Inilah Fenomena Air Mengejutkan Versi Fisika
Air
memiliki kemampuan untuk membasuh, menenangkan dan memelihara. Di sisi
lain, air juga memiliki kekuatan brutal seperti saat tsunami.
Orang
bijaksana China, Lao Tzu, sempat mengatakan, tak ada yang lebih lunak
dan lebih lemah dari air namun tak ada yang lebih baik untuk menyerang
benda keras dibanding air. Airmendominasi dua pertiga tubuh manusia dan menyelimuti tiga perempat Bumi yang membuatnya sangat misterius.
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. Berikut videonya klik disini
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. Berikut videonya klik disini.
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. Berikut videonyaklik disini.
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%. 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.
Asal
usul yang menyelimuti 70% permukaan Bumi masih menjadi misteri bagi
ilmuwan. Menurut ilmuwan, air yang ada di Bumi 4,5 miliar tahun silam
menguap akibat panasnya matahari muda. Artinya, air di Bumi saat ini
bukan berasal dari Bumi itu sendiri.
Terdapat
teori, 4 miliar tahun silam di masa Late Heavy Bombardment, terdapat
benda masif menghantam Bumi dan benda ini berisi air. Selain itu,
terdapat teori komet menjadi ‘dalang’ pemberi air bagi planet hunian
manusia ini.
Kini
muncul masalah baru, air yang ada menguap dari komet utama (Halley,
Hyakutake, dan Hale-Bopp) memiliki jenis yang berbeda dari H2O Bumi yang
menunjukkan, komet ini bisa jadi bukan sumber semua air yang ada.
0 komentar:
Posting Komentar