ไขข้อข้องใจทําไมแก้วน้ําร้อนถึงแตกง่ายกว่าแก้วน้ําเย็น

เคยเจอปัญหาไหมว่าเวลาที่เราเผลอเทน้ําร้อนจัดลงไปในแก้วแก้วธรรมดาที่วางอยู่ในอุณหภูมิห้อง ไม่นานนักแก้วใบนั้นก็เกิดอาการร้าวหรือถึงขั้นแตกกระจายจนทําให้น้ําร้อนหกเลอะเทอะไปหมด

ทั้งที่เวลาเราใส่น้ําแข็งเย็นจัดหรือน้ําเย็นน้ําตาลลงไปแก้วใบเดิมกลับไม่มีปฏิกิริยาอะไรเกิดขึ้นเลย เหตุการณ์นี้ไม่ใช่เรื่องของความโชคไม่ดี แต่เป็นเรื่องของสมบัติทางฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับวัสดุประเภทแก้วโดยตรง

กลไกหลักที่ทําให้เรื่องนี้เกิดขึ้นคือกระบวนการขยายตัวทางความร้อน แก้วเป็นวัสดุที่ไม่ได้มีความยืดหยุ่นสูงเหมือนยางหรือพลาสติก เมื่อแก้วได้รับความร้อน โมเลกุลภายในเนื้อแก้วจะเกิดการสั่นสะเทือนและขยายตัวออก

หากเราเทน้ําร้อนลงไปอย่างรวดเร็ว ผิวแก้วด้านในจะได้รับความร้อนก่อนและเกิดการขยายตัวทันที ในขณะที่ผิวแก้วด้านนอกยังคงเย็นอยู่และยังไม่ทันได้ขยายตัวตามแรงดันจากด้านในที่พยายามขยายออกจะทําให้เกิดความเค้นขึ้นภายในเนื

้อแก้ว

ความเค้นนี้เองที่ก่อให้เกิดรอยร้าวขนาดเล็ก หากแก้วใบนั้นมีความหนาไม่สม่ําเสมอ หรือมีรอยขีดข่วนเล็กน้อยอยู่ก่อนแล้ว แรงดันจากการขยายตัวที่ไม่เท่ากันระหว่างด้านในกับด้านนอกจะไปกระจุกตัวอยู่ที่จุดอ่อนเหล่านั้น

ส่งผลให้โครงสร้างแก้วรับแรงไม่ไหวและแตกออกในที่สุด ในทางกลับกันน้ําเย็นไม่ได้ทําให้แก้วหดตัวแบบฉับพลันด้วยความเร็วที่รุนแรงเท่ากับความร้อน

วัสดุแก้วทนต่ออุณหภูมิลดลงได้ดีกว่าและไม่เกิดแรงเค้นจากการเปลี่ยนแปลงรูปร่างขนาดใหญ่ในเวลาเสี้ยววินาทีเหมือนที่เจอกับน้ําเดือด

การป้องกันไม่ให้แก้วราคาโปรดแตกเสียหายสามารถทําได้ง่ายๆ ด้วยการวอร์มแก้วก่อนใช้งาน เราอาจจะเทน้ําอุ่นปริมาณเล็กน้อยลงไปกวนให้ทั่วเพื่อให้แก้วค่อยๆ ปรับตัวรับความร้อนเสียก่อน หรือหากไม่มีเวลาจริงๆ

การใส่ช้อนโลหะลงไปในแก้วก่อนเทน้ําร้อนจะช่วยให้ช้อนทําหน้าที่ดูดซับความร้อนบางส่วนไปได้บ้าง ซึ่งจะช่วยลดอุณหภูมิที่ปะทะกับตัวแก้วโดยตรงได้ในระดับหนึ่ง

แต่ที่ดีที่สุดคือการเลือกใช้แก้วที่ผลิตจากวัสดุประเภทแก้วบอโรซิลิเกต ซึ่งมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ํากว่าแก้วโซดาไลม์ทั่วไป ทําให้ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิฉับพลันได้ดีกว่ามาก

ความเข้าใจเกี่ยวกับคุณสมบัติของแก้วช่วยให้เราดูแลสิ่งของเครื่องใช้ในบ้านได้ยาวนานขึ้นและลดอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้นจากน้ําร้อนลวกได้ เมื่อรับรู้แล้วว่าธรรมชาติของแก้วเป็นอย่างไร

การปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการใช้งานเพียงเล็กน้อยก็นับว่าเป็นวิธีที่ชาญฉลาดและปลอดภัยที่สุดสําหรับทุกคนในครอบครัว