Makalah Matahari Sebagai Sumber Energi

BAB I
PENDAHULUAN

Energi surya atau matahari telah dimanfaatkan di banyak belahan dunia dan jika dieksplotasi dengan tepat, energi ini berpotensi mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu yang lebih lama. Matahari dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. Potensi masa depat energi surya hanya dibatasi oleh keinginan kita untuk menangkap kesempatan.

Ada banyak cara untuk memanfaatkan energi dari matahari. Tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi energi kimia dengan menggunakan fotosintesis. Kita memanfaatkan energi ini dengan memakan dan membakar kayu. Bagimanapun, istilah “tenaga surya” mempunyai arti mengubah sinar matahari secara langsung menjadi panas atau energi listrik untuk kegunaan kita. dua tipe dasar tenaga matahari adalah “sinar matahari” dan “photovoltaic” (photo- cahaya, voltaic=tegangan)Photovoltaic tenaga matahari: melibatkan pembangkit listrik dari cahaya. Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron, pertikel bermuatan negative yang membentuk dasar listrik.



BAB II
MATAHARI SEBAGAI SUMBER ENERGI

1. Matahari 

Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata ia tidak bulat betul.ia mempunyai semacam ekuator dan kutub karena gerak rotasinya.garis tengah ekuatorialnya : 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebi pendek.

Jarak matahari kebumi adalah 93 juta mil. Jarak ini dipakai sebagai suatu astronomi. Satu satuan astronomi (astronomical =AU=93 juta mil =14,juta KM). Dibandingkan denagn bumi diameeter bumi kira-kira 100 kali diamter bumi. Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi.

Bagaimana dengan temperatur bumi, menurut perhitungan para ahli temperatur dipermukaan matahari 60000C ; jenis batuan atau logam apapun yang kita kenal dibumi ini akan lebur pada temperatur setinggi itu. Temperatu tertinggi terlelatak dibagian tengahnya yang diperkirakan tidaak kurang dari 25 juta 0 C. Pada pembukaannya tampak ada bercak hitam dengan adanya bercak hitam itulah orang bisa menghitung kecepatan matahri mengadakan rotasi, yaitu 27 hari. Namun semakin dekat ke kutubnya ternyata makin lambat, dekat kutub kecepatan rotasi adalah 34 hari. Lapisan bola matahari bagian dalam disebut photosfer, tebalnya kira-kira 220 mil dari lapisan ini terdapat semburan api yang berasal dari suatu ledakan. Semburannya mencapai ketinggian 140 ribu mil.lapsan luar dari photosfer yang di ebut chromosfer,berwarna kemerahan dan bersal dari hidrogen yang pijar.lapisan ini menyamai lidah-lidah api yang menjilat ke luar. Tebal chomosfer kira-kira 9.000 mil,lapisan lebih luar dari chomorfer adalah korona. Korona berupa sinar kemilauan yang tebalnya kadang-kadang melebihi garis tengah matahari itu sendiri. Korona nampak jelas waktu gerhana matamari.

Matahari ini sangat penting bagi kehidupan di bumi karena :
  1. Merupakan sumber sinar dan sumber panas (energi) utama bagi bumi. Minyak bumi dam batu-batu itu sebenrnya juga berasal dari energi matahari yang pada jaman dahulu diserap oleh tumbuhan atau binatng.
  2. Matahari mengontrol nstabilitas /peredaran bumi yang berarti mengontrol terjadinya siang dan malam, bulan, tahun serta juga mengontrolperedaran pelanet lain.
  3. Matahari adalah bintang yng terdekat, maka dengan mempelajari matahari kita tak langsung dapat memahami bintang lain.

Matahari bukanlah benda padat tetapi merupakan lapisan dari beberapa macam gas dengan tekanan dan temperatur dan tekanan yang sangat tinggi matahri dengan bahan bakar hidrogen akan mengalaami masa kehabisan bahan bakar. Akakibatnya intinya akan menyusut dan menghasilkan lebi benyak energi (bukan cahaya). Energi tersebut membuat matahari membesar (disebut bintang raksasa merah) yang pada akhirnya akan menelan bumi matahari melepaskan lapisan luar, menghasilkan awan besar (nebula pelanet), dan sisanya mendingin menyusut dan menjadi black hole. Bila bahan bakar habis terkiras matahari menjadi labil, meledak dan menjadi supernopa. Diperkirakan umur matahari sampai sekarang 5.109 tahun atau sekitar 10 miliar tahun dan akan berakhir 5 miliar tahun lagi, bintang yang besar biasanya tidak berumur panjang.

