猜测应该是杯壁夹层填充了一些容易在略高于室温发生相变（相变_百度百科）的材料（相变材料_百度百科），通过相变吸收热水的热量使其降温。之后再倒入冷水再次发生相变将热量放出加热冷水。
相变的时候温度不变，但会有较多热交换（潜热_百度百科），最常见的例子就是水和冰的变化了，冰融化成水要吸收大量的热，所以人们用冰块来降温。
我猜这种杯子里应该填充了一种相变温度在55度左右，相变热较大的材料。该材料低于55度时处于相A，高于55度处于相B，55度时相变，有较多热交换
初始状态该材料处于第一种相A（你可以想象成冰），这时候倒入100度的水，该材料吸收大量的热转化为第二种相B（想象成冰吸收热化成水），由于相变温度大约55度，相变时温度不变，所以很快水温就达到平衡了。
当水温降低时，该材料又能释放刚才吸收的热变回相A，同时保持杯内温度为55度。当全部材料都相变成A时保温效果就没了。
若材料处于相B状态，倒入冷水的时候，材料放热变为相A，释放的热量将水加热。
所以我推测，这个水杯并不能一直加热凉水到温水，而只有在吸收过热水的能量后才能加热凉水。
