Anonyme
Anonyme a posé la question dans Sciences et mathématiquesPhysique · il y a 2 mois

Si l'énergie cinétique est convertie en énergie thermique, à quel point devrais-je gifler un poulet pour le faire cuire ?

1 réponse

Évaluation
  • oyubir
    Lv 6
    il y a 2 mois
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    Premièrement, notez que vous allez cuire plus que le poulet.

    L'énergie que vous allez consommer (qui est de l'énergie chimique d'abord; de l'énergie de liaison des sucres que vous avez stockés) va essentiellement se convertir, in fine, en énergie thermique de votre corps.

    Déjà la machine est loin d'être rentable (quoique en comparaison d'un moteur à explosion, c'est pas mal du tout) : 25% de l'énergie environ est transformée en énergie mécanique. Donc 75% sont transformés en chaleur interne.

    Ensuite, une part de l'énergie mécanique va se transformer en énergie thermique lors des frottements, dans vos articulations, et avec l'air.

    Disons à la louche, que vous perdez encore 5% de l'énergie.

    Il en reste 20%.

    Ces 20% seraient entièrement convertis en énergie thermique lors du choc si le poulet arrêtait complètement votre bras (ce qui vous montre que ça vous ferait mal à vous aussi).

    En réalité, vous avez employé le terme "gifler", et non "battre", ce qui véhicule l'idée d'un bras qui continue sur sa course après le choc. Donc, seule une part de l'énergie se retrouve convertie en chaleur lors du choc. Le reste reste sous forme d'énergie cinétique de votre bras, qui continue quasiment à la même vitesse. Et que vous allez devoir freiner ensuite, ce qui vous forcera à consommer à nouveau les 75% en interne (freiner demande de l'énergie aussi)

    On va dire que votre bras perd 1/10 de sa vitesse. Donc 1/5 de son énergie cinétique (en gros), du fait de la giffle.

    Bilan énergétique de tout ça : pour 100% d'énergie consommée pour initier le mouvement, vous avez 4% en choc avec le poulet. Et 96%, en interne, ou par frottements externes, convertis en chaleur dans votre corps. Auquel il faut ajouter 75% d'effort supplémenaire que vous allez faire pour arrêter votre bras (dans le but de faire demi tour, et de lui en coller une retournée).

    Donc 4% / 175% = 2,3% de l'énergie dans le choc, 97,6% de l'énergie totale (celle du mouvement, et celle pour l'arrêter) en chaleur interne.

    Et les 2,3% qui restent, c'est encore moitié moitié entre le poulet et vous !

    Donc 1,15% (j'arrondis à 1%, vous permettez ?) en chaleur dans le poulet. 99% en chaleur chez vous.

    Alors, maintenant, vous avez deux avantages importants sur le poulet :

    1. Vous êtes plus lourd que lui. Un bon facteur 50, si je peux me permettre. Donc déjà en terme de température, et non d'énergie, vous n'êtes plus à un facteur 100 entre vous et lui, mais un facteur 2 : quand la température du poulet monte d'un degré, la votre monte de 2.

    2. Vous êtes vivant et il est mort. Donc vous avez un système de refroidissement qui marche encore, pas lui. Vous transpirerez, mais vous n'allez pas crever de fièvre, et cuire. Sauf localement. Votre main va cuire.

    Tout ça c'était le préambule, pour dire que les effets seront quand même (malgré vos 2 avantages cités sur le poulet) plus visibles sur vous que sur le poulet.

    Pour répondre à la question maintenant, et bien si je considère un bras comme un cylindre de 3 cm de rayon et 30 cm de long, avançant à 1 m/s en moyenne (2 m/s au niveau de la main, 0 au niveau du coude) sur 20 cm par baffe (en moyenne aussi. Amplitude de la baffe, 40 cm au niveau de la main), ça donc un poids de π×0,03²×0,3×1 = 0,8 kg (je compte une densité de 1kg/L, puisque un corps humain flotte à peine, mais flotte), et donc une énergie cinétique de ½×0,8×1² = 0,4 J par baffe.

    Dont 1/5 est convertie en énergie thermique lors du choc, dont la moitié pour le poulet, l'autre moitié pour votre main. Soit 0,04 J par baffe.

    En comptant 2400 J/kg/K de capacité (ordre de grandeur pour de la matière organique), et 1,2 kg pour le poulet, il faut donc 2000 J pour le faire monter d'un degré. Soit 2000/0,04 = 50000 baffes par degrés.

    A vue de nez il vous faudra le faire monter de 80⁰ initialement (pour atteindre 100 ; ça devrait être suffisant pour le cuire), et ensuite le maintenir pendant 30 min à cette température. Toujours à vue de nez, si vous sortez un poulet du four (à 100⁰. Le four est plus chaud, mais tant qu'il reste de l'humidité dans le poulet, lui ne dépasse pas 100) il refroidit assez vite en général (c'est le plat qui garde la température, plus que la bête). On va dire 5 degrés par minute. Donc il va vous falloir rajouter 150 degrés pendant les 30 min de cuisson. Donc en tout vous avez l'énergie de 150+80 = 230 degrés à apporter. Soit 230×50000 = 11 millions de baffes.

    J'espère que vous comprenez que c'est une estimation très grossière. Venez pas râler si après 11 millions de baffes, votre poulet est trop sec, ou si, au contraire, vous vous chopez une listeria. Je laisse le nombre de baffes qu'à titre indicatif, sous votre seule responsabilité. A vous de décider quand le poulet vous semble assez cuit.

    (Vous avez noté aussi le rythme des baffes : de l'ordre de 4000 par secondes. Sinon il se refroidit de l'effet de l'une avant que vous ayez eu le temps de balancer la suivante)

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    • oyubir
      Lv 6
      il y a 2 moisSignaler

      Pareil. Mais beaucoup plus de baffes.
      Mais évidemment, si vous voulez tuer et cuire des sangliers à coup de baffe, je soupçone que c'est parce que vous avez de la potion magique. Auquel cas, j'imagine que les 4000 baffes par seconde ne sont pas vraiment un problème.

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