2. Urutan-urutan evolusi matahari

Adapun urutan-urutan evolusi matahari adalah sebagai berikut :

  1. Bentuk awal dari matahari dan anggota tatasurya adalah awan, debu dan gas hidrogen yang mengambang dalam antariksa.
  2. Sekitar 5 miliar tahun yang lalu awan debu tersebut mulai menyusut karena gravitasi zdarah-zdarah dalam awan. Dalam proses memadat awan tersebut mulai berputar dan memanas.
  3. Pemanasan yang paling hebat terjadi dipusat awan terjadilah sebuah benda panas dipusat awan, dipinggirnya dikitari oleh awan.
  4. Bendaa panas dipusat tersbut semakin lama semakin menyusut dan semakin panas sedangkan awan yang mengitarinya mulai mengumpul menjadi awan-awan yang lebih kecil dan terpisah-pisah.
  5. Zdarah-zdarah dalam awan pinggiran yang mengitarinya mulai membentuk benda-benda yang terpisah. Lebih banyaj butir (zdarah) yang berasal dari antariksa atau benda pusat yang panas tersebut.
  6. Reaksi fusi, yaitu berubah menjadi helium , mulai terjadi dalam benda puasat diikuti penyusutan yangkemudian menghasilkan panas dan tekanan hebat. Awan bagian luar terus memadat karena terlampau kecil untuk menciptakan fusi.
  7. Benda pusat menjadi sebuah bintang (matahari), sementara pengembangan energi yang disebabkan olah fusi, diimbangi oleh penyusutan akibat adanya gravitasi. Matahari mulai berpijar secara tetep kira-kira 5 miliyar tahun lalu. Pelanet-pelanetpun terbentuk kira-kira pada waktu yang sama.
  8. Matahari akan tetap bersinar terus selama 5 miliyar tahhun lagi (dari sekarang) sebelum mati. Selama ini tatasurya tetap tidak berubah.
  9. Kemudian persediaan bahan bakar hidrogen dalam matahari berkurang dan inti mataharipun menyusut.
  10. Penyusutan ini menghasilkan banyak energi. Energi yang menyebabkan penyusutan matahari terhenti, bahkan matahari akan berkembang
  11. Matahari akan mulai membesar dan menjadi bintang raksasa merah yang akan menelan pelanet-pelanet dalam, termasuk bumi.
  12. Helium yang terbentuk oleh fusi selama kehidupan matahari mulai membakar. Akibatnya, matahari mulai mengembang lagi.
  13. Menjelang habisnya helium, matahari menjadi labil. Matahari melepas lapisan luarnya, sedangkan sisanya akan runtuh kedalam.
  14. Matahari menjadi bintang kerdil putih, kurang lebih sebesar bumi, namun tetap menghasilkan bahang (panas energi).
  15. Pada akhirnya produksi energi berhenti dan matahari pun mati, menjadi benda dingin dan gelap, ini terjadi kira-kira 5 miliyar tahun yang akan datang.

3. Matahari Sebagai Sumber Energi Bagi Atmosfer

Matahari adalah bintang terdekat dengan Bumi dengan jarak rata-rata 149.680.000 kilometer (93.026.724 mil). Matahari serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh manusia) membentuk Tata Surya. Matahari dikategorikan sebagai bintang kecil jenis G. Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat betul. Matahari mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya. Garis tengah ekuatorialnya 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih pendek. Matahari merupakan anggota Tata Surya yang paling besar, karena 98% massa Tata Surya terkumpul padamatahari.

