BAB 6 : TENAGA

6.1 Kepelbagaian bentuk dan sumber tenaga

Bentuk Tenaga

1. Tenaga ialah keupayaan untuk melakukan kerja.2. Unit untuk tenaga ialah Joule (J)3. Semua benda hidup memerlukan tenaga untuk melaksanakan aktiviti harian.4. Tenaga wujud dalam beberapa bentuk.

Bentuk Tenaga Maksud Contoh

Tenaga keupayaan Tenaga yang tersimpan dalam suatu objek disebabkan kedudukan dan keadaannya

i. Tenaga keupayaan elastik – bengkok, regang, mampat

ii. Tenaga keupayaan graviti

Keadaan Panah yang diregangkan

Spring yang dimampatkan

Kedudukan Buah kelapa

di atas pokok

1

Bentuk–bentuk tenaga

Objek yang berada di tempat yang tinggi

Tenaga kinetik Tenaga yang dimiliki oleh suatu objek yang bergerak

Tenaga kinetik objek bergantung kepada laju dan jisim

Keadaan Kereta yang sedang bergerak

Kipas yang sedang berpusing

Tenaga Haba Suatu bentuk tenaga dalam suatu objek yang panas

Tenaga haba mengalir dari kawasan yang bersuhu tinggi ke rendah

ContohMatahari Bahan api bakar

Tenaga Cahaya Tenaga yang membolehkan kita melihat

ContohMatahari lilin menyala

Mentol menyala

Tenaga Bunyi Tenaga yang dihasilkan oleh objek yang bergetar

Tenaga bunyi boleh dipindahkan melalui pepejal, cecair dan gas tetapi tidak vakum.

ContohApabila dram dipalu

Menepuk tangan

2

Tenaga Elektrik Tenaga yang disebabkan oleh aliran tenaga elektrik seperti cas elektrik atau arus

Tenaga digunakan semasa tenaga elektrik mengalir melalui barangan elektrik

ContohDinamo/ Sel suria

Tenaga Kimia Tenaga yang tersimpan dalam bahan (makanan, bahan api atau bateri).

Tenaga ini boleh dibebaskan semasa pembakaran atau respirasi

Contoh perubahan tenaga kimia: Tenaga kimia → tenaga cahaya

+ tenaga haba

Makanan

Bahan bakar (petroleum, gas asli, arang, kerosin) bateri, lilin

Tenaga Nuklear Tenaga nuklear ialah tenaga yang tersimpan dalam nukleus satu atom

Dihasilkan semasa tindak balas nuklear di mana atom-atom bergabung(pelakuran) atau memecah (pembelahan)

Satu atom uranium yang berat dipecahkan kepada atom barium dan krypton yang lebih ringan dan membebaskan tenaga nuklear yang disimpan dalam atom itu

Tenaga Mekanik Gabungan tenaga keupayaan dan tenaga kinetik dalam satu sistem

Contoh buaian yang bergerak bandul yang berayun jongkang-jongket yang

3

bergerak naik dan turun

1. BAHAN API FOSIL

a) Arang batu, petroleum dan gas asli adalah contoh-contoh bahan api fosil

4

SUMBER TENAGA

Arang batu Gas asli dan petroleum

Kayu api

Air

Bahan radioaktif

Geoterma

Ombak/ Air pasang-surut Matahari

Biojisim (berasal dari benda hidup)

Angin

Bahan api fosil

Tumbuhan

b) Bahan api fosil terbentuk daripada tumbuhan atau haiwan yang telah mati berjuta tahun

dahulu tertanam dalam lumpur dan batuan. Haba dalam Bumi dan tekanan oleh lumpur dan

batuan tadi menukarkan fosil kepada minyak petroleum, gas asli dan arang batu

c) Arang batu merupakan fosil yang paling banyak. Ia keras, hitam dan kelihatan seperti batu

d) Contoh petroleum ialah gas, petrol, kerosin, diesel, minyak kereta dan bitumen

e) Gas asli terbentuk berhampiran dengan petroleum

f) Pembakaran bahan api fosil menghasilkan haba dan cahaya

g) Bahan api fosil digunakan untuk memasak, menjana tenaga hidroelektrik, memanaskan rumah

semasa musim sejuk, bahan bakar untuk menggerakkan kenderaan, petrokimia unutk

menghasilkan plastik dan lain-lain lagi

2. BAHAN API BIOJISIM

a) Kayu, biogas dari tumbuhan, haiwan dan sisa organik adalah contoh-contoh bahan api biojisim

b) Pembakaran bahan api biojisim menghasilkan haba dan cahaya

c) Bahan api biojisim digunakan untuk menjana tenaga elektrik

3. OMBAK

a) Ombak mempunyai tenaga kinetik dan digunakan untuk menghasilkan tenaga elektrik

