Por que as pontes gelam antes da estrada?
Pessoas em climas frios estão habituadas a sinais que avisam que “a ponte congela antes da estrada”. A água na superfície congelará quando a superfície ficar fria o suficiente, mas porque é que a estrada arrefece mais depressa?
Aquecimento e arrefecimento resultam do fluxo líquido de energia: ganhos menos perdas. À medida que enfrenta uma fogueira à noite, a sua frente aquece porque o ganho de energia supera a perda de energia. Por razões opostas, as suas costas arrefecem, porque perde mais energia para o ar frio da noite do que ganha.
A razão fundamental pela qual uma ponte congela primeiro é que perde energia de cima, dos lados e de baixo, enquanto a estrada perde energia principalmente de cima. Com mais área de superfície para trocar energia com a atmosfera, a ponte arrefece mais rapidamente até à temperatura do ar.
As pontes de aço também são excelentes condutores de calor, e assim, quando o ar frio entra em contacto com o aço, a rápida transferência de calor para o ar produz um arrefecimento ainda mais rápido.
Embora uma estrada também perca calor para o ar frio acima, ela ganha energia do solo, o que retarda o processo de arrefecimento. Este ganho de energia é outra razão pela qual uma estrada arrefece e gela mais lentamente do que uma ponte.