Berikut ini Materi Kurikulum Merdeka IPA Kelas 10 Bab 6 Energi Terbarukan Sesuai dengan Buku Terbitan Kemdikbudristek Tahun 2022.
Pada tahun 2022 penerapan kurikulum merdeka mulai diterapkan pada satuan pendidikan yang mengikuti program Sekolah Penggerak dan Sekolah yang melaksanakan secara mandiri.
Kurikulum merdeka bertujuan memberikan pembaharuan guna meningkatkan kualitas pembelajaran yang telah dilaksanakan dari kurikulum sebelumnya. Misalnya seperti Materi IPA Kelas 10 Bab 6 Energi Terbarukan ini.
Kurikulum merdeka belajar memberikan kemerdekaan pada sekolah untuk merancang proses serta materi pembelajaran yang relevan dan kontekstual perubahan dalam kurikulum merdeka ini dengan aspek yang berubah dari kurikulum sebelumnya. Contoh Materi Kurikulum Merdeka IPA Kelas 10 Bab 6 Energi Terbarukan berikut ini sudah Kami Siapkan.
Materi IPA Kurikulum Merdeka ini disusun berdasarkan struktur Kurikulum merdeka sesuai jenjang SMA/MA Kelas 10 Bab 6
Materi IPA Kelas 10 Bab 6 Kurikulum Merdeka
A. Energi
Sejauh ini, kincir air baru berfungsi sebagai alat untuk membantu pengairan sawah. Padahal kincir air tersebut masih dapat dimanfaatkan lebih lanjut lagi sebagai pembangkit energi listrik.
Pada musim kemarau, para petani di Desa Manggungsari ini harus memindahkan air dari Sungai Citanduy menuju ke sawah mereka. Mereka menggunakan kincir air dengan rata-rata diameter sekitar 5 meter yang pada ujung-ujungnya diberi tabung bambu untuk memerangkap air.
Banyaknya air yang mengalir pada Sungai Citanduy dinyatakan dalam besaran debit yang secara matematis dinyatakan dengan persamaan berikut.
Aliran air sungai dengan debit tertentu menyediakan gaya dorong yang dibutuhkan untuk memutar kincir air dan mengangkat air pada tabung bambu hingga mencapai ketinggian sekitar 5 meter. Gaya dorong aliran air sungai tersebut tegak lurus dengan kincir airnya. Gaya tersebut menyebabkan kincir air tersebut berputar disebut torsi. Secara matematis, torsi oleh gaya dorong aliran air sungai tersebut dinyatakan dengan persamaan berikut.
Melakukan usaha artinya cara memindahkan atau menyalurkan energi. Usaha dan energi memiliki satuan yang sama. Dalam SI satuannya adalah Joule (J).
B. Bentuk-bentuk Energi
Kincir air dapat berputar karena gaya dorong aliran air. Bentuk energi yang terlibat pada peristiwa tersebut adalah energi kinetik. Air yang mengalir keluar dari tabung bambu pada kincir air setelah tabung tersebut mencapai pada posisi tertinggi atau puncak kincir air, terjadi akibat adanya gaya tarik dari gravitasi Bumi, sehingga energi yang disalurkan pada air dalam tabung bambu tersebut adalah energi potensial gravitasi.
1. Energi Kinetik. Energi yang dimiliki oleh benda bergerak lurus disebut energi kinetik. Secara matematis, dinyatakan dengan persamaan.
2. Energi Potensial Gravitasi. Di bawah pengaruh gaya gravitasi Bumi, benda akan memiliki energi yang tersimpan. Energi tersebut biasanya disebut dengan istilah Energi Potensial Gravitasi.
3. Kalor. Ketika terjadi perubahan suhu pada benda, terdapat energi yang diserap atau dilepaskan oleh benda, yaitu kalor. Secara matematis kalor dinyatakan dengan persamaan berikut ini.
