flame always upwards ( nyala api selalu keatas )

Mengapa api selalu mengarah ke atas? Mengapa bukan ke kiri, ke kanan, atau ke bawah? Seperti biasa, kita akan membahasnya dengan ilmu fisika. Inilah indahnya fisika, kita dapat memahami kejadian alam.

 

Pertama-tama mari kita kenal lebih jauh apa sebenarnya api itu. Api merupakan suatu area gas di mana terjadi proses oksidasi dengan laju tinggi. Oksidasi sendiri merupakan reaksi kimia antara suatu zat dan oksigen. Contoh lain oksidasi adalah proses perkaratan besi, akan tetapi oksidasi tipe ini berlangsung lama, sedangkan oksidasi pada api berlangsung sangat cepat. Reaksi oksidasi yang terjadi pada api membebaskan banyak energi sehingga timbul panas dan cahaya. Itulah sebabnya api menghasilkan panas dan memancarkan cahaya.

Beri berkarat: Proses oksidasi

Terjadinya api merupakan salah satu aplikasi sederhana dari teori Einstein yang terkenal, E = mc², yaitu bahwa massa dan energi adalah setara. Untuk menghasilkan energi, kita perlu menghancurkan massa. Begitu pula api. Dengan menghancurkan (membakar) massa dalam sebatang kayu, kita mendapatkan energi (api).

Karena api menghasilkan panas, maka gas yang menjadi tempat kobaran api ikut menjadi panas. Ketika gas dalam keadaan panas, molekul gas tersebut bergerak makin cepat sehingga terpisah semakin jauh satu dengan lainnya. Hal ini mengakibatkan gas panas itu mengalami pemuaian (volumenya membesar). Karena terjadi pertambahan volume, maka massa jenis gas itu mengecil (menjadi lebih ringan). Sementara itu, gas udara di sekitar api (yang lebih dingin) memiliki massa jenis lebih besar (lebih berat). Alhasil, gas panas api bergerak ke atas (terjadi efek apung). Ketika gas panas api naik, udara sekitar yang lebih dingin turun mengisi kekosongan. Udara inipun terbakar dan membentuk api sehingga kembali bergerak ke atas. Begitu seterusnya.

Jika kita analisis lebih jauh, udara dingin yang berat dapat bergerak turun mengganti posisi gas api karena udara dingin tersebut ditarik oleh gaya gravitasi. Jadi, dapatlah kita katakan bahwa arah nyala api selalu berlawanan dengan arah gaya gravitasi. 

Muncul pertanyaan lanjutan, apakah kita bisa menyalakan lilin di luar angkasa? Jawabannya adalah tidak bisa, karena api terbentuk dari proses oksidasi sehingga harus ada oksigen. Di luar angkasa tidak ada oksigen sehingga api tidak bisa terjadi. Jika kita membawa suatu tabung berisi oksigen ke luar angkasa, barulah kita dapat menyalakan lilin di sana. Ketika lilin telah menyala dalam tabung, ke manakan arah apinya? Apinya akan mengarah berlawanan dengan arah gravitasi. Jika gravitasi mengarah ke kanan, maka api mengarah ke kiri. Jika gravitasi mengarah ke atas, maka api mengarah ke bawah. Andaikata lilin tersebut dinyalakan di tempat yang bebas gravitasi, maka apinya akan mengarah ke segala arah secara acak. 

  

Kenapa Lilin Bisa Menyala dan Rahasia Api

Struktur Lilin

Lilin merupakan teknologi kuno manusia yang telah ada ribuan tahun lamanya. Lilin pada awalnya digunakan hanya untuk penerangan (api) saja, namun berkembang hingga digunakan sebagai bagian dari upacara khusus.

Lilin sendiri memiliki struktur yang sederhana. Yang pertama ialah Wax (padatan lilin) dan sumbu di bagian tengahnya.Wax pada lilin merupakan senyawa hidrokarbon rantai panjang yang dihasilkan sebagai produk sampingan dari destilasi fraksional suatu minyak bumi. 

 

 

Bagaimana lilin bisa menyala?

Lilin menyala karena sumbu yang dilapisi oleh wax. Saat sumbu dibakar dengan api, lilin menyala kemudian panas dari api menyebabkan wax yang padat meleleh menjadi cairan. Cairan wax ini terserap oleh sumbu lilin sehingga naik ke atas, kemudian wax ini menjadi bahan bakar untuk nyala api.

Terbentuknya Nyala Api

Pernahkah kalian melakukan percobaan ini, menutup lilin yang menyala dengan gelas? Apa yang terjadi? Apakah seperti ilustrasi di bawah ini?  

  

Jika iya, maka selain bahan wax lilin hal lain yang diperlukan untuk menyalakan api ialah adanya gas Oksigen di Udara. Sehingga jika kamu menutup lilin dengan gelas, maka api pada lilin akan padam, karena tidak adanya gas oksigen yang mencukupi untuk terjadinya reaksi pembakaran.

Reaksi Pada Lilin

Berdasarkan uraian diatas maka dapat disimpulkan bahwa rangkaian reaksi yang terjadi pada lilin ialah seperti dibawah ini: 

Kenapa Api mati ketika ditiup?

Ada beberapa hal yang menyebabkan hal ini, pertama karena nafas kita mengandung karbondioksida yang akan menggeser oksigen di sekitar sumbu api, sehingga api mati. Kedua, nafas kita mengandung kadar air yang cukup untuk mematikan api. Ketiga, hembusan angin kita menghamburkan gas lilin yang menjadi bahan bakar api, tanpa bahan bakar maka sumbu akan mati.