تنش در بطری شیشه‌ای گرم‌شده

راهنمایی کوتاه: هنگام گرم کردن بطری شیشه‌ای سرد، تنش در قسمت‌های ضخیم‌تر بیشتر می‌شود.

گام‌به‌گام:

1. شیشه یک ماده شکننده است و انبساط حرارتی کمی دارد.
2. وقتی بطری سرد را ناگهان گرم می‌کنیم، لایه‌های بیرونی سریع‌تر از لایه‌های داخلی گرم می‌شوند.
3. لایه‌های بیرونی منبسط می‌شوند اما لایه‌های داخلی هنوز سرد و منقبض هستند.
4. این اختلاف انبساط باعث ایجاد تنش کششی در لایه‌های داخلی و تنش فشاری در لایه‌های بیرونی می‌شود.
5. در قسمت‌های ضخیم‌تر بطری (مثل ته بطری یا گردن بطری)، اختلاف دمای بین لایه‌های داخلی و بیرونی بیشتر است.
6. بنابراین تنش حرارتی در قسمت‌های ضخیم‌تر بطری بیشتر از قسمت‌های نازک‌تر خواهد بود.

پاسخ نهایی: تنش حرارتی در قسمت‌های ضخیم‌تر بطری شیشه‌ای (مانند ته بطری یا گردن بطری) بیشتر است زیرا اختلاف دمای بین لایه‌های داخلی و بیرونی در این قسمت‌ها بیشتر می‌شود.

مثال مشابه: اگر یک لیوان شیشه‌ای ضخیم را با آب جوش پر کنید، احتمال ترک خوردن ته لیوان بیشتر از دیواره‌های نازک آن است.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: درباره مفهوم «تنش حرارتی» در مواد شکننده و رابطه آن با ضریب انبساط حرارتی و هدایت حرارتی مطالعه کن. همچنین می‌توانی آزمایش‌های ساده‌ای با گرم کردن شیشه‌های مختلف طراحی کنی.

یادآوری ایمنی: هنگام کار با شیشه گرم یا سرد مراقب باش، زیرا شیشه ممکن است ناگهان ترک بخورد و باعث آسیب شود. همیشه از دستکش و عینک محافظ استفاده کن.