Proč praskne skleněná láhev s vodou, když ji uhasíte v chladu?

Mnoho lidí si všimlo, že skleněná láhev s vodou může prasknout, pokud je ponechána v chladu. Tento jev může způsobit zmatek, protože sklo se zdá silné a křehké zároveň. Důvod této nečekané situace však spočívá ve fyzikálních vlastnostech skla a vody.

Sklo i voda jsou amorfní materiály, což znamená, že jejich atomy nebo molekuly nemají uspořádanou strukturu jako krystaly. Sklo i voda také vykazují tepelnou roztažnost, což znamená, že se roztahují, když se teplota zvyšuje, a smršťují se, když teplota klesá.

Když voda zamrzne, podstoupí objemovou expanzi, to znamená, že zvýší svou hustotu a objem. Pokud je voda v uzavřené skleněné láhvi, očekávaná expanze může způsobit prasknutí nebo prasknutí skla. Stává se to proto, že sklo má nižší koeficient tepelné roztažnosti než voda a neodolá objemovým změnám způsobeným zamrzáním vody.

Důvody, proč skleněná láhev v mrazu praskne

V chladu může skleněná láhev prasknout z několika důvodů:

1. Teplotní šok. Sklo je křehký materiál a náhlé změny teploty mohou způsobit praskliny nebo rozbití. Když je skleněná láhev s vodou umístěna na chladném místě, vnitřní tlak se zvyšuje, protože chlad vody ji mění na led. Tento tlak může způsobit prasknutí skla a nakonec i prasknutí láhve.
2. Nerovnoměrné chlazení. Pokud je láhev ve studeném vzduchu a spodní nebo horní část se tam dostane jako první, může to vést k nerovnoměrnému ochlazování sklenice. Vzniká tak vnitřní pnutí, které může způsobit prasknutí láhve.
3. Kvalita skla. Pokud je láhev vyrobena z nekvalitního skla nebo má vady, může být náchylnější k prasknutí v chladu. Nekvalitní sklo může obsahovat vměstky nebo mít nerovnoměrnou strukturu, takže je méně odolné a odolné vůči teplotním změnám.

Obecně je sklo materiál, který reaguje na nízké teploty a při neopatrnosti se může skleněná láhev s vodou v mrazu rozbít. Aby se tomu zabránilo, doporučuje se při skladování vody v mrazu používat speciální tepelně odolné skleněné láhve nebo plastové nádoby.

Sklo není odolné vůči náhlým změnám teploty.

Když voda uvnitř láhve zamrzne, roztáhne se a zvětší svůj objem. To vytváří další tlak na vnitřní stěny láhve. Pokud sklo tento tlak nevydrží kvůli své nestabilitě vůči náhlým změnám teploty, praskne.

Aby skleněné láhve na vodu nepraskli v mrazu, doporučuje se používat plastové nebo kovové nádoby, které jsou odolnější vůči náhlým změnám teploty. Prasknutí skleněných lahví můžete zabránit i tím, že je úplně nenaplníte vodou a necháte trochu místa, aby se voda při zamrznutí roztáhla.

Dilatace a stlačení skla způsobuje destrukci

Dilatace je zvětšení velikosti materiálu vlivem tepelné energie. Sklo se roztahuje, když teplota stoupá, a smršťuje se, když klesá. Tato vlastnost vede k vnitřnímu pnutí ve skle, které může způsobit destrukci.

Komprese je zúžení materiálu pod vlivem vnější síly. Při nízkých teplotách může sklo podléhat smrštění, zejména pokud je uvnitř uzavřené nádoby, jako je skleněná láhev s vodou. Komprese způsobuje zvýšené vnitřní napětí a může způsobit prasknutí láhve.

Když je sklo vystaveno stlačení nebo náhlým změnám teploty, jeho vnitřní pnutí se stanou příliš velkými, než aby je bylo možné vyřešit. To vede ke vzniku trhlin a v konečném důsledku i k destrukci skla. Proto je důležité nevystavovat skleněné láhve na vodu nízkým teplotám, aby nedošlo k jejich prasknutí.