4. Energi Listrik. Muatan listrik Q memiliki medan listrik, kemudian muatan listrik lainnya q dipindahkan dari satu tempat ke tempat yang lain dalam pengaruh medan listrik Q, maka muatan listrik q memiliki energi. Secara matematis dinyatakan dengan persamaan:
C. Hukum Kekekalan Energi dan Konversi Energi
Energi mekanik merupakan energi yang terlibat pada suatu benda yang berada pada posisi tertentu dan bergerak pada keadaan tertentu. Sederhananya, energi mekanik dinyatakan dengan persamaan berikut ini.
dengan
EM = energi mekanik (J)
EK = energi kinetik (J)
EP = energi potensial gravitasi (J)
Hukum Kekekalan Energi yang bunyinya adalah sebagai berikut “Energi bersifat kekal, artinya energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi dapat berubah bentuk”.
D. Sumber Energi
Terdapat berbagai jenis sumber energi yang dapat dimanfaatkan saat ini.
1. Energi dari Bahan Bakar Fosil. Bahan bakar fosil terbentuk dari proses ilmiah yang dialami oleh sisa-sisa hewan dan tanaman purba dalam kurun waktu yang sangat lama dengan orde jutaan tahun. Bahan bakar fosil tersusun atas senyawa Hidrokarbon. Contoh bahan bakar fosil adalah batubara, minyak bumi, gas alam, dan lain-lain.
2. Energi Biogas. Energi biogas berasal dari limbah organik yang diolah melalui proses anaerobic digestion dengan bantuan bakteri tanpa oksigen, contohnya kotoran sapi, sampah dedaunan, dan sampah-sampah lain yang berasal dari organisme yang belum lama mati atau organisme hidup.
3. Energi Air. Energi air merupakan salah satu energi paling banyak digunakan untuk keperluan pembangkit energi listrik, khususnya di Indonesia. Air ada dimana-mana, jumlahnya tidak pernah habis, dan tetap. Prinsip kerjanya adalah aliran air di permukaan Bumi dibendung kemudian dialirkan menuju ke tempat yang lebih rendah untuk memutar turbin sehingga menghasilkan energi listrik.
4. Energi Angin. Energi angin merupakan sumber energi yang memanfaatkan angin untuk memutar kincir angin sehingga dihasilkan energi listrik.
5. Energi Matahari. Energi matahari merupakan sumber energi yang memanfaatkan matahari untuk menyinari atau memberi energi pada perangkat lempengan logam sel surya, sehingga menghasilkan energi listrik.
6. Energi Gelombang Laut. Energi gelombang laut atau ombak merupakan energi yang bersumber dari gerak naik turunnya gelombang air laut. Gerakan naik turun gelombang air tersebut memberikan tekanan pada turbin, hingga turbin dapat berputar dan mengahasilkan energi listrik.
7. Energi Pasang Surut. Energi pasang surut merupakan energi yang bersumber dari proses pasang surut air laut. Terdapat dua jenis sumber energi pasang surut air laut, yaitu perbedaan tinggi rendah air laut saat pasang dan surut, dan arus pasang surut terutama pada selat-selat yang kecil.
8. Energi Panas Bumi. Salah satu sumber energi yang dapat dikembangkan di Indonesia adalah geothermal atau panas bumi.
E. Sumber Energi Terbarukan dan Sumber Energi Tak Terbarukan
Sumber energi dapat dikategorikan menjadi dua jenis, yaitu sumber energi terbarukan dan sumber energi tak terbarukan.
Sumber Energi Terbarukan merupakan sumber energi yang dapat digantikan oleh proses alami dalam kurun waktu yang sebanding dengan penggunaannya, sehingga tidak akan pernah dapat habis.
Sumber Energi Tak Terbarukan merupakan sumber energi yang terbatas dan proses pergantiannya dalam kurun waktu yang sangat lama secara alami, sehingga pada akhirnya dapat habis.
F. Dampak Eksplorasi dan Penggunaan Energi
Sumber energi yang tidak ramah lingkungan dan pengolahannya menghasilkan sisa buangan berupa karbon yang merupakan salah satu gas rumah kaca. Hal lainnya yang perlu diperhatikan adalah terkait penggunaan energi. Penggunaan energi yang kurang bijak juga dapat menyebabkan kerusakan pada lingkungan.
