thermodynamique pratique

[inviteb9f69cdd]

Bonjour,
voici un problème simple à laquelle je n'ai jamais trouvé le temps de répondre vraiment à l'époque ou j'aurais pu (je n'ai pas touché à uen équation depuis 10 ans).

Le matin, je me fais un bol de thé en versant de l'eau bouillante sur un sachet. Ensuite, j'ai deux possibilités en imaginant que je ne peux le laisser refroidir que 5 minutes. Soit je verse le lait sortant du frigo tout de suite, soit j'attends le dernier moment. Selon moi, c'est en attendant le dernier moment que le mélange sera le plus froid, mais je ne sais plus comment l'expliquer rigoureusement...et j'ai fait un pari stupide.
A mon avis, ce n'est pas si simple que ca en a l'air.
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[invite8915d466]

Probablement oui, parce que la quantité de chaleur totale perdue par ton thé est supérieure si tu verses le lait au dernier moment, puisqu'il sera resté plus chaud plus longtemps !

[invite8c514936]

C'est vrai que c'est pas un problème si simple...

Le refroidissement du bol de thé (avec ou sans lait) est déterminé par plusieurs facteurs :
- La capacité calorifique du contenu (je ne pense pas qu'elle soit très différente pour l'eau et pour le thé). Plus elle est faible plus ça refroidit vite. Elle varie un peu avec la température, et donc il n'est pas équivalent de laisser refroidir le thé et se réchauffer le lait séparément, puis faire le mélange.
- le rapport surface/volume du liquide, qui est plus important quand thé et lait sont séparés que quand ils sont mélangés...

A cause de ce second effet, dans le cas "thé/lait ajoutés au dernier moment", le thé refroidit plus vite et le lait se réchauffe plus vite que ce que ne se refroidit le mélange dans le cas "ajouté tout de suite".

Bon c'est pas clair ce que je raconte... T'es sûr que tu veux du lait dans ton thé ?

[invite603107e6]

Bonjour,
je pense que l'effet le plus important est lié aux echanges thermiques avec l'air ambiant : le flux de chaleur sortant du liquide et en gros proportionnel à la différence de température entre le liquide et l'air. Plus le liquide est chaux, plus il se refroidit vite. Donc laisser refroidir le thé seul (plus chaud) permet de diminuer sa température plus vite. Les effets de variations de capacité calorifiques avec la température sont plus faibles.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite05305bb9]

Salut.

Je pense qu'il y a aussi un autre point. Si on ajoute le lait dés le début, la température du système {thé + lait}s'homogenéise (le lait chauffe, le thé refroidis) puis elle diminue progressivement. Au contraire, si on rajoute le lait au dernier moment, le thé a refroidi tout seul pendant que le lait ne s'est pas réchauffé puisqu'il est resté dand le frigo.

Il me semble donc que la deuxième méthode (lait au dernier moment) est la plus efficace.