4. ANGIN

a) Angin digunakan untuk memusingkan kincir angin

b) Angin mempunyai tenaga kinetik digunakan menghasilkan tenaga elektrik

5. MATAHARI

a) Matahari adalah sumber tenaga solar

b) Tenaga solar ditukar kepada tenaga haba dan tenaga elektrik oleh alat solar

6. AIR

a) Air hujan yang dikumpulkan di empangan mempunyai tenaga keupayaan graviti

5

Panel solar

b) Tenaga keupayaan graviti bagi air terjun (menghasilkan kuasa hidro) digunakan untuk

memutarkan turbin yang menggerakkan penjana kuasa untuk menghasilkan tenaga elektrik

7. BAHAN-BAHAN RADIOAKTIF

a) Bahan-bahan radioaktif seperti uranium digunakan untuk menghasilkan tenaga nuklear

b) Pembelahan nukleus uranium menghasilkan haba dan cahaya. Haba ini digunakan untuk

menghasilkan stim. Stim akan menggerakkan penjana kuasa untuk menghasilkan tenaga

elektrik

8. TENAGA GEOTERMA

a) Tenaga geoterma adalah haba semula jadi daripada batu di dalam tanah

b) Contoh : Mata air panas, gieser

c) Tenaga geoterma memanaskan air yang terperangkap di bawah tanah untuk menghasilkan

stim

Stesen tenaga geoterma

Matahari Sebagai SumberTenaga Primer

6

Empangan

Turbin

Air

Dinamo

Stesen jana kuasa hidroelektrik

1. Kebanyakkan sumber tenaga di bumi dihasilkan dari matahari secara tidak langsung

2. Angin terbentuk apabila Matahari memanaskan permukaan bumi dan menyebabkan udara panas

akan naik dan udara sejuk mengalir menggantikan udara panas

3. Ombak terbentuk apabila angin meniup merentasi permukaan laut

4. Tumbuhan hijau menyerap cahaya matahari untuk membuat makanan (fotosintesis). Tenaga dari

matahari tersimpan sebagai tenaga kimia di dalam tumbuhan. Tumbuha dan haiwan membekalkan

bahan api biojisim.

5. Tumbuhan dan haiwan yang telah mati berjuta tahun dahulu membentuk bahan api fosil

6. Air dipermukaan bumi menyejat apabila dipanaskan oleh matahari. Air yang tersejat membentuk

awan dan hujan. Hujan yang turun di kawasan gunung atau sungai boleh digunakan untuk

menjana kuasa hidroelektrik.

Perubahan Tenaga

7

1. Tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnahkan. Tetapi, boleh diubah dari satu bentuk ke bentuk

yang lain.

2. Prinsip keabadian tenaga - Jumlah tenaga selepas perubahan sama seperti sebelum berubah

3. Pengubah tenaga – Medium yang mengubah tenaga dari satu bentuk ke bentuk yang lain

4. Contoh pengubah tenaga – Tumbuhan dan mesin

5. Contoh-contoh perubahan tenaga :

Tenaga elektrik Tenaga kinetik Tenaga kimia Tenaga cahaya

Tenaga keupayaan Tenaga kinetik Tenaga kimia Tenaga kinetik

Tenaga kinetik → Tenaga bunyiTenaga kinetik → Tenaga cahaya + Tenaga haba

8

JUMLAH TENAGA SEBELUM BERUBAH = JUMLAH TENAGA SELEPAS BERUBAH

Tenaga kimia Tenaga cahaya

Tenaga kinetik

Tenaga elektrik

Tenaga keupayaan

Tenaga kinetik

Tenaga untuk bermain

Makanan yang kita makan

Tenaga bunyi

Drum dipukul oleh pemain drum

6. Contoh-contoh pengubah tenaga dan perubahan tenaga.

Pengubah tenaga Perubahan tenaga

Tenaga solar Tenaga cahaya → Tenaga elektrik

Kenderaan yang

bergerak

Tenaga kimia → Tenaga mekanikal → Tenaga kinetik

Mercun Tenaga kimia → Tenaga haba + Tenaga cahaya + Tenaga bunyi

Dinamo basikal

Tenaga kimia → Tenaga mekanikal (Tenaga elektrik + Tenaga

cahaya + Tenaga haba)

Kipas angin elektrik Tenaga kimia → Tenaga mekanikal → Tenaga kinetik

Radio Tenaga elektrik → Tenaga bunyi

Televisyen Tenaga elektrik → Tenaga cahaya + Tenaga bunyi

Mikrofon Tenaga bunyi → Tenaga elektrik

Pembesar suara Tenaga elektrik → Tenaga bunyi

Telefon Tenaga bunyi → Tenaga elektrik

Memukul gendang Tenaga kinetik (gerakan tangan) → Tenaga bunyi

Lilin yang menyala Tenaga kimia → Tenaga cahaya + Tenaga haba

Panah yang

terlepas dari busur

Tenaga keupayaan → Tenaga kinetik + Tenaga bunyi

9

Aktiviti Untuk Mengkaji Perubahan Tenaga Dari Tenaga Keupayaan Ke Tenaga Kinetik Dan Sebaliknya

