【物理前沿】揭秘“喝水神器”55度杯

　　一杯开水，倒进杯子里摇晃1分钟，就能变成最适合人体饮用的温度——55℃？最近，一款被称为“喝水神器”的55度杯在网店热销。其宣称的开水迅速变成55℃这一功能，让很多消费者觉得神奇，忍不住想买一个试试。

　　不过，55度杯火的不仅是销量，还有对它的质疑。海都记者搜索相关报道发现，质疑主要针对它“高大上”的功能和不菲的售价等，知乎网和果壳网都做过试验。有网友称，55度杯可能使用了“三水醋酸钠、十二水磷酸1氢钠、明胶”等廉价材料。

　　对此，LKK洛可可创新设计集团1月7日专门召开新闻发布会回应称，55度杯已获得实用新型专利证书，采用的是相变金属填充于内部导热层与外部隔热层之间，而非网友所说的“三水醋酸钠”等材料。

　　55度杯到底有没有那么神？开水是如何迅速降温的？再度加入冷水时为何能升温？昨天下午，海都记者带着55度杯，前往黎明职业大学实验室。黎明职业大学应用化工技术专业主任李大刚老师现场做实验，记者全程记录。而对于55度杯的原理，李老师笑称“把它当成高科技产品你就输了，学过初中物理就能解释”。

　　测试温度

　　55度杯到底采用了什么材料，是洛可可公司官方所称的“相变金属”，还是网友所称的“三水醋酸钠”，又或者是果壳网网友拆解后倒出来的不知名的浑浊液体？由于这涉及对55度杯进行拆解，甚至检测，李大刚认为，“不好下结论”。

　　在他看来，55度杯的构造，可以用一个专业术语“夹套”来描述。而在内壁和外壁之间，则存在着某种物质，从而达到热水迅速降温、冷水升温的功能。

　　“不管是采用哪种材料，都逃不出两种原理。”李大刚随后用通俗易懂的语言，解释了这两种原理。

　　原理1：利用固态、液态之间的转化

　　世间物质，无非三种相态——也就是初中物理学的液态、固态、气态。随着温度、压力的变化，这三种相态之间会相互转化。

　　如果55度杯在夹层里，所使用的物质是某种相变化材料。打个比方，某种盐，熔点为58℃。这意味着，当温度高于58℃时，这种物质是液态；低于58℃时，则是固体。

　　室温情况下，夹层里的物质是固态。而往杯子倒开水，物质吸热，高于58℃后，就熔化成液态。这个过程中，吸收大量热量，使得杯中的水温度下降。

　　而把热水倒光时，夹层内的物质仍是液体。这时，加入低于58℃的冷水，物质就会把热量传给冷水，还要结晶变成固态，过程中释放热量，杯里的水就升温了。

　　这是一个非常简单的热变化，就像下雨、冰雹、下雪一样简单。

　　根据果壳网友的实验，55度杯内胆有约250ml的未知浑浊液体

　　原理2：利用液体传热、储热的原理

　　如果55度杯内装的物质，真如果壳网网友拆解后发现的是“液体”，而不管是加热时，还是冷却后，都是液体状态，那根本不存在相变化，而是更加基础的原理——单纯的液体传热、储热，同样也可以实现降温和升温。

　　比如夹层内是某种液体，普通的自来水，甚至果汁、可乐都可以。室温条件下，夹层内液体是冷的，倒进热水后，通过杯壁，热量传递进去，杯壁外的热水降温，杯内的冷水升温。

　　而把热水倒掉后，加入冷水，夹层内又向杯壁外传递热量，冷水就升温了，但温度永远达不到55℃。

　　至于为什么是加热水降温为55℃左右，这可以通过选择合适比热容的液体，以及控制夹层内液体量等因素，将温度控制在某个范围。

　　换句话说，如果第一次不是加入热水，那就算消费者一直摇，后面也不可能产生冷水升温。

　　一些让你觉得很神的细节

　　1.为什么要摇？

　　55度杯的使用说明书上说，加入开水后，要盖上杯盖摇一摇，而且是差不多一分钟，然后才会变成55℃。这让消费者觉得很神奇，还以为“摇”这一动作也很神秘。

　　李大刚：摇动是为了提高液体的传热速率，使得导热更快。换句话说，不摇也可以变成55℃左右，只不过可能时间比一分钟稍长。

　　2.为什么第二次加开水，离第一次加开水，中间要间隔一个小时？

　　李大刚：因为如果第一杯热水马上喝掉时，夹层内的物质温度应该还停留或高于55℃，此时再加入开水，夹层内的物质就无法散发热量，水温肯定会高于55℃，就达不到迅速降温的效果了。

　　专家点评

　　把它当成“高科技产品”，你就输了

　　昨天下午，看到海都记者拿着55度杯上门，李大刚老师一见面就忍不住笑了。这已经不是第一次有人拿着55度杯，让他瞧瞧“神器”到底神在哪了。

　　“这个杯子的原理，其实很简单，只是普通老百姓不知道。”李大刚说，要不是有人来咨询，他们根本不会太关注55度杯，因为它的原理是很简单的，很常见的一种传热现象，一点都不高深。

　　有多简单？“只要学过中学物理，没忘，就可以解释这个东西。”李大刚觉得，如果把55度杯当成是一种创意产品来说，不失为一个好产品，好玩、时尚、好看。“千万不要把它当成一种高科技产品，神化它就不应该了。”李大刚说。

　　特别提醒

　　实验结束时，李大刚特别提醒市民，使用55度杯时，一定要防止破裂。因为不管夹层内是何种物质，一旦破裂，哪怕是针孔大的小孔，物质泄漏出来都可能会污染水，可能会影响人体健康。

　　而如果是劣质产品的话，更容易破裂。另外，夹层内如果是某种盐类，可能加速对内壁的腐蚀，从而加速内壁破裂。

　　来源：东南网