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科技改变生活-揭秘最近淘宝上热卖的55℃杯子原理

发表于 15-01-06 10:21 | 栏目: 科技资讯
最近淘宝上热卖一款杯子,开水或凉水放进去摇个一分钟就可以变为55℃。下面小编为您收集其原理可能因素。

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。

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