AZAS KEKEKALAN ENERGI

1. A. Energi dan Entalpi

1).    Hukum Kekekalan Energi

• “ Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari 1 bentuk energi ke bentuk energi yang lain. “
• Energi alam semesta adalah tetap, sehingga energi yang terlibat dalam suatu proses kimia dan fisika hanya merupakan perpindahan atau perubahan bentuk energi.
• Contoh perubahan energi :

1. a. Energi radiasi diubah menjadi energi panas.
2. b. Energi potensial diubah menjadi energi listrik.
3. c. Energi kimia menjadi energi listrik.

2).    Sistem dan Lingkungan

• Sistem adalah bagian dari alam semesta yang menjadi pusat perhatian langsung dalam suatu percobaan tertentu.
• Lingkungan adalah bagian lain dari alam semesta yang terdapat di luar sistem.
• Secara umum terdapat 3 jenis sistem :

1. a. Sistem terbuka.

Suatu sistem dimana dapat terjadi perpindahan materi dan energi dengan lingkungannya.
Contoh : kopi panas dalam gelas terbuka, akan melepaskan panas dan uap air ke lingkungannya.

1. b. Sistem tertutup.

Suatu sistem dimana hanya dapat terjadi perpindahan energi ke lingkungannya tetapi tidak dapat terjadi perpindahan materi.
Contoh : kopi panas dalam gelas tertutup, dapat melepaskan panas / kalor ke lingkungannya tetapi tidak ada uap air yang hilang.

1. c. Sistem terisolasi.

Suatu sistem dimana tidak dapat terjadi perpindahan materi maupun energi ke lingkungannya.
Contoh : kopi panas dalam suatu termos.
3).    Energi dan Entalpi

• Sesuai dengan Hukum Termodinamika I, yang menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi energi hanya dapat diubah dari 1 bentuk energi ke bentuk energi yang lain, maka jumlah energi yang diperoleh oleh sistem akan = jumlah energi yang dilepaskan oleh lingkungan. Sebaliknya, jumlah energi yang dilepaskan oleh sistem akan = jumlah energi yang diperoleh oleh lingkungan.
• Energi adalah kapasitas untuk melakukan kerja ( w ) atau menghasilkan panas / kalor ( q ).
• Energi yang dimiliki oleh sistem dapat berupa energi kinetik ( berkaitan dengan gerak molekul sistem ) maupun energi potensial.
• Energi dalam ( E ) adalah jumlah energi yang dimiliki oleh suatu  zat atau sistem.
• Perpindahan energi antara sistem dan lingkungan terjadi dalam bentuk kerja ( w ) atau dalam bentuk kalor ( q ).
• Tanda untuk kerja ( w ) dan kalor ( q ) :

v  Sistem menerima kerja, w bertanda ( + ).
v  Sistem menerima kalor, q bertanda ( + ).
v  Sistem melakukan kerja, w bertanda ( – ).
v  Sistem membebaskan kalor, q bertanda ( – ).

• Energi dalam ( E ) termasuk fungsi keadaan yaitu besaran yang harganya hanya bergantung pada keadaan sistem, tidak pada asal-usulnya. Keadaan suatu sistem ditentukan oleh jumlah mol ( n ), suhu ( T ) dan tekanannya ( P ).
• Energi dalam juga termasuk sifat ekstensif yaitu sifat yang bergantung pada jumlah zat.
• Misalnya : jika E dari 1 mol air = y kJ maka E dalam 2 mol air ( T,P ) = 2y kJ.

• Nilai energi dalam dari suatu zat tidak dapat diukur, tetapi yang diperlukan dalam termokimia hanyalah perubahan energi dalam    (  DE ).

