Makalah Aliran energi

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Semua organisme yang berada dekat dengan permukaan bumi terus menerus menerima sinar matahari radiasi panas bergelombang panjang dari permukaan matahari tersebut. Kedua faktor ini mempengaruhi iklim dari lingkungan (temperatur, penguapan air, gerakan udara dan air) tetapi hanya sedikit dari bagian radiasi penyinaran matahari yang dapat diubah oleh proses fotosintesis menjadi energi bagi komponen-komponen biotik dalam suatu ekosistem.
Keberadaan organisme dipengaruhi oleh perubahan radiasi total ini, namun keterpaduan radiasi matahari memasuki stratum atutotropik, yaitu energi sinar matahari yang diterima tumbuhan hijau setiap hari adalah sangat penting bagi produktivitas dan pertukaran hara mineral dalam ekosistem. Masukkan energi primer ini menggerakkan sistem biologis.
Simpanan dan aliran energi menyertai semua segi sistem, dan konsep-konsep alamiah energi memberikan kesamaan dalam pemahaman dasar sumber struktur dan proses.
Sumber-sumber energi mengontrol sistem lingkungan menurut tanda dari aliran-aliran masuk energi diberikan definisi-definisi energi, panas, kerja, usaha, energi bebas, entropi dan temperatur serta prinsip dasar-dasar yang mengontrol sumber energi dan simpanan energi.
Proses-proses arus energi kimia juga menunjang organisasi ekosistem dan bertanggung jawab identitas fungsional dari ekosistem tersebut. Di dalam setiap ekosistem tersebut akan terjadi interaksi antar organisme yang akan mengubah dan mentransfer energi serta zat-zat kimia. Sumber energi yang utama adalah sinar matahari, foton-foton tertentu dari matahari akan digunakan untuk membuat energi kimia melalui proses fotosintesis.

1.2. Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah agar mahasiswa mampu memahami konsep tentang proses dalam ekosistem yang membahas tentang aliran energi.

BAB II
ISI
2.1. Panas dan Energi
Energi adalah suatu kuantitas umum bagi semua proses, energi mengalir, disimpan, dan bentuknya ditransformasikan. Energi digunakan sebagai ukuran umum untuk jenis aktivitas. Simpanan dan aliran dengan energi yang lebih banyak menunjukkan aktivitas yang lebih banyak pula. Satu bentuk energi adalah panas, yang merupakan ukuran pergerakan molekul-molekul. Bila terdapat lebih banyak pergerakkan molekul, maka materi akan mengembang atau memuai. Derajat atau tingkat pemuaian dipakai sebagai skala ukuran yang disebut temperatur, yang merupakan ukuran konsentrasi panas.

2.2. Sumber Energi Potensial
Sistem terbuka memerlukan energi yang berasal dari sumber luar. Energi suatu jenis yang dapat mendukung proses sistem adalah energi potensial. Pengaruh-pengaruh luar yang melintasi batas menuju ke dalam satu ekosistem, yang didorong oleh energi gaya dari luar yang berasal dari sumber energi potensial yang disebut fungsi-fungsi gaya. Aliran energi selalu disertai oleh gaya dan sebaliknya pula. Konsep-konsep aksi sebab akibat dalam berbagai bidang dinyatakann dalam banyak cara, namun dalam bahasa apapun terdapat implikasinya yaitu bahwa suatu kuantitas yang ditambahkan dari luar mempunyai suatu komponen yang mempengaruhi aliran energi.

2.3. Hukum I TERMODINAMIKA
Sejarah panjang dalam penelitian telah menunjukkan bahwa energi yang diukur menurut ekuivalensi panasnya tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan dalam proses apapun. Jadi diagram jaringan aliran dan interaksi apapun akan memiliki jumlah aliran-aliran masuk plus energi yang mengalir keluar. Bila suatu diagram sistem digambar dengan bahasa sirkuit energi, maka bilangan untuk aliuran-aliran dapat dituliskan pada alur-alur, dan jumlah alira-aliran masuk akan sama dengan yang disimpan plus yang mengalir keluar. Bila terjadi kondisi seimbang dinamis sehingga simpanan tidak berubah, maka aliran masuk energi sama dengan aliran keluar energi. Kita sebut diagram dengan aliran masuk dan aliran keluar energi tertulis pada alur-alur dan bilangan pada alur sebagai diagram hukum pertama.



