Почему стеклянный стакан с водой лопается, если его положить в морозилку?

Стакан лопается потому, что вода при замерзании увеличивается в объёме.

У большинства веществ при охлаждении частицы сближаются, и объём уменьшается. Вода ведёт себя необычно: при превращении в лёд её молекулы выстраиваются в более «рыхлую» кристаллическую решётку. Поэтому лёд занимает примерно на 9% больше места, чем такое же количество жидкой воды.

Если стакан наполнен почти доверху, воде при замерзании некуда расширяться. Лёд давит на стенки изнутри, а стекло плохо переносит растяжение: оно твёрдое, но хрупкое. Давление концентрируется около мелких царапин, пузырьков и других незаметных дефектов стекла, из-за чего появляется трещина, а затем стакан может расколоться.

Особенно часто это происходит, когда:

• стакан заполнен водой под самый край;

• он имеет узкое горлышко или толстое дно;

• в стекле уже есть царапины и микротрещины;

• вода замерзает неравномерно, например сначала по стенкам и сверху, запирая жидкость внутри.

Дополнительно стекло может испытывать температурное напряжение: наружная часть быстро охлаждается, а внутренняя — медленнее. Но главная причина именно в расширении воды при образовании льда.

Поэтому воду в стеклянной ёмкости для заморозки обычно наливают не до края, оставляя свободное место для льда.