Ce blog contient: - des réflexions scientifiques - des mécanismes, des phénomènes, à partir de la cuisine - des idées sur les "études" (ce qui est fautivement nommé "enseignement" - des idées "politiques" : pour une vie en collectivité plus rationnelle et plus harmonieuse ; des relents des Lumières ! Pour me joindre par email : herve.this@inrae.fr
samedi 24 février 2018
L'intérêt de la non existence
Je viens d'avoir une idée qui m'amuse (et j'espère qu'elle amusera aussi mes amis, de sorte qu'elle pourra devenir "amusante"), alors que je m'interrogeais sur les réactions chimiques qui peuvent avoir lieu en cuisine, lors de la préparation des aliments.
Cette idée est la suivante : il a souvent une foule de réactions chimiques provoquées par la cuisson, mais il y a aussi des réactions chimiques… qui n'ont pas lieu !
Qui dit réactions dit réactifs. En cuisine, des réactions chimiques peuvent avoir lieu entre des réactifs présents dans les aliments. Quels sont-ils ? Par ordre de composition décroissante, il y a l'eau, puis les polysaccharides, les protéines, les lipides. Parmi les polysaccharides, les plus abondants sont les celluloses, les pectines, les amyloses et amylopectines.
Pour les premières, les celluloses, il y a ce fait remarquable qu'elles sont extraordinairement résistantes, inertes chimiquement. Faites l'expérience de chauffer du coton hydrophile dans l'eau, et vous aurez lieu d'être surpris que rien ne se transforme apparemment... et même en réalité. C'est la raison pour laquelle on peut faire bouillir les chemises en coton de nombreuses fois, pour les laver : le coton est fait de celluloses, de sorte que l'ébouillanter le débarrasse de ses souillures sans l’atteindre.
Dans l'eau bouillante comme dans l'intérieur des aliments que l'on cuit, la température est limitée à 100 °C, mais obtiendrait-on des réactions chimiques des celluloses en les chauffant d'avantage ?
Pour dépasser les 100 °C de l'eau bouillante, un bon moyen est d'utiliser de l'huile, car on sait que les bains de friture atteignent couramment 170 °C, puisque les friteuses sont bridées à cette température pour des raisons de sécurité. Mais là rien ne se passe non plus. Les celluloses sont extraordinairement inertes, parce que les molécules de cellulose sont enroulées en hélice, ce qui les stabilise chimiquement.
Bien sûr, on peut détruire les molécules de cellulose par la chaleur, comme quand on met du bois dans le feu, ou quand on laisse un tronc d'arbre se décomposer dans la forêt. Je fais une parenthèse pour indiquer que l'expression « se décomposer » est obscure… et fausse, car ce n'est pas le bois qui se décompose, mais un ensemble d’organismes vivantes, gros ou très petits, qui décomposent le bois : bactéries, champignons, moisissures… Souvent, ces organismes agissent à l'aide d'enzymes, telles les cellulases, dont le nom se borne à indiquer qu ces enzymes se bornent à décomposer les molécule de celluloses (dans le bois, il n'y a pas que les celluloses qui soient résistantes ; il y a aussi la lignine, et l'on connaît des ligninases..)
Mais quand on revient en cuisine, on ne dispose pas (encore) de ces outils que sont les enzymes, et l'on est en droit de considérer que la cellulose est inerte chimiquement, et que ses molécules sont donc stables. Quand il s'agit d'attendrir une préparation, c'est ennuyeux, mais cette stabilité peut devenir intéressante quand on veut conserver les celluloses qui contribuent à la consistance : la cuisson agit sur les autres composés, sans toucher aux cellules.
Preuve s'il en est que la non existence est quelque chose d'important !
Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)
vendredi 23 février 2018
Les mousses? Les mousselines ?
Pourquoi la cuisine moderne, en France surtout, confond-elle les mousses avec les émulsions ? Je dénonce la confusion depuis des années, mais, aujourd'hui, j'ai voulu essayer d'en comprendre l'origine.
