4. LKPD Energi & Perubahannya

DAFTAR ISI

SAMPUL................................................................ ....................................... ..............................1
DAFTAR ISI ......................................................... ....................................... ..............................2
Kompetensi Dasar............................................ ....................................... ..............................3
Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) . ....................................... ..............................3
Tujuan Pembelajaran...................................... ....................................... ..............................3
Pengantar............................................................ ....................................... ..............................4
Prosedur Kegiatan 1........................................ ....................................... ..............................7
Prosedur Kegiatan 2........................................ ....................................... ..............................8

2

KOMPETESI DASAR
4.8. Menyajikan hasil analisis berdasarkan hasil pengamatan tentang usaha, energi dan daya dalam
kehidupan sehari-hari
INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI
4.8.1. Menunjukkan perubahan energi yang terjadi pada beberapa sistem
TUJUAN PEMBELAJARAN
4.8.1.1. Setelah melakukan percobaan dengan laboratorium virtual, peserta didik diharapkan mampu
menunjukkan perubahan energi yang terjadi pada beberapa system dengan benar.

3

Pengantar

PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya)
Matahari merupakan salah satu dari sumber energi. Bumi tanpa matahari pasti tidak
akan dapat kita huni bersama. Dengan adanya matahari, tumbuhan bisa
berfotosintesis dan memberikan oksigen untuk dihirup, dengan adanya matahari
jemuran dirumah bisa kering, dengan adanya matahari siklus angin dapat bekerja
dengan baik, dengan adanya matahari suhu dibumi sangat stabil serta banyak lagi
manfaatnya.
Saat ini PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya) atau panel surya sudah
berkembang sangat pesat. Dimana cahaya matahari yag diterima oleh panel surya
sudah dapat disimpan pada baterai sehigga dapat di simpan dan digunakan pada
saat dibutuhkan.

Di Indoensia, seluruh energi listrik disuplai oleh perusahaan listrik Negara (PLN).
Jadi untuk perkembangan panel surya hanya digunakan oleh pribadi.
Sedangkan dinegara-negara maju, sudah menggunakan teknologi PLTS untuk
merambah kedunia otomotif, dimana dibuatnya mobil-mobil dengan energi
matahari dan danau buatan untuk menampung panel surya yang bertugas sebagai
energi listrik di wilayah tersebut.
Selain pada dunia otomotif, dari dunia teknologi gadget dan elektronik juga sudah
mengembangkan teknologi panel surya ini. banyak sekali produk-produk yang
memakai panel surya sebagai sumber dayanya. Misalnya smartphone, powerbank,
dan lain-lain.
Perkembangan-perkembangan terus dilakukan demi mencapai kesejahteraan
masyarakat dunia agar tidak lagi menggunakan bahan posil yang tidak ramah
lingkungan serta terbatas
Energi di alam ini banyak sekali. Berdasarkan hukum kekekalan energi, menyatakan
bahwa jumlah energi dari sebuah sistem tertutup itu tidak berubah. Energi akan
tetap sama. Energi tersebut tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan oleh
manusia. Namun energi dapat berubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lain.

4

SHS (Solar Home System)
Solar Home Sistem adalah sistem pembangkit listrik yang berdiri sendiri, cocok
untuk aplikasi residen seperti peralatan rumah, penerangan, komputer, dan pipa air
yang terbuat dari solar panel, solar charge controller, inverter dan baterai. Sistem ini
merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan, tidak menghasilkan radiasi
elektromagnetik, serta mudah dalam instalasi dan perawatannya. Jumlah energi
yang dihasilkan bergantung pada intensitas cahaya matahari dan jumlah modul
surya yang dipasang.

