Pourquoi cela ne sert à rien de souffler sur les frites pour les refroidir ?

Qui n’a jamais soufflé sur des frites, toutes justes sorties de l’huile bouillante ? Et qui ne s’est pas QUAND MÊME brûlé la langue avec ?

frites

Et bien c’est normal. Et oui. Je ne sais pas si ça vous soulage de le savoir, mais peut-être cela vous évitera une prochaine hyper-ventilation inutile.

Le problème est simple, et mérite d’être présenté à l’envers : pourquoi souffler sur une bonne cuillère de soupe permet qu’elle refroidisse ?

Tout simplement parce que ça permet à l’eau de s’évaporer. Je vais m’expliquer.

En fait Quelque soit sa température, l’eau co-existe sous forme liquide, et gazeuse. Par contre, à partir de 100°C, l’eau liquide n’est plus stable, et donc s’évapore totalement, pour former de la vapeur d’eau.

Cette co-existence correspondre à un équilibre :  suivant la pression, et la température, l’air au dessus d’une surface d’eau doit être composé d’une certaine fraction d’eau, que l’on mesure en terme de pression partielle (c’est-à-dire pour simplifier la contribution de la vapeur d’eau à la pression totale, qui sera la somme des pressions partielles des différents gaz composant l’atmosphère). Cette pression s’appelle « pression de vapeur saturante« . Bien sûr, plus il fait chaud, plus cette pression est grande, signe que l’atmosphère est composée d’une fraction importante d’eau. Par exemple, à 20°C, la pression de vapeur saturante de l’eau est de 23,4 mBar, c’est-à-dire, que juste au dessus d’un récipient contenant de l’eau, l’atmosphère est grosso modo composé de 2,3 % d’eau. À 60°C, c’est 20 % d’eau, et à 100°C, évidemment, c’est 100 %.

Les conséquences de cette co-existence d’eau liquide et gazeuses sont évidemment innombrables : c’est ce qui explique pourquoi l’eau d’une flaque s’évapore, l’eau de la mer s’évapore, l’eau qui mouille du linge s’évapore… Prenons l’exemple du linge, dehors, à 20°C : tout autour de la chemise mouillée, la pression partielle de l’eau est celle de la pression de vapeur saturante, c’est-à-dire environ 20 mBar, pour simplifier. Il fait grand soleil, l’humidité ambiante est faible, disons une hygrométrie à 20 % (La pression partielle de l’eau dans l’air (sans la chemise) est de 20 % de la pression de vapeur saturante). Il existe donc un grand déséquilibre entre la zone à proximité immédiate du tissus, et le reste de l’air.

linge

Du coup, tout cela va se ré-équilibrer, grâce à des mouvements de diffusion (en l’absence absolument totale de courant d’air, et c’est lent et peu efficace), ou grâce à des mouvements de convections (des masses d’air vont se déplacer, grâce au vent et à tout courant d’air). Et l’air à proximité du linge va être beaucoup trop  »sec » ! L’équilibre est rompu, et l’eau dans la chemise va s’évaporer pour le rétablir, jusqu’à ce que… Jusqu’à ce qu’il n’y ait plus d’eau du tout dans le vêtement, bref, qu’il ait fini de sécher.

 

Et notre frite alors ?

Lorsqu’on souffle sur un aliment trop chaud, c’est pour augmenter les mouvements de convection, donc provoquer une évaporation plus rapide, et plus efficace. Pourtant, on ne souffle pas pour que notre soupe sèche ! En fait, lorsque l’eau se vaporise, elle a besoin d’énergie. Et elle la prend à la partie liquide, dont l’énergie thermique diminue, donc la température diminue. Pour l’eau, passer d’un litre d’eau liquide à 100°C de la forme liquide à la forme gazeuse nécessite une énergie de 2257 kiloJoules. Si cette énergie est prise à de l’eau, cela représente une diminution de 50 °C d’environ 100 litres d’eau !

Alors lorsqu’on souffle sur sa soupe, cela permet d’accélérer l’évaporation en diminuant la pression partielle de l’eau vapeur. Cela nécessite beaucoup d’énergie, prise au liquide, qui refroidit. Et voilà le travail !!