Ce que je sais, c'est que, pour le mot "mousse", l'acception « amas serré de bulles » date d'au moins 1680, alors que les plus anciennes « mousses de poisson » que je connais en cuisine datent seulement de 1742.
Pour la mousse dans la première acception, les enfants connaissent le mot, puisque ce sont bien ces mousses-là qu'ils font dans leur bain, en agitant de l'eau et du savon. Pour les mousses de poisson, on les obtient en mêlant de la chair de poisson broyée avec éventuellement de la panade, de l'oeuf, parfois du blanc d'oeuf battu en neige, souvent de la crème fouettée. Il est exact que cette préparation culinaire est foisonnée, ce qui signifie qu'elle contient de nombreuses bulles d'air, ce qui contribue à sa texture légère.
Quand ces mousses (de poisson) sont cuites dans ces linges nommés mousseline, on produit ce que l'on nomme des... mousselines.
Quand l'appareil est poché sous la forme de quenelles, alors on obtient des... quenelles de poisson. Et si l'on cuisait en terrine, on obtiendrait des terrines, ou des pains pour des préparations qui contiendraient plus de farine (je passe sur les détails de composition, puisqu'il n'y a pas de standard).
Certes, il y a un risque de confusion entre les mousses et les mousses.
Est-ce la raison pour laquelle certains cuisiniers nomment fautivement "émulsion" les liquides foisonnés ? Ce n'est certainement pas une bonne solution, car le mot « émulsion » existe depuis 1560, pour désigner la dispersion de gouttes de matière grasse dans un liquide aqueux notamment. Dans un cas, on a de l'air, et dans l'autre, on a de la matière grasse : rien à voir !
D'autres utilisent le mot « écume » pour désigner les mousses au sens du liquide avec des bulles, car il est vrai que ces préparations s’apparentent à des écumes telles qu'on les voit sur les rivières. Pourquoi pas « écume »… mais le mot est connoté, car les écumes sont des mousses produites en raison d'impuretés : cela n'est pas appétissant. Il y a aussi ceux qui utilisent le mot "espuma", car il est vrai que certains de mes amis espagnols ont beaucoup joué avec des siphons et produit des mousses… mais pourquoi aller chercher un mot espagnol, alors que j'avais proposé bien avant, en France, de produire ces mousses à l'aide d'une pompe d'aquarium ?
Ce qui est clair, c'est qu'il y a une possibilité de confusion, et l'on serait embarrassé de servir une mousse (de tomate, par exemple) avec une mousse (de poisson). Que faire ?
Un choix à faire
Il y a donc une alternative : soit on change le nom des mousses de poisson, soit on introduit un nouveau mot pour désigner les mousses que l'on produit en fouettant un liquide. Comme une mousse est une mousse, au sens du liquide fouetté, je crois qu'il serait plus avisé de changer le nom des mousses de poisson.
Bien sûr, j'entends mes amis cuisiniers les plus traditionalistes dire que le Guide culinaire, ayant utilisé le mot « mousse » pour les mousses de poisson, est une autorité telle qu'on ne peut pas y toucher.
Mais je ferais observer, d'abord, que le Guide culinaire est un livre très imparfait... notamment en ceci qu'il confond les mousses (de poisson) avec les mousselines (de poisson), donnant la même recette sans indiquer que les mousselines sont cuites dans des mousselines ! Et ce n'est pas la seule critique que je fasse à ce livre, loin s'en faut !
D'autre part, n'oublions pas que la science a toujours progressé quand on a changé le langage, et vice versa, comme le disait le grand chimiste français Antoine-Laurent de Lavoisier. D'ailleurs, le chimistes qui avaient introduit les mots « chlorophylle » et « albumine » ont progressivement appris à changer leurs termes pour parler de chlorophylles, au pluriel, et de protéines, catégories au sein de laquelle les albumines sont une petite sous-catégorie très spécifique.
