なぜ橋が先に凍るのか?
寒い地域の人々は、「道路より先に橋が凍る」という注意書きをよく耳にする。 路面上の水は、路面が十分に冷たくなれば凍結しますが、なぜ道路の方が早く冷えるのでしょうか。
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Photo: Petelewisr
凍った日の橋に注意!
温暖化と冷却は、利得から損失を引いた純エネルギーフローから生じます。 夜の焚き火に向かうと、エネルギー獲得がエネルギー損失を上回るため、前面が暖かくなります。
橋が最初に凍結する基本的な理由は、橋が上部、側面、下部からエネルギーを失うのに対し、車道は主に上部からエネルギーを失うからである。 大気とエネルギーを交換する表面積が多いので、橋はより早く大気温度まで冷却される。
また、鋼橋は熱伝導率が高いので、冷たい空気が鋼に触れると、空気への熱伝達が速くなり、さらに速く冷える。
車道も上の冷たい空気に熱を奪われるが、地面からエネルギーを得ているので、冷却が遅くなる。 このエネルギー獲得も、道路が橋よりもゆっくりと冷え、氷結する理由である。