Why do Bridges Ice before the Road?

Viver num clima frio, estamos habituados a ver sinais que dizem “a ponte congela antes da estrada”. A razão fundamental é que uma ponte fica pendurada acima do solo, enquanto a estrada descansa no chão. A água em uma estrada ou ponte congelará quando a superfície ficar mais fria o suficiente. Portanto, a estrada deve esfriar mais rápido que a estrada.

Se algo aquece ou esfria está relacionado aos seus ganhos e perdas de energia. Então, enquanto você está enfrentando uma fogueira noturna, a sua frente aquece porque ganha mais energia do que perde, enquanto as suas costas arrefecem à medida que perde mais energia para o ar mais frio da noite do que ganha.

As perdas de energia de uma ponte ocorrem ao longo da superfície superior e também ao longo da sua lateral e inferior. Em comparação com uma estrada, uma ponte tem mais área de superfície para trocar energia com a atmosfera, e assim arrefecerá mais rapidamente até à temperatura do ar. Muitas pontes são feitas de metal e concreto, sendo ambas boas condutoras de calor. Assim, quando o ar frio entra em contacto com as superfícies da ponte, o calor é rapidamente transferido da ponte para o ar mais frio, arrefecendo a ponte e as suas superfícies.

Uma estrada também perde calor da sua superfície para o ar frio acima. No entanto, a superfície da estrada também ganha energia a partir do solo. Assim, enquanto a estrada arrefece, não arrefece tão depressa devido aos ganhos de energia que obtém do solo mais quente abaixo. Devido a esses ganhos de energia extra, a pista arrefece mais lentamente e não forma gelo tão rapidamente como a ponte.

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