Είναι τοξικά τα γυάλινα κύπελλα;

Το ίδιο το γυαλί είναι μη τοξικό επειδή είναι ένα πυριτικό προϊόν πυροσυσσωματωμένο σε υψηλή θερμοκρασία και ο καθαρισμός των προϊόντων γυαλιού περιλαμβάνει κυρίως την απομάκρυνση των ρύπων από την επιφάνεια του γυαλιού. Αλλά το συνηθισμένο γυαλί είναι εύθραυστο και έχει αιχμηρές άκρες και γωνίες, που μπορούν εύκολα να βλάψουν τους ανθρώπους. Επομένως, αφού μαλακώσει σε υψηλές θερμοκρασίες, ξαφνικά κρυώνει και γίνεται σκληρυμένο γυαλί. Το σκληρυμένο γυαλί, ακόμη και αν σπάσει, έχει πολύ μικρά θραύσματα, δεν έχει αιχμηρές άκρες και δεν είναι εύκολο να βλάψει τους ανθρώπους. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ευρέως σε τζάμια αυτοκινήτων και πλοίων, καθώς και σε τζάμια από το δάπεδο μέχρι την οροφή και τα τζάμια παραθύρων για διακόσμηση σπιτιού. Το ίδιο ισχύει και για την κατασκευή μπιμπερό.

Γιατί σκάει ένα γυάλινο κύπελλο;

Το καλόβουλος ποτήρι έχει καλή συμπίεση και θερμική σταθερότητα, οπότε γιατί ραγίζει επίσης;

Η πρώτη ύλη για τα γυάλινα κύπελλα είναι επίσης συνηθισμένο γυαλί, το οποίο χρησιμοποιείται πρώτα για την κατασκευή παχύτερων γυάλινων κυπέλλων (πάχος τοιχώματος 3,4-3,8 χιλιοστά) και στη συνέχεια θερμαίνεται στους 650 ° C στον κλίβανο. Σε αυτό το σημείο, το γυαλί έχει μαλακώσει, αλλά δεν έχει ακόμη παραμορφωθεί. Ρίξτε γρήγορα λάδι για να κρυώσει απότομα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται"μετριασμός", γνωστό και ως σβήσιμο. Ακριβώς όπως το ατσάλι κάνει τη φωτιά, κάνει το γυαλί σκληρό και στιβαρό.

Το γυαλί είναι κακός αγωγός της θερμότητας. Όταν το γυάλινο κύπελλο κρυώσει ξαφνικά, το επιφανειακό στρώμα πρώτα ψύχεται, σκληραίνει και συστέλλεται, ενώ το εσωτερικό του γυαλιού εξακολουθεί να είναι σε μια εξαιρετικά θερμοπλαστική κατάσταση με δύναμη διαστολής προς τα έξω. Έτσι το γυάλινο κύπελλο που κατασκευάζεται από αυτό έχει θλιπτική τάση στην επιφάνεια και εφελκυστική τάση στο εσωτερικό. Γενικά, αυτά τα δύο θα πρέπει να είναι ισορροπημένα σε όλα τα μέρη του σώματος του κυπέλλου και δεν θα υπάρχουν προβλήματα κατά τη χρήση.

Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, λόγω ακατάλληλης σβέσης, το σώμα του κυπέλλου μπορεί να βιώσει ανομοιόμορφο στρες, το οποίο μπορεί να προκαλέσει την έκρηξή του χωρίς λόγο. Για παράδειγμα, εάν η εσωτερική τάση σε ένα συγκεκριμένο μέρος του σώματος του κυπέλλου είναι μεγαλύτερη από την εξωτερική τάση, η δύναμη που ασκείται από το εσωτερικό είναι πολύ μεγάλη, ενώ η πίεση που ασκείται από το εξωτερικό είναι πολύ μικρή. Αν και φαίνεται ότι δεν υπάρχει πρόβλημα με αυτό το κύπελλο στην επιφάνεια, είναι στην πραγματικότητα τεταμένο μέσα. Για παράδειγμα, το γυάλινο πάνελ στο γραφείο μπορεί περιστασιακά να εκραγεί, ακριβώς όπως τα σκληρυμένα γυάλινα κύπελλα. Αυτά τα παχύρρευστα γυάλινα προϊόντα δεν σβήνουν στη συνέχεια, αλλά κατά τη διαδικασία μετάβασης από υγρό σε στερεό, υπάρχει επίσης ανομοιόμορφη τάση λόγω της πρώτης ψύξης και σκλήρυνσης της επιφάνειας, ακολουθούμενη από εσωτερική ψύξη και σκλήρυνση.

Η αρχή είναι στην πραγματικότητα πολύ απλή. Αφού το βραστό νερό εισέλθει στο κύπελλο, το κύπελλο διαστέλλεται λόγω της θερμότητας. Λόγω της σχετικά κακής θερμικής αγωγιμότητας του γυαλιού, το εσωτερικό στρώμα του γυαλιού διαστέλλεται, αλλά το εξωτερικό στρώμα δεν έχει λάβει ακόμη θερμότητα. Επομένως, η διαστολή του εξωτερικού τοιχώματος του γυαλιού υστερεί και η πίεση στο εξωτερικό τοίχωμα αυξάνεται ξαφνικά σε μια στιγμή. Η πίεση υπερβαίνει τη δύναμη του κυπέλλου, οδηγώντας σε ράγισμα

Γιατί δεν το τηγανίζετε όταν βάζετε ένα μικρό σιδερένιο κουτάλι;

Υπάρχουν δύο βασικοί λόγοι: πρώτον, πρώτα χύνεται νερό στο κουτάλι, το οποίο απορροφά μέρος της θερμότητας, μειώνοντας έμμεσα τον συντελεστή θερμικής διαστολής του ποτηριού. Δεύτερον, η προσθήκη ενός σιδερένιου κουταλιού ισοδυναμεί με προθέρμανση του φλιτζανιού εκ των προτέρων, μειώνοντας την ξαφνική θέρμανση, ώστε το φλιτζάνι να μην εκραγεί. Έτσι, όταν τόσο το εσωτερικό όσο και το εξωτερικό του κυπέλλου θερμαίνονται ταυτόχρονα και χύνεται ζεστό νερό, ο βαθμός διαστολής μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού του φλιτζανιού δεν είναι τόσο διαφορετικός και δεν θα σκάσει.