1L EXERCICES : LA PHYSIQUE DANS LA CUISINE CORRECTION

1L
EXERCICES :
LA PHYSIQUE DANS LA CUISINE
CORRECTION
Exercice 1 : compléter le diagramme ci-joint représentant les
changements d’état d’un corps pur.
Références aux compétences inscrites
dans le BO
Reconnaître et nommer les changements
d’état physique d’un corps pur.
Vaporisation
Liquide
Sublimation
Fusion
Lorsqu’il se produit une « solidification », y a-t-il absorption ou
libération d’énergie par le corps pur ?
Le passage d’un corps de l’état solide à l’état liquide (Fusion)
exige un apport d’énergie (on doit chauffer). Le changement d’état
inverse, c’est-à-dire la solidification libérera alors de l’énergie
Savoir que la solidification libère de
l’énergie.
Exercice 2 :
Expérience 1 : on effectue l’expérience décrite sur le schéma ci-joint,
l’eau placée dans la fiole à vide est à une température de 45°C. Par ce
dispositif, on réalise un « vide partiel » et on constate que l’eau se met
à bouillir.
Savoir que la température du changement
d’état d’un corps pur dépend de la pression.
Interpréter un protocole expérimental.
a)
La pression à l’intérieur de la fiole est-elle plus grande ou plus
faible que la pression atmosphérique ?
La pression à l’intérieur de la fiole est inférieure à la
pression atmosphérique.
b)
Quelle est ici la valeur de la température d’ébullition de l’eau ?
Dans ce cas la température d’ébullition de l’eau est égale
à 45°C.
Sous une pression de 1atm, quelle est la valeur de la
température d’ébullition de l’eau ?
A pression atmosphérique normale (environ 1 atmosphère) la température d’ébullition de l’eau
est de 100°C
Quelle conclusion peut-on tirer de cette expérience ?
La température d’ébullition (ou de vaporisation) de l’eau dépend de la pression.
En général, la température du changement d’un corps pur dépend de la pression.
c)
d)
Distinguer ébullition et évaporation.
Savoir que l’évaporation d’un liquide
s’accompagne d’une absorption d’énergie
sous forme thermique ce qui se traduit par
un refroidissement local.
Expérience 2 :
Dès que l’on met en contact sur la peau, un coton imbibé d’éther, il se produit une sensation de froid. On sait, par
ailleurs, que l’éther passe facilement de l’état liquide à l’état de vapeur.
a) Quel nom donne-t-on à ce changement d’état ?
Le passage d’un corps de l’état liquide à l’état gazeux est une vaporisation (ou ébullition).
b) Pourquoi peut-on parler ici, plus précisément, d’évaporation ?
Dans certaines conditions un corps peut passer lentement de l’état liquide à l’état gazeux en dessous de
sa température d’ébullition : on parle d’évaporation, c’est le cas de cette expérience.
L’ébullition est une vaporisation de l’intérieur, l’évaporation s’effectue seulement en surface.
c) Quelle conclusion (d’ordre physique) peut-on mettre en évidence avec la sensation de froid mentionné ? Quel
est ainsi le caractère d’une évaporation ?
La sensation du froid sur la peau traduit le fait que l’éther passe de l’état liquide à l’état gazeux en
empruntant de l’énergie thermique à la peau : l’évaporation s’accompagne donc d’une absorption d’énergie
thermique.
Exercice 3 :
Comparaison de deux modes de cuisson :
La cuisson à l’eau
Les aliments sont immergés dans une grande quantité d’eau froide ou
bouillante.
Le temps d’ébullition est variable : court pour le blanchiment et long
pour la cuisson.
Certains nutriments de l'aliment passent dans le bouillon. Aussi si la
cuisson débute dans l’eau froide, on obtient un bouillon savoureux
(potage).
Au contraire, si la cuisson commence à partir d’eau bouillante, on
obtient une viande ou un légume savoureux.
Les aliments sont en effet saisis, les arômes et les nutriments se
diffusent moins dans l’eau de cuisson.
Mais la cuisson à gros bouillons entraîne une perte supérieure en
minéraux, vitamines solubles dans l'eau et sensibles à la chaleur. De
plus, si la cuisson est prolongée, il y aura destruction des saveurs.
La cuisson à l’autocuiseur
Les aliments sont cuits dans un autocuiseur étanche. La pression évolue
sous l’effet de la chaleur et l’on atteint une température de cuisson
supérieure à 100 °C.
Dans ce cas, les pertes en vitamines sont moins importantes, et ce
mode de cuisson respecte les saveurs si les temps de cuisson sont
parfaitement respectées. De plus, la quantité d’eau ajoutée étant
faible, il y a peu de dilution des arômes et minéraux dans le liquide de
cuisson.
1-
Références aux compétences inscrites
dans le BO
Connaître le principe de l’autocuiseur :
pression et température de cuisson plus
élevées entraînent un temps de cuisson plus
court.
Quels sont les avantages « culinaires » d’une cuisson à
l’autocuiseur face à une cuisson à l’eau, notamment à gros
bouillons ?
Les pertes en vitamines sont moins importantes, et ce mode
de cuisson respecte les saveurs si les temps de cuisson sont parfaitement respectés.
2- Comment évolue la pression dans un autocuiseur ?
Pendant la cuisson dans un autocuiseur la pression augmente sous l’effet de la chaleur.
3- Que cela implique-t-il sur la température d’ébullition de l’eau ?
Si la pression augmente, la température d’ébullition de l’eau devient supérieure à 100°C.
4- Quelle en est la conséquence directe sur la durée de cuisson ?
Une pression et une température de cuisson plus élevées entraînent un temps de cuisson plus court,
c’est le principe de l’autocuiseur.