. Hal ini menyebabkan berkurangnya sifat kelarutannya. Alkohol dengan suku rendah seperti metanol dan etanol lebih mudah larut dalam pelarut-pelarut yang polar seperti air.
5. Titik didih alkohol lebih tinggi daripada titik didih alkana. Hal ini disebabkan oleh gugus fungsi –OH yang sangat polar, sehingga gaya tarik-menarik antarmolekul alkohol mejadi sangat kuat.

Manfaat, Kegunaan Alkohol.

Pada umumnya alkohol digunakan sebagai senyawa pelarut, dan sebagai bahan minuman beralkohol. Adapun Beberapa senyawa yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah:

Metanol merupakan jenis alkohol yang banyak digunakan sebagai pelarut getah dan resin. Alkohol dapat dibuat menjadi senyawa lain seperti senyawa ester. Digunakan untuk membuat polimer jenis plastik, dengan merubah metanol menjadi metanal atau formaldehid.

Di industri, metanol digunakan sebagai bahan baku pembuatan formaldehid, sebagai cairan antibeku, dan pelarut, seperti vernish. Pada kendaraan bermotor, metanol digunakan untuk bahan bakar mobil formula.

Etanol merupakan jenis alkohol yang sudah dikenal dan digunakan sejak zaman dahulu, baik sebagai pelarut obat-obatan (tingtur), kosmetikam maupun sebagi bahan  minuman, seperti bir, anggur, dan whiskey.

Etanol dapat dibuat melalui teknik fermentasi, yaitu proses perubahan senyawa golongan polisakarida, seperti pati dihancurkan menjadi bentuk yang lebih sederhana dengan bantuan enzim (ragi).

Etanol merupakan jenis alkohol yang sering digunakan sebagai bahan bakar, untuk membuat senyawa organik lain, dan dapat dikonversi menjadi etanal atau asetaldehid untuk digunakan sebagi bahan pelarut.

Etilen Glikol merupakan jenis alkohol yang banyak dimanfaatkan sebagai bahan antibeku pada radiator mobil. Digunakan juga sebagai bahan baku industri serat sintetik seperti dacron. Alkohol jenis ini banyak digunakan juga sebagai pelarut dan bahan pelunak atau pelembut.

Gliserol merupakan jenis alkohol yang banyak dimanfaatkan sebagai bahan pelembab pada tembakau dan kembang gula. Etanol digunakan juga sebagai pelarut berbagai obat-obatan. Digunakan juga untuk membuat nitrogliserin (gliserin trinitrat) yaitu bahan untuk peledak atau dinamit.

 

SIFAT TERMOMETRIK

Sifat termometrik adalah sifat suatu benda yang mudah berubah karena pengaruh suhu. Biasanya, zat cair yang digunakan sebagai pengisi termometer adalah alkohol atau raksa (akibatnya warna bagian dalam termometer akan berwarna merah atau berwarna perak).

Dua zat cair ini memiliki sifat termometrik yang lebih baik daripada zat cair lain, sifat termometrik tersebut antara lain sebagai berikut:

p

a. Cepat mengambil panas dari benda-benda yang hendak diukur

b. Pemuaiannya teratur

c. Tidak membasahi dinding

d.  Mudah dilihat skalanya yang ditunjukkan

Di kolom sebuah termometer badan dibuat lekukan agar supaya zat cair yang telah memuai tadi tidak mudah turun kembali.

Sebelum menggunakan termometer anda harus mengibas-ngibaskan terlebih dahulu agar supaya pembacaan skalanya turun dan anda tidak salah melakukan perhitungan.

Prinsip kerja termometer dalam mengukur suhu adalah dengan memanfaatkan pemuaian zat cair, yaitu perubahan volume zat cair ketika didinginkan atau dipanaskan.

Pipa dalam termometer dilengkapi dengan bagian penyempitan tujuan agar supaya ketika cairan dalam termometer mengalami pemuaian, cairan tersebut tidak mudah kembali turun.

SUMBER: http://www.penasains.com