Air membeku dari atas ke bawah karena sifat unik densitas air pada suhu yang turun. Densitas adalah massa per satuan volume zat material, dan merupakan ukuran seberapa rapat atom dan molekul suatu zat.
Untuk sebagian besar senyawa, penurunan suhu menyebabkan volume senyawa berkurang, sementara densitasnya meningkat-dengan atom dan molekul menjadi lebih rapat.
Sebagai contoh, balon udara hangat naik dan mengembang karena kurang padat dibandingkan udara dingin di sekitarnya. Sebaliknya, balon udara dingin turun dan mengerut, menjadi sedikit lebih tebal dan lebih padat saat jatuh. Air berperilaku serupa, tetapi hanya sampai suhu tertentu, dengan densitasnya yang meningkat hingga suhu air mencapai 4°C.
Es Mengembang
Molekul terus bergerak karena memiliki energi. Dalam bentuk cair, molekul air memiliki lebih banyak energi daripada dalam bentuk padat.
Saat cairan mendingin, jumlah energi potensial berkurang dan molekul-molekul mulai bergerak lebih lambat. Ketika suhu air mencapai sekitar 0°C, molekul-molekul akan saling menempel dan membentuk padatan atau es. Jika air terus mendingin, densitasnya akan mulai meningkat lagi, dan air yang sudah dalam bentuk padat (es) akan mengembang.
Sifat ini memungkinkan es untuk mengganjal retakan terbuka di trotoar dan bebatuan, hingga menyebabkan kaleng dan botol minuman ringan meledak di dalam freezer.
Air Membeku
Pada suhu 4°C, air masih dalam bentuk cair, tetapi di danau dan sungai, air akan mendingin di permukaan, menjadi lebih padat, dan turun. Saat air mendekati titik beku (0°C), air menjadi kurang padat dibandingkan dengan air di sekitarnya dan naik ke bagian atas kolom air.
Andaikan air membeku dari dasar danau atau dasar sungai ke atas, akan ada konsekuensi ekologis yang besar. Danau dangkal yang membeku dari dasar berisiko menyebabkan kematian tanaman, hewan, dan organisme lain yang tinggal di sana.
Editor: PARNA
Sumber: detikcom
