Selain sifat yang berhubungan dengan panas dan suhu, air pun memiliki sejumlah sifat fisika lain. Hebatnya, semua sifat ini juga sangat pas bagi kehidupan. Salah satunya adalah nilai tegangan permukaan air yang ternyata sangat besar. “Tegangan permukaan” diartikan sebagai sifat permukaan suatu zat cair yang berperilaku layaknya selapis kulit tipis yang kenyal atau lentur akibat pengaruh tegangan. Ini disebabkan oleh gaya tarik-menarik antar-molekul di permukaan zat cair tersebut. Gaya tarik-menarik ini biasa dikenal dengan istilah ikatan hidrogen, yang merupakan gaya elektrostatik lemah antar-molekul air.
Contoh paling baik pengaruh sifat tegangan permukaan dapat diamati pada air. Tegangan permukaan air sungguh besar sehingga sejumlah peristiwa fisika yang aneh dapat berlangsung karenanya. Misalnya, sebuah cangkir dapat menampung penuh air berjumlah sedikit melebihi volume cangkir itu sendiri. Ini terlihat dari permukaan air tersebut yang beberapa milimeter lebih tinggi dari tinggi mulut cangkir, tanpa airnya tertumpah. Contoh lain: terapungnya sebatang jarum logam yang diletakkan dengan sangat pelan dan hati-hati pada permukaan air yang tenang.
Merangkak ke Atas
Tegangan permukaan air jauh lebih besar daripada zat cair lain yang diketahui. Dampak dari sifat ini terhadap kehidupan sangatlah penting, dan secara nyata dapat diketahui pada tumbuhan.
Berkat besarnya tegangan permukaan, sebatang jarum logam dapat mengapung di permukaan air, sebagaimana tampak pada gambar. Sifat air ini juga memungkinkan air dapat memenuhi cawan melebihi volume cawan. Ini tampak dari permukaan air yang lebih tinggi dari permukaan mulut cawan.
Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana tumbuhan dapat mengambil air bermeter-meter jauhnya dari kedalaman tanah? Bagaimana tumbuhan mampu membawa air ini ke ketinggian dahan dan rantingnya tanpa pompa, otot atau sarana pengangkut air lainnya? Jawaban atas pertanyaan ini adalah tegangan permukaan air. Pipa-pipa panjang sempit yang membentuk serabut akar dan batang tumbuhan dirancang dengan memanfaatkan sifat tegangan permukaan air. Semakin tinggi pipa-pipa lembut ini dari dalam tanah, maka garis tengah penampangnya semakin menyempit ke arah ujungnya. Keadaan ini menyebabkan air dengan sendirinya merangkak melewati dinding bagian dalam pipa sempit tersebut dan naik ke atas.
Yang memungkinkan hal ini terjadi adalah, sekali lagi, tegangan permukaan air yang besar. Jika tegangan permukaan ini serendah kebanyakan zat cair lainnya, maka tumbuhan besar seperti pohon yang biasa hidup di tanah kering tidak akan mampu mengangkut air dari kedalaman tanah. Akibatnya pohon ini takkan mampu hidup.
Menghancurkan bebatuan
Akibat lain dari besarnya nilai tegangan permukaan air adalah terjadinya proses penghancuran bebatuan. Karena nilai tegangan permukaannya, air mampu merembes hingga ke celah-celah terdalam dari bebatuan melalui retakan-retakan sempit dan kecil. Dalam celah dan retakan ini, air membeku tatkala suhu di lingkungan sekitar turun hingga titik di bawah nol derajat Celcius. Sebagaimana diketahui, tatkala membeku, air mengalami pemuaian ruang atau volume (sifat anomali air). Air beku yang memuai ini menekan permukaan bagian dalam dari retakan atau celah bebatuan. Besarnya tekanan ini menyebabkan retak yang semakin besar, pada akhirnya bebatuan itu pun pecah. Peristiwa ini sungguh penting. Sebab, pecahnya bebatuan membebaskan mineral-mineral yang terperangkap atau terkandung dalam bebatuan, dan lepas ke lingkungan sekitar. Peristiwa ini juga membantu berlangsungnya proses pembentukan tanah akibat penghancuran alamiah bebatuan secara terus-menerus.
Semua penyelidikan atas air di bumi mengungkapkan adanya rancangan sempurna yang memungkinkan makhluk hidup bertahan di dalamnya. Hikmah dari rancangan ini sangatlah jelas. Tak mungkin rancangan sempurna ini ada begitu saja dengan sendirinya. Rancangan yang tersembunyi pada air, bahkan di setiap rincian alam semesta, adalah bukti paling nyata adanya penciptaan oleh Allah. Dialah yang mengatur segala hal, yang kuasa serta kearifanNya tiada terbatas. Apa pun hukum atau ukuran fisika yang kita kaji di dunia ini, akan terlihat bukan sebagai hasil ketidaksengajaan. Ini semua merupakan sebuah rancangan sempurna.
