Umumnya, benda semakin padat akan tenggelam dalam air. Namun saat air dalam bentuk padat yaitu es, ia tidak tenggelam apabila diletakkan dalam air. Lalu kapankah air mencapai kepadatan maksimal?
Hal itu terjadi pada suhu sekitar 4 derajat celsius. Pada saat itulah molekul-molekul air berada sangat dekat dengan molekul yang lain. Pada titik kepadatan maksimal di 4 derajat celsius inilah es akan tenggelam dalam air. Jika air didinginkan lebih dari 4 derajat celsius kepadatannya akan berkurang sehingga menjadi es yang memiliki kepadatan yang lebih kecil dibandingkan saat menjadi air. Hal ini dikenal sebagai struktur Crystalline yaitu kebiasaan berbeda yang dimiliki molekul-molekul air saat berada pada kondisi padat. Pada kondisi ini molekul-molekul air tersebut semakin terpisah jauh saat menjadi padat dibandingkan saat cair. Hal inilah yang kemudian dikenal sebagai anomali air
Sumber:
sains.me
Anomali air adalah sifat kekecualian air atau penyimpangan sifat air. Pada umumnya, suatu zat akan memuai jika dipanaskan dan akan menyusut jika didinginkan, tetapi air mempunyai sifat khas. Jika air dipanaskan antara suhu 0–4 derajat C, volumenya akan menyusut. Hal ini karena molekul H2O dalam bentuk padat (es) penu dengan rongga, sedangkan dalam bentuk cair (air) lebih rapat. Dengan demikian, pada saat dipanaskan, molekul H2O (es) akan merapat lebih dahulu, akibatnya volume menyusut. Oleh karena itu es juga terapung di air.
Setiap benda memuai (volume benda bertambah) ketika suhu benda bertambah dan benda menyusut (volume benda berkurang) ketika suhu benda berkurang. Air juga memuai ketika suhunya bertambah dan menyusut ketika suhunya berkurang, tetapi tidak pada suhu 0–4 derajat C. Antara suhu 0 derajat C sampai 4 derajat C, volume air berkurang (air menyusut) seiring bertambahnya suhu. Jika kita memanaskan air pada suhu 0 derajat C, semakin panas air, semakin berkurang volume air. Proses penyusutan terhenti ketika air mencapai suhu 4 derajat C. Di atas 4 derajat C, volume air bertambah (air memuai) seiring bertambahnya suhu. Sebaliknya, air memuai (volume air bertambah) ketika suhunya berkurang dari 4 derajat C sampai 0 derajat C.
Peristiwa anomali air erat kaitannya dengan konsep pemuaian. Dapat diamati bagaimana kabel listrik PLN yang panjangnya berubah-ubah atau mengapa rel kereta api dibuat renggang satu sama lain. Jawabannya adalah karena pada umumnya benda akan memuai ketika memperoleh kalor sehingga ukurannya bertambah. Partikel-partikel penyusun sebuah benda akan bertambah jaraknya jika memperoleh kalor sehingga hal ini berdampak pada ukurannya. Melalui pemahaman ini kita dapat menduga bahwa besi dengan massa tetap akan memiliki volum lebih besar saat suhunya 100 derajat C dibandingkan saat suhunya 0 derajat C.
1 Like