Объясните с точки зрения физики, почему толстые стекла более опасны, чем тонкие

Как мы узнали из физики, в большинстве случаев объекты "расширяются и сжимаются". (Вода от 0 ° C до 4 ° C будет подвергаться аномальному расширению, сурьма, висмут, жидкое железо и т. Д., При определенных условиях также будут происходить «термоусадка и холодное расширение»)

Я считаю, что многие люди столкнулись с этой ситуацией. Когда в стакан наливают горячую жидкость, стакан внезапно лопается. Такая внезапная ситуация часто заставляет нас ошибочно думать, что стеклянная чашка слишком тонкая, и она не должна быть случайной, если она должна быть толстой.

Но действительно ли безопасно выбирать толстую стеклянную посуду?

Сначала мы можем объяснить с точки зрения физики средней школы, что вызывает взрыв стекла.

Физический факт таков: когда мы наливаем в стакан горячую воду, не все стенки чаши подвергаются воздействию горячей воды, но нагреваются изнутри наружу. Когда горячая горячая вода вводится в стекло, внутренняя стенка стекла сначала термически расширяется, но, поскольку для передачи тепла требуется время, внешняя стенка не ощущает температуру горячей воды в течение очень короткого времени, поэтому внешняя стена не расширяется во времени. То есть существует разница во времени между внутренней и внешней экспансией. Эта разница во времени заставляет внешнюю стенку выдерживать огромное давление, вызванное расширением внутренней стенки. (Внешняя стенка в это время эквивалентна трубе, и объект в трубе будет расширяться наружу.) Когда давление достигает определенного уровня. В то время внешняя стенка не могла выдержать это давление, и стекло взорвалось.

Таким образом, реальная физическая причина взрыва стекла при нагревании связана с неравномерным тепловым расширением!

Если мы внимательно посмотрим на потрескавшуюся чашку, то обнаружим правило, что стеклянная чаша легко разбивается не только толстой стенкой, но и более толстым дном.

Поэтому, очевидно, чтобы этого избежать, следует выбирать чашку с тонким дном и стенкой. Поскольку более тонкая стеклянная стенка, более короткое время теплопередачи внутренней и внешней стенок и меньший перепад давления между внутренней и внешней стенками могут почти одновременно увеличиваться, так что стеклянная чашка не треснет из-за неравномерное отопление. Чем толще стеклянная стенка, тем больше требуется времени для теплопередачи и чем больше разница давлений между внутренней и внешней стенками, тем больше вероятность ее разрыва из-за неравномерного нагрева!

Так что, если семья уже купила толстую стеклянную посуду? Выброси это?

 Очень жаль. Когда нам нужно налить горячую воду в такую ​​толстую стеклянную чашку, мы можем использовать хороший метод, чтобы избежать появления трещин. Этот метод - положить металлическую чайную ложку в чашку перед тем, как налить горячую воду. Если вы можете использовать серебряную чайную ложку, это лучше всего. Это попытается избежать взрыва стекла.

При наливании горячей горячей воды в стакан, если вы поставите металлическую ложку, прежде чем горячая вода нагревает стеклянную чашку, она передаст некоторое тепло металлической чайной ложке, чтобы температура воды стала ниже, и даже если горячая вода продолжает литься после этого, нет никакой опасности, потому что внутренняя и внешняя стенки чашки стали однородными по температуре.