V mrazu se zvyšuje mechanický náraz

V chladném počasí se sklo stává křehčí, což vede k možnosti prasknutí skleněné láhve s vodou mrazem. To je způsobeno mechanickým namáháním způsobeným teplotními rozdíly.

Skleněná láhev uvnitř obvykle obsahuje vodu pokojové teploty a okolní vzduch může být v mrazivých dnech docela studený. Když sklo chladne, smršťuje se a rozdíl teplot mezi sklem a vodou způsobuje rozdíl v expanzi. V důsledku toho se ve skle objevují mikroskopické trhliny nebo nerovnoměrné pnutí.

Když se tato napětí příliš zvětší nebo se praskliny rozšíří, sklo se může při sebemenším mechanickém zatížení rozbít. To se může stát například při šlápnutí na láhev nebo nárazu na tvrdý povrch.

Aby se zabránilo rozbití skleněné láhve, doporučuje se ji nezmrazovat nebo používat speciální tepelně odolné nádoby při skladování tekutiny v chladu.

Voda uvnitř láhve zamrzne a expanduje.

Když voda uvnitř láhve zamrzne, začne se roztahovat. Vzniká tak tlak na stěny láhve, které běžně takový tlak nevydrží. Výsledkem může být prasknutí láhve. K prasknutí láhve dochází, když je tlak uvnitř láhve příliš velký a sklenice jej nemůže pojmout.

Když je tedy skleněná láhev s vodou vystavena mrazu, voda uvnitř ní zamrzne a začne se roztahovat, což může způsobit prasknutí láhve. Abyste tomu zabránili, doporučuje se nenechávat skleněné lahve s vodou v chladu, ale raději používat plastové nebo kovové nádoby, které jsou odolnější vůči změnám objemu vody při zmrazování.

Nadměrný tlak způsobuje prasknutí skla

Skleněná láhev s vodou může v chladu prasknout kvůli nadměrnému tlaku uvnitř. Když voda zamrzne, zvětší svůj objem, protože molekuly vody při zamrznutí tvoří krystalovou mřížku, která zabírá více místa než voda v kapalném stavu.

Sklo díky své struktuře nemá vysokou elasticitu a není schopno se natáhnout ani stlačit. Jak voda mrzne, její přebytečný objem vytváří další tlak, který může být pro skleněnou láhev příliš velký.

Když tlak uvnitř láhve překročí svou mechanickou pevnost, sklo může prasknout a způsobit prasknutí a uvolnění úlomků. Tento jev se nazývá „tepelný šok“ a dochází k němu při prudkém poklesu teploty.

Aby se skleněná láhev s vodou v chladu nerozbila, je třeba vzít v úvahu její mechanické vlastnosti. Pro skladování vody v mrazu je lepší používat plastové nádoby, které jsou elastičtější a mohou se vlivem změn objemu vody roztahovat a smršťovat. Také se doporučuje nenaplnit láhev úplně, aby zůstal prostor pro expanzi zamrzající vody.

Je důležité mít na paměti:

1. Vyvarujte se zamrznutí skleněných lahví s vodou.
2. Pro skladování vody v mrazu používejte plastové nádoby.
3. Lahve neplňte úplně, ponechte prostor pro rozpínání vody.

Vzduchové bubliny a nerovný povrch zvyšují riziko zničení

Skleněná láhev s vodou v mrazu praskne kvůli struktuře skla a fyzikálním vlastnostem vody. Když voda zamrzne, zvětší svůj objem, což může způsobit roztažení a rozbití skla.

Hlavním důvodem, proč skleněné lahve v mrazu praskají, jsou však vzduchové bubliny, které jsou uvnitř sklenice. Během procesu ochlazování se bubliny smršťují, což vytváří vnitřní pnutí. Když sklo dosáhne určité teploty, napětí je příliš velké a způsobí prasknutí skla.