Oui, j'aurais tendance à préférer un nouveau nom pour les préparations faites de chair de poisson foisonnée.
Chair foisonnée ? C'est un peu pesant… Dans un tel cas, j'aurais tendance à chercher dans l'histoire de la cuisine la plus ancienne mention d'une mousse de poisson, afin de prendre le nom de l'auteur de cette mention pour le donner à cette préparation que nous devons renommer. Pour l'instant, c'est chez Menon que j'ai vu cette première mention. Faut-il alors parler de « menon de poisson » ?
Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)
jeudi 22 février 2018
Une pièce dans un liquide
Dans nombre de préparations culinaires, il y a une masse plongée dans un liquide.
Par exemple, dans un coq au vin, il y a la viande plongée dans le vin. Dans le blanchiment des épinards, il y a les feuilles d'épinard placées dans l'eau bouillante. Dans une cuisson à l'anglaise, il y a également des légumes que l'on fait bouillir dans l'eau. Pour cuire des pommes de terre, on les place dans l'eau froide et salée, que l'on porte à ébullition. Pour un poisson poché, la chair est mise dans un court-bouillon. Et ainsi de suite.
La cuisine a souvent considéré qu'il y avait des échanges entre la pièce immergée et le liquide, et c'est parfois juste : c'est comme cela que l'on prépare les bouillons. Bouillons de viande, de poisson, de carottes... Mais la question inverse se pose : peut-on donner du goût à une pièce en la cuisant dans un liquide ? La réponse peut s'obtenir expérimentalement, mais des considérations théoriques ne sont pas inutiles pour prévoir ou interpréter.
Il y a plusieurs phénomènes qui peuvent -je dis bien qui peuvent- concourir à l'entrée d'un liquide dans une pièce.
Le premier est la diffusion, phénomène que l'on voit bien en action quand on place une goutte d'encre dans un verre d'eau : progressivement l'encre se disperse, et l'eau se teinte un peu.
Ce phénomène a lieu sans que l'on ait besoin d'agiter l'eau ou l'encre. Si l'on veut s'en convaincre, il suffit de prendre un verre d'eau très calme et d'y déposer très doucement une goutte d'encre : en une demi heure environ, l'eau se teinte, la goutte disparaissant. Pourquoi cette dispersion ? Parce que les molécules d'eau, qui sont comme de très petits objets animés de mouvements (pensons à des boules de billard) viennent heurter les molécules de l'encre, initialement groupées, et leur communiquer leur énergie par des chocs, de sorte qu'elles les dispersent.
Cette diffusion moléculaire est à l’œuvre, par exemple, quand on place des morceaux de carotte, de la viande, des feuilles de thé dans de l'eau froide ou chaude : les molécules des matières immergées, quand elles ne sont pas enfermées dans des structures qui les empêchent de bouger, diffusent dans le liquide, tandis que le liquide diffuse dans les parties qui lui sont accessibles. Quelles sont ces parties ? Pour les tissus végétaux, il y a lieu de considérer qu'ils sont faits de deux types de tissus, à savoir le parenchyme et les tissus conducteurs. Le parenchyme n'est pas facilement accessible, parce qu'il est composé de cellules jointives, sortes de petits sacs fermés. En revanche, le tissu conducteur est fait de canaux, qui, comme ils sont ouverts, sont en communication avec le liquide extérieur : il peut donc y avoir des échanges par diffusion.
Un autre mécanisme par lequel le liquide extérieur peut entrer dans les matières est la capillarité.
Cette fois, pensons à un pinceau dont on place la pointe dans de la peinture un peu liquide : on voit alors le liquide monter entre les poils, parce que le liquide, en quelque sorte, colle aux parois. Le mécanisme est apparenté à celui qui fait remonter un liquide sur le bord d'un verre, et qui engendre ce que l'on nomme u ménisque dans un petit tube. Quand il y a une fente, une fissure, une crevasse dans un solide, le liquide où ce solide est immergé entre dans le solide par capillarité. Et l'on comprend ainsi que , un bouillon corsé puisse donner du goût à des matières telles que le poireau, ou une masse de feuilles d'épinards…
Un troisième mécanisme qui permet à un liquide d'entrer dans un solide est l'osmose.
