FISIKA 11

Energi potensial inilah yang akan diubah menjadi energi listrik.
Jika energi potensial ini diubah seluruhnya menjadi energi listrik, maka
besarnya energi listrik tiap detik yang dihasilkan adalah:
W listrik = E Pair = mgh
Jika air mengalir selama t sekon, maka besar daya yang dihasilkan
adalah:
P W
t
P mgh
t
P mgh
listrik =
=
= × η o
o
t
η = 50 0 P
Namun, untuk mengubah semua energi air menjadi energi listrik
sebesar 100% sangat mustahil dilakukan. Jika hanya
0
W
t
P mgh
t
P mgh
listrik =
=
= × η o
o
t
η = 50 0 P
air yang diubah
menjadi energi listrik, maka besarnya daya listrik yang dihasilkan sebesar:
0
W
t
P mgh
t
P mgh
listrik =
=
= × η o
o
t
η = 50 0 0
Keterangan:
η = efisiensi
Agar kalian mampu menguasai subbab ini, cermatilah contoh soal
berikut.
Contoh
Sebuah air terjun yang mempunyai ketinggian
100 m digunakan untuk memutar
turbin di dasarnya. Sekitar 7,2 × 10 5 m 3 air
mengalir setiap jam (massa jenis air 10 3 kg/
m 3 ). Jika g = 10 m/s 2 dan hanya 50% energi
air yang diubah menjadi energi listrik, berapa
daya listrik yang dikeluarkan generator?
Penyelesaian:
Diketahui:
h = 100 m
V = 7,2 × 10 5 m 3
ρair = 10 3 kg/m 3
η = 50 0 0
Ditanyakan: P
Jawab:
Untuk mencari P, kita harus mencari massa
air yang mengalir selama 1 jam.
m = ρ × V
ai r
3 5
= ( 1 × 1 0 )
) × ( 7 ,
, 2 ×
× 1
1 0 )
= 7 , 2 × ×10
8
kg
Energi potensial yang dimiliki tiap 1 jam:
Ep = mgh mg
8
= ( 7 ,
, 2 × ×10 ) × 10 × ×100
7 2 10 11
= 7 , 2 ×
J
Karena hanya 50% yang diubah menjadi
energi listrik, maka energi listrik yang dihasilkan
dalam 1 jam adalah:
Usaha dan Energi 121