Také nerovnosti na povrchu skla mohou zvýšit poškození v mrazu. Pokud jsou na povrchu škrábance, praskliny nebo jiné vady, pak se do těchto míst koncentruje větší napětí. Při zamrzání může voda pronikat těmito nerovnostmi a zvyšovat destrukci skla.

Proto, aby skleněné lahve v mrazu neprasklo, doporučuje se používat plastové nebo kovové obaly, které jsou většinou odolnější vůči extrémním teplotám.

Dostávejte jeden z nejčtenějších článků e-mailem jednou denně. Připojte se k nám na Zen a VKontakte.

Z odběru se můžete kdykoli odhlásit.

Jaké věci je nejlepší nenechávat v autě v mrazu? / Foto: auto.today.ua

Když se po dlouhém zimním dni vracíme domů, málokdy myslíme na něco jiného, ​​než se co nejrychleji dostat do tepla, popíjet horký čaj a nakonec si odpočinout. Navzdory zabudovaným „kamnám“ a dalším zařízením, které na cestách vyhřívají interiér, může být v zimě uvnitř auta stejně nepohodlně jako venku. Je tma a zima a je tu pokušení rychle se vrátit do vyhřátého domu a odložit vykládání auta.

Není ale nic horšího, než když ráno skočíte do auta a zjistíte, že plechovka sody, kterou jste si včera koupili, explodovala a rozlila se všude možně. Situace je nepříjemná a bude trvat mnoho chladných hodin, než se do chaosu vnese řád. Nejurážlivější je, že tomuto lepkavému příběhu se dalo snadno vyhnout! Jsou i další věci, které byste z různých důvodů neměli nechávat v autě přes zimu.

Většina z nás ví, že je mnoho věcí, které by se v létě neměly nechávat v autě, zvláště pokud je zaparkované na slunci. U některých předmětů může být silný mráz stejně nebezpečný jako horko. Nízké teploty je mohou vážně poškodit, pokud je necháte delší dobu v promrzlém interiéru nebo kufru. Vyvarujte se také jejich skladování v chladné garáži nebo kůlně, protože obě tato místa budou mít podobně nepříznivé podmínky.

1. Léky

Léky mohou v chladu ztratit své léčivé vlastnosti / Foto: familyhandyman.com

Je pravděpodobné, že máte v autě nějaké tablety – například paracetamol, pro případ, že by vás náhle rozbolela hlava a jste uprostřed náročného dne. Snížení teploty pod bod mrazu je neučiní škodlivými, ale je nepravděpodobné, že budou správně fungovat.

V případě inzulínu je situace vážnější. Inzulin je nedílnou součástí života závislého, a pokud jste ho zapomněli v promrzlém autě, nečekejte, že bude ráno všechno v pořádku. Neotevřený inzulín by měl být uchováván v chladničce a po otevření – při pokojové teplotě blíže k vychladnutí. Pokud se přehřeje nebo zmrazí, nebude mít požadovaný účinek a nesníží hladinu cukru v krvi.

Navíc při teplotách nad +30 a pod nulou se hormon začíná rozpadat. Pokud jej zmrazíte a poté se pokusíte použít teplý, poškození již bylo způsobeno. A to zdaleka není jediný lék, který vyžaduje specifické podmínky skladování.

2. Elektronika

Zmrazený smartphone / Foto: pinterest.ru

Klíče, peněženka, telefon. To je běžný vzorec, který dodržujeme při vystupování z auta. Tři zásadní položky. Málokdy se někdo po zjištění, že tyto věci zapomněl v autě, rozhodne je tam nechat. To se však stává. A zatímco prvním dvěma předmětům zima neublíží, s elektronickými přístroji je to jiný příběh.

Většina uživatelů zažila selhání smartphonu kvůli přehřátí. Ty totiž, stejně jako další podobná zařízení, včetně notebooků a tabletů, nejúčinněji fungují při teplotách od 0 do +35 stupňů.

