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标题: 【真的】五十五度杯——把任何温度的水倒进去摇一摇就能变成55度 [打印本页]

作者: status 时间: 2016-2-20 02:16
标题: 【真的】五十五度杯——把任何温度的水倒进去摇一摇就能变成55度
【流言】：有种55度的被子，不管凉水还是热水倒进去摇一摇就能变成55度，太方便了！
【真相】：这是可以做到的，杯子需要用相变储热材料制作，不过重量太重、容量太小是它的一大弱项。
【论证】：这个是可以做到的，但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。

作者: 小鸟飞飞 时间: 2016-6-25 17:29
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