Напевно, кожного з нас спіткала доля, коли склянка, в яку ми налили гарячу воду, розтріскується, а іноді навіть розлітається на уламки. Ситуація ця досить небезпечна, оскільки окріп може спричинити сильні опіки.

Тим часом весь хімічний посуд досі виготовляється саме зі скла.

Якщо ви хоч приблизно пам’ятаєте, які досліди і в якому вигляді проводяться на уроках хімії, то знову здивуйтеся. Хімічні склянки розігрівають на електричних плитках або спиртівках, а також заважають гарячі реактиви.

Скло вибирається для хімічного посуду невипадково. Адже саме скло мінімальним чином забруднює досліджуваний зразок усередині склянки зовнішніми домішками, а якщо забруднення і відбувається, то хімік уже знає, які саме елементи проба “втягнула” зі склянки. А ще скло погано проводить тепло через свою аморфну структуру. Але в цьому розрізі для нас це мінус.

То чому ж хімічний посуд тоді не тріскається так інтенсивно? Подивіться на хімічну склянку і на склянку звичайнісінький або на графин. Вона відрізняється не тільки якістю скла, товщиною стінок, а також розміром. Скільки грам в обичній склянці дізнавайтесь тут https://ukrhistory.com.ua/skilki-gram-v-chistim-sklyanci-tonkoshhi-vimiryuvannya-mistkosti/.

Тепер, якщо ви простежите всі свої досліди, які мимоволі відбувалися в житті, ви зверніть увагу, що найбільше схильна до розтріскування саме товстостінний посуд. Вся справа в тому, що посуд розтріскується не через те, що різко нагрівається (правда і це може позначитися, але рідше), а через те, що є значний перепад температури. З одного боку стінки +100 градусів, з іншого боку стінки всього +25 градусів. Якщо посуд тонкостінний, то стінка прогрівається моментально і різниця температур не буде такою згубною. Якщо скло товсте, то стінка встигає раніше потріскатися, ніж придбати необхідну температуру.

Ось і виходить, що чим тонша стінка, тим менше тріскатиметься посуд.

А взагалі, по-науковому це називається температурний градієнт. У товстостінному посуді цей градієнт має більший модуль, ніж у тонкостінному. Від того й перепад значно сильніший.

Якщо спростити картину, що спостерігається, то в одному випадку, коли склянка тонка, перепад у нас складе 100 градусів – 25 градусів і буде він впливати мілісекунду, а в іншому (коли склянка товста) перепад складе ті ж самі 75 градусів, але впливатиме він у протягом, скажімо, 50 секунд. Отримуємо тепловий удар. А удари – це найнебезпечніше навантаження, як у механіці, так і в теплофізиці. Ефект еквівалентний обливу гарячої склянки крижаною водою.

Відповідно, відповідь проста – чим тонша стінка, тим швидше вона прогрівається.