Kebanyakan zat memuai ketika dipanaskan. Akan tetapi hal itu tidak berlaku
untuk air pada rentang suhu 0 °C hingga 4C°. Jika air dipanaskan pada rentang
suhu ini, air tidak memuai justru menyusut seiring kenaikan suhu. Di atas suhu
4°C, air memuai jika dipanaskan. Perlaku aneh air ini dinamakan sifat anomali
air. Pada gambar disamping menunjukkan volum yang ditempati 1 g air sebagai
fungsi suhu. Nampak bahwa volum air minimum terjadi pada suhu 4°C. Karena massa
jenis zat berbanding terbalik dengan volumnya, maka massa jenis air maksimum
terjadi 4°C. Air juga memuai saat membeku menjadi es. Itulah sebabnya es
mengapung pad permukaan air.
Sifat anomali
air mempunyai efek penting pada kehidupan hewan dan tumbuhan air selama musim
dingin. Ketika suhu air danau berada di atas 4°C dan mulai mendingin karena
kontak dengan udara dingin di atasnya, air dipermukaan tenggelam karena
mempunyai massa jenis yang lebih besar dan digantikan oleh air yang lebih
hangat di bawahnya. Proses ini berlangsung sampai suhunya mencapai 4 °C. Ketika
suhu permukaan turun menjadi kurang dari 4 °C, massa jenis air di dekat
permukaan menjadi lebih kecil daripada massa jenis air yang lebih hangat
dipermukaannya. Akibatnya, aliran ke bawah berhenti dan air didekat permukaan tetap
terjaga lebih dingin daripada air dibawahya. Pada saat air dipermukaan membeku,
es terapung karena mempunyai massa jenis yang lebih kecil daripada air. Air di
dasar tetap terjaga 4°C sampai seluruh air danau membeku.
Jika air
beprilaku seperti zat lain, penyusutan akan terjadi terus-menerus pada saat
pendinginan dan pembekuaan. Sehingga air di dasar danau akan membeku terlebih
dahulu. Sirkulasi akibat perubahan massa jenis akan terus mengalirkan air yang
hangat kepermukaan untuk pendinginan secara efesien. Sehingga danau akan
membeku dengan mudah. Tentu saja hal ini akan membinasakan dengan segera
seluruh kehidupan hewan dan tumbuhan yang tidak tahan beku. Jadi, dengan adanya
sifat anomali ini jarang air membeku seluruhnya. Lapisan es dipermukaan akan
bertindak sebagai isolator untuk mengurangi aliran kalor dari air ke udara
dingin di atasnya. Sifat aneh air tetapi menakjubkan ini memungkinkan adanya
kehidupan di dasar danau pada daerah-daerah yang mengalami musim dingin.
Referensi
Ruwanto, Bambang.2007.Asas-asas Fisika. Jakrata:Erlangga
Kanginan, Marthen.2006.Fisika untuk SMA Kelas X.
Jakarta:Erlangga
Tidak ada komentar:
Posting Komentar