Fenomena dan Fakta Unik Air

Air merupakan unsur yang sangat penting dan sangat dibutuhkan semua makhluk hidup, termasuk manusia untuk bertahan hidup. Banyak sekali manfaat air yang dapat kita rasakan dalam kehidupan kita sehari-hari. 2/3 tubuh manusia tersusun atas air. Selain itu, air juga menyelimuti 3/4 luas permukaan bumi. Air memiliki kemampuan untuk membasuh, menenangkan, dan memelihara. Namun di sisi lain, air juga memiliki kekuatan brutal seperti saat terjadinya banjir atau gelombang tsunami.

"Tak ada yang lebih lunak dan lebih lemah dari air, tapi tak ada yang lebih baik untuk menyerang benda keras dibanding air." (Lao Tzu )
Mengenai fenomena dan manfaat air pun terkandung dalam Alquran, surah Az zumar ayat 21:

Artinya :
Apakah kamu tidak memperhatikan, bahwa sesungguhnya Allah menurunkan air dari langit, maka diaturnya menjadi sumber-sumber air di bumi kemudian ditumbuhkan-Nya dengan air itu tanam-tanaman yang bermacam-macam warnanya, lalu menjadi kering lalu kamu melihatnya kekuning-kuningan, kemudian dijadikan-Nya hancur berderai-derai. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat pelajaran bagi orang-orang yang mempunyai akal.

Dengan banyak keunikanya itu, air juga  mampu mementahkan beberapa pemahaman ilmiah. Banyak sekali fenomena-fenomena ilmiah air, antara lain sebagai berikut :

Beku
Antara air panas dan air dingin, manakah yang lebih cepat membeku?
Secara logis/nalar, kita pasti menganggap butuh waktu lebih lama bagi air panas untuk mencapai suhu nol derajat celcius dan membeku dibanding air dingin. 

Ada yang sudah pernah membuktikannya?

Anehnya pada tahun 1963, Erasto Mpemba menemukan bahwa air panas lebih cepat beku dibanding air dingin dan tak seorang pun mengetahui mengapa begitu. Teori inilah yang akhirnya dikenal sebagai Efek Mpemba. Salah satu kemungkinan penyebabnya 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

Mengapa permukaaan es licin?

Pemeriksaan ilmuwan selama satu abad lebih belum berhasil memecahkan mengapa permukaan es licin. Ilmuwan sepakat, lapisan tipis air cair di atas es beku menjadi penyebabnya.
Lalu mengapa es memiliki lapisan tipis air cair tersebut?

Hingga kini, belum ada Ilmuwan yang dapat menjelaskan mengapa es memiliki lapisan tersebut. 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 lapisan tipis es tersebut belum terpecahkan.

Aquanut

Saat air mendidih, ratusan bahkan ribuan gelembung kecil bermunculan. Bagaimana jika kita memasak air di luar angkasa?

Di bumi air mendidih menciptakan ribuan gelembung kecil. Sedangkan saat di luar angkasa, air mendidih menciptakan satu gelembung besar saja. Dinamika fluida ini sangat rumit hingga fisikawan tak mengetahui apa yang terjadi pada air mendidih pada kondisi bergravitasi nol hingga eksperimen yang dilakukan pada tahun 1992. 

Fisikawan memutuskan fenomena ini merupakan hasil ketiadaan dua fenomena yang disebabkan gravitasi, yakni konveksi dan daya pengapungan. Coba kalian tonton video berikut:


Cairan melayangSaat 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, yang 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. Coba kalian tonton video berikut:

Selaput gila
Terkadang air tampak menolak hukum fisika. Kekuatan tegangan permukaan yang membuat lapisan terluar badan air berlaku seperti selaput fleksibel. Tegangan 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 meskipun besi lebih padat dari air dan seharusnya tenggelam. Tegangan permukaan lah yang mencegahnya.

Salju Mendidih

Saat air mendidih bersuhu 100^oC disiram ke udara yang bersuhu -34^oC, maka air berubah menjadi salju dan terbang. Hal tersebut 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.

Ruang Kosong

Bentuk padat setiap zat pasti lebih padat dari bentuk cairnya. Namun, hal ini tak berlaku bagi air. Saat air membeku, volumenya malah meningkat. 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.

Asal Usul Air

Asal usul air yang menyelimuti 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.
Selain itu juga 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.

Sekian, semoga bermanffaat
Sumber: Serway