ガラスコップがお湯で割れてしまう理由は？ガラスの不燃性と熱割れについて解説！
こんにちは！株式会社コダマガラスの児玉です。
弊社では、さまざまなガラスやミラーを取り扱っています。
「ガラスのコップに熱いお湯を注いだら割れてしまった…」
そんな経験をしたことがある方もいるかもしれません。
本記事では、ガラスと熱の関係について解説します。
動画でも詳しく解説していますので、本記事とあわせて参考にしてください。
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もくじ
ガラスが熱割れする理由とは？
ガラスは3000度の高温であっても燃えず、どろどろに溶けた状態になる物質です。
石やれんがなどと同じく不燃材料であり、燃えません。
ガラスが熱割れする理由は熱膨張が原因！
そんな不燃材料のガラスですが「熱割れ」現象は起こります。
熱割れは温度差が生じたことで起こる現象です。
物質に熱を加えると物質の大きさが変わる「熱膨張」が起きます。
ガラスは熱が伝わりにくい物質です。
そのため、「熱により膨張した部分」と、「熱が伝わっていない部分」が生じます。
ガラスコップに熱湯を注いだ時、膨張しようとする部分とそのままでいようとする部分ができます。
ガラス内部の力が不均一な状態となることで、熱割れが起こるという仕組みです。
ガラスは燃えませんが、温度差には弱いという性質があります。
ガラスコップ以外でも熱割れは起こる！
ガラスコップ以外でも、ガラスの熱割れは起こります。
窓ガラスでも熱割れは起こります。
触っていないのに突然窓が割れるなんて、少し不安になりますよね。
窓ガラスが熱割れで割れてしまうシチュエーションとしては、次のことが想定されます。
光の当たらないサッシ部分との温度差による熱割れ
お湯がかからなくても、日光の温度差で熱割れが起こることがあります。
窓ガラスに日光が当たると、ガラスの温度が上がっていきます。
するとサッシや枠に覆われていて光が当たらない部分ができ、温度差が生じます。
こうした温度差でも熱割れが起こるケースがあります。
網入りガラスは金属とガラスの温度差が生じやすく熱割れしやすい
網入りガラスはガラス内部に金属のワイヤーが入っています。
金属は熱を伝えやすく、ガラスよりも熱くなりやすい性質があります。
このため、温度差が生じやすく、熱割れの原因になります。
ガラスにフィルムを貼ると熱がこもりやすくなり熱割れの原因になる
ガラス用のフィルムを貼ると、熱がこもりやすくなり熱割れの原因となります。
これは、遮熱フィルムが熱を吸収する性質があるためです。
カーテンやブラインドが近すぎて熱がこもり熱割れする
カーテンやブラインドがガラスの近くにあると熱がこもります。
すると温度差が生じ、熱割れが起こりやすくなります。
家具なども窓ガラスの近くに置くと、同様に熱がこもりやすくなりますので注意が必要です。
冷暖房器具の風でも温度差ができ熱割れする！
気温が低い日に窓際でストーブを使用することも、熱割れの原因になります。
外気で冷たくなったガラスがストーブの温風により暖かくなるためです。
寒い日は、暖房の風が直接窓に当たらないように注意してください。
夏に外気温が高く室内で空調機を使う場合も、冷風が窓ガラスに直接当たらないようにしましょう。
ガラスは熱が伝わりにくいため厚みがあるほど温度差が生じやすい
ガラスは素材としての性質上、熱を伝えにくいです。
金属であればすぐ全体に熱が伝わります。
しかしガラスは熱が加わると「熱が伝わっている部分」と「熱が伝わっていない部分」ができ、熱割れが起こります。
厚みのあるガラスは物理的な耐久力は高いです。
ただし、熱が加わった際の温度差による熱割れが起きやすいです。
耐熱ガラスは温度差が生じても膨張しません。
熱による大きさが変わらないガラスのため、高温下でも安心して使用できます。
網入りガラスは特に熱割れしやすいため注意が必要
網入りガラスは住宅に採用されることが多いガラスです。
しかし、金属とガラスが組み合わされているため、温度差が生じやすく特に熱割れが起きやすいです。
天窓にも網入りガラスが採用されるケースもあります。
遮熱フィルムを希望される方も少なくありません。
しかし、ガラス用フィルムを貼ると熱がこもってさらに熱割れしやすくなります。
網入りガラスにフィルム貼り加工はおすすめできません。
ガラスの熱割れはどのようにすれば防げるのか？
熱割れを防ぐ方法は、ガラスに温度差が出ないようにすることです。
室内の温度だけでなく、ガラスの温度を気にかけておくと安心です。
熱い夏などはよしず（すだれ）なども効果的ですね。
とはいえ、ガラスの熱割れはそう頻繁に起こるものではありません。
ガラスが熱割れしそうな場所でないか気にかけていれば、大きな事故にはつながらないでしょう。
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