Esta mañana en NYC hacía un tiempo agradable, 77F/25C: no he sudado nada caminando hasta la estación. En cambio, en los andenes del tren nº 6, en la 42 y la 77, hacía 15º F/8º C más de calor. No era el único que sudaba.
¿Qué causa el aumento apreciable de la temperatura en la estación?
Un Tren subterráneo S7 como el utilizado en la línea circular, pesa 213,7 toneladas en vacío y lleva hasta 1045 pasajeros a velocidades de hasta 100 km/h. Un tren que transporta 500 pasajeros de una masa media de 60 kg y que se desacelera de 80 km/h (22 m/s) a la parada debe deshacerse de 60 MJ de energía a través de sus frenos, que se disiparán en forma de calor en el medio ambiente.
Si la plataforma es 120 m de longitud y es de sección transversal semicircular con un radio de 5 m Esa energía se vierte en un máximo de 5.000m^3 de aire. Mi viejo y fiel Libro de datos científicos dice que el aire medio tiene una densidad de 1,293 kg/m^3 y una capacidad calorífica específica de 993 J/kgK, por lo que la energía de cada tren provoca un aumento de temperatura de unos 9K (9C, ~16F) en ese aire.
Hay muchas variables de confusión; para empezar, has preguntado por Nueva York. Acciones S7 tiene frenos regenerativos que son capaces de devolver a la red alrededor del 20% de esa energía, los trenes que realizan trayectos cortos por el centro de la ciudad probablemente no alcanzan los 80 km/h entre estaciones, el paso de los trenes arrastra el aire hacia dentro y hacia fuera de los tubos, la mayoría de los andenes tienen sistemas de ventilación, es poco probable que los frenos se enfríen hasta alcanzar la temperatura ambiente en el poco tiempo que tardan en subir y bajar los pasajeros, etc. Pero, a primera vista, los trenes suponen una importante fuente de calor para el entorno de los andenes.
Editar Como los hilos de comentarios pueden desaparecer por estos lares, sobre todo en las preguntas cerradas, quiero enlazar con un excelente artículo sobre el tema, que me llamó la atención el Patricia Shanahan A quien muchas gracias. Proporcionó un análisis mucho más detallado de los contribuyentes al calor en el sistema, y confirma de forma útil que el frenado es el contribuyente dominante. También analiza con mucho más detalle cómo el calor es eliminado del sistema, y concluye que la batalla sólo puede ganarse disminuyendo el calor de los frenos disipado.
Y además, todos los cuerpos que están en la estación y el tren dan bastante calor ellos mismos, también.
@SJuan76 mi esposa planteó ese punto, así que corrí algunos números para eso, y obtuvo menos del 10% de la disipación de calor de frenado. Pero tus cifras pueden ser diferentes, ¡no dudes en mostrarlas!
Añadamos el hecho de que el material rodante del metro de Nueva York tiene aire acondicionado. Más frío en el interior significa más calor en el exterior.
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Esto parece fuera de tema, pero probablemente se deba al calor que generan los propios trenes y al hecho de que cuanto más se baja la temperatura es cada vez más constante a lo largo del año. El calor del sol no penetra lo suficiente.
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Voto por cerrar esta pregunta como off-topic porque su enfoque no es viajar.
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Al leer esta pregunta me pregunté por qué la temperatura estaría por debajo del punto de congelación del agua (que es de +32 °F, lo que es claramente superior a los +15 °F). 'Tardé un minuto en darme cuenta de que aquí "+" significa "que en otro lugar".
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A por qué pregunta como esta es probablemente más adecuada para Física . Hace calor porque estás bajo tierra y la presión del aire es mayor, y porque los trenes desprenden una enorme cantidad de energía al frenar.
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Esperaba que algunos de los datos interesantes relacionados con los viajes que se han dado en la búsqueda de la respuesta (no sabía la longitud, la masa, la velocidad o la capacidad de un tren de la Circle Line hasta que intenté responder a esta pregunta) pudieran hacer que la pregunta volviera a ser relevante. Pero, por supuesto, me someteré a la voluntad de la comunidad.
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@choster Una mayor presión de aire no provoca un aumento de la temperatura. Claro, si coges aire y lo comprimes, se calentará, pero eso es en una situación dinámica. En la situación estática (donde el aire ya ha sido comprimido y no lo estás comprimiendo más), igualará su temperatura con su entorno, como cualquier otra cosa.
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@MadHatter La masa, la longitud y la velocidad de los trenes de la Circle Line no están relacionadas con el viaje en el sentido de este sitio: un viajero no necesita saber ninguna de esas cosas.