DE = E2 – E1
E1 = energi dalam pada keadaan awal
E2 = energi dalam pada keadaan akhir

• Untuk reaksi kimia :

DE = Ep – Er
Ep = energi dalam produk
Er = energi dalam reaktan
4).    Kerja ( w )
Kerja yang dilakukan oleh sistem :
w = - F. s ( kerja = gaya x jarak )
F = P. A
maka :
w  = - ( P. A ) . h
w  = - P. ( A . h )
w = - P. DV
Satuan kerja    = L. atm
1 L. atm          = 101,32 J
Contoh :
Hitunglah besarnya kerja ( J ) yang dilakukan oleh suatu sistem yang mengalami ekspansi melawan P = 2 atm dengan perubahan V = 10 L !
Jawaban :
w = - P. DV
= – 2 atm x 10 liter
= – 20 L.atm = – 2.026,4 J
5).    Kalor ( q )

• Kalor adalah energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya, karena adanya perbedaan suhu yaitu dari suhu lebih tinggi ke suhu lebih rendah.
• Perpindahan kalor akan berlangsung sampai suhu antara sistem dan lingkungannya sama.
• Meskipun kita mengatakan bahwa sistem “ menerima “ atau “ membebaskan “ kalor, tetapi sistem tidak mempunyai energi dalam bentuk   “ kalor “.
• Energi yang dimiliki sistem adalah energi dalam ( E ), yaitu energi kinetik dan potensial.
• Perpindahan kalor terjadi ketika molekul dari benda yang lebih panas bertumbukan dengan molekul dari benda yang lebih dingin.
• Satuan kalor = kalori ( kal ) atau joule ( J ).

1 kal    = 4, 184 J

• Mengukur jumlah kalor :

q = m x c x DT
atau
q = C x DT    ;  q = m x L
dengan :
q = jumlah kalor ( J )
m = massa zat ( g )
DT = perubahan suhu ( ^oC atau K )
c = kalor jenis ( J / g.^oC ) atau ( J / g. K )
C = kapasitas kalor ( J / ^oC ) atau ( J / K )
L = kalor laten ( J / g ) = kalor peleburan / pelelehan dan kalor penguapan.
Contoh :
Berapa joule diperlukan untuk memanaskan 100 gram air dari 25 ^oC menjadi 100 ^oC? ( kalor jenis air = 4,18 J / g.K )
Jawaban :
q = m x c x DT
= 100 x 4,18 x ( 100 – 25 ) = 31.350 J = 31, 35 kJ.

• Hubungan antara E, q dan w :

DE = q + w
w = P. DV

1. Jika reaksi berlangsung pada sistem terbuka dengan tekanan ( P ) tetap maka :

DE = q_p + w
Contoh :
Suatu reaksi eksoterm mempunyai harga DE = – 100 kJ. Jika reaksi berlangsung pada P tetap dan V sistem bertambah, maka sebagian DE tersebut digunakan untuk melakukan kerja. Jika jumlah kerja yang dilakukan sistem = – 5 kJ, maka :
q_p = DE – w
= -100 kJ – ( -5 kJ ) = – 95 kJ

1. Jika reaksi berlangsung pada sistem tertutup dengan volume tetap ( DV = 0 ) artinya = sistem tidak melakukan kerja              ( w = 0 ).

DE = q_v + w
DE = q_v + 0
DE = q_v
Hal ini berarti bahwa semua perubahan energi dalam ( DE ) yang berlangsung pada sistem tertutup akan muncul sebagai kalor.
Contoh :
Suatu reaksi yang berlangsung pada V  tetap disertai penyerapan kalor = 200 kJ. Tentukan nilai DE, q dan w reaksi itu!
Jawaban :
Sistem menyerap kalor, artinya q = + 200 kJ.
Reaksi berlangsung pada V tetap, w = 0 kJ.
DE  = q_v + w
= + 200 kJ + 0 kJ = + 200 kJ

Hikmah di Balik Gerhana

 

 Gerhana matahari maupun bulan merupakan fenomena alam yang ditakdirkan oleh Allah Azza wa Jalla untuk menunjukkan tanda-tanda kebesaran-Nya. Di mana gerhana matahari akibat posisi bulan yang berada di antara matahari dan bumi sehingga menghalangi cahayanya, dan gerhana bulan akibat posisi bumi yang berada di antara matahari dan bulan sehingga tidak bisa memantulkan cahaya matahari ke bumi.

