ถ้วยแก้วหนามีอันตรายมากกว่าแก้วบางหรือไม่

หลายๆ คนไม่แน่ใจว่าจะเลือกกระจกหนาหรือบางเมื่อปรับแต่งแว่นตาเนื่องจากหลายๆ คนได้เรียนรู้ความรู้ระหว่างเรียนคือการขยายตัวและหดตัวจากความร้อน จึงกังวลว่าถ้วยจะบางเกินไปและแตกง่ายหรือไม่ดังนั้นเวลาปรับแต่งถ้วย คุณจะเลือกแบบหนาหรือแบบบาง เพราะเหตุใด

ฉันเชื่อว่าหลายๆ คนคงเคยเจอสถานการณ์เช่นนี้ที่กระจกแตกทันทีเมื่อมีของเหลวร้อนใส่เข้าไปเหตุการณ์ที่ไม่คาดคิดเช่นนี้มักทำให้เรารู้สึกว่าถ้วยบางเกินไปและการเลือกถ้วยหนาก็ไม่ใช่เรื่องบังเอิญการเลือกเครื่องแก้วหนาปลอดภัยจริงหรือ?

เมื่อเราเทน้ำร้อนลงในถ้วย ไม่ใช่ทันทีที่ผนังทั้งหมดของถ้วยสัมผัสกับน้ำร้อน แต่จะร้อนจากภายในสู่ภายนอกเมื่อน้ำร้อนเข้าสู่ถ้วย ผนังด้านในของถ้วยจะขยายออกก่อนอย่างไรก็ตามเนื่องจากต้องใช้เวลาในการถ่ายเทความร้อน ผนังด้านนอกจึงไม่รู้สึกถึงอุณหภูมิของน้ำร้อนในช่วงเวลาสั้นๆ ผนังด้านนอกจึงไม่ขยายตามเวลา ซึ่งหมายความว่ามีเวลาที่แตกต่างกันระหว่างภายในและภายนอก การขยายตัวภายนอกส่งผลให้ผนังภายนอกรับแรงกดดันมหาศาลที่เกิดจากการขยายตัวของผนังด้านในณ จุดนี้ ผนังด้านนอกจะรับแรงกดดันมหาศาลที่เกิดจากการขยายตัวของผนังด้านในซึ่งเทียบเท่ากับท่อ และวัตถุภายในท่อจะขยายออกด้านนอกเมื่อความดันถึงระดับหนึ่ง ผนังด้านนอกไม่สามารถทนต่อแรงกดได้ และถ้วยแก้วจะระเบิด

หากเราสังเกตถ้วยที่แตกอย่างระมัดระวัง เราจะพบรูปแบบ คือ ถ้วยแก้วที่มีผนังหนาไม่เพียงแต่จะแตกหักง่ายเท่านั้น แต่ถ้วยแก้วที่มีก้นหนายังมีแนวโน้มที่จะแตกหักอีกด้วย

ดังนั้น เห็นได้ชัดว่าเพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์นี้ เราควรเลือกถ้วยที่มีก้นบางและมีผนังบางเนื่องจากถ้วยแก้วที่บางกว่า ระยะเวลาการถ่ายเทความร้อนระหว่างผนังด้านในและด้านนอกก็จะสั้นลง และความแตกต่างของแรงดันระหว่างผนังด้านในและด้านนอกก็จะน้อยลง จึงสามารถขยายตัวได้เกือบพร้อมกัน จึงไม่แตกเนื่องจากความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอยิ่งถ้วยหนาขึ้น ระยะเวลาการถ่ายเทความร้อนก็จะนานขึ้น และแรงดันที่แตกต่างกันระหว่างผนังด้านในและด้านนอกก็จะมากขึ้นเท่านั้น แก้วก็จะแตกเนื่องจากความร้อนไม่สม่ำเสมอ!