هل الأكواب الزجاجية السميكة أكثر خطورة من الأكواب الرقيقة؟

كثير من الناس غير متأكدين ما إذا كانوا سيختارون زجاجًا سميكًا أم رقيقًا عند تخصيص النظارات.وذلك لأن العديد من الأشخاص قد تعلموا المعرفة أثناء المدرسة، وهي التمدد الحراري والانكماش، لذلك فهم قلقون بشأن ما إذا كان الكوب رقيقًا جدًا وسهل التشقق.لذا، عند تخصيص الأكواب، هل تختارين الأكواب السميكة أم الرقيقة؟

أعتقد أن العديد من الأشخاص قد واجهوا هذا الموقف حيث ينفجر الزجاج فجأة عند إدخال سائل ساخن إليه.غالبًا ما يجعلنا هذا النوع من الأحداث غير المتوقعة نشعر بأن الكوب رقيق جدًا، واختيار الكوب السميك ليس من قبيل الصدفة.هل من الآمن حقًا اختيار الأواني الزجاجية السميكة؟

عندما نسكب الماء الساخن في كوب، لا يتلامس جدار الكوب بالكامل مع الماء الساخن على الفور، بل يصبح ساخنًا من الداخل إلى الخارج.عندما يدخل الماء الساخن إلى الكوب، يتوسع الجدار الداخلي للكوب أولاً.ومع ذلك، ونظرًا للوقت اللازم لنقل الحرارة، لا يمكن للجدار الخارجي أن يشعر بدرجة حرارة الماء الساخن لفترة قصيرة من الوقت، وبالتالي لا يتمدد الجدار الخارجي بمرور الوقت، مما يعني وجود فارق زمني بين الجدار الداخلي والجدار الداخلي. التمدد الخارجي، مما يؤدي إلى تحمل الجدار الخارجي لضغط هائل ناتج عن تمدد الجدار الداخلي.عند هذه النقطة، سيتحمل الجدار الخارجي الضغط الهائل الناتج عن تمدد الجدار الداخلي، أي ما يعادل الأنبوب، وسوف تتمدد الأشياء الموجودة داخل الأنبوب إلى الخارج.عندما يصل الضغط إلى مستوى معين، لا يستطيع الجدار الخارجي تحمل الضغط، وسوف ينفجر الكوب الزجاجي.

إذا راقبنا بعناية كوبًا مكسورًا، فسنجد نمطًا: الأكواب الزجاجية ذات الجدران السميكة ليست فقط عرضة للكسر، ولكن الأكواب الزجاجية ذات القاع السميك معرضة أيضًا للكسر.

لذا، لتجنب هذا الموقف، يجب علينا اختيار كوب ذو قاع رفيع وجدران رقيقة.نظرًا لأنه كلما كان الكوب الزجاجي أرق، كلما كان وقت نقل الحرارة بين الجدران الداخلية والخارجية أقصر، وكلما قل فرق الضغط بين الجدران الداخلية والخارجية، يمكن أن يتوسع تقريبًا في وقت واحد، لذلك لن يتشقق بسبب التسخين غير المتساوي.كلما كان الكوب أكثر سمكًا، كلما زاد وقت نقل الحرارة، وكلما زاد فرق الضغط بين الجدران الداخلية والخارجية، سوف يتشقق بسبب التسخين غير المتساوي!