APAKAH PELEBARAN AIR TIDAK TERATUR ITU? - ILMU - 2025

The ekspansi tidak teratur air adalah properti fisik yang menyebabkan air mengalami ekspansi karena membeku. Ini dianggap sebagai sifat tidak teratur, karena sebagian besar elemen mengembang dalam panas dan berkontraksi dalam dingin. Namun, dalam air proses pemuaian terjadi pada salah satu dari dua perubahan suhu tersebut.

Air biasanya dianggap cairan paling umum karena melimpah di Bumi. Tetapi kenyataannya justru sebaliknya: sifat anomali membuatnya menjadi cairan yang paling tidak biasa.

Sumber gambar: Wikimedia.org.

Namun, justru sifatnya yang tidak teratur itulah yang memungkinkan perkembangan kehidupan di Bumi.

Ekspansi termal dan kepadatan benda

Muai panas atau muai panas adalah fenomena yang terjadi ketika ukuran suatu benda bertambah karena adanya perubahan suhunya.

Ketika suhu tubuh meningkat, hal ini menyebabkan molekulnya bergerak lebih cepat. Gerakan ini menciptakan ruang yang lebih besar antara molekul-molekul ini dan ruang baru ini menyebabkan ukuran benda bertambah.

Penting untuk dicatat bahwa tidak semua badan mengembang sama. Misalnya, logam seperti aluminium dan baja adalah elemen yang bila dipanaskan akan mencapai pemuaian yang lebih besar daripada kaca.

Ketika sebuah benda mengalami pemuaian termal, tidak hanya ukurannya yang berubah, tetapi juga kepadatannya.

Massa jenis adalah banyaknya materi yang terkandung dalam satuan volume. Ini, dengan kata lain, adalah jumlah total molekul yang dimiliki suatu unsur dalam suatu ruang.

Misalnya, baja memiliki kepadatan lebih tinggi daripada bulu. Itulah mengapa satu kilo baja membutuhkan ruang kurang dari satu kilo bulu.

Ketika sebuah benda mengembang, ia mempertahankan massa yang sama tetapi menambah ruang yang ditempatinya. Oleh karena itu, ketika suhu meningkat, ukurannya juga meningkat tetapi kepadatannya menurun.

Pelebaran air tidak teratur

Ekspansi termal dalam air memiliki karakteristik khusus yang penting untuk kelestarian kehidupan.

Di satu sisi, ketika air dipanaskan, ia mengalami proses pemuaian yang sama seperti kebanyakan benda. Molekulnya terpisah dan berkembang, berubah menjadi uap air.

Namun, saat mendingin, proses unik terjadi: saat suhunya turun, cairan ini mulai mengompres.

Tapi saat mencapai 4 ° C, itu mengembang. Akhirnya, ketika mencapai 0 ° C, suhu yang diperlukan untuk membekukannya, volumenya meningkat hingga 9%.

Ini karena molekul air beku berkumpul bersama dalam struktur yang berbeda dari bahan lain, yang meninggalkan ruang besar di antara mereka. Oleh karena itu mereka menempati volume yang lebih besar daripada air dalam keadaan cair.

Contoh sehari-hari di mana fenomena ini dapat diamati adalah persiapan es dalam ember es. Ketika ember es terisi air dalam keadaan cair, tidak mungkin untuk mengisinya di atas bibir karena jelas akan tumpah.

Namun, saat mengeluarkan es, dimungkinkan untuk mengamati bagaimana es menonjol dari ember es. Dengan demikian menunjukkan bahwa volumenya meningkat selama proses pembekuan.

Jelas, ketika molekul air berubah menjadi es mengembang, kepadatannya juga menurun. Oleh karena itu, air beku kurang padat daripada air cair, yang memberikan es sifat mengambang.

Ini dapat dilihat dalam contoh yang sangat sederhana seperti ketika es yang telah ditambahkan ke minuman mengapung di gelas.

Tapi itu juga bisa diamati pada fenomena alam besar seperti lapisan es yang terbentuk di atas air di musim dingin dan bahkan keberadaan gunung es.

Pentingnya ekspansi air yang tidak teratur

Pelebaran air yang tidak teratur bukan hanya keingintahuan ilmiah. Itu juga merupakan fenomena yang telah memainkan peran mendasar dalam perkembangan kehidupan di Bumi, baik di dalam maupun di luar air.

Dalam kehidupan akuatik

Di perairan seperti danau, dapat diamati bahwa ketika musim dingin tiba, lapisan atas air membeku. Namun, air di bawah tetap dalam keadaan cair.

Jika es lebih padat dari air, lapisan beku ini akan tenggelam. Ini akan mengekspos lapisan cairan baru ke atmosfer dingin dan membeku untuk tenggelam. Dengan cara ini, semua air di danau akan membeku, membahayakan kehidupan bawah laut.

Namun, berkat sifat air yang tidak teratur, fenomena yang berbeda terjadi. Ketika lapisan permukaan membeku, air di bawahnya disimpan pada suhu 4 ° C.

Ini terjadi berkat fakta bahwa air mencapai kepadatan tertingginya pada 4 ° C, yaitu air dasar akan selalu berada pada suhu maksimumnya pada suhu ini.

Jika akhirnya meningkat, kepadatan akan mendorongnya ke permukaan di mana lapisan es akan membekukannya lagi.

Berkat fenomena ini, suhu badan air tetap stabil dan terlindung dari dinginnya atmosfer. Ini menjamin kelangsungan hidup spesies hewan dan tumbuhan yang hidup di air.

Keempat derajat itulah yang membuat perbedaan bagi semua makhluk yang hidup di perairan kutub, seperti orca dan anjing laut crabeater.

Dalam kehidupan di luar air

Kehidupan manusia dan secara umum semua bentuk kehidupan yang ada di Bumi, juga mendapat manfaat dari kualitas air yang anomali.

Di satu sisi, perlu dipertimbangkan bahwa sebagian besar oksigen berasal dari spesies berbeda yang menyusun fitoplankton. Bentuk kehidupan ini tidak akan bertahan jika lautan bisa membeku dan ini akan menghambat perkembangan kehidupan manusia dan hewan.

Di sisi lain, pelebaran air yang tidak teratur juga mempengaruhi arus laut. Oleh karena itu, hal itu juga berpengaruh pada kondisi iklim planet tersebut.

Referensi

1. Chaplin, M. (SF). Penjelasan Anomali Densitas Air. Diperoleh dari: lsbu.ac.uk
2. Helmenstine, A. (2017). Mengapa Ice Float? Diperoleh dari: thinkco.com
3. Anak & Sains. (SF). Anomali Air. Diperoleh dari: vias.org
4. Meier, M. (2016). Es. Diperoleh dari: britannica.com
5. Study.com. (SF). Ekspansi Termal: Pengertian, Persamaan & Contoh. Diperoleh dari: study.com.