Pour bien comprendre ce mécanisme, il n'est pas besoin d'aller chercher ailleurs qu'en cuisine une observation qui est la suivante : quand on met des fruits, telles des mirabelles, dans un sirop très léger, voire de l’eau, l'eau du sirop entre dans le fruit, le fait gonfler, puis éclater, même. Inversement, quand on met les fruits dans un sirop très concentré, c'est l'eau de l'intérieur du fruit qui sort, de sorte que le fruit ratatine. Dans ce dernier phénomène, les échanges sont sélectifs, ce qui signifie que tous les composés ne sont pas autorisés à entrer ou sortir, de sorte qu'il est plus difficile de régler les échanges.
Souvent, en cuisine comme en science et technologie des aliments, on décrit des phénomènes complexes en disant rapidement que le liquide « diffuse », mais cela n'est pas toujours exact, car, dans les phénomènes les plus généraux, plusieurs des trois mécanismes évoqués ont lieu simultanément, alors que la diffusion n'est que l'un d'eux. Surtout, les choses se passent à des vitesses très différentes, et, mieux, comme on le voit à propos de l'osmose, la nature des échanges diffère.
Il y a donc lieu de faire la différence. Par exemple, quand on met des feuilles de thé dans l'eau, il y a bien l'introduction de l'eau dans les feuilles par capillarité, diffusion des composés odorants vers l'eau, et osmose, puisque les feuilles de thé sont faites de cellules qui peuvent regonfler. Comment décrire le phénomène ? Dans un tel cas, selon la température, on dira simplement qu'il y a une macération (à température ambiante), ou une infusion (quand on place une matière dans de l'eau bouillante que l'on a cessé de chauffer), ou une décoction (quand on fait bouillir le solide dans le liquide). Comme bien souvent en cuisine, il n'est pas nécessaire d'aller y voir de trop près quand on n'a pas les yeux pour cela. Par exemple, quand une viande brunit, il y a toute une série de réactions chimiques qui conduisent au brunissement, et la caramélisation, qui est une réaction des sucres, intervient, mais ce n'est qu'une des réactions. Il y a donc lieu d'éviter de dire « caraméliser une viande », sauf si l'on cuisait dans du caramel. Il suffit de dire justement « brunir la viande ». De même, dans le cas des échanges, il n'est pas nécessaire d'utiliser le mot «diffuser », quand on ne le maîtrise pas bien, et il suffit de parler d'échanges entre le liquide et le solide. C'est plus simple, non ? En tout cas, c'est plus juste !
Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)
Par exemple, dans un coq au vin, il y a la viande plongée dans le vin. Dans le blanchiment des épinards, il y a les feuilles d'épinard placées dans l'eau bouillante. Dans une cuisson à l'anglaise, il y a également des légumes que l'on fait bouillir dans l'eau. Pour cuire des pommes de terre, on les place dans l'eau froide et salée, que l'on porte à ébullition. Pour un poisson poché, la chair est mise dans un court-bouillon. Et ainsi de suite.
La cuisine a souvent considéré qu'il y avait des échanges entre la pièce immergée et le liquide, et c'est parfois juste : c'est comme cela que l'on prépare les bouillons. Bouillons de viande, de poisson, de carottes... Mais la question inverse se pose : peut-on donner du goût à une pièce en la cuisant dans un liquide ? La réponse peut s'obtenir expérimentalement, mais des considérations théoriques ne sont pas inutiles pour prévoir ou interpréter.
Il y a plusieurs phénomènes qui peuvent -je dis bien qui peuvent- concourir à l'entrée d'un liquide dans une pièce.
