要将熱水倒進玻璃杯中，熟練的家庭主婦都會先在杯子中放入一個湯匙，湯匙如果是銀的話會更好。這雖然是日常？生活中的常識，但許多人并不知道倒熱水在玻璃杯中為什麼會破裂？放上個勺子為什麼不會讓杯子破裂？帶着這些疑問，來慢慢地挖掘吧！

玻璃杯破裂的“兇手”是熱脹冷縮中的熱膨脹，熱膨脹是什麼？讓物體因溫度改變而發生的膨脹現象叫“熱膨脹”。通常是指外壓強不變的情況下，大多數物質在溫度升高時，其體積增大，溫度降低時體積縮小。在相同條件下，氣體膨脹最大，液體膨脹次之，固體膨脹最小。也有少數物質在一定的溫度範圍内，溫度升高時，其體積反而減小。因為物體溫度升高時，分子運動的平均動能增大，分子間的距離也增大，物體的體積随之而擴大；溫度降低，物體冷卻時分子的平均動能變小，使分子間距離縮短，于是物體的體積就要縮小。又由于固體、液體和氣體分子運動的平均動能大小不同，因而從熱膨脹的宏觀現象來看亦有顯著的區别。

玻璃的膨脹不均勻，便會導緻破裂。為什麼膨脹不均勻會破裂呢？因為當熱水進入杯子時，杯子的側壁無法一下子全被加熱。首先，側壁内側會被加熱，但外側仍停留在冷卻的狀态。因此，内側部分迅速膨脹，而外側部分卻維持原狀，所以外側會受到内側的強壓，将玻璃杯震破。

有些人以為較厚的杯子就不容易破裂，其實這是錯誤的觀念。因為，倒進熱水時，厚杯子更容易破，薄杯子反而較難破裂。原因是薄杯子的外側可以立刻被加熱，而促使内外溫度相等，膨脹也會因而均勻，但是，厚杯子的外側不可能立即被加熱，所以内外的溫差能大子，然酒，薄杯子僅僅側壁薄還不夠，杯底也必須要薄，因為，在倒進熱水時，首先被加熱的基杯底。如果杯莊很厚，即使傭壁很荷也沒用，杯子依舊會破，此外杯底附帶着後台的玻璃杯，也比較容易破裂。

玻璃容器越薄，承受熱水就越不易破裂。例如非常薄的燒杯，在杯中放水，直接用瓦斯爐來加熱，也不會破裂。

普通高腳杯：很容易受熱不均勻而破裂

如果加熱時能完全不部脹，才是最理想的容器，目信，熱膨脹率最小的是石英，其膨脹隻是玻璃的1/15，甚至1/20.因此，透明的石英制容器，無論你如何加熱，它都不會破裂。就是把加熱成赤色的石英制容器，立即丢入冰水中，它也不會破裂。因為石英的熱傳導力比玻璃大很多，這也是一項主要原因。

現在，熱膨脹率小而能承受溫度積極變化的無水硼酸和二氧化矽合成的硼酸矽玻璃，或者石英玻璃制成的耐熱容器，杯子和鍋，都已經為人類所使用。

玻璃杯不但在突然加熱時不耐用，就是在突然冷卻時，也很容易破裂。理由為收縮不均勻。換一種說法，在冷卻時，外側已開始收縮，内壁卻尚未收縮，因此，外側壓迫内側，而導緻破裂。所以，在把熱東西放入瓶中後，務必要避免将瓶子放進水中冷卻。

在加熱時，杯子内側和外側的差異很大，這種情形發生在一下子就把熱開水注入杯中的時候。如果注入的是冷水，就不會産生太大的差異，也就是說，杯子各部分的膨脹沒多大差異，杯子就不可能破裂。而在杯中放進湯匙，究竟有什麼作用呢？因為在熱水倒入熱傳導率低的玻璃杯時，湯匙會吸收一部分熱，假如湯匙為金屬制成，則足熱的良好導體，它能使熱水的溫度降低，使熱水變成溫水，在這種情況下，杯子當然不會破裂。接着，我們繼續倒入開水，就不會有太大的危險，因為玻璃杯的溫度隻會升高一點點而已。簡單地說，将湯匙（尤其是大湯匙）放進杯中時，杯子就會均勻地被加熱，這樣一來，就能避免玻璃杯破裂。

銀匙（左）和黃銅匙（右）

銀匙的可以更好地避免玻璃杯破裂，為什麼呢?因為銀匙是熱的良好導體，銀匙吸收熱水中的熱量，比黃銅匙快多了。如果把銀匙放進裝熱水的杯中，手指卻忘記放開，則手指恐怕會被燙傷。由此可知，銀的熱傳導很快，相信大家可能有過類似的經驗。也可由湯匙燙手的程度，來判斷湯匙的材料是什麼。幾乎燙傷手指的是銀匙，否則便是黃銅湯匙。

由于玻璃杯側壁的膨脹不均勻，才導緻玻璃杯破裂。然而這種狀況未必僅僅發生在玻璃杯上，如測定鍋爐水位的水位計，也會發生相同的情形。水位計是一種玻瑞管，它的内側比外側更容易受水燕氣或熱水加熱所影響而膨脹。

由于管内的蒸氣和熱水的壓力大，玻璃管很快就被破壞。應該如何防止呢?一般水位計的内側和外側，是用不同的玻璃制造而成，就内側玻璃的質地而言，它的熱影脹率比外側的玻璃小。

‬你家中的玻璃杯因為熱水破裂過嗎？

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