Sains

Mengapa Air Membeku dari Atas ke Bawah?

Kita minum air, kita berenang di dalamnya, kita mencuci dengan itu, dan kita mendinginkannya. Karena air sangat umum, banyak dari kita gagal untuk menyadari betapa anehnya dibandingkan dengan zat lain. Ketika kita memasukkan satu atau dua es batu ke dalam minuman kita selama bulan-bulan yang lebih hangat, kita melihatnya melayang di atas cairan dalam gelas kita tanpa berpikir dua kali. Tetapi mengapa es melakukan ini, dan, yang lebih penting, mengapa air membeku dari atas ke bawah, ketika sebagian besar zat lain membeku dari bawah ke atas?

Air membeku dari atas ke bawah — yang memungkinkan es mengapung — karena kekhasan aneh tentang bagaimana kepadatan air berperilaku pada suhu yang turun. Kepadatan adalah massa satuan satuan bahan; itu pada dasarnya adalah ukuran seberapa padat atom dan molekul suatu zat. Bagi sebagian besar senyawa, penurunan suhu menyebabkan volume senyawa menurun sementara densitasnya meningkat — dengan atom dan molekul menjadi lebih rapat bersama.

Misalnya, kantong udara hangat naik dan mengembang karena kurang padat daripada udara dingin di sekitarnya. Sebaliknya, kantong udara dingin turun dan berkontraksi, menjadi sedikit lebih tebal dan lebih padat saat jatuh. Air berperilaku serupa tetapi hanya turun ke suhu tertentu. Kepadatan air pendingin akan meningkat hingga suhu air mencapai 4 ° C (39,2 ° F). Jika air terus mendingin, densitasnya akan mulai meningkat lagi, dan air (sekarang dalam kondisi padat) akan mengembang. Ini adalah sifat air yang memungkinkan es untuk membuka celah-celah terbuka di trotoar dan batu dan menyebabkan kaleng dan botol minuman ringan meledak di dalam freezer.

Baca:   Apakah "Big Bang" Itu Sebuah Ledakan?

Pada 4 ° C air masih dalam bentuk cairnya. Di danau dan sungai, air ini akan mendingin di permukaan, tumbuh lebih padat, dan turun. Saat air mendekati titik beku (0 ° C [32 ° F]), ia akan menjadi kurang padat dari air di sekitarnya, dan akan naik ke bagian atas kolom air. Jika air malah membeku dari dasar danau atau sungai ke atas, akan ada konsekuensi ekologis yang mendalam. Danau dangkal akan membeku; kecuali tanaman, hewan, dan organisme lain yang hidup di sana memiliki semacam adaptasi yang akan menjaga jaringannya agar tidak membeku, mereka akan mati. Di danau yang lebih besar, lantai es dan lumpur akan mendinginkan air di atas, mungkin memperlambat metabolisme dan tingkat pertumbuhan organisme yang bertahan di cairan hulu danau. Dalam keadaan ini, Bumi akan terlihat sangat berbeda; wilayah kutub planet akan hampir tanpa kehidupan, dan setiap tahun tanaman midlatitude, hewan, dan organisme lain akan menghadapi prospek air cair yang tidak dapat diperoleh di habitat beku-padat.

Arief C
Blogging is not only about posting. It is about your heart who took part in every post that you type.

You may also like

Leave a reply

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

More in Sains