2.4. Kerja
Bila suatu gaya bekerja pada satu gaya berlawanan untuk satu jarak maka energi yang ditransformasikan adalah produk gaya kali jarak..
Salah satu prestasi terbesar dari abad ke-19 dalam mengembangkan konsep umum tentang energi adalah dalam menunjukkan bahwa selalu terdapat kesamaan ekuivalensi mekanis dari panas. Kerja mekanis yang dilakukan dapat diubah menjadi panas. Kerja mempunyai ekuivalensi dengan panas dan karenanya merupakan suatu bentuk energi.
Dalam bahasa awam kerja berarti tranformasi energi berguna dimana penggunaan dapat didefinisikan sebagai memberikan kontribusi terhadap kelangsungan sistem di mana proses merupakan bagian dari sistem. Namun secara umum didefinisikan sebagai suatu transformasi energi yang berguna.

2.5. Hukum II TERMODINAMIKA
Semua proses riil diikuti oleh aliran energi dan transformasi,dan sebagian kemampuan energi untuk mempertahankan kerja hilang. Sifat energi yang terlihat yaitu berupa penyusutan dalam proses riil apapun sehingga melakukan kerja yang lebih sedikit biasanya diterangkan sebagai hukum kedua termodinamika. Konsentasi energi cenderung terdegradasi dengan cara didispersikan dalam ruang atau dengan diubah menjadi panas terdispersi, yaitu gerakan acak molekul-molekul. Prinsip-prinsip atau dasar-darasnya disebut panah waktu.
Hukum 2 termodinamika tidak saja memerlukan pembuangan panas pada semua proses dan alur yang menunjukkan disfersi energi, namun juga bahwa semua simpanan yang mempunyai pembuangan panas yang semacam itu untuk menunjukkan bahwa energi terdegradasi oleh adanya disfersi konsentrasi. Hal itu terjadi pada semua jenis simpanan yaitu energi murni, materi, informasi, uang, dan sebagainya.

2.6. Prinsip Tenaga Maksimum
Pemaksimuman tenaga berguna merupakan prinsip desain paling umum dari sistem yang mampu mengorganisis dirinya sendiri.
Prinsip tenaga maksimum didefenisikan sebagai pemaksimuman tenaga berguna dan hubungannya dengan hukum ke-2 termodinamika. Karena semua proses mendispersikan energi, maka transformasi energi merupakan suatu kehilangan dan tidak berguna jika transformasi jika tidak menghasilkan suatu produk yang bernilai khusus bagi sistem, jadi meletakkan energi dalam suatu bentuk yang tidak ada sebelum terjadi transformasi.

2.7. Panas Dan Entropi
Panas terdegradasi, yang berarti semua panas pada temperatur sama, tidak dapat melakukan kerja pada tingkat makroskopis, tetapi bila terdapat suatu perbedaan dalam temperatur (perbedaan dalam konsetrasi panas), perbedaan ini dapat menggerakkan transformasi lain. Beberapa persen dari panas dapat dikonfirmasikan menjadi kerja mekanis, beberapa faktor transformasi kwalitas energi dari suatu beda panas menjadi kerja mekanis.

2.8. Hukum III TERMODINAMIKA
Kapasitas panas adalah energi yang diperlukan untuk meningkatkan temperatur suatu massa sebesar 1ºK. Karakteristik molar disebut panas spesifik. Panas spesifik dengan meningkatnya temperatur. Pada temperatur yang lebih tinggi materi melewati perubahan fase seperti misalnya dari padatan menjadi cair, dari cair ke uap, dan lebih banyak lagi energi yang diperlukan. Lebih banyak energi molekular terlibat dalam semua gerakan molekul di dalam gas daripada di dalam massa yang sama pada tempetur sama namun sebagai cairan.
Dalam bahasa energi pembuangan panas menandakan dispersi dari energi terdispersi yang terdegradasi ke lingkungan, biasanya sebagai panas pada temperatur yang sama dengan lingkungan. Pembuangan panas lebih jelas diuraikan jika temperatur buangannya (yaitu ke lingkungan) ditunjukkan. Dengan temperatur ini, perubahan entropi yang berhubungan dengan aliran tersebut diperoleh dengan membagi aliran panas dengan temperatur absolut dari pembuangan lingkungan.