Le premier est la diffusion, phénomène que l'on voit bien en action quand on place une goutte d'encre dans un verre d'eau : progressivement l'encre se disperse, et l'eau se teinte un peu.
Ce phénomène a lieu sans que l'on ait besoin d'agiter l'eau ou l'encre. Si l'on veut s'en convaincre, il suffit de prendre un verre d'eau très calme et d'y déposer très doucement une goutte d'encre : en une demi heure environ, l'eau se teinte, la goutte disparaissant. Pourquoi cette dispersion ? Parce que les molécules d'eau, qui sont comme de très petits objets animés de mouvements (pensons à des boules de billard) viennent heurter les molécules de l'encre, initialement groupées, et leur communiquer leur énergie par des chocs, de sorte qu'elles les dispersent.
Cette diffusion moléculaire est à l’œuvre, par exemple, quand on place des morceaux de carotte, de la viande, des feuilles de thé dans de l'eau froide ou chaude : les molécules des matières immergées, quand elles ne sont pas enfermées dans des structures qui les empêchent de bouger, diffusent dans le liquide, tandis que le liquide diffuse dans les parties qui lui sont accessibles. Quelles sont ces parties ? Pour les tissus végétaux, il y a lieu de considérer qu'ils sont faits de deux types de tissus, à savoir le parenchyme et les tissus conducteurs. Le parenchyme n'est pas facilement accessible, parce qu'il est composé de cellules jointives, sortes de petits sacs fermés. En revanche, le tissu conducteur est fait de canaux, qui, comme ils sont ouverts, sont en communication avec le liquide extérieur : il peut donc y avoir des échanges par diffusion.
Un autre mécanisme par lequel le liquide extérieur peut entrer dans les matières est la capillarité.
Cette fois, pensons à un pinceau dont on place la pointe dans de la peinture un peu liquide : on voit alors le liquide monter entre les poils, parce que le liquide, en quelque sorte, colle aux parois. Le mécanisme est apparenté à celui qui fait remonter un liquide sur le bord d'un verre, et qui engendre ce que l'on nomme u ménisque dans un petit tube. Quand il y a une fente, une fissure, une crevasse dans un solide, le liquide où ce solide est immergé entre dans le solide par capillarité. Et l'on comprend ainsi que , un bouillon corsé puisse donner du goût à des matières telles que le poireau, ou une masse de feuilles d'épinards…
Un troisième mécanisme qui permet à un liquide d'entrer dans un solide est l'osmose.
Pour bien comprendre ce mécanisme, il n'est pas besoin d'aller chercher ailleurs qu'en cuisine une observation qui est la suivante : quand on met des fruits, telles des mirabelles, dans un sirop très léger, voire de l’eau, l'eau du sirop entre dans le fruit, le fait gonfler, puis éclater, même. Inversement, quand on met les fruits dans un sirop très concentré, c'est l'eau de l'intérieur du fruit qui sort, de sorte que le fruit ratatine. Dans ce dernier phénomène, les échanges sont sélectifs, ce qui signifie que tous les composés ne sont pas autorisés à entrer ou sortir, de sorte qu'il est plus difficile de régler les échanges.
Souvent, en cuisine comme en science et technologie des aliments, on décrit des phénomènes complexes en disant rapidement que le liquide « diffuse », mais cela n'est pas toujours exact, car, dans les phénomènes les plus généraux, plusieurs des trois mécanismes évoqués ont lieu simultanément, alors que la diffusion n'est que l'un d'eux. Surtout, les choses se passent à des vitesses très différentes, et, mieux, comme on le voit à propos de l'osmose, la nature des échanges diffère.
