Lorsqu'on porte de l'eau à ébullition à partir d'eau froide, quel est l'effet d'un couvercle sur le temps d'ébullition ? Augmente-t-il ou diminue-t-il le temps d'ébullition ? De combien ? Pourquoi ?
Oui, l'eau bout nettement plus vite avec le couvercle.
La raison est simple : pour bouillir, l'eau doit être chauffée jusqu'au point d'ébullition (ok, c'était évident). Cependant, alors que la chaleur est introduite au fond de la casserole, la chaleur est également perdue au sommet de la casserole, par trois moyens : le refroidissement par évaporation, et la convection de la chaleur par l'air loin de la surface de l'eau, et le rayonnement de la surface (ce dernier est probablement le moins important).
C'est comme aller dehors sans chapeau - vous devez travailler plus dur pour rester au chaud, parce que vous perdez de la chaleur plus rapidement. De même, la flamme doit introduire de l'énergie pour compenser le refroidissement en haut du pot.
Avec le couvercle sur le pot, le refroidissement par convection sera sensiblement réduit, car l'air frais ne pourra pas circuler directement à la surface de l'eau pour la refroidir ; le refroidissement par rayonnement sera légèrement réduit, car la chaleur devra rayonner ou se convecter vers le couvercle, pour ensuite rayonner à partir de là.
De plus, avec le couvercle sur le pot, l'eau évaporée ne pourra pas se diffuser ou se convecter dans la pièce. Elle atteindra bientôt l'équilibre de la pression de vapeur et commencera à se condenser presque aussi vite qu'elle s'évapore, renvoyant une grande partie de la chaleur latente de l'évaporation presque aussi vite qu'elle est perdue (ce n'est pas une récupération totale, car le pot avec le couvercle n'est pas étanche à l'air).
Ainsi, le plus grand des effets de refroidissement sera réduit.
Le chapeau est sur le pot, pour ainsi dire :-) Cet article sur Mind Your Decisions montre des mesures expérimentales réelles à la maison. Faire bouillir 16 onces d'eau :
La casserole couverte a bouilli plus rapidement à 4 minutes et 15 secondes. La casserole non couverte a mis 30 secondes de plus pour bouillir à 4 minutes et 45 secondes.
Vous devrez décider si le décalage horaire vous importe. Il vous permettra certainement de réduire un peu votre facture d'électricité ou de gaz.
C'est le refroidissement réduit - essentiellement - l'isolation comme un chapeau, c'est le véritable effet du couvercle.
L'eau s'évapore au sommet de la casserole, ce qui enlève une partie de la chaleur. Le fait de mettre un couvercle réduit la quantité d'évaporation.
Pour une raison similaire, vous devez mettre du sel dans l'eau lorsqu'elle est déjà bouillante. Le sel augmente la densité de l'eau, ce qui augmente le point d'ébullition (elle commence à bouillir à une température plus élevée).