Краткий ответ: вариант 2 — при −30 °C не происходит таяния даже «солёного» снега.
Почему так
Соль на дороге сама лёд не «сжигает» — она понижает температуру плавления льда. Но понижает не бесконечно, а до предела, который определяется растворимостью соли.
- Лёд тает только в том случае, если на его поверхности образуется жидкая плёнка воды. С солью эта плёнка — раствор, и он замерзает при более низкой температуре, чем чистая вода.
- Понижение температуры замерзания считается по формуле\[\Delta T = i \cdot K \cdot C,\] где для NaCl \(i \approx 2\) (два иона), \(K = 1{,}86\ ^\circ\text{C}\cdot\text{кг/моль}\) — криоскопическая постоянная воды, \(C\) — концентрация раствора.
- У насыщенного раствора NaCl \(C \approx 6{,}1\) моль/кг, тогда\[\Delta T \approx 2 \cdot 1{,}86 \cdot 6{,}1 \approx 23\ ^\circ\text{C},\] то есть раствор не замерзает примерно до −21 °C. Ниже этой границы (эвтектики) жидкой плёнки уже нет — соль лежит в виде кристаллов рядом со льдом и «не работает».
При −30 °C до нужной температуры далеко: образование раствора и таяние термодинамически невыгодны, поэтому посыпать дорогу солью бессмысленно.
Проверка остальных вариантов
- 1 — про стоимость и меньшее число машин: это не физика процесса, да и движение по дорогам не прекращается.
- 3 — кристаллики соли не образуют «плёнку», делающую дорогу ещё скользче; небольшое количество нерастаявшей соли лежит сверху и не мешает.
- 4 — соль не примерзает к подошвам и шинам и не разрушает их; коррозии/разрушению подвергается металл кузова и покрытие дороги, но это не причина отказа от обработки.
Итог: 2.