Secara umum setiap pembangkit listrik tenaga surya, apakah itu rumah atau stasiun
industri besar, terdiri dari komponen berikut:
1. Set panel surya – targetnya adalah mengubah sinar matahari menjadi listrik.
2. Charge controller – berfungsi untuk pengisian daya baterai yang efisien atau

beralih antara sumber daya yang digunakan. Pengontrol memutuskan sumber
energi mana yang akan digunakan sistem
3. Baterai – diperlukan untuk menyimpan kelebihan listrik, untuk digunakan nanti
di malam hari ketika panel surya tidak beroperasi. Dalam beberapa kasus, tidak
perlu menggunakan baterai, misalnya, dalam sistem on-grid atau sistem yang
menggunakan semua energy listrik dengan segera.
4. AC / DC Inverter – berfungsi untuk mengubah arus DC panel surya atau baterai
menjadi arus bolak-balik/AC yang digunakan di sebagian besar peralatan rumah
tangga.
5. Peralatan lainnya – kabel, koneksi, mounting bracket, sensor temperatur, dan
lain lain
Solar Home System (SHS) menggunakan sistem DC Coupling. Energi dari matahari
disimpan pada baterai. Penggunaan energi umumnya malam hari untuk penerangan
dan kebutuhan energi listrik esensial / minimal lainnya.
Beruntungnya Indonesia terletak di garis khatulistiwa yang memiliki ketersediaan
sinar matahari yang banyak sehingga sangat ideal untuk menggunakan solar home
system. Daerah rumah yang memiliki paparan sinar matahari yang banyak biasanya
membutuhkan lebih sedikit panel surya daripada daerah rumah yang tertutup.
Rumah yang berukuran besar membutuhkan banyak energi listrik, dan biasanya
rumah ini akan membutuhkan lebih banyak jumlah panel surya. Namun, jika rumah

5

Anda memiliki peralatan elektronik yang hemat energi, mungkin konsumsi daya di
rumah Anda jauh lebih sedikit daripada rumah dengan ukuran lebih kecil.
Dalam masalah pemasangan, panel surya bisa ditempatkan di di berbagai jenis
permukaan. Namun, Anda harus menempatkan panel tersebut di antara peralatan
elektronik seperti unit AC sehingga peralatan elektronik tersebut dapat
menggunakan energi surya secara langsung.
Nah...
Bagaimana perubahan energi yang terjadi pada beberapa sistem di alam?
Apakah pada setiap benda memiliki energi?
Apakah setiap bentuk energi dapat berubah ke bentuk energi lain dalam
sistem yang berbeda?
Bagaimanakah perpindahan energi yang terjadi?
Persoalan-persoalan tersebut akan kita analisis bersama.
Alat/Bahan
- Gawai
- Aplikasi Phet Interactive Simulation
Merumuskan Masalah

Melakukan Penyelidikan
Prosedur Kegiatan 1

1. Bukalah aplikasi Phet Interactive Simulation pada komputer atau HP, atau klik
link berikut :
https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and
changes/latest/energy-forms-and-changes_en.html

2. Setelah muncul tampilan seperti pada gambar berikut, kemudian pilih intro
atau pengantar .

6

3. Setelah kita pilih intro, makan akan muncul tampilan seperti gambar berikut :

4. Beri tanda centang (√) pada box Energy Symbols dan Link Heaters
5. Pindahkan kubus “iron/besi” di atas tungku, kemudian pindahkan

termometer didekat kubus tersebut.

6. Catatlah jumlah E awal sebelum dipanaskan.
7. Ubahlah suhu dengan memindahkan heat controller (pengatur suhu) ke

bagian heat (panas).
8. Amati kenaikan suhu pada termometer. Kemudian catatlah jumlah Energi E

yang timbul.
9. Kembalikan heat controller pada posisi normal, amati jumlah energi yang

masih berada pada kubus “iron”.

7

10. Ulangi percobaan tersebut dengan mengganti kubus iron dengan bata (brick),
air (water), dan minyak (olive oil) .

PROSEDUR KEGIATAN 2
1. Bukalah aplikasi Phet Interactive Simulation pada komputer atau HP, atau

klik link berikut :
https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-
changes/latest/energy-forms-and-changes_en.html
2. Setelah muncul tampilan seperti pada gambar berikut, kemudian pilih system.

3. Beri tanda centang (√) pada box Energy Symbols,

4. Pilihlah salah satu sumber energi dengan mengklik gambar “kran”, kemudian
bukakran air sehingga air keluar dari kran sehingga air menggerakkan turbin.

