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Humour Informatique Discussion :

[Question sérieuse] Thermodynamique du café

  1. #1
    Membre confirmé Avatar de Satch
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    Par défaut [Question sérieuse] Thermodynamique du café
    Hello,

    Une question me taraude depuis des années, à chaque hiver !

    Le problème est simple :
    Comme beaucoup d'entre vous, je prends un café à la machine à la pause et vais (comme moins d'entre vous) me fumer une clope dehors.
    La grande question que je me pose est : Si je veux que mon café soit le plus chaud possible durant la clope, est-ce que je dois verser la crème tout de suite ou attendre d'être dehors ?

    Mes réflexions instinctives sans aucune bases scientifiques :
    Dans le premier cas, le café sera de suite moins chaud et perdra moins de chaleur le temps d'aller dehors.
    Dans le 2ème il sera plus chaud le temps d'aller dehors mais perdra peut-être plus de chaleur pendant le trajet.

    J'aurai tendance à dire que pour que le café soit le plus chaud possible arrivé à destination, il faut verser la crème le plus tôt possible.

    Quelqu'un aurait des souvenirs de thermo assez précis pour confirmer/infirmer cette théorie ? (avec preuve à l'appuis ? )
    Je sais que désormais vivre est un calembour,
    La mort est devenue un état permanent,
    Le monde est aux fantômes, aux hyènes et aux vautours.
    Moi je vous dis bravo et vive la mort.

  2. #2
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    J'ai jamais fait de thermodynamique mais je dirais : expérimente.
    Tu prends un thermomètre culinaire dans un supermarché près de chez toi. Un jour tu prends la température du café dès qu'il sort de la machine et tu vers la crème. Tu regardes combien il perd à ce moment-là et tu sors fumer ta clope. Tu relèves la température une fois sorti.
    Et le lendemain tu prends la température en sortie de machine, tu sors, tu mets la crème et tu relèves la température.
    Le moins grand écart répondra à ta question
    [/HS]

    J'adorerai changer le monde, mais pas moyen de mettre la main sur le code source

  3. #3
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    Le refroidissement ne se fait pas instantanément mais dans le temps. Il y a donc de fortes chances qu'en versant la crème au dernier moment, moins de calories auront été perdues lors de l'échange, donc le café sera probablement plus chaud.
    Pas de question technique par MP !
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  4. #4
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    Mesurer avec un thermomètre, je veux bien, mais ce n'est qu'une preuve expérimentale.

    Le refroidissement ne se fait pas instantanément mais dans le temps. Il y a donc de fortes chances qu'en versant la crème au dernier moment, moins de calories auront été perdues lors de l'échange, donc le café sera probablement plus chaud.
    Ca semble logique, mais quid des calories perdues durant le trajet ?

    Pour poser le pb autrement et plus théoriquement:
    Si la température extérieure est de 10°,

    Liquide A :
    100mL à 100°. On verse immédiatement 10mL d'un autre liquide à 20°, puis on attend 5 minutes.

    Liquide B :
    100mL à 100°. On attend 5 minutes puis on verse 10mL d'un autre liquide à 20°.

    Lequel est le plus chaud ?
    Je sais que désormais vivre est un calembour,
    La mort est devenue un état permanent,
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    Moi je vous dis bravo et vive la mort.

  5. #5
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    La solution est pourtant simple: arrête de fumer !

    Tatayo.

  6. #6
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    La solution est pourtant simple: arrête de fumer !

    Arrête de fumer dehors !
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  7. #7
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    Citation Envoyé par tatayo Voir le message
    La solution est pourtant simple: arrête de fumer !

    Tatayo.
    Ou arrête de prendre un café
    Pas de solution, pas de probleme

    Une réponse utile (ou +1) ->
    Une réponse inutile ou pas d'accord -> et expliquer pourquoi
    Une réponse à votre question


  8. #8
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    Citation Envoyé par skeud Voir le message
    Ou arrête de prendre un café
    Ou sans crème

  9. #9
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    moi je dis : café glacé

    comme ça tu te fous de savoir s'il sera plus ou moins chaud une fois que t'auras gerbé ton glaçon dedans, enfin... ta crème congelée

  10. #10
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    Non mais vous êtes dingues ou quoi ?
    Comment je tiens mes journées moi ??
    Je sais que désormais vivre est un calembour,
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  11. #11
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    La cocaïne, c'est quand même un peu plus hype que le café...
    En plus, avec cette solution, tu arrêteras de te poser des questions existentielles, tu auras toutes les réponses !

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  12. #12
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    En fait, la solution la plus simple est d'appliquer les lois de la thermodynamique à ta tasse de café.

