有种55℃杯子,开水或凉水放进去摇个一分钟就可以变为55℃,这是真的么,什么原理?

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27个答案
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fengfeixue0219植物分子生物学博士

2014-12-15 12:53

这个是可以做到的(可能具体温度有少许差异)。事实上这是使用了储热材料,而且从数据上看是使用了相变储热材料。

从杯子的使用过程可以看到杯子内,水和杯子本身发生了两次热交换过程。一次是100℃的沸水将热量传给杯子,使得自身温度下降到约55℃,第二次则是杯子储存的热量将室温的冷水(姑且取15℃)加热到约55℃。

从以上数据可以看出,杯子储热的材料不可能是仅依靠均相材料储热的。因为在不做功的情况下,热量交换的基础是温度差。第一次热交换过程中,水和储热材料已经达到了55℃的温度平衡,因此若是均相材料,那么第二次热交换后平衡温度应远低于55℃。由以上数据可以看出,这款杯子应是采取了相变温度在55℃左右的相变材料,依靠相变(而温度不变)过程中所储存/释放的潜热来和水进行热交换

那么我们来推测下可能采用的相变介质,依照产品中的规格数据可知,杯子自重600g,容量280ml,整个杯体体积约800立方厘米。

那么假设它能将15℃的冷水加热到55℃,那么需要吸收约47kJ的热量。假设杯子质量的一半(300g)为储热材料,那么这种材料相变潜热约为157KJ/kg。通过文献可知,在商业化的相变储热材料中,石蜡,例如RT50,其相变温度约54℃,相变潜热195KJ/Kg,和上述推测很接近。此外,石蜡密度约0.8g/立方厘米,300g石蜡体积约375立方厘米,也大致是杯子体积的一半。因此这种石蜡材料很可能就是这种杯子的储热材料。当然也不排除使用其他类似相变储热材料的可能。

当然,从数据上看,这个杯子能装的水和其体积相比太小了....相似体积的双层铝制运动保温杯都能装500ml以上水了...重量太重、容量太小是它的一大弱项。

参考:《相变储热材料研究进展》

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想起了某个产品: Coffee Joulies


复制某宝的介绍

由固体变为液体,称之为融化,融化吸收外界热量;由液体变为固体称之为凝固,此时对外界放热,依靠这样的原理,人类制成了这款名为Coffee Joulies 的“咖啡豆”这个咖啡豆造型的小东西其实是一个温度调节器, 它由不锈钢制成,在其内部密封着一种名叫PCM(Phase change material)的保温剂,这种材料在高于140华氏度(约60摄氏度)的时候就会缓缓溶解(溶解现象是发生在密封的咖啡豆内部,因此不用担心会溶解到 你的咖啡里!)通过融化吸热、吸收掉咖啡中过剩的热量。而当咖啡放置一段时间,温度低于140华氏度的时候,材料就会固化,并放出之前吸收的热量,以让咖 啡保持在60摄氏度左右。

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稍微补充一下,之后又有一些报道称,这种杯子里面用的相变储热材料是三水合醋酸钠,这个确实也是可能的,具体到底使用了什么样的材料,这个还得问厂家了。三水合醋酸钠的相变温度是在58摄氏度,对这个杯子而言是合适的范围。

事实上,三水合醋酸钠也被用在一种暖手包上,掰一掰引发结晶之后就可以放热了,这个本质上说是类似的原理:http://www.guokr.com/question/516079/ 也是相当于利用相变把热量存起来再释放了。

55℃杯原理上是没问题的,确实有这样的材料可以做,具体吸热和保温的效果是否好要看具体的产品设计。产品质量没问题的情况下,储热材料不会接触饮用水,所以也不会有什么安全问题。它值不值这个价格不好说,不过确实也没那么神奇,牺牲轻便性就是一个很大的弊端了,就像@fengfeixue0219 说的那样,基本同样尺寸的普通保温杯可以装500ml水,它才能装不到300,而且它的重量还超过普通保温杯,便捷性上就大打折扣了吧。

总的来说55℃杯本身商品的宣传确实不能算是欺诈,它作为一个新奇的产品确实也是很有意思的,但它也有自己的缺点,不一定会比普通的保温杯更加方便。至于营销过程中出现的问题就得另说了。

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这个杯子的作用是:如果我同时有一杯热得不能喝的水和一杯冰得不能喝的水,我可以在两分钟之内使它们达到适宜饮用的温度。

可是我为什么不找个更大的杯子,通过混合两杯水在几秒钟之内完成同样的事呢?

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说白了就是:

1、倒入100度的水杯壁里的储热材料吸收热量降低到55度

2、倒入15度的水水杯壁里的储热材料释放热量升高到55度

不过先得有100度的水···不然15度的水不可能变55度把?