Il y a donc lieu de faire la différence. Par exemple, quand on met des feuilles de thé dans l'eau, il y a bien l'introduction de l'eau dans les feuilles par capillarité, diffusion des composés odorants vers l'eau, et osmose, puisque les feuilles de thé sont faites de cellules qui peuvent regonfler. Comment décrire le phénomène ? Dans un tel cas, selon la température, on dira simplement qu'il y a une macération (à température ambiante), ou une infusion (quand on place une matière dans de l'eau bouillante que l'on a cessé de chauffer), ou une décoction (quand on fait bouillir le solide dans le liquide). Comme bien souvent en cuisine, il n'est pas nécessaire d'aller y voir de trop près quand on n'a pas les yeux pour cela. Par exemple, quand une viande brunit, il y a toute une série de réactions chimiques qui conduisent au brunissement, et la caramélisation, qui est une réaction des sucres, intervient, mais ce n'est qu'une des réactions. Il y a donc lieu d'éviter de dire « caraméliser une viande », sauf si l'on cuisait dans du caramel. Il suffit de dire justement « brunir la viande ». De même, dans le cas des échanges, il n'est pas nécessaire d'utiliser le mot «diffuser », quand on ne le maîtrise pas bien, et il suffit de parler d'échanges entre le liquide et le solide. C'est plus simple, non ? En tout cas, c'est plus juste !
Vient de paraître aux Editions de la Nuée Bleue : Le terroir à toutes les sauces (un traité de la jovialité sous forme de roman, agrémenté de recettes de cuisine et de réflexions sur ce bonheur que nous construit la cuisine)
mercredi 21 février 2018
Air chaud et air froid
Michel Debost, flutiste de l'Orchestre de Paris et auteur de l'excellent livre Une simple flute écrit qu'il ne sait pas pourquoi l'air soufflé rapidement paraît froid, alors que l'air expulsé lentement de la bouche paraît chaud.
Voici l'explication.
Tout d'abord, l'air est un gaz, ce qui signifie qu'il est plein... de vide, avec quelques molécules qui se déplacent en ligne droite, rebondissant seulement quand elles se heurtent ou quand elles heurtent les parois du récipient qui les contient. La distance entre deux molécules est en moyenne d'une centaine de diamètres de molécules. Et ces molécules sont principalement des molécules de "diazote", avec deux atomes de l'élément chimique nommé azote, liés comme dans une haltère. Bien sûr, il y a aussi des molécules de dioxygène, faites de deux atomes d'oxygène. Mais bref, pour simplifier, pensons à des boules de billard qui partent dans toutes les directions de l'espace, et non pas seulement dans le plan d'un billard.
Si nous mettons un gaz dans un récipient cylindrique fermé par un piston, en posant seulement ce piston dans appuyer, il est en équilibre parce qu'il y a autant de chocs par unité de temps par les molécules enfermés dans le récipient que par les molécules de l'air qui est au-dessus du piston. Mais si nous appuyons sur le piston, nous réduisons le volume du gaz dans le cylindre, de sorte qu'il y aura plus de chocs contre le piston... et c'est cela que nous sentons en appuyant : véritablement nous luttons contre des chocs par les molécules.
A cela, il faut ajouter que les molécules n'ont pas toutes la même vitesse : il y en a de lentes et de rapides... mais plus le gaz est chaud, et plus la vitesse moyenne des molécules est grande. D'ailleurs, on mesure facilement que la pression augmente avec la température : dans l'expérience précédente, si nous chauffons le cylindre et le gaz qui s'y trouve, alors le piston remonte... parce que les molécules enfermées, plus rapides parce que plus chaudes, poussent davantage sur le piston.
Tout cela étant posé, nous pouvons maintenant expliquer l'affaire du froid et du chaud.
Observons que, dans notre système respiratoire, l'air est à la température du corps, soit environ 37 degrés. Et, quand on expulse doucement cet air, c'est bien cela que nous sentons sur la paume de la main que nous plaçons devant la bouche qui exhale doucement.
En revanche, quand on expulse l'air à grande vitesse, alors les molécules sont (dans une decription idéalisée) toutes avec la même vitesse et la même direction.