Di samping sebagai pusat peredaran, matahari juga merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya. Matahari terdiri dari inti dan tiga lapisan kulit, masing-masing fotosfer, kromosfer dan korona. Untuk terus bersinar, matahari, yang terdiri dari gas panas menukar zat hidrogen dengan zat helium melalui reaksi fusi nuklir pada kadar 600 juta ton, dengan itu kehilangan empat juta ton massa setiap saat.

Matahari dipercayai terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu. Kepadatan massa matahari adalah 1,41 berbanding massa air. Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai konstan surya menyamai 1.370 watt per meter persegi setiap saat. Matahari sebagai pusat Tata Surya merupakan bintang generasi kedua. Material dari matahari terbentuk dari ledakan bintang generasi pertama seperti yang diyakini oleh ilmuwan, bahwasanya alam semesta ini terbentuk oleh ledakan big bang sekitar 14.000 juta tahun lalu.

Matahari adalah sember energi terbentuknya lapisan ozon. Lapisan ozon adalah lapisan di atmosfer pada ketinggian 19 - 48 km (12 - 30 mil) di atas permukaan Bumi yang mengandung molekul-molekul ozon. Konsentrasi ozon di lapisan ini mencapai 10 ppm dan terbentuk akibat pengaruh sinar ultraviolet Matahari terhadap molekul-molekul oksigen. Peristiwa ini telah terjadi sejak berjuta-juta tahun yang lalu, tetapi campuran molekul-molekul nitrogen yang muncul di atmosfer menjaga konsentrasi ozon relatif stabil. Ozon adalah hasil reaksi antara oksigen dengan sinar ultraviolet dari matahari. Ozon di udara berfungsi menahan radiasi sinar ultraviolet dari matahari pada tingkat yang aman untuk kesehatan kita semua.

Matahari merupakan sumber energi pembentukan awan yang merupakan dasar dari pembentukan hujan di atmofser. Matahari menguapkan air yang ada di Bumi atau dapat juga disebut evapotranspirasi. Evapotranspirasi merupakan gabungan peristiwa evaporasi dan transpirasi, kedua proses ini merupakan perubahan air menjadi uap air sebagai hasil pemanasan oleh matahari dari permukaan bumi ke atmosfer. Evaporasi terjadi pada sungai, danau, laut, waduk dan permukaan tanah Transpirasi terjadi pada tanaman melalui sel-sel stomata. Matahari merupakan faktor tertinggi dalam terjadinya proses evapotranspirasi, yaitu sekitar 95% proses terjadinya evapotranspirasi terjadi dengan bantuan matahari.

Dari proses evapotranspirasi inilah yang akhirnya akan berubah menjadi uap air, dari uap air tersebut akan membentuk awan. Lama-kelamaan awan tersebut berkumpul di atmosfer, dan membentuk hujan. Hujan merupakan peristiwa yang penting bagi sumber kehidupan. Pembagian air keseluruh wilayah permukaan di Bumi dapat dilakukan dengan adanya peristiwa hujan.

4. Jarak matahari dengan Bumi

Jarak matahari ke bumi adalah 93.000.000 mil. Jarak ini dipakai sebagai satuan astronomi. Satu satuan astronomi (Astronomical Unit = AU) adalah 93 juta mil = 148 juta km. Dibandingkan dengan bumi, diameter matahari kira-kira 112 kali diameter Bumi. Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi. Cahaya matahari menempuh masa 8 menit untuk sampai ke Bumi dan cahaya matahari yang terang ini dapat mengakibatkan siapapun yang memandang terus kepada matahari menjadi buta.

5. Suhu

Menurut perhitungan para ahli, temperatur di permukaan matahari sekitar 6000 derajat Celsius namun ada juga yang menyebutkan suhu permukaan sebesar 5500 derajat Celsius. Jenis batuan atau logam apapun yang ada di Bumi ini akan lebur pada suhu setinggi itu. Temperatur tertinggi terletak di bagian tengahnya yang diperkirakan tidak kurang dari 25 juta derajat Celsius namun disebutkan juga kalau suhu pada intinya 15 juta derajat Celsius. Ada pula yang menyebutkan temperatur di inti matahari kira kira sekitar 13.889.000°C. Menurut JR Meyer, panas matahari berasal dari batu meteor yang berjatuhan dengan kecepatan tinggi pada permukaan matahari. Sedangkan menurut teori kontraksi H Helmholz, panas itu berasal dari menyusutnya bola gas. Ahli lain, Dr Bothe menyatakan bahwa panas tersebut berasal dari reaksi-reaksi nuklir yang disebut reaksi hidrogen heliumsintetis.

