科普空间——玻璃窗边缘的小圆点

  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



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