Почему на мостах образуется лед даже при плюсовой температуре?

В дополнение к ответу @ tpg2114 это также зависит от «влажности» объекта.

Как известно большинству людей, для испарения воды требуется энергия, а это снижает температуру.

Самая низкая температура, которой может достичь влажный предмет, называется « температурой по влажному термометру ». Это может быть на несколько градусов ниже, чем « температура по сухому термометру », величина может варьироваться в зависимости от влажности (в частности, атмосферного давления). Если температура по влажному термометру опускается ниже 0°C, возможно замерзание.

Для того чтобы указанный влажный объект приблизился к температуре смоченного термометра, должна произойти некоторая конвекция , чтобы отвести эту испаренную воду (т.е. ветер).

Это один из способов, которым ветер под мостом может вызвать замерзание при правильных условиях. Другой возможной причиной могут быть потери тепла за счет излучения или теплопроводности земли .

Обычно ледяной дождь падает в виде воды, потому что воздух достаточно теплый, чтобы не быть льдом, но затем он замерзает, когда попадает на поверхность вещей, потому что эти поверхности ниже точки замерзания. Обычно это происходит с дорогами и землей, когда на улице очень низкие температуры.

Мосты также имеют тенденцию становиться холоднее и быстрее, чем другие дороги, потому что под ними может проходить воздух. Они не получают теплоизоляции и теплопоглощения грунта. Таким образом, обычные дороги могут быть достаточно теплыми или достаточно нагретыми, чтобы предотвратить замерзание, в то время как мосты еще недостаточно прогреты, чтобы предотвратить образование льда.

Короткий ответ: он не может образоваться, когда температура воды выше точки замерзания. Как отметили @Krazer и @tpg2114, температура воды на поверхностях часто бывает ниже температуры воздуха.

Я отвечаю только для того, чтобы уточнить, что температура по влажному термометру имеет лишь косвенное значение. Температура смоченного термометра не является (определенно) самой низкой температурой, которую объект может достичь в результате испарения. Он обеспечивает нижнюю границу температуры, которая может быть достигнута во внешних условиях, поскольку экспериментально при этих давлениях оказывается, что скорость конвективного нагрева воды воздухом имеет тенденцию быть выше, чем скорость испарительного охлаждения воды. Таким образом, самое холодное испарительное охлаждение может уменьшить воду не ниже, чем самое холодное, которое вода может сделать из воздуха. Это, конечно,

Работая на открытом воздухе, также приходится иметь дело с радиационным и конвективным переносом от очень большого объема воздуха, и если неподвижный воздух остается вокруг резервуара с водой, скорость охлаждения за счет испарения будет падать по мере того, как воздух приближается к насыщению, а огромное количество сухого воздуха начнет нагревать резервуар быстрее, чем он охлаждается. Экспериментально выясняется , что высокие скорости ветра и экранированные резервуары обеспечивают наибольшее охлаждение, но фактически не могут достичь температуры смоченного термометра.

Однако, как предполагается здесь, при более низком давлении воздуха конвекция в конечном итоге не доминирует над испарительным охлаждением. В этом случае можно понизить температуру воды до более низкой температуры, чем окружающий воздух, и температура смоченного термометра больше не является минимальным значением для температуры, до которой испарение может понизить поверхность. По сути, это работает, поскольку вы позволяете молекулам воды с самой высокой энергией улетучиваться и тем самым уменьшать среднюю кинетическую энергию оставшихся молекул, а воздух настолько разрежен, что этот эффект охлаждает воду быстрее, чем соседний воздух может ее снова нагреть.

Еще один момент, о котором следует подумать, — это температура самого моста. Если ранее температура была ниже точки замерзания, а сама конструкция моста холодная, она продолжит выполнять функцию теплоотвода, пока не прогреется.

Я считаю, что холод от ветра — это всего лишь ощущение холода, связанного с кожей человека, а не реальная температура. Хотя ветер может действовать как испаряющее устройство и, следовательно, немного способствовать охлаждению моста, я не верю, что фактор охлаждения ветром поможет замерзанию воды. От Марион Вебстер: Определение холода ветром. : температура неподвижного воздуха, которая оказывает такое же охлаждающее воздействие на открытую кожу человека, как и данная комбинация температуры и скорости ветра, называемая также фактором охлаждения, фактором охлаждения ветром, индексом охлаждения ветром.

Я тоже обдумал это. И вот мои мысли.

Преимущество дорог в том, что они «изолированы» землей под ними. Таким образом, в условиях мороза земля под ним все еще выделяет тепло, а температура проезжей части может еще не достигать 0°C/32°F.

Мосты, однако, не выигрывают от изоляции землей — они подвергаются воздействию окружающей среды со всех сторон. И, следовательно, они могут приближаться к температуре окружающей среды намного быстрее. В данном случае замерзание или ниже.

Так что следите за льдом на мостах!

«Фактор холода» ветра - это эффект площади поверхности. В мосту площадь поверхности, подверженная воздействию ветра, по крайней мере в два раза больше, чем на сопоставимом участке дороги, поэтому при надлежащих условиях поверхность моста будет холоднее точки замерзания, пока дорога находится выше этой точки. Например, предположим, что температура неподвижного воздуха составляет 44°F, а коэффициент охлаждения -10°F. Температура на дороге будет 34F, а температура на мосту будет около 24F.

Проще говоря, это радиационное охлаждение или потеря тепла с поверхности земли в космическое пространство посредством теплового излучения. У вас может быть температура окружающей среды 3 C, а температура моста может быть -2 C из-за этого механизма охлаждения. Радиационное охлаждение происходит для материалов, которые являются хорошими теплоизлучателями в диапазоне длин волн, где атмосфера почти прозрачна для излучения.