Hukum kekekalan energi, juga dikenal sebagai hukum kekekalan energi mekanik, adalah salah satu prinsip dasar dalam fisika yang menyatakan bahwa total energi dalam sebuah sistem terisolasi (sistem yang tidak berinteraksi dengan lingkungannya) akan tetap konstan seiring waktu. Dalam kata lain, energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan, hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.
Hukum kekekalan energi mengandaikan bahwa dalam sebuah sistem tertutup di mana tidak ada kerja yang dilakukan oleh atau pada sistem, dan tidak ada energi yang ditambahkan atau hilang dari sistem, total energi (yang terdiri dari berbagai bentuk energi, seperti energi kinetik, energi potensial, energi termal, dan lain-lain) akan tetap sama.
Rumus umum untuk hukum kekekalan energi adalah:
Total Energi Awal = Total Energi Akhir
Dalam berbagai kasus, hukum kekekalan energi dapat dinyatakan dalam bentuk-bentuk yang berbeda tergantung pada jenis sistem dan sifat energi yang terlibat dalam sistem tersebut. Misalnya:
- Hukum Kekekalan Energi Mekanik:
- Dalam sistem mekanik, seperti benda yang bergerak di bawah pengaruh gaya gravitasi atau gaya elastis (seperti pegas), hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa total energi mekanik (energi kinetik + energi potensial) akan tetap konstan selama tidak ada gaya eksternal yang melakukan kerja pada sistem.
- Rumusnya dapat ditulis sebagai berikut:
Total Energi Mekanik Awal = Total Energi Mekanik Akhir
- Hukum Kekekalan Energi Termodinamika:
- Dalam konteks termodinamika, hukum pertama termodinamika juga merupakan bentuk dari hukum kekekalan energi. Ini menyatakan bahwa perubahan dalam energi dalam sebuah sistem sama dengan perbedaan antara panas yang masuk ke dalam sistem dan kerja yang dikeluarkan oleh sistem.
- Rumusnya dapat ditulis sebagai berikut:
ΔE = Q – W - Di sini, ΔE adalah perubahan energi dalam sistem, Q adalah panas yang masuk ke dalam sistem, dan W adalah kerja yang dikeluarkan oleh sistem.
Hukum kekekalan energi adalah salah satu prinsip fundamental dalam fisika dan digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk dalam studi gerak, termodinamika, dan berbagai bidang lainnya. Prinsip ini membantu ilmuwan dan insinyur untuk menganalisis dan memahami berbagai proses dan fenomena fisika di alam semesta kita.