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支持者: Yokayi

这个杯子其实一点也不神奇,就是相当于你随身携带了一个放冷水的小盆(这杯子72%的体积)来给开水(这杯子28%的体积)降温而已。

实际上把100度水在一分钟内变为55度水一直都是轻而易举的事情。只要把100度水放进一个金属容器,然后放到一个装着冷水的盆里(盆里不需要多少水,和100水差不多量的冷水就行),过一分钟就会迅速冷到能喝的地步。

这个杯子其实也是一样,其容量只有体积的28%,72%的体积用来吸收热量和隔热,迅速冷到55度也很是平常,别说用什么储能材料,这材料换成水都可以做到。

所谓升温效果嘛,据报道很是不怎么样,远不能把冷水弄到55度。

按照55度说明书上的方法,12月16日,红网记者做了一个小实验,上午11时33分,记者往55度杯倒入一杯刚烧开的热水,用力摇了一分钟后,水确实变凉,温度正好入口。接着记者倒掉杯里热水,倒了一杯凉水,用力摇了两三分钟,凉水的温度确实稍有上升,但记者觉得很难将之称为“温水”,而只是没有倒入时那么凉而已。

http://news.163.com/14/1217/12/ADLRH85I00014AEE.html

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支持者: 啥也薄试

想起了某宝上经常随性用品附赠的某种小玩意……一个软塑料容器里装着液体,捏一捏里面的金属片就会变成固体并放热,重复利用的方法是把它放到热水里,不久就会恢复原状……应该是相同的原理。

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支持者: Creative

经常想喝水发现没水了,结果只能现烧,看到这个我以为救星来了,仔细阅读说明之后……我用铸铁杯也能做到类似效果嘛…………喝一小小杯55°的,还要泡凉水里让里面的液体重新凝固,麻烦到爆

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支持者: klorsx

这种杯子最大作用是给孩子调奶粉用的啊,不是带出去给大人喝水的,中国老人的习惯是热水用冷水水浴降温是不好的,这东西老人们看起来会觉得高科技,进而对快速降温水不抵触。

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那这种材料有没有使用寿命之类的,或者说有没有对人体不利的情况发生。

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只是你迟到一千年中医临床传承班本科

2014-12-16 14:44

最近看微博推广看见这个杯子。。。。。。。。好奇

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决定不买,用起来也麻烦的,冷的热的依次来,(冷的顶多可连续到三四次吧)要求太高

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近期x宝的广告推送经常遇到推送这个东西的,我第一想到类似的 的不值钱的杯子是柠檬杯。购物送的可笑柠檬杯夏天出现的频率很高,那个玩意真心是凉水果之类放杯底拧上去吧,挤出来的汁和那么大一块头杯子比起来,水里头没有一点味,而且清洁还罗嗦。用过一次,扔掉浪费,继续用看着那结构就讨厌。

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这玩意和我扔了的柠檬杯一样,注定是个玩一下就丢的货色。没有多少价值

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这个实际上只能,先把高温的水变成55°,多余的热量被材料吸收。然后再把凉水变成55°,把热量释放出来。

如果材料里面已储存了热量,就没法吸收温度让高温的水变成55°,如果材料存储的热量不够,也没法降冷水变成55°。

这样一说就不神器了吧。。

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那么问题来了。

如果给杯子里第一次倒入一杯开水,水迅速变温;若接着再倒一杯开水,再倒开水……,只到开水,能把没一杯开水都变凉吗?!

显然不行。

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给朋友买过的路过。

其实从男性思维讲,一杯冷杯,一杯何温杯的,就好。何必多花钱。

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原以为是冰水热水换热器,仔细看原来是相变恒温。

不过水的热容量相当高,这玩意儿想必轻不了。再者,杯壁里面工作物质的固-液比例很难测定,所以这东西真正用起来估计会很烦,失手烫了自己的概率不低。

再加上上面诸君谈到的重量问题,果然不是很实用。估计最大的用途就是给婴儿调奶粉吧?

真喜欢55度的水,做个饮用级的恒温热水器并不难啊,而且温度随意调,浪费也比较少。


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冷热水直接调到一起不就好了么?费这熊劲干嘛?

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我来补充一下吧,大家见过暖宝宝么?如果见过,就不那么高深莫测了。

综合来讲,他只是几个材料的固定温度加起来正好是55度而已。

其中使用了

92%三水合醋酸钠作蓄热剂,

5%十二水合磷酸一氢钠作成核剂,

3%明胶作增稠剂的时候相变温度刚好是55度。

大家可以百度下这个“三水醋酸钠相变储能性能的实验研究”的论文。

PS:这个杯子确实有点重,实在不适合便携。并且必须第一杯是热水才可以哦。

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诶,还以为直接倒杯冷水进去摇一摇就变成55°了……额,结果……好吧,我自己没看清楚,这杯子买来时里面放的“防潮剂”(大概是吧,一小包)一股奇怪的味道,额,姑且称之为茶叶味儿吧。室友送我以来,我摇了好几回,买来纯玩了,还是一股味道根本不敢喝……ps:在此感谢无条件满足我好奇心的室友么么哒~

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我觉得研究一个已经量产上市的东西是真是假没啥意义……

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扬帆大海给排水工程师,DIY爱好者,技术宅

2015-05-26 13:55

有人拆开了,结果发现外层就是水

其实就是外层有大约220ml的自来水。



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你都有随时有冷水了,买个大点的杯子一次性混合开水和冷水得到55℃温水不好吗?

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