Stejně jako přehřívání, pokud jsou tato zařízení příliš chladná, mohou narazit na problémy, které znesnadňují jejich používání na optimální úrovni. Jejich vystavení povětrnostním vlivům je jedním ze způsobů, jak zkrátit jejich životnost. Kromě toho je stěží nutné připomínat škody způsobené kondenzací, která vzniká při změně plus/mínus teplot, rychle zabíjí zařízení a ruší záruku.

3. Hudební nástroje

Housle na sněhu/ Foto: mnsinfonia.org

Ve světě hudebníků každý ví, jak negativně může počasí ovlivnit nástroje. Pokud jsou po koncertě nebo lekci ponechány v kufru, je třeba je vyzvednout co nejdříve. Zejména kytary a housle nemají rády chlad: mohou vlivem chladného počasí nejen ztratit ladění, ale také se stát zcela nepoužitelnými kvůli deformaci palubek.

Mráz rychle způsobuje praskání tenkého dřeva a u dechových nástrojů jsou ventily obzvláště náchylné. Nemusíte být hudebník, abyste pochopili, jak je to špatné. Pokud vaše oblíbená balalajka nebo flétna z přehlédnutí přenocovala v mrazu, zahřívejte ji postupně, daleko od radiátorů. Rychlé zahřátí způsobí poškození a oprava může být nákladná nebo nemožná.

4. Zbytky paliva

Nedostatek paliva/ Foto: avtovzglyad.ru

Prázdná palivová nádrž hrozí víc než jen uvíznutí na půli cesty domů. Čím více paliva je v nádrži, tím menší je pravděpodobnost zamrznutí, což může vést k různým druhům problémů a poruch. Abyste se vyhnuli namáhání palivového potrubí, snažte se v chladném počasí tankovat častěji a udržujte nádrž alespoň z poloviny plnou. Námraza může také ovlivnit tlak v pneumatikách, proto jej pravidelně kontrolujte.

5. Aerosoly

Aerosoly se mohou uvolnit při teplotách pod nulou/ Foto: avtovzglyad.ru

Přehřátí a přechlazení může vést ke znehodnocení obsahu a někdy i ke snížení tlaku v obalu. Týká se to jakýchkoli tlakových aerosolů, včetně laků na vlasy, osvěžovačů vzduchu, barev, repelentů atd. I když se to stává zcela výjimečně, když padne mráz, nenechávejte takové věci v autě.

6. Nápoje

Skleněná láhev s nápojem v chladu / Foto: obezzyann.livejournal.com

Pokud necháte nápoje v autě po dlouhou dobu v extrémních teplotních podmínkách, může dojít k jejich úniku a vytvoření nepořádku v kabině/zavazadelníku. Po zastávce v potravinách si nezapomeňte vzít domů pivo, džus, sodu, mléko a další tekutiny, ať už ve skleněných lahvích, plechových dózách nebo tetra baleních.

Možná jste slyšeli, že přidání cukru a/nebo alkoholu zabrání zmrazení, ale není to pravda – jen to trvá déle. Soda zamrzne asi při 30 stupních pod nulou, pivo při 21-27, víno při 23. Jakmile se to stane, jsou tyto lahve náchylné k prasknutí a rozbití jako kterékoli jiné. Přineste je dovnitř, neskladujte je v garáži!

I u běžné balené vody buďte ostražití: láhev o objemu 0,5 litru zamrzne za pouhých 30–45 minut, když teplota klesne na -32 stupňů, a při nižších teplotách ještě rychleji. Pokud plastový obal praskne, následně se rozšíří louže. Prasklá nádoba se sladkou vodou (ale i kompotem, džusem, pivem, vínem) způsobí ještě větší nepořádek – lepkavý a těžko odstranitelný.

7. Čisticí prostředky pro domácnost

Čisticí prostředky mohou v mrazu bobtnat a praskat / Foto: openbusiness.ru

Mnoho čisticích prostředků, včetně čisticích prostředků na sklo, nádobí, kuchyně a koupelny, obsahuje velké množství vody. To znamená, že zmrazení může způsobit nabobtnání těchto roztoků a způsobit prasknutí lahví/nádob.

