Tubuh manusia bekerja seperti mesin kalor karena mengubah energi kimia menjadi energi termal/panas yang kemudian digunakan untuk melakukan usaha. Eisiensi tubuh manusia adalah 25%. Seorang siswa bermassa 50 kg naik tangga ke lantai 3 suatu kantor dengan ketinggian 12 m dari lantai dasar.
a. Tentukan usaha yang harus dilakukan oleh siswa tersebut untuk berpindah dari lantai dasar ke lantai 3
b. Berapa banyak energi kimia yang diperlukan oleh siswa untuk berpindah dari lantai dasar ke lantai 3?
c. Berapa banyak panas yang dilepaskan oleh metabolisme tubuh siswa?
d. Jika siswa menggunakan lift bermassa 1200 kg dengan eisiensi 90% berapa energi listrik yang digunakan oleh lift dengan asumsi hanya siswa tersebut yang berada dalam lift?
e. Bandingkanlah jawaban (b) dan (d) dan tariklah kesimpulan
Jawaban: a. Usaha yang harus dilakukan oleh siswa = perubahan EP siswa W = 50 × 10 × 12 = 6000 J.
b. Energi kimia yang diperlukan oleh siswa untuk berpindah dari lantai dasar ke lantai 3 adalah 4 × 6000 = 24.000 J karena sumber energi adalah energi kimia dan eisiensi tubuh manusia sebesar 25%.
c. Panas yang dilepaskan adalah 24.000 – 6000 =18.000 J
d. Usaha yang dilakukan oleh lift = 1250 × 10 × 12= 150.000 J. Energi listrik yang digunakan adalah 10/9 × 15.000 = 16.667 J.
e. Energi listrik yang diperlukan jauh lebih besar daripada energi kimia. Naik tangga lebih hemat energi daripada menggunakan lift