Pourquoi sent-on du froid ? Observons d'abord que, puisque la vitesse moyenne d'agitation des molécules est de l'ordre de 400 Imaginons que nous soyons un petit génie qui se déplace à cheval sur une de ces molécules. Puisque toutes les molécules vont à la même vitesse, nous ne verrions aucun mouvement des autres molécules qui nous entourent... ce qui correspond à une vitesse d'agitation nulle, donc à une "température" nulle.
Mais il y a autre chose : quand on exhale, on expulse rapidement la totalité des molécules, avec leur énergie. Mais quand on souffle un étroit filet d'air rapide, alors on sait bien que l'on en expulse une très petite quantité, donc bien moins d'énergie (on se souvient que la vitesse de l'air expulsé est bien moindre que la vitesse d'agitation aléatoire des molécules). On capte donc moins d'énergie, donc moins de chaleur... même si nos capteurs de pression sentent une pression localisée.
Voici l'explication.
Tout d'abord, l'air est un gaz, ce qui signifie qu'il est plein... de vide, avec quelques molécules qui se déplacent en ligne droite, rebondissant seulement quand elles se heurtent ou quand elles heurtent les parois du récipient qui les contient. La distance entre deux molécules est en moyenne d'une centaine de diamètres de molécules. Et ces molécules sont principalement des molécules de "diazote", avec deux atomes de l'élément chimique nommé azote, liés comme dans une haltère. Bien sûr, il y a aussi des molécules de dioxygène, faites de deux atomes d'oxygène. Mais bref, pour simplifier, pensons à des boules de billard qui partent dans toutes les directions de l'espace, et non pas seulement dans le plan d'un billard.
Si nous mettons un gaz dans un récipient cylindrique fermé par un piston, en posant seulement ce piston dans appuyer, il est en équilibre parce qu'il y a autant de chocs par unité de temps par les molécules enfermés dans le récipient que par les molécules de l'air qui est au-dessus du piston. Mais si nous appuyons sur le piston, nous réduisons le volume du gaz dans le cylindre, de sorte qu'il y aura plus de chocs contre le piston... et c'est cela que nous sentons en appuyant : véritablement nous luttons contre des chocs par les molécules.
A cela, il faut ajouter que les molécules n'ont pas toutes la même vitesse : il y en a de lentes et de rapides... mais plus le gaz est chaud, et plus la vitesse moyenne des molécules est grande. D'ailleurs, on mesure facilement que la pression augmente avec la température : dans l'expérience précédente, si nous chauffons le cylindre et le gaz qui s'y trouve, alors le piston remonte... parce que les molécules enfermées, plus rapides parce que plus chaudes, poussent davantage sur le piston.
Tout cela étant posé, nous pouvons maintenant expliquer l'affaire du froid et du chaud.
Observons que, dans notre système respiratoire, l'air est à la température du corps, soit environ 37 degrés. Et, quand on expulse doucement cet air, c'est bien cela que nous sentons sur la paume de la main que nous plaçons devant la bouche qui exhale doucement.
En revanche, quand on expulse l'air à grande vitesse, alors les molécules sont (dans une decription idéalisée) toutes avec la même vitesse et la même direction.
Pourquoi sent-on du froid ? Observons d'abord que, puisque la vitesse moyenne d'agitation des molécules est de l'ordre de 400 Imaginons que nous soyons un petit génie qui se déplace à cheval sur une de ces molécules. Puisque toutes les molécules vont à la même vitesse, nous ne verrions aucun mouvement des autres molécules qui nous entourent... ce qui correspond à une vitesse d'agitation nulle, donc à une "température" nulle.
Mais il y a autre chose : quand on exhale, on expulse rapidement la totalité des molécules, avec leur énergie. Mais quand on souffle un étroit filet d'air rapide, alors on sait bien que l'on en expulse une très petite quantité, donc bien moins d'énergie (on se souvient que la vitesse de l'air expulsé est bien moindre que la vitesse d'agitation aléatoire des molécules). On capte donc moins d'énergie, donc moins de chaleur... même si nos capteurs de pression sentent une pression localisée.
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