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為什么熱水會使玻璃破裂將熱水倒進(jìn)玻璃杯中時,老練的主婦會先在杯中放一個湯匙,湯匙若是銀制的則更佳。這雖然是日常生活中的普通常識,但究竟根據(jù)的是什么原理呢?
根本原因是玻璃的膨脹不均勻,所以會破裂。當(dāng)熱水進(jìn)入杯子時,杯子的側(cè)壁無法一下子全被加熱。首先,側(cè)壁內(nèi)側(cè)會被加熱,而外側(cè)仍保持著較低的溫度,因此,內(nèi)側(cè)部分迅速膨脹,而外側(cè)部分依然維持原狀。在這種情況下,外側(cè)會受到內(nèi)側(cè)的強壓而被脹破。
有些人以為較厚的杯子不容易破裂,其實這是錯誤的認(rèn)識。倒進(jìn)熱水時,厚杯子更容易破,薄杯子反而不易破裂。原因是薄杯子的外側(cè)可以較快地被加熱,使內(nèi)外溫度相等,膨脹均勻;相反厚杯子的外側(cè)不可能較快地被加熱,從而形成內(nèi)外較大的溫差,導(dǎo)致膨脹不均勻,杯子破裂。但是,薄杯子側(cè)壁薄還不夠,杯底也必須要薄。因為,在倒進(jìn)熱水時,首先被加熱的是杯底。如果杯底很厚,即使側(cè)壁很薄也沒用,杯子依舊會破。此外,底部附帶著厚臺的玻璃杯也比較容易破裂。玻璃器皿愈薄,盛熱水時就愈不易破裂。例如非常薄的燒杯,在杯中放水,直接用瓦斯?fàn)t來加熱,也不會破裂。加熱時能完全不膨脹,這才是最理想的容器。
玻璃杯不但在突然加熱時不耐用,就是在突然冷卻時也很容易破裂,理由是收縮不均勻。換言之,在冷卻時,外側(cè)已開始收縮,內(nèi)側(cè)卻尚未收縮,外側(cè)擠壓內(nèi)側(cè),從而導(dǎo)致破裂。所以,在把熱果醬放入瓶中后,切忌將瓶子放進(jìn)水中冷卻。
說到這里,我再來分析杯中放進(jìn)湯匙的作用。
因為在熱水倒入玻璃杯時,湯匙會吸收一部分熱量,假如湯匙是金屬制成的,而金屬是熱的良導(dǎo)體,它能使熱水的溫度降低,使熱水變成溫水,在這種情況下,杯子當(dāng)然不會破裂。接著,我們繼續(xù)倒入開水,就不會有太大的危險,因為玻璃杯的溫度只是升高一點點而已。
那么,銀匙為什么更好呢?……
回答問題:
(1)玻璃杯破裂的基本原因是 玻璃的膨脹不均勻玻璃的膨脹不均勻。
(2)什么玻璃杯不易破裂 薄的薄的(選填“薄的”或“厚的”)。
(3)為什么放入湯匙后,玻璃杯不易破裂 金屬是熱的良導(dǎo)體,它能使熱水的溫度降低,使熱水變成溫水金屬是熱的良導(dǎo)體,它能使熱水的溫度降低,使熱水變成溫水。
(4)猜想一下銀匙為什么更好呢?因為銀匙的導(dǎo)熱性能更好因為銀匙的導(dǎo)熱性能更好。
【考點】熱傳遞的方向與條件.
【答案】玻璃的膨脹不均勻;薄的;金屬是熱的良導(dǎo)體,它能使熱水的溫度降低,使熱水變成溫水;因為銀匙的導(dǎo)熱性能更好
【解答】
【點評】
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