Pourquoi les ponts gèlent-ils avant la route ?
Les habitants des climats froids sont habitués aux panneaux avertissant que « le pont gèle avant la route ». L’eau en surface gèle une fois que la surface devient suffisamment froide, mais pourquoi la route se refroidit-elle plus vite ?
Le réchauffement et le refroidissement résultent du flux net d’énergie : les gains moins les pertes. Alors que vous êtes face à un feu de camp du soir, votre avant se réchauffe parce que le gain d’énergie l’emporte sur la perte d’énergie. Pour des raisons inverses, votre dos se refroidit, car il perd plus d’énergie à l’air froid de la nuit qu’il n’en gagne.
La raison fondamentale pour laquelle un pont gèle en premier est qu’il perd de l’énergie par le haut, les côtés et le bas, alors que la chaussée perd de l’énergie principalement par le haut. Avec plus de surface pour échanger de l’énergie avec l’atmosphère, le pont se refroidit à la température de l’air plus rapidement.
De plus, les ponts en acier sont d’excellents conducteurs de chaleur, et donc lorsque l’air froid entre en contact avec l’acier, le transfert rapide de chaleur vers l’air produit un refroidissement encore plus rapide.
Bien qu’une chaussée perde également de la chaleur vers l’air froid au-dessus, elle gagne de l’énergie à partir du sol, ce qui ralentit le processus de refroidissement. Ce gain d’énergie est une autre raison pour laquelle une route se refroidit et se glace plus lentement qu’un pont.