玻璃杯倒開水容易爆炸嗎?為何用之前要用冷水煮沸一次?
買回的新玻璃杯,用之前先要用冷水煮沸一次,才敢使用,下面小編為大家介紹玻璃杯倒開水容易爆炸嗎?為何用之前要用冷水煮沸一次? 玻璃杯倒開水容易爆炸嗎小時(shí)候玻璃杯會(huì)炸,現(xiàn)在
買回的新玻璃杯,用之前先要用冷水煮沸一次,才敢使用,下面小編為大家介紹玻璃杯倒開水容易爆炸嗎?為何用之前要用冷水煮沸一次?
玻璃杯倒開水容易爆炸嗎
小時(shí)候玻璃杯會(huì)炸,現(xiàn)在的也會(huì)。
這種現(xiàn)象跟熱脹冷縮有一部分的關(guān)系。玻璃杯倒入冰水,倒掉后倒入沸水,一般的玻璃杯基本就碎了。
但是現(xiàn)在的玻璃杯制作時(shí)候會(huì)做一下處理,改變玻璃的熱脹系數(shù)。這種玻璃應(yīng)付一般的溫差足夠了,只是倒開水是不會(huì)碎的。
當(dāng)然現(xiàn)在也有的杯子用的材料是鋼化玻璃,小時(shí)候很多的杯子用的玻璃肯定也沒現(xiàn)在的好。
這些原因(不是全部)就造成了這種小時(shí)候玻璃杯倒熱水比現(xiàn)在的玻璃杯容易碎的現(xiàn)象。
玻璃杯爆炸的原理很簡(jiǎn)單,相信大家都知道:熱脹冷縮。但是,如果再深入一點(diǎn),我估計(jì)除了搞力學(xué)的人,其他人很難說(shuō)清楚了。
水杯本來(lái)是常溫,即使是夏天水杯自身的溫度應(yīng)該也不會(huì)超過30°。而剛燒開的水有100°。當(dāng)熱水進(jìn)入水杯時(shí),水杯內(nèi)壁溫度迅速升高,而外壁仍然是室溫。就在這個(gè)瞬間,杯子內(nèi)外壁受到了溫差約70°左右的溫度載荷。如下圖所示。
內(nèi)壁的高溫,會(huì)讓玻璃膨脹,所以水杯內(nèi)壁的玻璃處于一個(gè)拉升的狀態(tài)。與之相反,水杯外側(cè)則由于低溫,處于一個(gè)相對(duì)壓縮的狀態(tài)。如下圖:
對(duì)于玻璃這種材料而言,其所能承受的最大拉應(yīng)力要比壓應(yīng)力要小的多。所以,玻璃很容易被拉應(yīng)力拉斷。
這樣,內(nèi)部由于高溫膨脹,而外部又低溫。一旦溫度過高,引起的拉應(yīng)力超出了玻璃的承受極限,整個(gè)玻璃就像炸彈一樣炸裂了。
實(shí)際上,現(xiàn)代玻璃也易炸。不易炸的原因大概如下:
)玻璃工藝提高了,制作出來(lái)的玻璃內(nèi)部缺陷更少,玻璃更加均勻。玻璃的承受能力也提高了。
)現(xiàn)代社會(huì),夏天溫度本來(lái)就高,不會(huì)喝熱水。冬天則又空調(diào),室溫不低。因此,溫差沒有那么大。