Pots en cuivre et conductivité de chaleur besoin d'aide

[CASSEROLE68]

Bonjour à tous,

Je voudrais savoir en termes simples et clairs la différence entre 3 pots en cuivre quand ils sont utilisés pour la cuisson.
Ils sont soumis à la même flamme de gaz sur un foyer de même dimension.
Ils ont les même dimensions avec une hauteur de 10cm et un diamètre de 20cm.
Ils ont tous le même poids, 3kg.
Cependant ils ne sont pas tout à fait semblable.

Je ne suis pas un matheux et je n'y connais rien en formules.

Je vais essayé de m'exprimer clairement en vous présentant un petit schéma.

Je voudrais savoir comment va agir chaque pot sur de l'eau à faire bouillir ou un plat à mijoter ?

Merci d'avance de votre aide !

Cordialement.
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[RomVi]

Bonjour

Si les plats font tous 3 kg pour des dimensions extérieures semblables alors le pot n°2 est celui qui a le fond le plus épais, et donc celui qui diffusera le mieux la chaleur.
Sur de l'eau la différence ne se fera pas sentir, mais sur un plat mijoté un fond épais peut éviter d'avoir un point chaud qui va carboniser.
Pour vérifier si la différence est vraiment significative il faudrait faire une petite simulation.

[LPFR]

Bonjour.
Je parie un café, qu’en pratique, on ne voit pas de différence entre les trois casseroles.
Au revoir.

[RomVi]

Je ne pense pas non plus que la différence soit significative.

[A voir en vidéo sur Futura]

[CASSEROLE68]

Bonjour, RomVi et RPFR merci pour vos avis. RomVi, concernant les points chauds qui carbonisent, on va rencontrer ce problème plus facilement avec des pots inox ou tôles émaillées, parfois même en faisant attention à gérer la flamme. Avec le cuivre la chaleur est mieux diffusée partout, donc le problème est plus rare.

En réalité j'ai mal posé ma question au départ, je vais vous expliquer ma pensée. Imaginons qu'on ai la possibilité de choisir entre les 3 pots que j'ai montré sur mon schéma.

Pour bien cuisiner et bien gérer sa cuisson, je pense qu'il est préférable de choisir le pot numéro 3.
Mes motivations sont un fond épais et des parois épaisses en bas qui se réduisent en montant. On remplit rarement son pot jusqu'en haut de toute façon. Pensez-vous que mon raisonnement est correct ?

[RomVi]

Oui le problème d'un point chaud est surtout présent avec de l'inox, qui est mauvais conducteur de chaleur et dont les gamelles sont souvent beaucoup moins épaisses.
Je ne faisais que relever un point sur lequel une différence pourrait exister, mais je rejoins l'avis de LPFR : Je ne pense pas que cette différence soit significative. Si on a le choix entre ces 3 récipients il faut prendre le moins cher.

[CASSEROLE68]

Très bien, imaginons que vous devez cuisiner avec, mijoter, rôtir, chauffer de l'eau. Les 3 sont au même prix.

Le quel serait votre choix ?

[RomVi]

Intuitivement je ne saurais pas me décider, mais je peux faire une simulation, qui apportera peut être plus d’éléments.
Il faudra sans doute patienter un peu par contre, en semaine je n'ai pas toujours le temps.

[CASSEROLE68]

Une simulation ? Ce serait vraiment intéressant de connaitre votre méthode ! Et également les résultats ! Dans tous les cas, un grand merci pour votre aide !

[jiherve]

Bonsoir
Au feeling et en faisant un parallèle avec les radiateurs pour transistor ou les ailettes sont souvent de section trapézoïdale je dirais que la 3eme solution semble être un bon compromis du point de vue inertie thermique du fond et répartition de la chaleur pas les parois dans le fricthi.
mais c'est vraiment du doigt mouillé!
JR

[antek]

Très bien, imaginons que vous devez cuisiner avec, mijoter, rôtir, chauffer de l'eau. Les 3 sont au même prix.

Pour chauffer de l'eau choisir celle qui a le fond le plus mince (ou une casserole en alu).
Pour mijoter, celle qui a le fond le plus épais.

[LPFR]

Bonjour.
Comme il s’agit de chauffage au gaz, les côtés de la casserole sont aussi chauffés. Ce qui fait une grosse différence par rapport au radiateur d’un transistor où la source de chaleur est localisée.

Mais je suis d’accord, que si la casserole devait avoir des ailettes vers l’intérieur, elles devraient être trapézoïdales (et je laisse Casseroles68 s’occuper du nettoyage )

Et pour répondre à sa question, je prendrai une au hasard.
Au revoir.

