Pourquoi les ponts gèlent-ils avant la route ?

Vivant dans un climat froid, nous sommes habitués à voir des panneaux indiquant que « le pont gèle avant la route ». La raison fondamentale est qu’un pont est suspendu au-dessus du sol, alors que la chaussée repose sur le sol. L’eau sur une route ou un pont gèle dès que la surface devient suffisamment froide. Donc, la route doit se refroidir plus rapidement que le pont.

Le fait que quelque chose se réchauffe ou se refroidisse est lié à ses gains et pertes d’énergie. Ainsi, lorsque vous vous tenez face à un feu de camp du soir, votre avant se réchauffe car il gagne plus d’énergie qu’il n’en perd, tandis que votre arrière se refroidit car il perd plus d’énergie à l’air plus frais de la nuit qu’il n’en gagne.

Les pertes d’énergie d’un pont se produisent le long de la surface supérieure et également le long de son côté et de son fond. Par rapport à une chaussée, un pont a plus de surface pour échanger de l’énergie avec l’atmosphère, et se refroidira donc plus rapidement à la température de l’air. De nombreux ponts sont faits de métal et de béton, qui sont tous deux de bons conducteurs de chaleur. Ainsi, lorsque l’air froid entre en contact avec les surfaces du pont, la chaleur est rapidement transférée du pont à l’air plus froid, refroidissant le pont et ses surfaces.

Une chaussée perd également de la chaleur de sa surface à l’air froid au-dessus. Cependant, la surface de la route gagne également de l’énergie du sol. Ainsi, bien que la chaussée se refroidisse, elle ne se refroidit pas aussi rapidement en raison des gains d’énergie qu’elle obtient du sol plus chaud en dessous. En raison de ces gains d’énergie supplémentaires, la chaussée se refroidit plus lentement et ne forme pas de glace aussi rapidement que le pont.

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