热水会使玻璃杯破裂的原因

有些人在往玻璃杯中倒开水时会放一个勺子在杯里，你知道这是什么原因吗？并且最好这个勺子是银质的，这又是为什么呢？

在解释这两个问题之前，我们先探讨一下另一个问题：有时候我们往杯里倒开水的时，玻璃杯会爆炸，这时是什么原因呢？

实际上是由于突然倒入开水，会使玻璃杯的各个部分受热后膨胀不均匀，进而导致玻璃杯爆炸，原因就是这么简单。倒入开水后，杯子的内侧会首先受热，而杯子外侧此时还未像内侧那样立即变热，于是受热不均，内侧瞬间膨胀，但是外侧的样子不变，导致玻璃两侧不同步变形，一旦内侧的膨胀程度大于外侧可容纳的程度，玻璃杯就会随之爆炸。

试问薄杯子和厚杯子哪个更容易破裂？倘若你的答案是薄杯子，那你可就真的错了。因为薄的杯子有助于将热量更快地传到外侧，如此一来，就会更快地使杯子内外膨胀程度达成统一，从而不容易爆炸。反之，厚杯子会降低温度传到外层的速度，致使内外温差变大，进而膨胀程度差变大，所以杯子爆炸就轻而易举了。

同理，假如杯子的侧壁和底面都非常薄的话，那杯子破裂就更是难上加难了。但是假如杯子底很厚，即便是杯壁再薄，它也非常容易破裂。

在炉子上加热加了水的壁很薄的烧杯，烧杯不会出现问题。这个实验说明，容器受热会随着容器的变薄而变得更加均匀，这样就更结实，更难破裂。

如果这样的话，那用一种受热也不会膨胀的材料制成的容器才是我们最理想的，但是呢，我们遗憾的是到现在为止，这样的材料还没被人类所发现。目前我们使用的石英是发现的膨胀最低的材料，它的热膨胀系数在玻璃的1/10～1/20之间。石英的热膨胀系数能保证不管你怎么加热它都不会破裂，哪怕是把加热到变红的石英扔进冰水里也不会发生破裂的现象。

但是呢，石英之所以这么坚固，不仅因为它的热膨胀系数小，还因为它有比玻璃强很多的热传导能力。

热膨胀系数特别小的材料除了石英外，还包括由无水硼酸、二氧化硅合成的硼酸硅和石英玻璃，用此种材料制作的容器即使在温度剧变的情况下也不会出现任何问题，所以，它被人们作为杯子和锅等日用品的制作材料，于是在我们生活中它可以说随处可见。

杯子在突然变冷的情况下也极易破裂，其道理与杯子受热相同，都是因为杯子内外两侧变形不均匀导致的。受热爆炸是由于杯子内侧急剧膨胀使得外侧承受了太大的压力，然而，受冷爆炸则是由于外侧急剧收缩而内侧却未同步收缩。现在大家知道了吧，假如你将热的物体放在杯里，那你之后千万别再把它放进冷水中，不然它极有可能破裂。

讲到这里，我们可以对为何在往杯子里倒开水时需要放个小勺这个问题进行解释了，事实上原因就是汤匙具有较好的热传递性，如此一来，汤匙就会在开水倒进去的一瞬间转移很大一部分热量，假如汤匙是金属材质的，那么效果更佳，因为金属具有更强的吸热功能。因此通过汤匙，开水可以较为快速的减低温度，杯子便不易爆炸了。假如想继续往里面加开水，最好等到杯里的水变成温水之后，这样杯子就不会变得很烫了。

因此，简言之，汤匙有降低水温的功能，使玻璃杯升温的速度降低，以免玻璃杯破裂。

相比其他材质的汤匙，银质的汤匙具有更强的热传导功能，在相等的时间里可以吸收更多的热量。倘若你将一个银质汤匙放在玻璃杯里，那倒完开水后你再摸一下汤匙，你会发现此时它已经变得非常热了，并且会烫手。这个情况相信大多数人都亲身经历过。此外，因为银的热传导性强于铜，那么我们就能够根据两个汤匙的冷热程度判断出它们的材质了。

由于变形不均匀而破裂的现象也会在测量锅炉水位的水位计上出现，道理与玻璃杯相似。

由于水位计的材质也是用玻璃，因此，当锅炉里的水烧开时，水位计的内侧首先迅速膨胀，此时管里的水蒸气与热水一起起作用，导致玻璃管极易破掉。我们自然不可能任由水位计接二连三的破掉，为了避免这种状况的发生，在制作水位计时通常会对内外两侧使用两种不同的材料，要求内侧材料的热膨胀系数小于外侧材料的热膨胀系数，于是水位计便不易坏掉了。