Mengapa Es Mengapung?

Air adalah senyawa yang ada dalam tiga bentuk: padat, cair, dan gas. Bentuk padat air adalah es, bentuk cair adalah air, dan bentuk gas disebut uap atau uap. Biasanya, es mengapung dalam bentuk cair air, tidak seperti padatan lain yang tenggelam ketika diletakkan di atas air. Perilaku unik air telah menjadi diskusi di banyak forum karena es dan air adalah air.

Mengapa Es Mengapung?

Es mengapung di atas air karena kurang padat daripada air. Prinsip Archimedes menyatakan bahwa untuk benda yang mengapung di atas air, ia harus memindahkan jumlah air yang sama. Biasanya, benda padat lebih padat daripada cairan. Logikanya didukung oleh kimia karena molekul-molekul yang membentuk padatan terikat erat satu sama lain, membuatnya lebih kompak. Dengan demikian, mereka lebih berat daripada cairan dan gas. Namun, es adalah pengecualian karena lebih padat daripada air, dan karenanya mengapung di atasnya.

Dalam kebanyakan kasus, mendinginkan cairan menyebabkan peningkatan densitasnya hingga menjadi padat. Pada titik itu, ia mencapai kepadatan maksimum. Air berperilaku sedikit berbeda dibandingkan dengan cairan lain. Saat Anda terus mendinginkan air, densitasnya meningkat. Namun, alih-alih mencapai kerapatan maksimum ketika membeku, ia mencapai kerapatan tertinggi pada 4 derajat Celcius. Pendinginan air melebihi 4 derajat menyebabkan penurunan kerapatan karena sifat unik ikatan hidrogen. Pada saat air menjadi es, ia memiliki kerapatan yang lebih rendah daripada air. Lebih khusus, air lebih padat 9% dari air, sehingga mengambil ruang ekstra 9%. Akibatnya, satu liter es memiliki berat kurang dari satu liter air. Alasan untuk ini adalah bahwa ikatan hidrogen dalam air lebih kompak dalam bentuk cair tetapi kurang kompak dalam keadaan padat.

Es juga mengapung karena seluk-beluk daya apung versus gaya gravitasi. Gaya daya apung adalah "dorongan ke atas" ke densitas cairan. Di sisi lain, gravitasi adalah "tarikan ke bawah" yang berkaitan dengan kepadatan cairan. Agar benda padat mengapung di atas cairan, dorongan ke atas harus lebih besar daripada tarikan ke bawah. Karena itu, setiap kali es diletakkan di atas air, dorongan ke atas lebih besar daripada tarikan ke bawah.

Apa Pentingnya Es Mengambang di Atas Air?

Sifat unik air yang mengapung di atas air memungkinkan kelangsungan hidup bagi ikan yang hidup di badan air yang membeku selama musim dingin. Badan air membeku dari atas ke bawah memungkinkan ikan untuk hidup dalam keadaan normal meskipun permukaan beku. Jika kebalikannya benar, es akan menggusur air ke atas sehingga membuatnya membeku juga. Akibatnya, sungai dan danau akan membeku sehingga menyebabkan semua kehidupan laut mati.