    Selon le premier principe de la thermodynamique :

    Au cours d'une transformation quelconque d'un système fermé, la variation de son énergie est égale à la quantité d'énergie échangée avec le milieu extérieur, sous forme d'énergie thermique (anciennement nommée chaleur) et de travail.
    C'est à dire grosso modo qu'il y existe deux échanges d'énergie entre ton café et l'environnement extérieur : Le travail (par exemple si tu écrases ta tasse, ou s'il y a une différence de pression entre le contenu de ta tasse et l'extérieur) et la chaleur (un échange d'énergie d'un corps plus chaud vers un corps plus froid). Bon, j'imagine que tu n'avais pas besoin que je t'énonce cette loi tellement cela semble des évidences, mais il est tout de même nécessaire de le rappeler.

    Maintenant, voyons ce que dit le deuxième principe de la thermodynamique

    Toute transformation d'un système thermodynamique s'effectue avec augmentation de l'entropie globale incluant l'entropie du système et du milieu extérieur. On dit alors qu'il y a création d'entropie.
    Et là, tu te dis que tu regrettes d'avoir posé la question, ou alors que la prochaine fois tu boiras plutôt un verre d'eau à température ambiante.

    Mais attends avant de t'enfuir, car il faut que tu appliques les formules qui permettent de calculer le transfert thermique (la chaleur quoi). c'est sur cette page.

    Et ensuite, comme on est dans le cas de ta tasse de café, l'échange se fait par conduction thermique.

    Voilà voilà... des questions ? Non parce que je vais pas t'aider beaucoup pour ma part, ça fait 10 ans que je n'ai plus touché à ça. Vois-tu après que l'on m'ait enseigné tout ça, on m'a laissé le choix de la branche que j'allais suivre et il m'est apparu comme une évidence que je ne travaillerai jamais sur quelque chose en relation avec la thermodynamique... Bizarre n'est-ce pas ?
    "tatatatatatatatataaa !! tata taaa !! tata taaa !! tatatata tataaa !! tata taaa !! tata taaa !!"

  13. #13
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    Citation Envoyé par Barsy Voir le message
    snip
    De toutes façons, il manque des éléments pour répondre !

    Est-ce qu'il tient sa tasse dans une main, et sa cigarette dans l'autre, ou Est-ce qu'il l'a pose sur un endroit quelconque ? (je n'y connais rien, mais le café doit refroidir différemment, si la tasse est serrée dans sa main ou à l'air libre non ?)

  14. #14
    Membre confirmé Avatar de Satch
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    Citation Envoyé par Barsy Voir le message
    Maintenant, voyons ce que dit le deuxième principe de la thermodynamique

    Et là, tu te dis que tu regrettes d'avoir posé la question, ou alors que la prochaine fois tu boiras plutôt un verre d'eau à température ambiante.

    Mais attends avant de t'enfuir, car il faut que tu appliques les formules qui permettent de calculer le transfert thermique (la chaleur quoi). c'est sur cette page.

    Et ensuite, comme on est dans le cas de ta tasse de café, l'échange se fait par conduction thermique.
    J'ai mal à la tête.

    J'ai pas séché les cours de thermo pour rien !
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    Le monde est aux fantômes, aux hyènes et aux vautours.
    Moi je vous dis bravo et vive la mort.

  15. #15
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    Encore une fois je n'ai jamais fait de thermo donc je dis peut-être une connerie mais ça doit aussi dépendre des température en jeu, non ?
    Genre la déperdition n'est pas la même pour un liquide de 100°C et un extérieur de -3°C et, à l'inverse, pour un liquide de 30°C dans un milieu à 20°C....
    Par contre, même sans connaître les formules, etc, je me doute que le liquide de 100°C a une plus grosse déperdition mais met plus de temps à parvenir à "équilibre" avec son milieu extérieur que le second liquide...
    [/HS]

    J'adorerai changer le monde, mais pas moyen de mettre la main sur le code source

  16. #16
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    Arrête de fumer, ou arrête la crème dans le café

    PS : Attention le verre ou gobelet joue beaucoup. Il sera préférable peut être peut être au lieu de changer le contenant, de changer de conteneur.
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  17. #17
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    Citation Envoyé par magicbisous-nours Voir le message
    Par contre, même sans connaître les formules, etc, je me doute que le liquide de 100°C a une plus grosse déperdition mais met plus de temps à parvenir à "équilibre" avec son milieu extérieur que le second liquide...
    Je ne suis pas sur : il me semblait avoir lu que quelque chose de chaud refroidira plus vite que quelque chose de plus moins chaud. Je me trompe ?
    L'urgent est fait, l'impossible est en cours, pour les miracles prévoir un délai. ___ Écrivez dans un français correct !!

