Fenomena Air dalam ilmu Fisika

Air memiliki kehandalan untuk membasuh, menenangkan dan memelihara. Di sisi lain, cairan juga punya kekuatan brutal seperti sejak tsunami.Orang bijaksana China, Lao Tzu, sempat mengatakan, tak ada yang lebih lunak dan lebih lemah dari air namun tak ada yang lebih ramah bagi menyerang benda keras dibanding air. Cairan mendominasi dua pertiga tubuh manusia dan menyelimuti tiga perempat Bumi yang membuatnya paling misterius.

Di sisi lain, cairan hendak sangat mengejutkan Anda, bahkan mampu mementahkan pemahaman ilmiah.

Beku
Orang logis tentu menganggap butuh waktu lebih lama bagi cairan panas kepada mencapai suhu nol deraja celcius dan membeku dibanding cairan dingin. Anehnya pada 1963, siswa SMA Tanzanian Erasto Mpemba menemukan, air panas lebih cepat beku dibanding cairan dingin dan tak seorang pun mengetahui mengapa begitu.

Salah satu kemungkinan yang ada adalah proses sirkulasi panas yang disebut konveksi. Dalam wadah air, pada hangat naik ke atas mendorong cairan yang lebih dingin di bawahnya maka hendak tercipta ‘hot pop’. Ilmuwan memperhitungkan, konveksi tersebut 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 sebagai penyebabnya. Hingga kini, tak ada konsensus mengapa es punya 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 tersebut belum terpecahkan.

Aquanut
Di Bumi, air mendidih membuat ribuan gelembung kecil. Di luar angkasa, air mendidih menciptakan satu gelembung besar. Dinamika fluida tersebut sangat rumit hingga fisikawan tak mengetahui apa yang mengalami pada air mendidih pada kondisi bergravitasi nol hingga eksperimen dilakukan pada 1992.
Fisikawan memutuskan, fenomena itu yakni hasil ketiadaan dua fenomena yang disebabkan gravitasi, yakni konveksi dan daya pengapungan. Berikut videonya (http://www.youtube.com/watch?v=3GG9ApFyBms&feature=player_embedded)

Cairan melayang
Saat tetes air mendarat di permukaan yang lebih panas dari titik didih, cairan bisa bergerak cepat di permukaan jauh lebih lama dari dugaan. Efek yang disebut leidenfrost tersebut terjadi pada lapisan terbawah air menguap dan molekul gas cairan di lapisan itu tak punya tujuan. Akibatnya, sisa tetes cairan tak jatuh di permukaan panci panas. Berikut videonya (http://www.youtube.com/watch?v=RHhAgzIVHvo&feature=player_embedded).

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 cairan 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 cairan 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 cairan berubah sebagai salju dan terbang. Hal tersebut mengalami maka udara dingin ekstrim sangat padat dan tak sudah merilis uap air.
Di sisi lain, cairan mendidih siap merilis uap. Sejak air dilempar ke udara, udara terpecah sebagai tetesan dan disinilah letak masalahnya. Banyaknya uap yang melebihi batas udara membuat ‘partisipan’ berubah sebagai partikel mikroskopik di udara dan membuat salju. Berikut videonya (http://www.youtube.com/watch?v=ZGjwe-BCfms&feature=player_embedded).

Ruang Kosong
Bentuk padat tiap zat pasti lebih padat dari bentuk cairnya namun hal tersebut tak berlaku bagi air. Sejak cairan membeku, volumenya meningkat 8%. Perilaku aneh itu 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 riwayat salju, tiap struktur cantik tersebut paling 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 Air
Asal usul yang menyelimuti 70% permukaan Bumi tetap sebagai misteri bagi ilmuwan. Menurut ilmuwan, air yang ada di Bumi 4,5 miliar kuartal silam menguap akibat panasnya matahari muda. Artinya, cairan di Bumi pada itu 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 sebagai ‘dalang’ pemberi cairan 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 itu bisa menjadi bukan sumber semua cairan yang

Sumber : http://altbuzz.blogspot.com/2013/09/fenomena-air-dalam-ilmu-fisika.html