為什么熱水會使玻璃杯破裂? |
河南省確山縣第一中學(xué) 劉玉中 |
熱水到入玻璃杯中會出現(xiàn)使其破裂的現(xiàn)象,這是由于玻璃受熱以后膨脹不均勻造成的。熱水倒進去后,杯子側(cè)壁就會受熱膨脹,但是杯子側(cè)壁受熱又是不均勻的,杯子內(nèi)側(cè)會馬上變熱,但外側(cè)去不會馬上變熱,于是,內(nèi)側(cè)就會迅速膨脹,但是外側(cè)部分仍舊保持原來的狀態(tài),這樣就會導(dǎo)致外側(cè)與內(nèi)側(cè)玻璃變形的不一致,杯子就會破裂。
是不是厚一點的玻璃杯就不容易破裂呢?也不是。厚杯子受熱更容破掉,薄杯子反而不容易破裂。因為薄杯子可以很快地把熱量從內(nèi)側(cè)傳到外側(cè),這樣,杯子的溫度就會很快趨于均勻,膨脹變形的程度也會小些;厚的玻璃杯內(nèi)外溫度就不易很快一致,在短時間內(nèi)內(nèi)側(cè)溫度高,很快膨脹,而外側(cè)尚未膨脹,這樣外側(cè)受內(nèi)側(cè)的壓迫,所以容易破裂。
突然變熱和突然變冷都容易使玻璃杯破裂,這都是玻璃杯受熱不均勻造成的。跟受熱相反,在突然冷卻時,杯子是外側(cè)先開始收縮,內(nèi)側(cè)卻尚未收縮,這樣,內(nèi)側(cè)受外側(cè)的壓迫,玻璃杯便會破掉。所以,如果把熱果醬之類的東西放入瓶中后,千萬不要將瓶子立即放入涼水中冷卻。
巧主婦在往玻璃杯中倒開水的時候,都會先在杯中放一把湯匙,這樣可以避免玻璃杯破裂。雖然這是大家熟悉的一個生活常識,但其中的道理又是什么呢?
原來,湯匙有很好的熱傳遞性,熱水倒入熱傳導(dǎo)率低的玻璃杯時,湯匙就會吸收走熱水的一部分熱量,而如果湯匙是金屬的,那熱傳遞的能力就更好了。湯匙會使熱水在更短的時間內(nèi)降溫,變成溫水,這樣,玻璃杯內(nèi)外溫差不大,杯子就不容易破裂了。有了溫水在杯底,那接下來,我們繼續(xù)往杯子里倒開水,玻璃杯的溫度也不會升得很快。 |