Sıcaklıkların donma noktasının altına indiği günlerde buzlanma ciddi bir tehlike oluşturur. Ancak çoğu zaman gözden kaçan bir gerçek vardır. Köprüler, kullandığınız diğer yol kesimlerinden önce buzlanır. Bunun ardında birkaç temel neden vardır.
Köprülerin Buz Tutmasının İki Nedeni
Bunun temel nedeni, köprülerin ve diğer üst geçitlerin her yönden havayla çevrili olmasıdır. Soğuk hava köprüyü her taraftan sardığı için köprü ısıyı zor tutar ve bu nedenle çok daha hızlı buzlanır.
Normal bir yolda ise yolun üstündeki hava soğurken, altındaki zemin ısıyı daha iyi hapseder. Bu hapsolan ısı, yolun buz tutmasının daha uzun sürmesine ve bunun için daha düşük sıcaklıkların gerekmesine yol açar.
Köprülerin hızla donmasının bir diğer nedeni, kullanılan yapı malzemeleridir. Köprülerde çoğunlukla çelik ve betondan yapılır. Bu malzemeler ısıyı kısa sürede yüzeye taşır ve bu ısıyı çevredeki soğuk havaya hızla verir. Böylece köprü çok çabuk ısı kaybeder.
Yollarda asfalt ise ısıyı zayıf iletir. Yolun altındaki zeminin tuttuğu ısıyla birlikte asfalt, ısının yüzeyde kalmasını sağlar. Bu yüzden ısı daha yavaş kaybolur; yolun donması daha uzun zaman alır ve daha soğuk hava koşulları gerekir.
Tuz Buzu Nasıl Eritir?
Saf su yaklaşık 0 derecede donar. Kar, sulu kar ya da dondurucu yağmur görüldüğünde ve zemin sıcaklığı bu değere indiğinde ya da altına düştüğünde, buzlanma önce köprülerde, ardından yollarda başlar. Tuz, sanılanın aksine buzu doğrudan eritmez; donma noktasını düşürerek etkili olur.
Kimyanın temel ilkelerinden biri, saflığı bozulan sıvıların daha düşük sıcaklıklarda donduğunu söyler. Yolların tuzlanması bu ilkeye dayanır.
Tuz, su moleküllerinin düzenli buz kristalleri oluşturmasını engeller. Etkinin gücü, ortamda ne kadar tuz bulunduğuna bağlıdır. Buzun üzerine serpilen tuz, güneşten gelen enerji ya da araç lastiklerinin sürtünmesiyle buzu tuzla karışabilen bir sulu kar haline getirir ve bu karışımın yeniden donmasını zorlaştırır.
Bu yöntemin işe yaraması için yol yüzeyinde az da olsa su bulunması gerekir. Bu nedenle buzlanma ya da kar beklenirken, yol bakım ekipleri önceden tuzlu su çözeltisi uygular. Amaç, buz oluşumunu daha başlamadan geciktirmektir.
Buzun erimesi, ancak oluşan çözeltinin donma sıcaklığı ortam sıcaklığına ulaşana kadar sürer. Bu eşik aşıldığında süreç tek yönlü ilerlemez; bir yandan buz çözünürken, diğer yandan çözeltideki su yeniden donmaya başlar. Kısa sürede sistem yeni bir dengeye oturur.
Bu nedenle yola tuz serpilmiş olması mutlak güven anlamına gelmez. Çok düşük sıcaklıklarda tercih edilen başka bir yöntem, buza kum dökmektir. Kum donma sıcaklığını değiştirmez; buna karşılık yüzeyi pürüzlendirerek lastiklerin kaymasını azaltır.
Sonuç Olarak
İşte bu yüzden soğuk havalarda köprü ve üst geçitlere yaklaşırken hızınızı düşürmeniz gerekir. Çoğu zaman buz gözle fark edilmez; ince bir kar tabakasının altında gizlenir. Bir köprüden geçerken aracınızın sanki yüzüyormuş gibi hissettirmesi de bunun tipik bir göstergesidir. Böyle bir durumda frene basmak yerine ayağınızı gazdan çekmeli ve aracı kontrollü biçimde, kademeli olarak yavaşlatmalısınız.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Why Do Bridges Ice Before the Rest of the Highway? Yayınlanma tarihi: 20 Ocak 2020; Bağlantı: https://science.howstuffworks.com
- Salt Doesn’t Melt Ice—Here’s How It Makes Winter Streets Safer. Yayınlanma tarihi: 12 Şubat 2019; Bağlantı: https://www.scientificamerican.com/
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