A Satah Condong

Perubahan tenaga dari tenaga keupayaan ke tenaga kinetik

1) Sediakan alat radas seperti ditunjukkan dalam rajah di atas

2) Pegang bola di atas satah condong

Tenaga apakah yang dihasilkan? Tenaga keupayaan

3) Bola dilepaskan

Apakah yang diperhatikan? Bola bergolek ke bawah satah condong

Tenaga apakah yang dihasilkan semasa bola menuruni satah? Tenaga kinetik

Perubahan tenaga apakah yang berlaku? Tenaga keupayaan Tenaga kinetik

Perubahan tenaga dari tenaga keupayaan ke tenaga kinetik ke tenaga keupayaan

1) Dengan menggunakan alat radas yang sama, golekkan bola ke arah satah condong.

Tenaga apakah yang dihasilkan apabila bola bergolek di atas lantai? Tenaga kinetik

Adakah bola itu naik ke atas satah condong? Ya

Terangkan perubahan tenaga apabila bola itu naik ke atas satah condong

Tenaga keupayaan Tenaga kinetik Tenaga keupayaan

10

B Bandul Ringkas

1. Pada kedudukan P, bandul mempunyai tenaga keupayaan yang maximum dan tenaga

kinetik yang minimum

2. Pada kedudukan Q, bandul mempunyai tenaga kinetik yang maksimum dan tenaga

keupayaan yang minimum

3. Pada kedudukan R, bandul mempunyai tenaga keupayaan yang maksimum dan tenaga

kinetik yang minimum

11

Tenaga keupayaan Tenaga kinetik

6.2 Sumber Tenaga yang Boleh Diperbaharui dan Tidak Boleh Diperbaharui

1. Punca-punca tenaga boleh dikelaskan kepada dua kumpulan iaitu:a. Boleh Diperbaharuib. Tidak Boleh Diperbaharui

2. Definisi

a) Sumber tenaga yang boleh diperbaharui adalah sumber tenaga yang tidak akan habis setelah ianya digunakan iaitu boleh diganti atau diperbaharui secara berterusan.

b) Sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui adalah sumber tenaga yang akan kehabisan setelah ianya digunakan.

3. Penjimatan tenaga bermakna menggunakan kurang tenaga dan oleh itu dapat mengurangkan pembaziran tenaga.

4. Mengapa kita perlu memulihara sumber tenaga

a. Masyarakat moden bergantung kepada bahan api fosil seperti arang dan minyak yang terhad dalam alam

b. Minyak dan arang tidak boleh diperbaharui dan digunakan dengan cepatc. Pembakaran bahan api fosil menghasilkan bahan yang boleh mencemarkan

persekitaran

d. Kecekapan penggunaan tenaga akan membantu memelihara punca-punca tenaga dan

mengurangkan pembaziran

5. Beberapa cara menggunakan tenaga secara cekap

12

a. Menggantikan alat yang kurang cekap dengan alat elektrik yang lebih cekap seperti

mentol, peti sejuk, penghawa dingin

b. Bangunan dan rumah boleh direka bentuk dan dibina agar cekap dalam penggunaan

tenaga

c. Enjin kenderaan boleh direka bentuk untuk menggunakan tenaga dengan cekap seperti

mempunyai sistem kawalan komputer yang lebih berkesan daripada karburator dalam

pembekalan petrol kepada enjin

Gunakan mentol jimat tenaga

Sains dan teknologi telah mencipta mentol yang jimat tenaga

Gosok semua pakaian pada satu masa

Banyak tenaga elektrik diperlukan untuk pemanasan seterika pada peringkat awal

Berkongsi kereta atau guna kenderaan awam (bas, LRT)

Dapat menjimatkan petrol

Kosongkan sampah pada hampagas setelah digunakan

Hampagas yang penuh menyebabkan banyak tenaga elektrik diperlukan untuk menyedut sampah seterusnya

Gunakan alat elektrik yang jimat tenaga

Sains dan teknologi telah mencipta alat elektrik yang jimat tenaga

Jangan letakkan peti sejuk berhampiran dengan tempat memasak

Banyak tenaga elektrik diperlukan untuk menetapkan suhu pada peti sejuk

Kitar Semula bahan buangan terpakai Guna tingkap kaca untuk membenarkan

13

cahaya matahari masuk untuk mengelakkan penggunaan lampu di siang hari

Padam lampu atau tutup tv, kipas apabila tiada orang

Guna suis automatik untuk memadamkan lampu dan alatan

6.3 Kepentingan Pemeliharaan Tenaga

1. Mengurangkan penggunaan sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui seperti petroleum

supaya tidak habis

2. Memastikan cukup sumber tenaga untuk mengekalkan kehidupan

3. Mengurangkan pencemaran persekitaran dengan mengawal penggunaan punca-punca tenaga

4. Memastikan sumber tenaga digunakan tanpa penbaziran

14