為什么玻璃杯越薄越好?什么物理原理?
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)資源 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2019-03-27 14:34:02
中學(xué)物理熱學(xué)知識(shí)告訴我們,一般情況下物體在絕大部分情況下都會(huì)“熱脹冷縮”。(0℃到4℃的水會(huì)發(fā)生反常膨脹,銻、鉍、液態(tài)鐵等,在某種條件下也會(huì)發(fā)生“熱縮冷脹”)
相信不少人都曾遇到過(guò)這種情況,向玻璃杯中導(dǎo)入滾燙的液體時(shí),玻璃杯突然炸裂了。這種突發(fā)狀況往往讓我們誤以為玻璃杯子太薄了,應(yīng)該選擇厚的就不會(huì)發(fā)生這種意外了。
但是,真的是選擇厚的玻璃器皿才安全么?
我們可以先從中學(xué)物理的角度解釋一下到底是什么原因?qū)е虏AП训摹?br />
物理事實(shí)是:當(dāng)我們把熱水倒進(jìn)玻璃杯中時(shí),并不是整個(gè)杯壁一下子全都接觸到熱水,而是從內(nèi)到外依次變熱的。當(dāng)把滾燙的熱水導(dǎo)入玻璃杯中時(shí),玻璃杯的內(nèi)壁先受熱膨脹,但是由于熱傳遞需要時(shí)間,在極短時(shí)間內(nèi),外壁并沒(méi)有感受到熱水的溫度,所以外壁沒(méi)有及時(shí)發(fā)生膨脹,也就是說(shuō)內(nèi)外膨脹存在一個(gè)時(shí)間差,這個(gè)時(shí)間差就導(dǎo)致了外壁會(huì)承擔(dān)內(nèi)壁膨脹所帶來(lái)的巨大壓力,(外壁此時(shí)相當(dāng)于一個(gè)管道,管道內(nèi)的物體在向外膨脹)當(dāng)此壓力達(dá)到一定程度時(shí),外壁無(wú)法承受此壓力,玻璃杯就發(fā)生了爆炸現(xiàn)象。
所以說(shuō),玻璃杯遇熱發(fā)生炸裂的真正物理原因是“熱脹”不均勻所致!
如果我們仔細(xì)觀察過(guò)炸裂的杯子,就可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律,容易炸裂的不單單有杯壁厚的玻璃杯,還有那種帶有一圈較厚底部的玻璃杯。
因此,很顯然,為了避免這種情況,我們應(yīng)該選擇杯底和杯壁都很薄的杯子。因?yàn),玻璃杯越薄,?nèi)壁和外壁的熱傳遞時(shí)間越短,內(nèi)外壁的壓力差也就越小,幾乎可以同時(shí)膨脹,所以不會(huì)因?yàn)槭軣岵痪鶆蚨l(fā)生炸裂。玻璃杯越厚,傳熱時(shí)間越長(zhǎng),內(nèi)外壁壓力差越大,就會(huì)因?yàn)槭軣岵痪鶆蚨眩?br />
那么,如果家里面已經(jīng)購(gòu)買了厚的玻璃器皿該怎么辦呢?扔掉?太可惜啦。在不得不往這種厚杯中倒熱水的時(shí)候,我們可以采用一個(gè)好方法避免炸裂情況出現(xiàn)。
相關(guān)文章
- 小學(xué)1-6年級(jí)作文素材大全
- 全國(guó)小學(xué)升初中語(yǔ)數(shù)英三科試題匯總
- 小學(xué)1-6年級(jí)數(shù)學(xué)天天練
- 小學(xué)1-6年級(jí)奧數(shù)類型例題講解整理匯總
- 小學(xué)1-6年級(jí)奧數(shù)練習(xí)題整理匯總
- 小學(xué)1-6年級(jí)奧數(shù)知識(shí)點(diǎn)匯總
- 小學(xué)1-6年級(jí)語(yǔ)數(shù)英教案匯總
- 小學(xué)語(yǔ)數(shù)英試題資料大全
- 小學(xué)1-6年級(jí)語(yǔ)數(shù)英期末試題整理匯總
- 小學(xué)1-6年級(jí)語(yǔ)數(shù)英期中試題整理匯總
- 小學(xué)1-6年語(yǔ)數(shù)英單元試題整理匯總