为什么玻璃杯越薄越好?什么物理原理?
中学物理热学知识告诉我们,一般情况下物体在绝大部分情况下都会“热胀冷缩”。(0℃到4℃的水会发生反常膨胀,锑、铋、液态铁等,在某种条件下也会发生“热缩冷胀”)
相信不少人都曾遇到过这种情况,向玻璃杯中导入滚烫的液体时,玻璃杯突然炸裂了。这种突发状况往往让我们误以为玻璃杯子太薄了,应该选择厚的就不会发生这种意外了。
但是,真的是选择厚的玻璃器皿才安全么?
我们可以先从中学物理的角度解释一下到底是什么原因导致玻璃杯炸裂的。
物理事实是:当我们把热水倒进玻璃杯中时,并不是整个杯壁一下子全都接触到热水,而是从内到外依次变热的。当把滚烫的热水导入玻璃杯中时,玻璃杯的内壁先受热膨胀,但是由于热传递需要时间,在极短时间内,外壁并没有感受到热水的温度,所以外壁没有及时发生膨胀,也就是说内外膨胀存在一个时间差,这个时间差就导致了外壁会承担内壁膨胀所带来的巨大压力,(外壁此时相当于一个管道,管道内的物体在向外膨胀)当此压力达到一定程度时,外壁无法承受此压力,玻璃杯就发生了爆炸现象。
所以说,玻璃杯遇热发生炸裂的真正物理原因是“热胀”不均匀所致!
如果我们仔细观察过炸裂的杯子,就可以发现一个规律,容易炸裂的不单单有杯壁厚的玻璃杯,还有那种带有一圈较厚底部的玻璃杯。
因此,很显然,为了避免这种情况,我们应该选择杯底和杯壁都很薄的杯子。因为,玻璃杯越薄,内壁和外壁的热传递时间越短,内外壁的压力差也就越小,几乎可以同时膨胀,所以不会因为受热不均匀而发生炸裂。玻璃杯越厚,传热时间越长,内外壁压力差越大,就会因为受热不均匀而炸裂!
那么,如果家里面已经购买了厚的玻璃器皿该怎么办呢?扔掉?太可惜啦。在不得不往这种厚杯中倒热水的时候,我们可以采用一个好方法避免炸裂情况出现。