 

Pour les frites, ça marche beaucoup, beaucoup moins bien. En fait, l’huile va remplacer l’eau dans la pomme de terre, au moins en surface. Ce faisant, elle va rendre impossible l’évaporation de l’eau, soit parce qu’il y en a quasiment plus (en fait, là, c’est plutôt les chips), soit en bloquant l’eau à l’intérieur. On aura beau souffler, l’eau ne s’évaporera pas. Et du coup, la frite ne refroidira pas efficacement… Vous allez me dire, l’huile peut jouer le même rôle que l’eau, et s’évaporer, tout en refroidissant la frite ? Et bien pas tout à fait. Tout d’abord, même si je dois avouer ne pas avoir trouvé les chiffres, l’huile de friture a une température d’ébullition très élevée, très très très élevée. En fait, elle ne bout jamais, puisqu’à partir de 180- 200°C, elle se dégrade, (se transforme chimiquement). Cette température d’ébullition très haute a pour conséquence une pression de vapeur saturante très faible. On a beau souffler sur la frite, une très très infime partie de son huile va passer sous forme vapeur. Mais de plus, ce processus est beaucoup moins gourmand en énergie ! Rappelez vous, il faut plus de 2000 kJ à 1 litre d’eau pour s’évaporer. Et bien si on regarde cette énergie de vaporisation pour des composants organiques, de structures proches de celles des composants de l’huile, on arrive à une valeur d’environ 300 à 400 kJ pour 1 kg. 5 à 7 fois moins ! Donc même si on arrivait à faire évaporer autant l’huile que l’eau, on refroidirait la frite 5 fois moins vite !

Voilà, On est condamné à attendre que la frite refroidisse toute seule. Ou alors, comme Mme Pourquoi (aka Mme Déjantée) l’a proposé, on peut aussi ouvrir la frite dans le sens de la longueur : l’eau qui était prisonnière peut ainsi s’évaporer, et la frite perdre son énergie thermique pour redevenir mangeable…

Bon Appétit !

 

Sources:

http://fr.academic.ru/dic.nsf/frwiki/584507 (Une ressource indispensable pour les enthalpies de changement d’état)

About Mr Pourquoi

Ce blog est né il y a quelques années du désir de parler des sciences, de toutes les sciences, depuis les plus insignifiants phénomènes qu’on peut rencontrer dans la vie courante, jusqu’aux sujets de recherche les plus pointus, particulièrement en chimie, et pharmaceutique. Je suis agrégé de chimie, docteur en chimie organique, et actuellement prof en lycée en France, et aussi, (et surtout ! ) un père heureux d’une famille (très) nombreuse.
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7 Responses to Pourquoi cela ne sert à rien de souffler sur les frites pour les refroidir ?

  1. Axone says:

    Pourtant, on parle bien de convection pour des corps solides et a priori non-évaporables…

    Si on s’en tient à la formule , et qu’on sait que le « coefficient d’échange convectif » peut être facilement multiplié d’un facteur 10 ou 20 avec un peu de vent, la frite devrait quand même être refroidie beaucoup plus vite qu’en ne soufflant pas, non ?

  2. seb says:

    Une autre solution commune: enduire la frite de mayonnaise (froide)!

  3. alain says:

    Heu … dois-je comprendre que souffler sur un morceau de métal chauffé ne le fait pas refroidir plus vite ??? C’est marrant, intuitivement, j’aurais dit que le flux de chaleur dépendait du delta-T, donc en renouvelant l’air, on gardait un delta-T au max.

    • Mr Pourquoi says:

      Alors, oui, Alain et Axone, vous avez raison. Souffler marche… un tout petit peu. Effectivement la loi de Newton nous dit bien que l’échange thermique dépend de la différence de température entre les deux corps, et qu’en soufflant, on renouvelle l’air, et on maintient donc une température plus faible. Néanmoins, le coefficient de convection pour l’air en convection forcé est de 30 à 300 W/m².°C, ce qui reste très très faible par rapport à l’enthalpie de changement d’état, et la capacité calorifique de l’eau, qui reste néanmoins le constituant majoritaire de la frite. Souffler, c’est mieux que de ne rien faire, mais on va devoir attendre un bon bout de temps avant que cela refroidisse, comparé à un même morceau de pomme de terre, mais cuit à l’eau !
      (J’au répondu à vos questions ? J’ai juste ? 😉 )

      • Axone says:

        Oui, merci !
        Tout en physique n’est au final qu’une question de « négligeabilité » et de pertinence de l’approximation. Sinon on se perdrait dans la quantité de calculs faisables pour n’importe quel problème.
        Outre le fait que les sciences de la matière soient passionnantes, c’est aussi pour cette part de jugement humain que j’aime cette branche de la Science.

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