Номер 716, страница 81 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 30. Способы изменения внутренней энергии тела. Теплопроводность. Конвекция. Излучение - номер 716, страница 81.

Решение.

716. Это явление связано с теплопроводностью стекла и тепловым расширением тел. Стекло — плохой проводник тепла (обладает низкой теплопроводностью).

Когда в толстостенный стакан наливают горячую воду, его внутренняя поверхность быстро нагревается и, согласно законам физики, начинает расширяться. Однако из-за низкой теплопроводности стекла тепло не успевает быстро передаться к внешней поверхности. Внешняя стенка стакана остается холодной и сохраняет свои первоначальные размеры. Возникает большая разница в расширении между внутренним и внешним слоями стекла. Это создает сильное механическое напряжение в материале, которое превышает предел прочности стекла, и стакан лопается (трескается).

В тонкостенном стакане расстояние между внутренней и внешней поверхностями мало. Тепло быстро проходит через тонкую стенку, и она прогревается практически равномерно по всей толщине. В результате и внутренняя, и внешняя поверхности расширяются почти одновременно и одинаково. Значительных внутренних напряжений не возникает, и стакан не разрушается. Именно поэтому в тонких стеклянных колбах из термостойкого стекла можно даже кипятить воду.

Ответ: Толстые стаканы лопаются из-за большого перепада температур между быстро нагревающейся внутренней и остающейся холодной внешней стенкой. Это приводит к неравномерному тепловому расширению и возникновению критических механических напряжений в стекле. В тонких стаканах стенки прогреваются быстро и равномерно, поэтому они расширяются однородно, и значительные напряжения не возникают.