從茶杯談到水表管

1、.從茶杯談到水表管一位有經(jīng)歷的家庭主婦，當(dāng)她把熱茶倒到客人的茶杯里去的時(shí)候，為了防止杯子破裂，總不會(huì)忘記把茶匙放在杯子里，最好是銀茶匙。是生活上的經(jīng)歷教會(huì)她這個(gè)正確的做法的。那么，這個(gè)做法的原理是什么呢？首先，我們要明白，在倒開(kāi)水的時(shí)候，杯子為什么會(huì)破裂。這原因是玻璃的各部分沒(méi)有可以同時(shí)膨脹，倒到杯子里去的開(kāi)水，沒(méi)有可以同時(shí)把茶杯燙熱。它首先燙熱了杯子的內(nèi)壁，但是這時(shí)候，外壁卻還沒(méi)有來(lái)得及給燙熱。內(nèi)壁燙熱以后，立即就膨脹起來(lái)，但是外壁還暫時(shí)不變，因此受到了從內(nèi)部來(lái)的強(qiáng)烈的擠壓。這樣外壁就給擠破了玻璃破裂了。你千萬(wàn)不要以為杯子厚就不會(huì)燙裂。厚的杯子在這方面來(lái)說(shuō)，恰好是最不可靠的；厚的杯子要比薄的

2、更容易燙裂。這原因很明顯。薄的杯壁很快就會(huì)燙透，因此這種杯子內(nèi)外層的溫度很快會(huì)相等，也就會(huì)同時(shí)膨脹；但是厚壁的杯子呢，那一厚層的杯壁要燙透是比較慢的。在選用薄的杯子或者別種薄的玻璃器皿的時(shí)候，有一點(diǎn)不要忘記：不但杯壁要薄，而且杯底也要薄。因?yàn)樵诘归_(kāi)水的時(shí)候，燙得最熱的恰好是杯子的底部；假設(shè)底太厚的話，那么，不管杯壁多么薄，杯子還是要破裂的。有厚厚的圓底腳的玻璃杯和瓷器，也是很容易燙裂的。玻璃器皿越薄，把它加熱就越可以放心?；瘜W(xué)家就是使用非常薄的玻璃器皿的，他們用這種器皿盛了液體，就直接在燈上燒到沸騰，一點(diǎn)也不怕它會(huì)破裂。當(dāng)然，最理想的器皿應(yīng)該是在加熱時(shí)候完全不膨脹的那一種。石英就是膨脹得非常少

3、的一種材料，它的膨脹程度大約只等于玻璃的115到120。用透明的石英制成的厚壁器皿，可以隨意加熱也不會(huì)破裂。你可以把燒到紅熱的石英器皿丟到冰水里，也不必?fù)?dān)憂它會(huì)破裂。這一半是因?yàn)槭⒌膶?dǎo)熱度也比玻璃大。玻璃杯不只在受到很快加熱之后才會(huì)破裂，就是在很快冷卻的時(shí)候，也有同樣的情形發(fā)生，原因是杯子各部分冷縮時(shí)候所受的壓力并不平均。杯子的外層受冷收縮，強(qiáng)烈地壓向內(nèi)層，而內(nèi)層卻還沒(méi)有來(lái)得及冷卻和收縮。因此，舉例來(lái)說(shuō)，裝有滾燙果醬的玻璃罐，決不可以立即放到嚴(yán)寒的地方或直接浸到冷水里面去。好，讓我們?cè)倩氐讲ＡП锏你y茶匙上來(lái)，終究銀茶匙是怎樣保證杯子不破裂的呢？玻璃杯的內(nèi)外壁，只有當(dāng)開(kāi)水一下子很快倒進(jìn)去的時(shí)

4、候，受熱程度才會(huì)有很大差異；溫水卻不會(huì)使杯子各部分受熱有很大差異，因此也不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力，杯子也就不會(huì)破裂。假設(shè)杯子里放著一柄茶匙，那么會(huì)發(fā)生些什么情形呢？那時(shí)候，當(dāng)開(kāi)水倒進(jìn)杯底的時(shí)候，在還沒(méi)有來(lái)得及燙熱玻璃杯熱的不良導(dǎo)體之前，會(huì)把一部分的熱分給了良導(dǎo)體的金屬茶匙，因此，開(kāi)水的溫度減低了，它從沸騰著的開(kāi)水變成了熱水，對(duì)玻璃杯就沒(méi)有什么阻礙了。至于繼續(xù)倒進(jìn)去的開(kāi)水，對(duì)于杯子已經(jīng)不那么可怕，因?yàn)楸右呀?jīng)來(lái)得及略為燙熱了?？偠灾?，杯子里的金屬茶匙，特別是這柄茶匙假如非常大，是會(huì)緩和杯子受熱的不平均，因此防止杯子的破裂的。但是，為什么說(shuō)茶匙假設(shè)是銀制的，就會(huì)更好一些呢？因?yàn)殂y是熱的良導(dǎo)體；銀茶匙要比不銹鋼的茶匙散熱得更快。你一定知道，放在開(kāi)水杯里的銀茶匙是多么燙手！單憑這一點(diǎn)，你就已經(jīng)可以毫無(wú)錯(cuò)誤地確定茶匙的原料了，鋼制的茶匙是不會(huì)感到燙手的。玻璃器壁膨脹不平衡的現(xiàn)象，不但威脅玻璃杯的完好，并且還威脅蒸汽鍋爐的重要部分用來(lái)測(cè)定鍋里水位的水表計(jì)。水表管只是一段玻璃管，由于內(nèi)壁受到蒸汽和鍋里沸水的作用，要比外壁膨脹得多。此外，蒸汽和水的壓力更加強(qiáng)