Jiné typy čisticích prostředků pro domácnost, včetně pracích prostředků, leštidel, čističů podlah atd., obsahují povrchově aktivní látky a polymery, které se mohou při vystavení chladu oddělovat nebo shlukovat, čímž jsou neúčinné.

8. Malovat

Barva se může také zhoršit mrazem / Foto: womenonbusiness.com

Mnoho typů laků a barev (včetně vodních a latexových) by nemělo být ponecháno po dlouhou dobu při teplotách pod nulou. Důvod je prostý: jejich složky mohou zmrznout, expandovat, oddělit nebo slepit dohromady, takže kompozice je prakticky nepoužitelná pro svůj původní účel.

9. Důležité dokumenty

Poškozené dokumenty/ Foto: konspekt-v-gruppe.ru

Pokud s sebou vozíte papírové dokumenty – daňové formuláře, bankovní výpisy, pas apod., o které nechcete přijít, nenechávejte je v autě. Za prvé hrozí odcizení a za druhé je zde možnost, že mráz poškodí cenné papíry buď přímo, nebo prostřednictvím blízkých předmětů.

Vystavení silnému chladu může destabilizovat chemické láhve, například: mohou prasknout a zabarvit okolní oblast.

10. Vejce a konzervy

Zmrazená vejce a konzervy/ Foto: don24.ru

Vyvarujte se vystavování vajec extrémnímu chladu – při zmrazení jejich skořápky často praskají, což umožňuje vniknutí bakterií a zkažení. Pokud se tak stane, budete muset strávit dlouhý čas čištěním čalounění od rozlité tekutiny a vyhodit samotná vajíčka. Pokud ale zůstanou neporušené, i když zmrznou „na led“, po rozmrazení je lze bezpečně konzumovat (pouze žloutky zhoustnou a špatně se mísí s ostatními přísadami).

Pokud jde o konzervy, některé se chovají jako soda nebo pivo – při zahřívání zamrzají a roztahují se. Mohlo by dojít k porušení těsnění a zkažení potravin. Podle jejich výrobců lze zmraženou sklenici použít až poté, co byla bezpečně rozmražena v lednici, to znamená, že se musí před otevřením nechat rozmrazit na chladném místě. Pokud se vám otevřený výrobek zdá neobvyklý, vypadá nebo zapáchá, vyhoďte ho, nezkoušejte!

11. Dětská výživa

Dětská výživa v chladu ztratí své původní vlastnosti / Foto: static.mk.ru

Hotová kojenecká výživa, včetně mléčných koktejlů, cereálií a pyré, se může při teplotách pod nulou odlaminovat a stát se buď zcela nepoživatelnou, nebo změnit své původní vlastnosti. V obou případech je lepší je opustit.

12. Domácí mazlíčci

Kočka v mrazivém autě / Foto: instagram.com

Sami dobře víte, že v létě byste neměli nechávat své miláčky v autě – to samé platí o zimních měsících. Teplota uvnitř vašeho auta může rychle klesnout na venkovní teplotu, což ohrožuje vaše domácí mazlíčky. Uzamčením svého mazlíčka uvnitř, i když se chystáte na rychlý útěk, zvyšujete riziko, že váš mazlíček umrzne, pokud vám něco zabrání vrátit se včas.

13. Peníze, tašky, cennosti

V autě zanechané cennosti bez dozoru / Foto: pixnet.net

Pokud máte zvednuté obočí, když vidíte tyto položky na seznamu, zvažte to. Různé lákavé předměty ponechané bez dozoru v autě vždy přitahují zloděje. A po otevření interiéru je nepravděpodobné, že by jej pečlivě utěsnili, aby se uchovalo teplo. Vše, co neodnesou darebáci a co může zkazit mráz, se stane nepoužitelným. Poslední věc, kterou chcete řešit, je ukradená kreditní karta s neoprávněnými poplatky.

Mezitím mráz neublíží SUV speciálně navrženým pro provoz v ruských zimních podmínkách.