Sesungguhnya Tuhan kamu ialah Allah, Yang telah menciptakan langit dan bumi dalam enam masa, lalu Dia bersemayam di atas 'Arsy. Dia menutupkan malam kepada siang yang mengikutinya dengan cepat, dan (diciptakanNya pula) matahari, bulan dan bintang-bintang (masing-masing) tunduk kepada perintahNya... (QS. Al A’raaf, 7:54)
Contoh paling baik pengaruh sifat tegangan permukaan dapat diamati pada air. Tegangan permukaan air sungguh besar sehingga sejumlah peristiwa fisika yang aneh dapat berlangsung karenanya. Misalnya, sebuah cangkir dapat menampung penuh air berjumlah sedikit melebihi volume cangkir itu sendiri. Ini terlihat dari permukaan air tersebut yang beberapa milimeter lebih tinggi dari tinggi mulut cangkir, tanpa airnya tertumpah. Contoh lain: terapungnya sebatang jarum logam yang diletakkan dengan sangat pelan dan hati-hati pada permukaan air yang tenang.
Merangkak ke Atas
Tegangan permukaan air jauh lebih besar daripada zat cair lain yang diketahui. Dampak dari sifat ini terhadap kehidupan sangatlah penting, dan secara nyata dapat diketahui pada tumbuhan.
Berkat besarnya tegangan permukaan, sebatang jarum logam dapat mengapung di permukaan air, sebagaimana tampak pada gambar. Sifat air ini juga memungkinkan air dapat memenuhi cawan melebihi volume cawan. Ini tampak dari permukaan air yang lebih tinggi dari permukaan mulut cawan.
Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana tumbuhan dapat mengambil air bermeter-meter jauhnya dari kedalaman tanah? Bagaimana tumbuhan mampu membawa air ini ke ketinggian dahan dan rantingnya tanpa pompa, otot atau sarana pengangkut air lainnya? Jawaban atas pertanyaan ini adalah tegangan permukaan air. Pipa-pipa panjang sempit yang membentuk serabut akar dan batang tumbuhan dirancang dengan memanfaatkan sifat tegangan permukaan air. Semakin tinggi pipa-pipa lembut ini dari dalam tanah, maka garis tengah penampangnya semakin menyempit ke arah ujungnya. Keadaan ini menyebabkan air dengan sendirinya merangkak melewati dinding bagian dalam pipa sempit tersebut dan naik ke atas.
Yang memungkinkan hal ini terjadi adalah, sekali lagi, tegangan permukaan air yang besar. Jika tegangan permukaan ini serendah kebanyakan zat cair lainnya, maka tumbuhan besar seperti pohon yang biasa hidup di tanah kering tidak akan mampu mengangkut air dari kedalaman tanah. Akibatnya pohon ini takkan mampu hidup.
Menghancurkan bebatuan
Akibat lain dari besarnya nilai tegangan permukaan air adalah terjadinya proses penghancuran bebatuan. Karena nilai tegangan permukaannya, air mampu merembes hingga ke celah-celah terdalam dari bebatuan melalui retakan-retakan sempit dan kecil. Dalam celah dan retakan ini, air membeku tatkala suhu di lingkungan sekitar turun hingga titik di bawah nol derajat Celcius. Sebagaimana diketahui, tatkala membeku, air mengalami pemuaian ruang atau volume (sifat anomali air). Air beku yang memuai ini menekan permukaan bagian dalam dari retakan atau celah bebatuan. Besarnya tekanan ini menyebabkan retak yang semakin besar, pada akhirnya bebatuan itu pun pecah. Peristiwa ini sungguh penting. Sebab, pecahnya bebatuan membebaskan mineral-mineral yang terperangkap atau terkandung dalam bebatuan, dan lepas ke lingkungan sekitar. Peristiwa ini juga membantu berlangsungnya proses pembentukan tanah akibat penghancuran alamiah bebatuan secara terus-menerus.
Semua penyelidikan atas air di bumi mengungkapkan adanya rancangan sempurna yang memungkinkan makhluk hidup bertahan di dalamnya. Hikmah dari rancangan ini sangatlah jelas. Tak mungkin rancangan sempurna ini ada begitu saja dengan sendirinya. Rancangan yang tersembunyi pada air, bahkan di setiap rincian alam semesta, adalah bukti paling nyata adanya penciptaan oleh Allah. Dialah yang mengatur segala hal, yang kuasa serta kearifanNya tiada terbatas. Apa pun hukum atau ukuran fisika yang kita kaji di dunia ini, akan terlihat bukan sebagai hasil ketidaksengajaan. Ini semua merupakan sebuah rancangan sempurna.
Sesungguhnya Tuhan kamu ialah Allah, Yang telah menciptakan langit dan bumi dalam enam masa, lalu Dia bersemayam di atas 'Arsy. Dia menutupkan malam kepada siang yang mengikutinya dengan cepat, dan (diciptakanNya pula) matahari, bulan dan bintang-bintang (masing-masing) tunduk kepada perintahNya... (QS. Al A’raaf, 7:54)
0 komentar:
Posting Komentar