Pendidikan Sains Aplikatif, Matematika Menarik dan Karya Ilmiah

Ini Mekanisme Kenapa Air yang Mau Mendidih Mengeluarkan Suara

Kita mungkin sudah tahu bahwa (dalam kondisi standar) air mendidih pada suhu 100 derajat celcius, tapi apa yang sebenarnya terjadi pada 100 derajat Celcius yang membuat air mendidih? Pada suhu tersebut, molekul air mendapatkan energi yang cukup dari panas untuk membebaskan diri dari ikatan yang menahannya bersama-sama (kekuatan antarmolekul) dan mulai beralih bentuk gas.



Tapi kenapa ketika air mendidih, kita kadang sering mendengar bunyinya sangat keras. Mengapa hal itu terjadi?
Saat air dipanaskan, udara yang larut dalam air membentuk gelembung di bagian bawah wadah. Setelah mencapai ukuran tertentu, gelembung ini dilepaskan dari bawah untuk mencapai lapisan atas air dalam wadah. Hal ini menyebabkan udara tersebut sedikit menyumbangkan suara yang kita dengar sesaat sebelum air mulai mendidih berasal dari gelembung ini, yaitu saat dibuat di bagian bawah. Meski suara ini sangat rendah (suara frekuensi ~ 100 Hz), hal ini masih menjadi penyumbang suara keseluruhan.

Setelah dilepaskan dari bagian bawah wadah tempat mereka dibuat, gelembung mulai bergerak naik melalui lapisan air yang jauh lebih dingin daripada lapisan di bagian bawah. Namun, dalam prosesnya, gelembung ini kehilangan energi yang cukup, menjadi lebih dingin dan karena itu mulai runtuh. Ketika sebuah gelembung ambruk (atau lenyap, meninggalkan rongga), air di sekitarnya semacam 'menampar ke dalam dirinya sendiri'. Proses ini dikenal sebagai kavitasi, dan cukup mengeluarkan suara yang gaduh dan keras.

Namun, karena wadah terus dipanaskan, gelembung ini menjadi lebih besar dan runtuh lebih keras sampai mereka mendapatkan cukup panas untuk mencapai permukaan air. Pada titik ini, mereka meletus dengan lembut dan kebisingannya berkurang. Akhirnya, ketika semua uap telah berhasil mencapai puncak, kebisingan berhenti sama sekali, itulah sebabnya mengapa air  yangtelah direbus, jadi menjadi tidak bersuara lagi. 

No comments:

Post a Comment