Pada zaman Nabi shallallahu alaihi wasallam telah terjadi satu kali gerhana matahari, tepatnya menurut ulama pada tanggal 29 Rabi’ul Awal tahun 10 Hijriah, karena memang gerhana matahari tidak terjadi kecuali pada akhir bulan Hijriah sedangkan gerhana bulan pada pertengahan bulan Hijriah. bertepatan dengan meninggalnya putra beliau tercinta yaitu Ibrahim.

Hukum Dan Keutamaan Shalat Gerhana

Shalat Gerhana atau Shalat Kusuf adalah shalat yang dikerjakan ketika terjadi gerhana matahari maupun gerhana bulan, baik itu gerhana sebagian maupun gerhana total. Mengenai hukum shalat gerhana, terjadi perbedaan pendapat diantara para ulama, sebagian ulama menyatakan hukum shalat gerhana adalah Sunnah Mu'akkaddah (sangat-sangat ditekankan) dengan alasan mereka membatasi shalat wajib adalah shalat yang lima waktu, namun sebagian ulama yang lain menyatakan hukum shalat gerhana adalah wajib. Dasar perbedaan pendapat ini karena Rasulullah SAW sendiri mengerjakan dan memerintahkan untuk mengerjakan shalat kusuf.

Hadits Tentang Keutamaan Mengerjakan Shalat Gerhana

Dari Abu Bakrah radhiallahu anhu dia berkata:
كُنَّا عِنْدَ رَسُولِ اللَّهِ صَلَّى اللَّهُ عَلَيْهِ وَسَلَّمَ فَانْكَسَفَتْ الشَّمْسُ فَقَامَ النَّبِيُّ صَلَّى اللَّهُ عَلَيْهِ وَسَلَّمَ يَجُرُّ رِدَاءَهُ حَتَّى دَخَلَ الْمَسْجِدَ فَدَخَلْنَا فَصَلَّى بِنَا رَكْعَتَيْنِ حَتَّى انْجَلَتْ الشَّمْسُ فَقَالَ صَلَّى اللَّهُ عَلَيْهِ وَسَلَّمَ إِنَّ الشَّمْسَ وَالْقَمَرَ لَا يَنْكَسِفَانِ لِمَوْتِ أَحَدٍ فَإِذَا رَأَيْتُمُوهُمَا فَصَلُّوا وَادْعُوا حَتَّى يُكْشَفَ مَا بِكُمْ
“Kami pernah duduk-duduk bersama Rasulullah shallallahu ‘alaihi wasallam lalu terjadi gerhana matahari. Maka Nabi shallallahu ‘alaihi wasallam berdiri dan berjalan cepat sambil menyeret selendangnya hingga masuk ke dalam masjid, maka kamipun ikut masuk ke dalam masjid. Beliau lalu mengimami kami shalat dua rakaat hingga matahari kembali nampak bersinar. Setelah itu beliau bersabda: “Sesungguhnya matahari dan bulan tidak mengalami gerhana disebabkan karena matinya seseorang. Jika kalian melihat gerhana keduanya, maka dirikanlah shalat dan berdoalah hingga selesai gerhana yang terjadi pada kalian.” (HR. Al-Bukhari no. 1040)

Tata Cara Dan Ketentuan Pelaksanaan Shalat Gerhana

Waktu pelaksanaan shalat gerhana adalah ketika gerhana mulai terlihat sampai bulan atau matahari kembali terlihat normal. Bagi daerah yang tidak dapat melihat gerhana tidak ada keharusan untuk melaksanakan shalat gerhana, karena hanya diharuskan bagi siapa saja yang dapat melihat peristiwa tersebut. 

