中考物理辅导物态变化：玻璃器皿

【资料7】介绍玻璃器皿裂开之谜：为何遇忽冷忽热会脆弱不堪？

你是否曾在寒冷的冬日，往一只冰冷的玻璃杯中倒入热水，结果杯子瞬间裂开？这背后的原因究竟是什么呢？让我们一起玻璃器皿的脆弱之处。

玻璃的温度是否随着热水的注入而逐渐升高？答案是肯定的。玻璃作为一种不良导体，其导热性能相对较差。当玻璃器皿内外温度差异过大时，其内部的膨胀程度便与外部的膨胀程度不一致。想象一下，在寒冷的冬季，当你往一个冰冷的玻璃瓶里注入滚烫的开水时，瓶内的温度迅速上升，圆周也随之增大。瓶身的外部仍然处于低温状态，其圆周无法像内部那样迅速膨胀。这种内外膨胀的不平衡导致脆弱的玻璃器皿出现裂痕，甚至破裂。

那么，如何避免玻璃器皿因忽冷忽热而破裂呢？关键在于选择合适的玻璃材质。我们需要选择膨胀率较小的玻璃，这种玻璃在温度变化时相对更稳定。器皿的厚度也是一个关键因素。较薄的玻璃器皿在温度变化时能更好地适应膨胀和收缩。更重要的是，器皿的形状设计也需要考虑。过于尖锐的弯曲会在温度变化时增加应力集中，导致更容易破裂。

例如，化学实验中的加热烧瓶采用的是圆底设计。这种设计不仅使热量更均匀地分布，还能减少因温度急剧变化而导致的应力集中。能经受住忽冷忽热考验的玻璃器皿往往是经过精心设计和选择的。

玻璃器皿遇忽冷忽热裂开的原因在于温度引起的内外膨胀不一致。选择合适的玻璃材质、控制器皿厚度以及优化器皿形状都是减少破裂风险的关键。