真相在此  

　　当开水被灌入“55度水杯”的时候，由于不锈钢内胆是热的良导体，水的热量迅速被夹层中填充的蓄热层储存起来;待到下一次倒入冷水，这部分储存的热就会随即释放，对冷水进行一定程度的加热。

　　要实现这种“急冷急热”的效果，蓄热材料几乎要与杯中水的分量相当，因而大幅削弱了水杯原本应该具有的盛装水的功能。

　　如果您看到有人在出售号称可以连续降温热水或加热冷水的“55度水杯”，那么我们建议您还是绕道而行。因为没有外界能源的输入，加热或制冷并不能凭空进行。

 55度水杯：不是谎言，但也不是“暖男”  

文/记者 马之恒

　　大约从入冬开始，一种名为“55度水杯”的“高科技产品”，就开始在微博和微信朋友圈广为流传。按照网络上的介绍，只要往这种水杯中倒满热水，再用力摇一摇，仅仅一两分钟之后，就可以得到55摄氏度的温水;但如果倒入凉水，也只需片刻就变成55摄氏度，让人享受“意外的温暖”。如此神奇的功效，都要拜杯中的某种“高科技材料”所赐。

　　但这种“55度水杯”，果然蕴含着什么“划时代的科技”吗?其实，它不过是一些初中物理课上就传授的原理，经过巧妙商业包装和营销的产物。

　　相信很多人在初中物理课上都做过一个这样的实验：在一只大烧杯里装满水，烧杯里再放上一只装了水的试管，用酒精灯在下方加热。即使大烧杯里的水已经沸腾，试管里的水也总能保持“达到沸点却不沸腾”的效果。这就是说，想要让液态物质达到沸腾，或者让固态物质被熔化为液体，仅仅加热到沸点或熔点还不够，还需要持续的加热。

　　这部分额外的热，被称为“相变热”，也就是导致物质在固、液、气这些不同状态之间转化的热能。在日常生活中，固体变为液体的“熔化热”，还有液体变为气体的“汽化热”，是比较常见的相变热。

　　相变热往往意味着吸收或放出很大的热量。以生活中最常见的水为例，水的比热容是4.2千焦/千克·摄氏度，也就是说，将1千克(1公升)纯水每加热1摄氏度，需要4200焦耳的热量。但水的汽化热远比这个数量大得多，在1个标准大气压和100摄氏度的条件下，水的汽化热是2256.7千焦/千克。这些热量，相当于将同样质量的水由0摄氏度加热到100摄氏度所需热量的5倍还多!

　　相变热的特点，使人们想到可以利用它实现热能的储存与释放。生活中最常见的做法，便是没有空调的家庭，夏天时会在屋子里放一大块冰来降温。近年来，一种名为“三水合醋酸钠”的醋酸盐，得到了工业领域的关注。它足够廉价，在阿里巴巴网站上的批发价每吨只有1500~2000元。而且，它具有一系列优良的特性：大约58摄氏度熔化，熔化热约240千焦/千克(有些文献甚至记载为264千焦/千克)，而且比热容为3.22千焦/千克·摄氏度，也并不算低。因此，三水合醋酸钠被广泛应用于“暖手宝”一类的装置里;实现“55度水杯”变温效果的“高科技材料”，其实也主要是它。

　　但三水合醋酸钠也有缺点，最主要的是容易“过冷”，也就是如果加热熔化后静置，甚至能在降温到2摄氏度的时候都不凝结为固体，或者说不会再释放出储存的热量。为了解决这一缺点，工业上一般会在三水合醋酸钠里加入成核剂。根据一些化工论坛里的分析，“55度水杯”填充在外壳与内胆之间的物质，可能是92%的三水合醋酸钠(蓄热剂)，5%的十二水合磷酸一氢钠(成核剂)，还有3%的明胶(增稠剂)组成的混合物。十二水合磷酸一氢钠在35.1摄氏度时熔化，并失去部分结晶水成为七水合磷酸一氢钠，也发挥着一小部分储热和将水降温的功能。

　　当开水被灌入“55度水杯”的时候，由于不锈钢内胆是热的良导体，水的热量迅速被夹层中填充的蓄热层储存起来;待到下一次倒入冷水，这部分储存的热就会随即释放，对冷水进行一定程度的加热。由于这两个过程都不涉及水的相变，因此将一满杯280毫升开水降温到55摄氏度，需要吸收52.92千焦的热量。根据三水合醋酸钠的熔化热和比热容数据，并考虑水杯厂商在用料上留有余地的因素做粗略估算，那么每一只水杯使用的蓄热材料大约在200克或略少一些，成本可能都不到一块钱。

　　不过，实现这种“急冷急热”的效果，其代价还是相当惊人的。蓄热材料几乎与杯中水的分量相当，因而大幅削弱了水杯原本应该具有的盛装水的功能。以一只高221毫米，直径76.2毫米，或者说大体和标准的矿泉水瓶相当的水杯，却只盛装分量不及一听可乐的水，确实让人有些无语。更何况，这种水杯必须第一次倒入热水，第二次倒入冷水，而后热冷反复交替，其实用性就更差了。所以说，“55度水杯”本身并非谎言，但也不如商家所说的那么“温馨”和“高大上”。

　　不过，需要特别注意的是，如果您看到有人在出售号称可以连续降温热水或加热冷水的“55度水杯”，那么我们建议您还是绕道而行。没有外界能源的输入，加热或制冷并不能凭空进行。类似于“连续加热(降温)”这样的说法，只是早已被证伪的“永动机”的一个现代版本罢了。■

　　(本文由《科技生活》周刊采编制作，编辑孙燕燕。版权作品，转载须得到授权。合作联系微信：掌上科普)