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  18. #18
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    Citation Envoyé par Bovino Voir le message
    Le refroidissement ne se fait pas instantanément mais dans le temps. Il y a donc de fortes chances qu'en versant la crème au dernier moment, moins de calories auront été perdues lors de l'échange, donc le café sera probablement plus chaud.
    Non : en mettant la crème tout de suite, on baisse la température, ce qui diminue les échanges de chaleur, puisque le gradient est moindre.
    Si les cons volaient, il ferait nuit à midi.

  19. #19
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    Et voilà :

    http://www.ulb.ac.be/eau/docs/auderghem/cafeole1.htm

    On dit merciki ?

    Donc il faut verser le lait au début plutôt qu'à la fin.

    Cependant, si tu souhaites maintenir ton café chaud, quelques astuces :

    - Ne mélange pas le café lorsque tu rajoute la crème (en mélangeant, tu dépenses de l'énergie qui va réchauffer le café mais en même temps, tu va passer de la conduction à la convection et donc ton café va refroidir plus vite).
    - Ne sucre pas ton café. En se dissolvant, le sucre prend de l'énergie au café et donc le refroidis (et comme on mélange quand on sucre c'est double peine).
    - Réchauffe le café avec ton briquet (si le gobelet et ignifugé bien évidemment).
    - Rajoute un peu de gnôle dans le café, ça ne le réchauffera pas réellement, mais ça t'en donnera l'illusion.
    - Achète un thermos, verse le café dedans avant de descendre prendre ta clope.
    - Prends la pause avec Cynthia, la nouvelle secrétaire aux pigeonnants atouts, ton café te paraîtra bien plus chaud.

    Voilà, après avoir dit tout ça, il ne me reste plus qu'une chose à faire

    "tatatatatatatatataaa !! tata taaa !! tata taaa !! tatatata tataaa !! tata taaa !! tata taaa !!"

  20. #20
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    Citation Envoyé par Barsy Voir le message
    C'est à dire grosso modo qu'il y existe deux échanges d'énergie entre ton café et l'environnement extérieur : Le travail (par exemple si tu écrases ta tasse, ou s'il y a une différence de pression entre le contenu de ta tasse et l'extérieur) et la chaleur (un échange d'énergie d'un corps plus chaud vers un corps plus froid). Bon, j'imagine que tu n'avais pas besoin que je t'énonce cette loi tellement cela semble des évidences, mais il est tout de même nécessaire de le rappeler.
    salut c'est exact mais la différence de pression dans une tasse de café est totalement négligeable..
    un fluide qui voit sa pression varier c'est un fluide qui est soit comprimé soit détendu dans un piston par exemple.
    En hydraulique on utilise des pompes volulmétriques pour augmenter la pression dans un circuit et commander un vérin par exemple.
    Selon le débit du fluide et la pression on aura effectivment un dégagement de chaleur correspondant au travail ( W ) de la pression du liquide
    Ici on a une tasse de café donc la pression du liquide ne varie pas ou extrêmement peu...
    Au cours d'une transformation quelconque d'un système fermé, la variation de son énergie est égale à la quantité d'énergie échangée avec le milieu extérieur, sous forme d'énergie thermique (anciennement nommée chaleur) et de travail.
    ok d'accord mais le fluide que constitue ton café il ne travaille pas ! à moins que tu ne le comprimes comme tu l'écris avec le couvercle de ta tasse de café...

    la réaction phyisique qui se passe c'est ni plus ni moins qu'une convection thermique d'un fluide vers un autre..est-ce que je me trompe ?



    ensuite je suis sacrément étonné que personne n'ait mentionné les courants de convection qui se forment dans un liquide porté à une certaine température..
    si tu remues le café avec une cuillère c'est pour"uniformiser" ces courants de convection.

    Donc la réponse de Droggo qui parle de gradient me semble à moi celle qui s'approche le plus de la réponse à donner

    Citation Envoyé par Nhaps Voir le message
    Arrête de fumer, ou arrête la crème dans le café

    PS : Attention le verre ou gobelet joue beaucoup. Il sera préférable peut être peut être au lieu de changer le contenant, de changer de conteneur.
    yes c'est le phénomène d'enthalpie qui mène à un processus endothermique c.a.d que le verre ou gobelet absorbe la chaleur du fluide.

    Citation Envoyé par magicbisous-nours Voir le message
    Encore une fois je n'ai jamais fait de thermo donc je dis peut-être une connerie mais ça doit aussi dépendre des température en jeu, non ?
    Genre la déperdition n'est pas la même pour un liquide de 100°C et un extérieur de -3°C et, à l'inverse, pour un liquide de 30°C dans un milieu à 20°C....
    Par contre, même sans connaître les formules, etc, je me doute que le liquide de 100°C a une plus grosse déperdition mais met plus de temps à parvenir à "équilibre" avec son milieu extérieur que le second liquide...
    yes mais l'intérêt c'est d'obtenir un tracé graphique...cela peut être nécessaire pour des processus industriels

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