Pourquoi la soupe refroidit-elle quand on souffle dessus ?

 

Un physicien, pour plus de facilité, étudie la soupe comme si elle était de l’eau.

 

L’image est simple : il y a de l’eau liquide dans la soupière, de l’aire au-dessus et de la vapeur qui s’élève dans l’air.

  • Il faut d’abord savoir que la vapeur est constituée d’eau devenue gazeuse : chauffées, les molécules d’eau sont devenues si rapides qu’elles ont vaincu les forces qui les retenaient dans le liquide et qu’elles sont passées dans l’air auquel elles se mélangent progressivement. La vapeur étant chaude, elle est plus légère que l’air, et ainsi s’élève, à la façon d’une montgolfière.

 

  • D’autre part, l’eau de la soupe est composée de très nombreuses molécules qui bougent à des vitesses différentes. Certaines s’en échappent mais heurtent l’air et sont renvoyées dans le liquide. D’autres, plus lentes ne font que se déplacer dans le liquide, et entrent en collision avec les molécules voisines.

 

  • Dans l’air, les molécules d’azote, d’oxygène et d’autres éléments chimiques bougent aussi, et parfois les molécules d’eau de la soupe viennent s’y heurter violemment et les délogent. Chocs après chocs, un équilibre s’établit entre la soupe et la couche d’air qui se trouve juste au-dessus : la température de l’air devient égale à celle de la soupe.

 

Si l’on souffle sur la soupe, l’air qui la surmonte, chargé de molécules d’eau évaporées, est remplacé par de l’air sec. Les molécules évaporées ne peuvent donc revenir dans la soupe : en soufflant, vous favorisez donc l’évaporation de la soupe.

Etant donné que les molécules qui s’évaporent sont celles qui ont le plus d’énergie, il ne reste dans la soupe que les molécules qui en ont le moins. L’évaporation conduit donc à une diminution de l’énergie du liquide, c’est-à-dire à un refroidissement du liquide.  Mais attention, pour refroidir une soupe épaisse, il faut la remuer en même temps que l’on souffle, sinon seule la surface sera refroidie, car la viscosité empêche les molécules de la surface d’égaliser leur température avec les molécules du fond.

 

 

Alors soufflez !

 

 

 

 

 

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