Sebagai referensi materi dan Pengetahuan : Materi tentang Energi Terbarukan
Pengenalan
Energi terbarukan, juga dikenal sebagai energi bersih atau energi hijau, adalah sumber daya energi yang berasal dari sumber alam yang dapat diperbaharui atau dipulihkan secara alami. Energi terbarukan adalah salah satu solusi utama dalam mengatasi masalah perubahan iklim, peningkatan polusi, dan ketergantungan pada bahan bakar fosil. Materi ini akan membahas berbagai jenis energi terbarukan, manfaatnya, dan tantangan yang harus dihadapi.
Jenis-jenis Energi Terbarukan
Energi Matahari (Solar): Energi dari matahari dapat diubah menjadi listrik melalui panel surya atau digunakan langsung untuk pemanas air dan pemanas ruangan. Ini adalah salah satu sumber energi terbarukan yang paling berlimpah di Bumi.
Energi Angin (Wind): Turbin angin mengubah energi angin menjadi listrik. Energi angin memiliki jejak karbon yang rendah dan dapat digunakan di berbagai daerah.
Energi Air (Hydropower): Energi air dimanfaatkan dengan memanfaatkan aliran sungai dan air terjun untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan listrik. Hidroelektrik adalah salah satu sumber energi terbarukan tertua.
Energi Biomassa: Biomassa adalah bahan organik seperti kayu, limbah pertanian, dan sampah yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik, gas, dan bahan bakar cair.
Energi Geotermal: Energi geotermal dihasilkan dari panas yang berasal dari dalam Bumi. Ini digunakan untuk menghasilkan listrik dan pemanasan.
Manfaat Energi Terbarukan
Ramah Lingkungan: Energi terbarukan menghasilkan emisi karbon yang jauh lebih rendah dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil, membantu mengurangi polusi udara dan kontribusi terhadap perubahan iklim.
Sumber Energi Terbarukan: Sumber-sumber energi terbarukan dapat diperbaharui secara alami, menjadikannya sumber energi yang berkelanjutan dan tak terbatas.
Penciptaan Lapangan Kerja: Industri energi terbarukan menciptakan lapangan kerja baru dalam sektor perancangan, produksi, instalasi, dan pemeliharaan.
Diversifikasi Energi: Energi terbarukan membantu negara-negara untuk mengurangi ketergantungan pada impor bahan bakar fosil dan meningkatkan keamanan energi.
Efisiensi Energi: Banyak teknologi energi terbarukan semakin efisien dalam menghasilkan energi, mengurangi kerugian energi dalam prosesnya.
Tantangan dalam Pemanfaatan Energi Terbarukan
Variabilitas: Energi angin dan matahari adalah sumber daya yang tidak dapat diprediksi dengan tepat, yang dapat menyebabkan masalah ketidakstabilan dalam pasokan energi.
Investasi Awal: Meskipun biaya energi terbarukan telah menurun, biaya awal untuk instalasi infrastruktur masih cukup tinggi.
Ketersediaan Lokasi: Tidak semua lokasi cocok untuk pengembangan energi terbarukan, seperti energi angin yang memerlukan lokasi dengan angin yang cukup kuat.
Penyimpanan Energi: Penyimpanan energi adalah tantangan penting dalam memanfaatkan energi terbarukan secara efektif.
Kesimpulan
Energi terbarukan adalah bagian penting dari solusi untuk mengatasi perubahan iklim dan menciptakan masa depan energi yang berkelanjutan. Sumber-sumber energi ini berlimpah, ramah lingkungan, dan dapat membantu mengurangi ketergantungan kita pada bahan bakar fosil yang terbatas. Meskipun ada tantangan yang harus diatasi, pengembangan teknologi dan investasi dalam energi terbarukan akan membawa manfaat jangka panjang bagi planet kita dan generasi mendatang.
Demikianlah Materi Mata Pelajaran IPA Kelas 10 Jenjang SMA/MA khususnya pada Bab 6 tentang Energi Terbarukan, semoga materi ini dapat membantu para siswa yang akan menggunakannya sebagai bahan belajar dan berlatih.