Tata cara pelaksanaan shalat gerhana adalah :

1. Tidak ada adzan dan iqomah sebelum shalat gerhana, yang ada hanya seruan untuk shalat berjama'ah. Sesuai dengan hadits : Dari Abdullah bin Amr bin Al-Ash radhiallahu anhuma dia berkata:
   لَمَّا كَسَفَتْ الشَّمْسُ عَلَى عَهْدِ رَسُولِ اللَّهِ صَلَّى اللَّهُ عَلَيْهِ وَسَلَّمَ نُودِيَ إِنَّ الصَّلَاةَ جَامِعَةٌ
   “Ketika terjadi gerhana matahari pada masa Rasulullah shallallahu ‘alaihi wasallam, maka diserukan: “Ashshalaatul jaami’ah (shalat secara berjamaah).” (HR. Al-Bukhari no. 1045)
2. Disunnahkan dikerjakan dengan berjamaah di masjid
3. Shalat sunnah gerhana dikerjakan dalam 2 rakaat yang sama seperti shalat 2 rakaat lainnya, yang berbeda adalah bacaan surah, ruku’, dan sujudnya sangat lama, dan setiap rakaat terdiri dari 2 kali ruku’, sehingga 2 rakaat terdiri dari 4 kali ruku’ dan 4 kali sujud. Berdasarkan Hadits : Dari Aisyah radhiallahu anha dia berkata: “Pernah terjadi gerhana matahari pada zaman Rasulullah shallallahu ‘alaihi wasallam. Rasulullah shallallahu ‘alaihi wasallam lalu mendirikan shalat bersama orang banyak. Beliau berdiri dalam shalatnya dengan memanjangkan lama berdirinya, kemudian ruku’ dengan memanjangkan ruku’nya, kemudian berdiri dengan memanjangkan lama berdirinya, namun tidak selama yang pertama. Kemudian beliau ruku’ dan memanjangkan lama ruku’nya, namun tidak selama rukuknya yang pertama. Kemudian beliau sujud dengan memanjangkan lama sujudnya, beliau kemudian mengerjakan rakaat kedua seperti apa yang beliau kerjakan pada rakaat yang pertama. Saat beliau selesai melaksanakan shalat, matahari telah nampak kembali. Kemudian beliau menyampaikan khutbah kepada orang banyak..."(HR. Al-Bukhari no. 1044 dan Muslim no. 1499)
4. Disunnahkan ada khutbah setelah shalat gerhana (berdasarkan hadits di atas)
5. Disunnahkan bagi imam untuk menjahrkan (mengeraskan) bacaan pada shalat gerhana sebagaimana pada shalat id. Ini merupakan pendapat Malik, Ahmad, Ishaq, Abu Yusuf dari Al-Hanafiah dan selainnya. Aisyah radhiallahu anha berkata, “Nabi shallallahu alaihi wasallam menjahrkan bacaan dalam shalat khusuf.” (HR. Al-Bukhari no. 1065 dan Muslim no. 901)

Apakah Peristiwa Gerhana Berhubungan Dengan Peristiwa Kematian Atau Kelahiran Seseorang?

Tidak sedikit dari masyarakat sekitar kita yang mengaitkan peristiwa gerhana bulan maupun matahari dengan peristiwa kematian maupun kelahiran seseorang, dan pendapat ini juga pernah ada ketika masa Rasulullah dan sudah dijelaskan oleh beliau dalam Hadits :

Al-Mughirah bin Syu’bah radhiyallaahu ‘anhu berkata: Pada zaman Rasulullah Shallallaahu ‘alaihi wa Sallam pernah terjadi gerhana matahari. yaitu pada hari wafatnya Ibrahim (putra Rasulullah shallahu ‘alaihi wasallam dari Mariyah Al-Qibthiyah). Lalu orang-orang berkomentar: Telah terjadi gerhana matahari karena wafatnya Ibrahim. Maka Rasulullah Shallallaahu ‘alaihi wa Sallam bersabda: “Sesungguhnya matahari dan bulan adalah dua tanda di antara tanda-tanda kekuasaan Allah. Keduanya tidak mengalami gerhana karena mati atau hidup seseorang. Jika kalian melihat keduanya (terjadi gerhana), maka segera berdoalah kepada Allah dan sholatlah sampai kembali seperti semula.” (HR. Muttafaq ‘alaih). Menurut riwayat Bukhari disebutkan: “Sampai terang kembali.”

