马克杯是现代人生活中非常常用的一种杯子。其通常上面都有图案和字样，而且这些图案和字样随着杯子内液体的温度变化而显现出来，非常神奇有趣。但是有一个有趣的问题是，为什么马克杯上的图案和字样只有在受到高温时才会显现出来，而在平常的温度下就不会变色呢？这个问题涉及到一些物理和化学的知识，下面让我们一起来探讨一下。
马克杯的变色原理
首先，我们需要了解马克杯变色的原理。马克杯改变颜色的原理是由于温度的变化导致的。通常情况下，马克杯上的字和图案是印在一个特殊的热敏墨水上的，这种墨水的原理与打印纸的热敏打印技术相同。它主要由某些化学物质组成，当这些化学物质暴露在高温下时，它们会发生化学反应，从而导致颜色的变化。具体来说，这种墨水主要由两部分组成：一种是颜料，另一种是化学媒介。颜料主要用来控制颜色，而化学媒介则是控制颜料的释放。在高温下，化学媒介的分子开始松弛，会释放出颜料分子，从而导致颜色的变化。
为什么平常的时候马克杯不变色？
那么问题来了，既然马克杯的变色是由温度引起的，为什么平常的时候它不变色呢？其实这里涉及到了牛顿冷却定律。冷却定律指出，物体在接触冷却的介质时会被冷却，并且冷却率与温度差成正比。也就是说，如果马克杯中的液体和周围的环境温度相同，那么它就不会变色，因为它的温度没有发生明显的变化。而且，马克杯外部的材料通常都是一种绝缘材料，这意味着热量不能很容易地流失。因此，在温度没有明显变化的情况下，热敏墨水的化学反应也不会发生，这就是为什么马克杯平常不变色的原因。
为什么高温下马克杯才会变色？
接下来，让我们来看看为什么马克杯只有在高温下才会变色。当你注入热水或热饮时，马克杯内的温度会急剧上升，并逐渐接近热水的温度。过程中，马克杯墨水中的颜料分子开始逐渐解散并扩散到周围的液体中，当液体的温度达到一定的程度后，颜料分子就会开始发生化学反应，产生颜色变化。也就是说，当液体的温度变化到一定的程度时，马克杯的颜色就会发生改变，因为热敏墨水和液体的分子开始发生化学反应。
总结
马克杯的变色原理是一种基于温度变化的特殊材料制成的，而且它的变色原理和热敏打印技术非常相似。平时马克杯不会变色是因为周围环境的温度和马克杯内的液体温度相同，热量没有明显的流失。只有在液体温度达到一定程度时，马克杯墨水中的颜料分子才会发生化学反应，从而导致马克杯的颜色发生改变。因此，如果你想看到一个马克杯的变色效果，只需向里面倒入热水或其他高温饮料即可。