6. Perputaran Matahari

Matahari berputar 25,04 hari bumi setiap putaran dan mempunyai gravitasi 27,9 kali gravitasi Bumi. Terdapat julangan gas teramat panas yang dapat mencapai hingga 100.000 kilometer ke angkasa. Semburan matahari 'sun flare' ini dapat mengganggu gelombang komunikasi seperti radio, TV dan radar di Bumi dan mampu merusak satelit atau stasiun angkasa yang tidak terlindungi. Matahari juga menghasilkan gelombang radio, gelombang ultra-violet, sinar infra-merah, sinar-X, dan angin matahari yang merebak ke seluruh tata surya.

Bumi terlindungi daripada angin matahari oleh medan magnet bumi, sementara lapisan ozon pula melindungi Bumi daripada sinar ultra-violet dan sinar infra-merah. Terdapat bintik matahari yang muncul dari masa ke masa pada matahari yang disebabkan oleh perbedaan suhu di permukaan matahari. Bintik matahari itu menandakan kawasan yang "kurang panas" berbanding kawasan lain dan mencapai keluasan melebihi ukuran Bumi. Kadang-kala peredaran Bulan mengelilingi bumi menghalangi sinaran matahari yang sampai ke Bumi, oleh itu mengakibatkan terjadinya gerhana matahari.

7. Manfaat matahari


  • Matahari mempunyai fungsi yang sangat penting bagi bumi. Energi pancaran matahari telah membuat bumi tetap hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis, dan banyak hal lainnya.
  • Merupakan sumber energi (sinar panas). Energi yang terkandung dalam batu bara dan minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari.
  • Mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol terjadinya siang dan malam, tahun serta mengontrol planet lainnya. Tanpa matahari, sulit membayangkan kalau akan ada kehidupan di bumi.
  • Dimanfaatkan sebagai energi alternatif. Sel surya dan panel surya dapat menghasilkan energi listrik.

BAB III
KESIMPULAN

Dari pembahasan tentang Matahari Sebagai Sumber Energi diatas kami menarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata ia tidak bulat betul.ia mempunyai semacam ekuator dan kutub karena gerak rotasinya.

2. Garis tengah ekuatorial matahari adalah : 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebi pendek.

3. Jarak matahari kebumi adalah 93 juta mil. Jarak ini dipakai sebagai suatu astronomi. Satu satuan astronomi (astronomical =AU=93 juta mil =14,juta KM). Dibandingkan denagn bumi diameeter bumi kira-kira 100 kali diamter bumi. Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi.

4. Matahari dipercayai terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu. Kepadatan massa matahari adalah 1,41 berbanding massa air. Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai konstan surya menyamai 1.370 watt per meter persegi setiap saat.

5. Matahari mempunyai fungsi yang sangat penting bagi bumi. Energi pancaran matahari telah membuat bumi tetap hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis, dan banyak hal lainnya.

Daftar Pustaka

  • Ahmdi, Abu. 2000.ilmu alamiah dasar. Jakarta : PT. Rineka Secipta.
  • Darmadjo, Hendro.1995.ilmiah alamiah dasar. Jakarta. Depag.
  • Darmodjo & Kaligis. 2004. Ilmu Alamiah Dasar.Pusat Penerbitan Universitas Terbuka. Jakarta.
  • Jasin, maskoeri. 1993.ilmu alamiah dasar. Jakarta :PT. Raja Grapindo Persada.
  • Sudjana, Nana. 2005.tuntunan penyusunan karya ilmiah. Bandung : Sinarabaru Algensindo.
Anda baru saja membaca artikel berkategori Makalah dengan judul Makalah Matahari Sebagai Sumber Energi.By : Belajar dan Pembelajaran
Ditulis oleh: Dede Yahya