Demikian semoga dapat mencerahkan dan kita selalu mendapat hidayah untuk merasa senang melaksanakan ibadah baik yang wajib maupun ibadah Sunnah.

HIKMAH RAHASIA GERHANA BULAN DAN MATAHARI

Rasulullah shallallahu alaihi wa sallam memberikan tuntunan kepada umatnya agar memanfaatkan momen gerhana untuk meningkatkan iman dan ibadah. Lakukan shalat gerhana (khusuf), perbanyaklah zikir, istigfar, takbir, sedekah dan amalan ketaatan lainnya.
Ketika terjadi gerhana matahari, Rasulullah shallallahu alaihi wasallam keluar dengan bergegas, menarik bajunya, lalu shalat dengan manusia, dan memberitakan kepada mereka bahwa gerhana adalah satu tanda dari tanda-tanda kekuasaan Allah.
Dengan gerhana tersebut Allah menakut-nakuti para hamba-Nya, tapi boleh jadi gerhana merupakan sebab turunnya azab untuk manusia. Beliau pun memerintahkan untuk mengerjakan amalan yang bisa menghilangkannya. Beliau memerintahkan untuk mengerjakan shalat, berdoa, istighfar, bersedekah, memerdekakan budak, dan amalan-amalan shalih lainnya ketika terjadi gerhana; hingga hilang musibah yang menimpa manusia.
Dari Aisyah radhiyallahu anha, Nabi shallallahu alaihi wa sallam bersabda: Sesungguhnya matahari dan bulan adalah dua tanda di antara tanda-tanda kekuasaan Allah. Gerhana ini tidak terjadi karena kematian seseorang atau lahirnya seseorang. Jika melihat gerhana tersebut, maka berdoalah kepada Allah, bertakbirlah, kerjakanlah shalat dan bersedekahlah (HR Bukhari nomor 1044).

Karakter Ulul Albab Dalam Al-quran

Karakteristik Ulul Albab :

1. Selalu mambekali diri dengan takwa

(Musim) haji adalah beberapa bulan yang dimaklumi, barang siapa yang menetapkan niatnya dalam bulan itu akan mengerjakan haji, maka tidak boleh rafats, berbuat fasik dan berbantah-bantahan di dalam masa mengerjakan haji. Dan apa yang kamu kerjakan berupa kebaikan, niscaya Allah mengetahuinya. Berbekallah, dan sesungguhnya sebaik-baik bekal adalah takwa dan bertakwalah kepada-Ku hai orang-orang yang berakal. (QS. al-Baqarah 2:197 )

2. Mampu mengambil hikmah/pelajaran dari firman-firman Allah

Allah menganugrahkan al hikmah (kefahaman yang dalam tentang Al Qur’an dan As Sunnah) kepada siapa yang Dia kehendaki. Dan barang siapa yang dianugrahi al hikmah itu, ia benar-benar telah dianugrahi karunia yang banyak. Dan hanya orang-orang yang berakallah yang dapat mengambil pelajaran (dari firman Allah).( QS. al-Baqarah 2:269 )

3. Selalu mencermati fenomena

Apakah kamu tidak memperhatikan, bahwa Sesungguhnya Allah menurunkan air dari langit, Maka diaturnya menjadi sumber-sumber air di bumi Kemudian ditumbuhkan-Nya dengan air itu tanam-tanaman yang bermacam-macam warnanya, lalu menjadi kering lalu kamu melihatnya kekuning-kuningan, Kemudian dijadikan-Nya hancur berderai-derai. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat pelajaran bagi orang-orang yang mempunyai akal.( QS. az-Zumar 39:21 )

