Alasan Mengapa Air Membeku dari Atas ke Bawah menurut Ilmu Sains

Ilustrasi mengapa air membeku dari atas ke bawah. Sumber: pexels.com

Pembekuan adalah salah satu proses yang terjadi akibat penurunan suhu secara ekstrem. Dalam proses ini, air akan membeku dari atas ke bawah. Lantas, yang menjadi pertanyaan adalah mengapa air membeku dari atas ke bawah?

Meski sebenarnya fenomena ini telah dijelaskan dalam ilmu sains, tetapi masih banyak orang yang belum mengetahui alasannya. Padahal sudah jelas bahwa air yang membeku dari atas ke bawah terjadi karena faktor tertentu.

Mengapa Air Membeku dari Atas ke Bawah menurut Ilmu Sains?

Ilustrasi mengapa air membeku dari atas ke bawah. Sumber: pexels.com

Jadi, sebenarnya mengapa air membeku dari atas ke bawah? Mengutip dari buku Biomolekul, Aung Sumbono (2019:19), air membeku dari atas ke bawah karena adanya sifat unik densitas air pada suhu yang turun. Adapun densitas merupakan massa per satuan volume zat material.

Selain itu, densitas juga dapat dipahami sebagai ukuran seberapa rapat atom dan molekul suatu zat. Pada sebagian besar senyawa, penurunan suhu dapat menyebabkan volume senyawa berkurang. Sedangkan densitasnya meningkat dengan atom dan molekul menjadi lebih rapat.

Contohnya, seperti balon udara hangat yang baik dan mengembang karena kurang padat dibandingkan dengan udara dingin di sekitarnya. Berbanding terbalik dengan balon udara dingin turun dan mengerut, sehingga menjadi lebih tebal dan lebih padat ketika jatuh.

Ketika cairan mendingin, jumlah energi potensial akan berkurang dan molekul-molekul mulai bergerak lebih lambat. Sedangkan saat suhu air mencapai 0 derajat celcius, molekul-molekul ini akan saling menempel membentuk padatan atau es.

Apabila air terus mendingin, maka densitasnya akan mulai meningkat lagi, sehingga air yang sudah dalam bentuk padat atau es akan mengembang. Sifat inilah yang memungkinkan es untuk mengganjal retakan terbuka di trotoar dan bebatuan, sehingga menyebabkan kaleng dan botol minuman ringan meledak di dalam freezer.

Kemudian pada suhu 4 derajat celcius, air masih dalam bentuk cair, tetapi di danau maupun sungai, air sudah mulai mendingin di permukaan, sehingga lebih padat dan turun. Kemudian saat air mendekati titik beku, maka akan menjadi kurang padat daripada air di sekitarnya dan naik ke bagian atas kolom air.

Apabila air membeku dari dasar danau atau dasar sungai ke atas, tentunya akan terjadi konsekuensi ekologis yang besar. Pasalnya, danau dangkal yang membeku dari dasar, berisiko mengakibatkan kematian tanaman, hewan, dan organisme lain yang ada di sana.

Baca Juga: 5 Contoh Keanekaragaman Tingkat Spesies dalam Sains

Itulah penjelasan tentang alasan mengapa air membeku dari atas ke bawah dalam ilmu sains. Semoga bermanfaat. (Anne)