科普空间——玻璃窗边缘的小圆点
陈家强
2021-09-10 04:19 HKT
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大家乘坐汽车、巴士或地铁时，很可能见过车窗玻璃边缘一排又一排由大变小的黑色圆点（见图），有想过它们有甚么功能吗？
大家应该听过冷缩热涨的原理。把一块玻璃加热，特别是一大块如交通工具的窗，若果热是加得均匀，那么便整块玻璃一起膨胀，没问题；如果是均匀地冷却，同样没问题，整块玻璃一起收缩就是了。可是，如果玻璃的一部份膨胀的同时另一部份收缩，问题便出现了：玻璃会爆裂。
交通工具上的玻璃窗是装在金属框子中，工具运行加上阳光照射，金属框子比玻璃窗更快受热，导致窗边缘跟窗中间的涨缩不一样，玻璃窗便容易爆裂。在边缘位置加上搪瓷黑色圆点的目的就是吸热。为甚么要是黑色？原因是黑色是所有颜色中最吸热的一种。还有，为甚么一排排的圆点愈往玻璃窗中间走会愈细小？原因是要建立一个逐步的热梯度，好让热从边缘有序地过渡到中间去，令整块玻璃窗膨胀得更均匀。
大家可能会问：如果外面是冰天雪地，经日晒后，玻璃窗比金属框子更热又如何？一样没问题，只不过在这个情况下，热不是从边缘传到中间，而是反过来从中间传到边缘去，小圆点由小到大正好把热均匀地散播开。
这么简单的方法便解决了玻璃因冷缩热涨而爆裂的问题，不是很聪明吗？
陈家强
大家应该听过冷缩热涨的原理。把一块玻璃加热，特别是一大块如交通工具的窗，若果热是加得均匀，那么便整块玻璃一起膨胀，没问题；如果是均匀地冷却，同样没问题，整块玻璃一起收缩就是了。可是，如果玻璃的一部份膨胀的同时另一部份收缩，问题便出现了：玻璃会爆裂。
交通工具上的玻璃窗是装在金属框子中，工具运行加上阳光照射，金属框子比玻璃窗更快受热，导致窗边缘跟窗中间的涨缩不一样，玻璃窗便容易爆裂。在边缘位置加上搪瓷黑色圆点的目的就是吸热。为甚么要是黑色？原因是黑色是所有颜色中最吸热的一种。还有，为甚么一排排的圆点愈往玻璃窗中间走会愈细小？原因是要建立一个逐步的热梯度，好让热从边缘有序地过渡到中间去，令整块玻璃窗膨胀得更均匀。
大家可能会问：如果外面是冰天雪地，经日晒后，玻璃窗比金属框子更热又如何？一样没问题，只不过在这个情况下，热不是从边缘传到中间，而是反过来从中间传到边缘去，小圆点由小到大正好把热均匀地散播开。
这么简单的方法便解决了玻璃因冷缩热涨而爆裂的问题，不是很聪明吗？
陈家强
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