4. Mampu memadukan kekuatan akal dan qalbu

190. Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, dan silih bergantinya malam dan siang terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang berakal,

191. (yaitu) orang-orang yang mengingat Allah sambil berdiri atau duduk atau dalam keadan berbaring dan mereka memikirkan tentang penciptaan langit dan bumi (seraya berkata): “Ya Tuhan kami, tiadalah Engkau menciptakan Ini dengan sia-sia, Maha Suci Engkau, Maka peliharalah kami dari siksa neraka.( QS. 3 : 190 – 191 )

5. Sangat yakin akan adanya kehidupan akhirat, karena itu selalu mohon perlindungan pada Nya

Ya Tuhan kami, Sesungguhnya barangsiapa yang Engkau masukkan ke dalam neraka, Maka sungguh telah Engkau hinakan ia, dan tidak ada bagi orang-orang yang zalim seorang penolongpun.  Ya Tuhan kami, Sesungguhnya kami mendengar (seruan) yang menyeru kepada iman, (yaitu): “Berimanlah kamu kepada Tuhanmu”, Maka kamipun beriman. Ya Tuhan kami, ampunilah bagi kami dosa-dosa kami dan hapuskanlah dari kami kesalahan-kesalahan kami, dan wafatkanlah kami beserta orang-orang yang banyak berbakti.  Ya Tuhan kami, berilah kami apa yang Telah Engkau janjikan kepada kami dengan perantaraan rasul-rasul Engkau. dan janganlah Engkau hinakan kami di hari kiamat. Sesungguhnya Engkau tidak menyalahi janji.”( QS. ali-Imran 3:192–194 )

6. Mampu memisahkan yang baik dan yang buruk walau yang buruk amat menarik

Katakanlah: “Tidak sama yang buruk dengan yang baik, meskipun banyaknya yang buruk itu menarik hatimu, Maka bertakwalah kepada Allah Hai orang-orang berakal, agar kamu mendapat keberuntungan.”( QS. al-Maidah 5:100 )

7. Mampu mengambil pelajaran dari perjalanan hidup dirinya atau orang lain

Sesungguhnya pada kisah-kisah mereka itu terdapat pengajaran bagi orang-orang yang mempunyai akal. Al Quran itu bukanlah cerita yang dibuat-buat, akan tetapi membenarkan (kitab-kitab) yang sebelumnya dan menjelaskan segala sesuatu, dan sebagai petunjuk dan rahmat bagi kaum yang beriman.( QS. Yusuf 12:111)

8. Rajin shalat malam

(apakah kamu Hai orang musyrik yang lebih beruntung) ataukah orang yang beribadat di waktu-waktu malam dengan sujud dan berdiri, sedang ia takut kepada (azab) akhirat dan mengharapkan rahmat Tuhannya? Katakanlah: “Adakah sama orang-orang yang mengetahui dengan orang-orang yang tidak mengetahui?” Sesungguhnya orang yang berakallah yang dapat menerima pelajaran. (QS. az-Zumar 39:9)

9. Kritis dalam menilai suatu pemikiran

Yang mendengarkan perkataan lalu mengikuti apa yang paling baik di antaranya. mereka Itulah orang-orang yang telah diberi Allah petunjuk dan mereka itulah orang-orang yang mempunyai akal. ( QS. az-Zumar 39:18 )

10. Menjadikan Al Qur’an sebgai kitab suci pencerahan

(Al Quran) Ini adalah penjelasan yang Sempurna bagi manusia, dan supaya mereka diberi peringatan dengan-Nya, dan supaya mereka mengetahui bahwasanya dia adalah Tuhan yang Maha Esa dan agar orang-orang yang berakal mengambil pelajaran.( QS. Ibrahim 14:52 )