Air memiliki kemampuan untuk membasuh,
menenangkan dan memelihara. Di sisi lain, air juga memiliki kekuatan brutal
seperti saat tsunami.
Di sisi lain, air akan sangat mengejutkan
Anda, bahkan mampu mementahkan pemahaman ilmiah.
Beku
Orang logis pasti menganggap butuh waktu
lebih lama bagi air panas untuk mencapai suhu nol deraja celcius dan membeku
dibanding air dingin. Anehnya pada 1963, siswa SMA Tanzanian Erasto Mpemba
menemukan, air panas lebih cepat beku dibanding air dingin dan tak seorang pun
mengetahui mengapa begitu.
Salah satu kemungkinan yang ada adalah
proses sirkulasi panas yang disebut konveksi. Dalam wadah air, ketika hangat
naik ke atas mendorong air yang lebih dingin di bawahnya maka akan tercipta
‘hot pop’. Ilmuwan memperhitungkan, konveksi ini mampu mempercepat proses
pendinginan dan segera mencapai titik beku.
Zat licin
Pemeriksaan ilmuwan satu setengah abad
belum berhasil memecahkan mengapa permukaan es licin. Ilmuwan sepakat, lapisan
tipis air cair di atas es beku menjadi penyebabnya. Hingga kini, tak ada
konsensus mengapa es memiliki lapisan itu.
Teori menduga, lapisan ini muncul akibat
ski atau terpeleset sehingga terjadi kontak dengan es yang kemudian meleleh.
Lainnya menduga, lapisan cair ini ada akibat gerak inheren molekul permukaan.
Namun faktanya, hingga kini, misteri ini belum terpecahkan.
Aquanut
Di Bumi, air mendidih menciptakan ribuan
gelembung kecil. Di luar angkasa, air mendidih menciptakan satu gelembung
besar. Dinamika fluida ini sangat rumit hingga fisikawan tak mengetahui apa
yang terjadi pada air mendidih pada kondisi bergravitasi nol hingga eksperimen
dilakukan pada 1992.
Fisikawan memutuskan, fenomena ini
merupakan hasil ketiadaan dua fenomena yang disebabkan gravitasi, yakni
konveksi dan daya pengapungan.
Cairan melayang
Saat tetes air mendarat di permukaan yang
lebih panas dari titik didih, air bisa bergerak cepat di permukaan jauh lebih
lama dari dugaan. Efek yang disebut leidenfrost ini terjadi saat lapisan
terbawah air menguap dan molekul gas air di lapisan itu tak punya tujuan.
Akibatnya, sisa tetes air tak jatuh di permukaan panci panas.
Selaput gila
Terkadang, air tampak menolak hukum
fisika. Kekuatan tensi permukaan yang membuat lapisan terluar badan air berlaku
seperti selaput fleksibel. Tensi permukaan muncul akibat ikatan molekul air
saling merenggang. Karenanya, molekul mengalami tarikan ke dalam dari molekul
di bawahnya.
Air akan menyatu hingga ada tenaga
meruntuhkan ikatan lemah itu. Misalnya, pada klip kertas yang tetap berada di
atas air meski besi lebih padat dari air dan seharusnya tenggelam, tensi
permukaan mencegahnya.
Salju Mendidih
Saat terdapat gradien suhu besar, sebuah
efek mengejutkan akan terjadi. Jika air mendidih bersuhu 100C disiram ke udara
yang bersuhu -34C, maka air berubah menjadi salju dan terbang. Hal ini terjadi
karena udara dingin ekstrim sangat padat dan tak siap merilis uap air.
Di sisi lain, air mendidih siap merilis
uap. Saat air dilempar ke udara, udara terpecah menjadi tetesan dan disinilah
letak masalahnya. Banyaknya uap yang melebihi batas udara membuat ‘partisipan’
berubah menjadi partikel mikroskopik di udara dan menciptakan salju.
Ruang Kosong
Bentuk padat tiap zat pasti lebih padat
dari bentuk cairnya namun hal ini tak
berlaku bagi air. Saat air membeku,
volumenya meningkat 8°C. Perilaku aneh ini membuat bongkahan es
bisa mengambang. Serupa benda solid lain, perbedaan yang ada adalah struktur
heksagonal kristal es yang menyisakan banyak ruang kosong yang membuat es tak
padat.
Tak Ada Duanya
Dalam sejarah salju, tiap struktur cantik
ini sangat unik. Alasannya, kepingan salju berawal dari prisma heksagonal
sederhana. Kepingan salju turun dipengaruhi suhu, tingkat kelembaban dan
tekanan udara yang membuatnya tak pernah ada yang kembar. Menariknya, kepingan
salju selalu tumbuh dengan sinkronisasi sempurna.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar