Sains · 5 menit

Kenapa Es Bisa Mengapung?

Air yang membeku seharusnya lebih padat. Lalu kenapa es naik ke permukaan gelas, danau, bahkan laut?

Lebih renggangAir melebar0,92 g/cm³
Mulai dari simulasi
Robot menunjuk es yang mengapung di gelas air

Simulasi

Dua zat, suhu yang sama.

Turunkan suhu sampai keduanya membeku. Perhatikan padatan mana yang naik, dan mana yang tenggelam.

Air

1,00 g/cm³

Es mengapung di air

Molekul masih rapat.

Zat lain

1,00 g/cm³

Padatan zat lain tenggelam

Kerapatan mirip air cair.

Tambahan

Air punya puncak kerapatan di 4°C

Sebelum membeku, air justru makin padat saat dingin. Itu yang membuat lapisan es di permukaan begitu penting.

  1. 10°C → 4°C

    Air makin padat

    Molekul bergerak lebih lambat dan jarak antar molekul sedikit mengecil. Massa jenis naik mendekati 1 g/cm³.

  2. 4°C

    Paling padat

    Pada sekitar 4°C, air mencapai kerapatan maksimum. Air sangat dingin di dasar danau cenderung “tenggelam” ke bawah.

  3. 4°C → 0°C

    Mulai membentuk kristal

    Ikatan hidrogen mengarahkan molekul ke pola heksagonal. Volume naik, massa jenis turun menjadi sekitar 0,92 g/cm³.

  4. 0°C

    Es mengapung

    Padatan lebih ringan daripada air cair di sekitarnya, jadi es naik dan membentuk selimut isolasi.

Riset

Kenapa air melawan kebiasaan?

Hampir semua zat makin padat saat membeku. Air justru melebar, karena molekulnya terkunci dalam pola yang lebih longgar.

Massa jenis yang lebih kecil

Benda mengapung jika massa jenisnya lebih kecil daripada cairan di sekitarnya. Air cair sekitar 1 g/cm³. Es sekitar 0,92 g/cm³.

Kristal yang melebar

Pada 0°C molekul air membentuk kisi heksagonal. Jarak antar molekul naik, volume naik, massa tetap.

Ikatan hidrogen

Tarikan antara oksigen dan hidrogen mengunci pola itu. Hasilnya es “berongga” di skala molekul.

Mitos

Es mengapung karena ada gelembung udara di dalamnya.

Tidak selalu.

Es bening tanpa gelembung tetap mengapung. Udara hanya membuatnya lebih ringan. Penyebab utamanya struktur molekul yang lebih renggang.

Fakta

Danau membeku dari atas, bukan dari dasar.

Benar.

Es mengapung lalu menjadi selimut. Air di bawah bisa tetap cair, jadi organisme air tawar punya ruang bertahan.

Contoh

Di mana ini kelihatan?

Dari danau hingga freezer—es yang lebih renggang selalu cenderung naik ke atas.

Empat ilustrasi: es mengapung di danau, gunung es dengan sebagian besar di bawah air, es membeku di freezer, dan es di perairan kutub.

Danau

Lapisan es di permukaan

Air di bawah tetap cair.

Gunung es

Sebagian besar di bawah air

Tetap mengapung, tidak duduk di dasar.

Botol di freezer

Volume air naik

Wadah bisa retak saat isinya membeku.

Laut kutub

Es laut di atas air garam

Massa jenis es masih lebih kecil.

Cek pemahaman

Geser untuk soal berikutnya

0/3 terjawab

Soal 1 / 3

Kenapa es mengapung di air?

Soal 2 / 3

Apa yang terjadi pada volume air saat membeku?

Soal 3 / 3

Ikatan apa yang mengunci pola renggang pada es?

Geser kiri/kanan atau pakai tombol di samping