Допустимы оба варианта. «Уж я заканчивал второй стака́н ча́я, как вдруг дверь скрыпнула» (Лермонтов М. Ю. «Герой нашего времени»). «Он залпом выпил стака́н ча́ю и налил новый» (Достоевский Ф. М. «Подросток»).
Розенталь Д. Э. Теленкова М. А. Словарь трудностей русского языка. М.: Айрис-Пресс, 2003. С. 781.