Apa itu Energi Potensial?

Energi potensial adalah energi yang disimpan, tetapi cara penyimpanannya tergantung pada jenisnya, seperti energi kimia, fisika, atau listrik. Energi potensial tetap dalam penyimpanan sampai situasi berubah dan energi potensial dilepaskan. Pelepasan dapat dikontrol dan dapat melakukan pekerjaan yang bermanfaat, atau bisa tiba-tiba dan berbahaya. Setiap kali energi potensial hadir dalam jumlah besar, kesadaran akan jumlah energi potensial dan apa yang mungkin memicu pelepasannya penting untuk keselamatan dan untuk menghindari pelepasan yang tidak terkendali dan merusak.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Energi potensial adalah energi kimia, fisik, listrik, atau energi lain yang tersimpan yang dapat dilepaskan saat dipicu. Energi kimia disimpan dalam ikatan kimia dan dilepaskan selama reaksi kimia. Energi fisik disimpan ketika suatu massa ditahan di atas ketinggian nol tempat istirahatnya atau ketika suatu struktur ditekan atau berubah bentuk. Energi listrik disimpan dalam medan listrik atau magnet dan dalam akumulasi partikel bermuatan. Jenis energi potensial lainnya termasuk energi atom dan energi panas. Untuk setiap jenis energi potensial, ada aplikasi untuk pekerjaan yang berguna dan pemicu pelepasan yang merusak.

Dalam kimia, energi potensial disimpan dalam ikatan kimia. Reaksi kimia dapat membebaskan energi potensial kimia dan menciptakan senyawa baru atau menghasilkan panas dan cahaya. Reaksi kimia digunakan untuk menggerakkan mesin seperti motor mobil atau untuk memanaskan bangunan dengan membakar bahan bakar. Bahan peledak juga melepaskan energi kimia dan dapat bersifat konstruktif atau destruktif.

Energi potensial dalam fisika disimpan baik dalam energi gravitasi atau sebagai energi elastis. Energi gravitasi disebabkan oleh ketinggian posisi benda yang memiliki massa. Semakin besar massa, semakin banyak energi potensial yang tersimpan. Ketika massa dilepaskan dan turun, energi potensial berubah menjadi energi kinetik ketika massa bertambah cepat. Energi kinetik yang dihasilkan dapat berguna, seperti ketika mendorong tiang ke tanah, atau berbahaya, seperti ketika jembatan runtuh.

Energi elastis disimpan dalam deformasi struktur. Misalnya, pegas memiliki bentuk normal, tetapi ketika dikompresi atau diregangkan, pegas menyimpan energi potensial. Ketika dilepaskan, energi potensial dapat melakukan kerja atau dapat menyebabkan kerusakan. Pegas pada jam tangan non-listrik diubah bentuknya dengan memutar jam tangan, dan energi potensial memberi daya pada jam tangan. Pita elastis menyimpan energi potensial ketika diregangkan, tetapi jika putus atau dilepaskan, energi potensial dapat terluka.

Sementara baterai menghasilkan listrik, proses pada akar daya baterai adalah reaksi kimia. Reaksi menciptakan ketidakseimbangan elektron yang menghasilkan muatan listrik di terminal baterai. Akibatnya, baterai menyimpan energi kimia dan listrik.

Energi listrik murni disimpan dalam medan listrik kapasitor. Kapasitor kecil membantu fungsi sirkuit elektronik dan yang lebih besar ditemukan di lampu neon dan beberapa motor listrik. Jika kapasitor besar mengalami korsleting, energi potensial dilepaskan sekaligus dan dapat menyebabkan ledakan atau kebakaran.

Bentuk lain dari energi potensial termasuk energi atom dan energi panas. Atom uranium menyimpan energi nuklir yang dapat dilepaskan dalam reaksi fisi atom. Atom hidrogen menyimpan energi nuklir yang menggerakkan reaksi fusi seperti di matahari dan bom hidrogen. Unsur lain mungkin menyimpan energi potensial nuklir yang dapat dilepaskan dalam reaksi yang belum ditemukan atau yang diketahui tetapi tidak digunakan. Reaksi fisi menggerakkan reaktor nuklir tetapi juga dapat digunakan dalam bom atom.

Energi panas adalah energi suatu zat seperti gas dalam wadah. Energi internal gas sebenarnya adalah energi kinetik pada tingkat molekuler karena tekanan gas disebabkan oleh aksi molekul gas yang memantul ke dinding wadah. Ini adalah energi potensial karena gas dalam wadah memiliki energi yang tersimpan yang dapat melakukan kerja ketika gas mengalir ke wadah lain dengan tekanan lebih kecil. Jika tekanan gas terlalu tinggi wadah bisa meledak, melepaskan semua energi potensial sekaligus dalam ledakan.

Energi potensial berguna karena dapat disimpan dalam penyimpanan sampai dibutuhkan atau dipindahkan ke tempat yang membutuhkan. Dalam setiap kasus, ada bahaya memicu pelepasan energi potensial secara tidak sengaja. Oleh karena itu, energi potensial harus ditangani secara hati-hati agar dapat memenuhi fungsinya dan tidak menimbulkan kerusakan.