Varför isar broar före vägarna?
Varor i kalla klimat är man van vid skyltar som varnar för att ”broar fryser före vägar”. Vatten på ytan fryser när ytan blir tillräckligt kall, men varför svalnar vägen snabbare?
Uppvärmning och avkylning är resultatet av nettoenergiflödet: vinster minus förluster. När du står inför en kvällsbål värms din framsida eftersom energitillväxten uppväger energiförlusterna. Av motsatt anledning svalnar din rygg, eftersom den förlorar mer energi till den kalla nattluften än den vinner.
Den grundläggande orsaken till att en bro fryser först är att den förlorar energi uppifrån, från sidorna och nerifrån, medan vägbanan förlorar energi främst uppifrån. Med mer yta för att utbyta energi med atmosfären kyls bron snabbare ner till lufttemperatur.
Så är stålbroar utmärkta värmeledare, så när kall luft kommer i kontakt med stålet ger en snabb värmeöverföring till luften en ännu snabbare avkylning.
Och även om en vägbana också förlorar värme till den kalla luften ovanför, vinner den energi från marken, vilket fördröjer avkylningsprocessen. Denna energivinst är ytterligare en anledning till att en väg svalnar och fryser långsammare än en bro.