5. Amati perubahan energi yang terjadi dari sumber energi
6. Catat hasil pengamatan tersebut ke dalam tabel!
7. Ubahlah sumber energi dan catat kembali perubahan energi pada masing-

masing perangkat!
8. Catat hasil pengamatan ke dalam tabel!
Tabulasi Data
Hasil Pengamatan
Tabel 1
Pengaruh perubahan suhu terhadap jumlah energi E pada benda

8

No. Heat controller Waktu Jenis benda
1. Heat (panas) (sekon) Iron Brick Water

2. Cool (dingin) 0
20
40
60
0
20
40
60

Tabel II
Perubahan energi pada sistem

No. Sistem I Sistem II Sistem III Perubahan energi yang terjadi
1 Air mengalir Turbin Pemanas Air
Pemanas Air
2 Sinar matahari Turbin Pemanas Air
Pemanas Air
3 Teko dipanaskan Turbin Bohlam
Bohlam
4 Anak main sepeda Turbin Bohlam
Bohlam
5 Air mengalir Turbin Lampu Neon
Lampu Neon
6 Sinar matahari Turbin Lampu Neon
Lampu Neon
7 Teko dipanaskan Turbin Turbin
Turbin
8 Anak main sepeda Turbin Turbin
Turbin
9 Air mengalir Turbin

10. Sinar matahari Turbin

11. Teko dipanaskan Turbin

12. Anak main sepeda Turbin

13. Air mengalir Turbin

14. Sinar matahari Turbin

15. Teko dipanaskan Turbin

16. Anak main sepeda Turbin

9

17. Air mengalir Panel surya Pemanas Air

18. Sinar matahari Panel surya Pemanas Air

19. Teko dipanaskan Panel surya Pemanas Air

20. Anak main sepeda Panel surya Pemanas Air

21. Air mengalir Panel surya Bohlam

22. Sinar matahari Panel surya Bohlam

23. Teko dipanaskan Panel surya Bohlam

24. Anak main sepeda Panel surya Bohlam

25. Air mengalir Panel surya Lampu Neon

26. Sinar matahari Panel surya Lampu Neon

27. Teko dipanaskan Panel surya Lampu Neon

28. Anak main sepeda Panel surya Lampu Neon

29. Air mengalir Panel surya Turbin

30. Sinar matahari Panel surya Turbin

31. Teko dipanaskan Panel surya Turbin

32. Anak main sepeda Panel surya Turbin

Diskusi

1. Perhatikan gambar (water, iron, brick) yang tampak pada bagian intro. Pada
saat benda belum diberi perlakuan, apakah benda sudah memiliki energi?
Bagaimanakah jumlah energi pada masing-masing benda?

2. Berdasarkan data pada tabel I, Bagaimanakah yang terjadi pada termometer
saat alat pemanas diubah dari normal ke heat, dan normal ke cool ?

3. Apakah yang terjadi pada jumlah Energi yang tersimpan pada saat suhu yang
ditunjukkan termometer semakin tinggi?

10

4. Apakah perbedaan jenis benda berpengaruh terhadap besarnya energi yang
tersimpan pada benda setelah dipanaskan?

11

5. Berdasarkan Tabel 1, buatlah grafik hubungan antara waktu dan jumlah
energi yang tersimpan dalam benda pada jenis benda pertama, kedua dan
ketiga!

Gunakan data berdasarkan Tabel 2,
6. Apakah fungsi sistem I?
7. Apakah fungsi sistem II?

12

8. Apakah fungsi sistem III?

9. Apakah saat ketiga sistem tersebut dihubungkan pasti akan
terjadi perubahanenergi? Jelaskan!

10. Apakah ada energi yang hilang pada sistem yang terbentuk ?

11. Perubahan energi apa sajakah yang dapat terjadi dalam sistem tersebut?

Kesimpulan
Berdasarkan seluruh kegiatan, buatlah simpulan apa saja yang sesuai dengan tujuan
kegiatan ini!

13