[FETMECA]

Juste une petite remarque "Physique", la résistance thermique, i.e. la résistance au passage de la chaleur augmente quand l'épaisseur augmente, bien sûr pour une même conductivité thermique du matériaux constituant la paroi. Ceci devrait favoriser un fond "fin". C'est d'ailleurs pourquoi dans les échangeurs thermiques industriels on essaie d'avoir les parois d'échange les plus fines possibles avec d'abord la question du coût de l'échangeur.

[FETMECA]

Donc en théorie, je choisirai la plus fine sauf que pour un plat mijoté, ça risque de gratiner (température de paroi plus élevée). En pratique, la conductivité thermique du cuivre étant tellement élevée, on ne verra pas la différence entre les trois casseroles.

[RomVi]

Si les échangeurs industriels sont fins c'est surtout pour utiliser moins de matière...

[FETMECA]

Oui, je l'ai dit, pour limiter le coût...

[CASSEROLE68]

Bonjour à tous, je ne suis pas d'accord avec LPFR !!!!! Mais pas du tout !!!!! Je n'ai pas envie de nettoyer les ailettes intérieurs !! MDRRRR

Bon, je suis d'accord, pour bouillir de l'eau l'idéal est le plus fin possible, je crois que c'est logique. Pour mijoter, le plus épais, je crois que c'est logique aussi pour éviter de tout bruler. La flamme de gaz ne va pas toujours sur les cotés. Çà dépend du diamètre du pot et du bruleur de gaz choisi.

Maintenant pouvez-vous me dire ce qui se passe au niveau de la structure du cuivre si je fais bouillir de l'eau et que j'oublie le pot sur le feu pendant 20 minutes. Ceci en imaginant que ça m'arrive avec un pot de 1mm d'épaisseur (parois et fond), un autre de 1.5mm (parois et fond) et un autre de 3mm d'épaisseur (parois et fond) ?

Bien à vous tous !

[LPFR]

Bonjour.
La flamme ne va toujours jusqu’aux côtés des casseroles, mais les gaz chauds de la flamme oui.
Tenez un morceau de papier sur le côté, et vous verrez qu’il finit pas s’enflammer.
Il n’y a que sur les plaques électriques ou à induction que les côtés ne sont pas chauffés.

Si vous oubliez votre pot, tout le calcaire de l’eau se déposera au fond et sur les côtés. Et ceci quelque soit l’épaisseur ou le matériau de votre casserole (induction, Téfal, etc).

Question indiscrète : votre questionnement a pour objet le choix de casseroles pour un achat, ou pour servir d’argument commercial pour embobiner des clients ?
Au revoir.

[CASSEROLE68]

"Question indiscrète : votre questionnement a pour objet le choix de casseroles pour un achat, ou pour servir d’argument commercial pour embobiner des clients ?
Au revoir. "

Ni un, ni l'autre. J'ai déjà les pots. Je veux garder uniquement les meilleurs. Ils doivent être rétamés pour être utiliser en cuisine. Mais ça coute un certain prix. Donc je ne vais pas tous les faire.

Si j'oublie le pot de 1mm d'épaisseur pendant 20minutes sur la flamme il deviendra inutilisable.

[LPFR]

...
Si j'oublie le pot de 1mm d'épaisseur pendant 20minutes sur la flamme il deviendra inutilisable.

Re.
Inutilisable ? Pour quoi ?
Je déduis que c’est parce que l’étamage s’oxyde.
Mais il s’oxydera quelque soit l’épaisseur du cuivre. Et ce n’est pas une épaisseur de 3 mm qui l’empêchera de s’oxyder. Ça ne féra que retarder un peu l'oxydation.
Donc, depuis le début vous parlez de casseroles de cuivre étamé abandonnées sur le feu, et le reste d’entre nous, de casseroles de cuivre nu.

Nous avons bien perdu notre temps.
A+

[CASSEROLE68]

LPFR, vos conclusions trop brusques me font passer pour qui au vu des autres intervenants ?

Je ne parle pas de cuivre étamé, je parle de pots en cuivre. Si j'avais voulu parler de cuivre étamé je l'aurai signalé dès le début.

Si les pots sont étamés et oubliés sur le feu, n'importe qui sait que l'étain va fondre, que ce soit avec 1mm ou 3mm. Ce n'est pas l'oxydation de l'étain qui nous préoccupera.

[LPFR]

Re.
Si c’est du cuivre massif, pourquoi la casserole serait abîmée si on l’oublie sur le feu ?
A+

[CASSEROLE68]

Modérateur ça veut dire modérer. Ça ne veut pas dire se hâter en conclusions. Je ne suis pas venu ici pour perdre mon temps en prise de tête.

