آیا لیوان های شیشه ای ضخیم خطرناک تر از لیوان های نازک هستند؟

بسیاری از مردم در هنگام سفارشی کردن عینک مطمئن نیستند که شیشه ضخیم یا نازک را انتخاب کنند.این به این دلیل است که بسیاری از مردم در دوران مدرسه دانشی را آموخته اند که عبارت است از انبساط و انقباض حرارتی، بنابراین نگران این هستند که آیا فنجان خیلی نازک است و به راحتی شکسته می شود.بنابراین، هنگام سفارشی کردن فنجان، آن‌های ضخیم یا نازک را انتخاب می‌کنید؟

من معتقدم که بسیاری از مردم با این وضعیت مواجه شده اند که در آن شیشه با وارد شدن مایع داغ به آن ناگهان می ترکد.این نوع اتفاق غیرمنتظره اغلب باعث می شود که ما احساس کنیم فنجان خیلی نازک است و انتخاب یک فنجان ضخیم تصادفی نیست.آیا انتخاب ظروف شیشه ای ضخیم واقعاً بی خطر است؟

وقتی آب داغ را داخل فنجان می ریزیم، بلافاصله تمام دیواره فنجان با آب داغ تماس پیدا نمی کند، بلکه از داخل به بیرون داغ می شود.وقتی آب داغ وارد فنجان می شود، ابتدا دیواره داخلی فنجان منبسط می شود.اما به دلیل زمان مورد نیاز برای انتقال حرارت، دیواره بیرونی نمی تواند دمای آب گرم را برای مدت کوتاهی احساس کند، بنابراین دیواره بیرونی در زمان منبسط نمی شود، به این معنی که اختلاف زمانی بین داخلی و داخلی وجود دارد. انبساط خارجی، در نتیجه دیوار خارجی فشار زیادی را تحمل می کند که ناشی از انبساط دیواره داخلی است.در این مرحله، دیواره بیرونی فشار عظیمی را که در اثر انبساط دیواره داخلی ایجاد می‌شود، تحمل می‌کند، که معادل یک لوله است و اجسام داخل لوله به سمت بیرون منبسط می‌شوند.هنگامی که فشار به حد معینی می رسد، دیواره بیرونی نمی تواند فشار را تحمل کند و فنجان شیشه ای منفجر می شود.

اگر فنجان شکسته را با دقت مشاهده کنیم، الگویی پیدا می کنیم: فنجان های شیشه ای با دیواره ضخیم نه تنها مستعد شکستن هستند، بلکه فنجان های شیشه ای ته ضخیم نیز مستعد شکستگی هستند.

بنابراین، بدیهی است که برای جلوگیری از این وضعیت، باید فنجانی با ته نازک و دیواره های نازک انتخاب کنیم.زیرا هرچه لیوان شیشه ای نازک تر باشد، زمان انتقال حرارت بین دیواره های داخلی و خارجی کمتر و اختلاف فشار بین دیواره های داخلی و خارجی کمتر است، تقریباً همزمان می تواند منبسط شود، بنابراین در اثر حرارت ناهموار ترک نخواهد خورد.هر چه فنجان ضخیم تر باشد، زمان انتقال حرارت بیشتر می شود و هر چه اختلاف فشار بین دیواره داخلی و خارجی بیشتر باشد، در اثر حرارت ناهموار ترک می خورد!