Miksi sillat jäätyvät ennen tietä?
Kylmissä ilmastoissa asuvat ihmiset ovat tottuneet kyltteihin, joissa varoitetaan, että ”silta jäätyy ennen tietä”. Pinnalla oleva vesi jäätyy, kun pinta kylmenee tarpeeksi, mutta miksi tie jäähtyy nopeammin?
Lämpeneminen ja jäähtyminen johtuvat energian nettovirrasta: voitot miinus häviöt. Kun kohtaat illan nuotiota, rintamasi lämpenee, koska energiavoitto on suurempi kuin energiahäviö. Päinvastaisista syistä selkäsi viilenee, koska se menettää kylmään yöilmaan enemmän energiaa kuin se saa.
Perussyy siihen, miksi silta jäätyy ensimmäisenä, on se, että se menettää energiaa ylhäältä, sivuilta ja alhaalta, kun taas ajorata menettää energiaa pääasiassa ylhäältä. Koska sillalla on enemmän pinta-alaa vaihtaa energiaa ilmakehän kanssa, se jäähtyy ilman lämpötilaan nopeammin.
Terässillat ovat myös erinomaisia lämmönjohtimia, joten kun kylmä ilma koskettaa terästä, nopea lämmönsiirto ilmaan saa aikaan vielä nopeamman jäähtymisen.
Vaikka myös ajorata menettää lämpöä yläpuolella olevaan kylmään ilmaan, se saa energiaa maasta, mikä hidastaa jäähtymisprosessia. Tämä energiavoitto on toinen syy siihen, miksi tie jäähtyy ja jäätyy hitaammin kuin silta.