猜一猜:倒开水时,厚玻璃杯和薄玻璃杯,哪一种更容易受热炸裂?
猜一猜:倒开水时,厚玻璃杯和薄玻璃杯,哪一种更容易受热炸裂?
A、厚玻璃杯
B、薄玻璃杯
正确答案:A
答案解析:
在探讨倒开水时,厚玻璃杯与薄玻璃杯哪个更容易受热炸裂的问题时,我们首先需要理解玻璃杯受热后的物理变化及其与材质厚度的关系。
厚玻璃杯的受热挑战:
厚玻璃杯在倒入开水时,由于玻璃材质的热传导性相对较差,其内部会迅速被加热膨胀,而外部由于与空气接触,温度上升较慢,导致内外温差较大。这种温差会在玻璃杯的壁内产生热应力,即内部因膨胀而受到向外的力,而外部则因温度较低而相对保持原状,甚至可能稍微收缩(尽管这种收缩在宏观上难以察觉)。当这种热应力超过玻璃的承受能力时,就可能导致玻璃杯炸裂。
薄玻璃杯的优势:
相比之下,薄玻璃杯在受热时,由于其厚度较小,内外壁的温度差异相对较小,因此产生的热应力也相应较小。此外,薄玻璃杯的整体质量较轻,对热应力的抵抗能力可能因较小的质量而有所增强(尽管这不是主要因素)。更重要的是,薄玻璃杯能更快地达到热平衡,减少因温差过大而产生的应力集中现象。
总结:
因此,从物理学的角度来看,厚玻璃杯在倒入开水时,由于其较大的厚度导致的内外温差增大,更容易产生超出玻璃承受能力的热应力,从而更容易受热炸裂。而薄玻璃杯由于温差小、热应力低,以及更快的热平衡能力,相对而言更不易炸裂。当然,这也取决于玻璃杯的具体材质、生产工艺以及使用时的其他条件(如是否事先预热、是否含有微小裂纹等)。
在日常使用中,如果担心玻璃杯炸裂的问题,选择薄玻璃杯并在使用时注意避免温差过大,可能是一个相对更安全的选择。同时,也应注意玻璃杯的保养,避免使用尖锐物品刮擦,以减少因微小裂纹而增加炸裂的风险。