2.9. Alur Aliran Energi
 Difusi molekular
Suatu konsentrasi moleku-molekul di atas absolut nol membawa vibrasi dan penggerakkan energi termisnya dan dengan pola acak dari momnentumnya tersebut memiliki suatu temperatur khas. Semakin tinggi temperaturnya, semakin tinggi konsentrasi energi kinetik lokalnya. Bila terdapat lingkungan dimana molekul-molekulnya kurang terkonsentrasi, maka terdapat materi atau pergerakan yang mengembara secara acak dari pusat yang terkonsentrasi keluar menuju ke zona yang kurang terkonsentrasi. Pengembaraan ini, yang disebut difusi, didorong oleh energi potensial dari konsentrasinya sendiri relatif terhadap lingkungannya.



KESIMPULAN

1. Energi adalah suatui kuantitas umum bagi semua proses, energi mengalir, disimpan, dan bentuknya ditransformasikan. Energi digunakan sebagai ukuran umum untuk jenis aktivitas.
2. Derajat atau tingkat pemuaian dipakai sebagai skala ukuran yang disebut temperatur, yang merupakan ukuran konsentrasi panas.
3. Energi suatu jenis yang dapat mendukung proses sistem adalah energi potensial. Pengaruh-pengaruh luar yang melintasi batas menuju ke dalam satu ekosistem, yang didorong oleh energi daya dari luar yang berasal dari sumber energi potensial yang disebut fungsi-fungsi gaya.
4. Bila terjadi kondisi seimbang dinamis sehingga simpanan tidak berubah, maka aliran masuk energi sama dengan aliran keluar energi.
5. Hukum 2 termodinamika tidak saja memerlukan pembuangan panas pada semua proses dan alur yang menunjukkan disfersi energi, namun juga bahwa semua simpanan yang mempunyai pembuangan panas yang semacam itu untuk menunjukkan bahwa energi terdegradasi oleh adanya disfersi konsentrasi.
6. Kapasitas panas adalah energi yang diperlukan untuk meningkatkan temperatur suatu massa sebesar 1ºK.
7. Suatu konsentrasi moleku-molekul di atas absolut nol membawa vibrasi dan penggerakkan energi termisnya dan dengan pola acak dari momentumnya tersebut memiliki suatu temmperatur khas.












Daftar Pustaka


Mc Naughton,S.J & e.Wolf,Larry.1990.Ekologi Umum Edisi Kedua. Gajah mada Unyversity Press. Yogyakarta.

P.Odum,Eugene.1993.Dasar-dasar Ekologi Edisi ke tiga. Gajah Mada University Press. Yogyakarta.

Ramli,Dzaki H.1989. Ekologi. Depdikbud. Jakarta

T,Odum,Haward.1992.Ekologi Sistem Suatu Pengantar.Gajah Mada University Press. Yogyakarta.

W.Kimball,John.1991.Biologi Edisi Ke Lima Jilid 1 & 2. Jakarta.Erlangga




















MAKALAH
EKOLOGI UMUM

PROSES DI DALAM EKOSISTEM :
ALIRAN ENERGI





Oleh :
Kelompok XIII : 1.Andrianto ( A1C405065 )
2. Henny Fridawanty ( A1C405067 )
3. Nelly Mandasari ( A1C405068 )
4. Rita Yuliza ( A1C405070 )
5. Ade Luri B.Y. ( A1C405071 )

Dosen pengampu: Dra. Harlis, M.Si.




PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
JURUSAN P. M I P A
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS JAMBI
2007


KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkah, rahmat dan hidayah-Nya lah sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah Ekologi Umum ini tepat pada waktunya.
Dalam makalah ini dijelaskan tentang aliran energi dalam sistem ekosistem yang berhubangan dengan proses dalam ekosistem.
Tujuan penulisan ini adalah ditujukan untuk memenuhi nilai mata kuliah Ekologi Umum pada semester ganjil ini. Selain itu, untuk memberikan penjelasan kepada pembaca tentang aliran energi dalam sistem ekosistem secara detail.
Tidak lupa pula Penulis ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan makalah ini. Penulis juga mnegharapkan kepada semua rekan-rekan pembaca untuk dapat memberikan kritik dan saran yang bersifat konstruktif (membangun), demi sempurnanya tugas-tugas Penulis selanjutnya. Semoga isi dari laporan ini dapat digunakan sebagai sarana dalam pembelajaran dan bermanfaat bagi para pembaca sekalian. Amin.


Mendalo, 25 oktober 2007

Penulis