Je ne vois pas ce que vient faire ceci dans la discussion :
"Question indiscrète : votre questionnement a pour objet le choix de casseroles pour un achat, ou pour servir d’argument commercial pour embobiner des clients ?
Au revoir."

ni ceci :
"Donc, depuis le début vous parlez de casseroles de cuivre étamé abandonnées sur le feu, et le reste d’entre nous, de casseroles de cuivre nu.
Nous avons bien perdu notre temps.
A+ "

J'ai choisi ce forum car je pensais trouver des gens intéressés à partager leur connaissances.

Mais si un modérateur me sort une "perle" à chacun de mes messages, je ne vois pas ce que je fais ici.

Je vous laisse deviner pourquoi le pot deviendra inutilisable, c'est pourtant très simple.

Cordialement.

[FETMECA]

Peut-être atteindra-t-on la température de fluage du cuivre et le pot sera détruit ?

[albanxiii]

Modérateur ça veut dire modérer.

En effet, et comme vous le savez, les actes de modération sont écrits en vert.

14. Tout acte de modération est écrit en vert ; dans les autres cas les modérateurs s'expriment à titre personnel. Les critiques ou les commentaires sur la modération doivent être effectués en privé.

Ici LPFR ne fait que s'exprimer en tant qu'utilisateur du forum, tout comme vous.

[CASSEROLE68]

Bonsoir, très bien. Poster un sujet sur ce forum est très instructif. C'est certain, je reviendrai souvent ! Merci et bonne continuation.

[RomVi]

Bonjour


Le calcul de la masse de la 1ere gamelle me donne une valeur de 2441,7g au lieu de 3000g. Pour obtenir la même masse la semelle de la gamelle 2 doit faire 4,97mm, et celle de la gamelle 3 doit faire 4,19mm (si je ne me suis pas trompé dans mes formules de géométrie)

Voici une simulation simpliste, mais qui donnera un 1er aperçu des différences. On chauffe le dessous de la gamelle par convection (300°C et 30W/m²K), les gamelles sont vides, et dissipent par toutes les autres faces par convection (20°C et 10W/m²K). La simu coure sur 10 minutes. On peut mettre en pause pour observer un point particulier.
Les gamelles sont dans le même ordre que sur le schéma initial (1 à gauche, 2 au milieu, 3 à droite).

[CASSEROLE68]

Bonjour RomVi, un grand merci pour cette simulation. J'ai regardé avec 2 lecteurs vidéo et j'ai un peu de mal à voir. Mais si je ne me trompe pas, avec des arrêts sur image, dans l'ordre on voit la chaleur agir plus rapidement sur la semelle dans l'ordre sur la 1, puis la 3, puis la 2. C'est bien ça ?
Sur les cotés c'est beaucoup moins évidement à voir mais je ne vois pas de grande différence.

Votre calcul de la masse de la 1ere doit être juste car selon que le pot soit une casserole ou une marmite, il y a le poids de la ou les poignées.

Un grand merci !

Cordialement.

[RomVi]

Bonjour

Difficile en effet de voir ce qui se passe sur la vidéo, voici des données plus précises.
Cette fois j'ai considéré que le fond des gamelles était chauffé par une petite plaque chauffante de 7cm de diamètre et d'une puissance de 300W. La plaque est volontairement excentrée pour forcer les différences éventuelles.
J'ai enregistré l'évolution en température de 3 points par casserole : Sur la semelle de la casserole en face du centre de la plaque chauffante (point que j'ai appelé cp 1, 2 ou 3 selon le type de casserole), au centre exact de la casserole (cc 1, 2 et 3), et sur le bord opposé à la plaque (b1, 2 et 3).

On peut voir que les courbes cc et b sont quasiment confondues pour les 3 conditions. Sur les courbes cp le modèle n°1 se détache significativement des 2 autres (environ 10°C de plus) : La chaleur se diffuse moins rapidement en raison d'une épaisseur de métal plus faible.

[CASSEROLE68]

Bonjour RomVi,

Le fait d'avoir excentré la plaque montre mieux la réponse que je cherchai, bravo !

On voit que plus le fond est épais, mieux la chaleur est diffusée.
Même si ce n'est pas très significatif pour les points cc et b, c'est tout de même le cas (surtout entre la gamelle 1 et 2 au point cp mais aussi au point b).

Est-ce que j'ai raison de penser qu'avec une chaleur plus importante et un temps plus long on verrait encore plus cette différence ?

Je serai curieux de voir ce que donnerai la même simulation avec une plaque de 1000w pendant 20 minutes ?

Un énorme merci pour cette expérience très intéressante !

Cordialement.