Petit cours de thermodynamique du shaker

Nous insistons toujours sur l’importance de la glace dans les cocktails, impossible de faire des cocktails au shaker ou au verre à mélange sans une dose suffisante de glaçons. C’est même ce à quoi vous devez penser en premier. Vous vous interrogez probablement sur les raisons de cette insistance. Dans cet article, nous vous expliquerons pourquoi les glaçons sont essentiels au cocktail, comment votre cocktail se refroidit, qu’est-ce que l’enthalpie de changement d’état, pourquoi la dilution est inévitable et pourquoi c’est une bonne chose pour vos boissons mélangées.

Explications de ce qui se passe dans votre shaker, ou lorsque vous faites correctement n’importe quel cocktail en général !

shaker et glacons

shaker & glacons, un couple légitime !

Ce matin dans les transports j’ouvre le quotidien distribué gratuitement « Direct Matin », et je manque de m’étrangler en lisant que les glaçons en granite sont les nouveaux amis du cocktail. Le meilleur et seul ami du cocktail, c’est le glaçon de glace, d’eau, de H2O …

Cela faisait déjà un petit moment que je m’intéressais à la fonte des glaçons dans un shaker, et j’étais tombé notamment sur cet article du blog Science étonnante sur les glaçons et le pastis. Je vous en livre un petit résumé à ma sauce, et remis dans le contexte de cet article qui nous fait miroiter une nouvelle façon de refroidir nos cocktails.

glaçons en granit

L’objet du délit

Le refroidissement d’un cocktail

Pour faire court, ce qui refroidit votre cocktail, ce n’est pas le contact du liquide avec un glaçon froid, mais le changement du glaçon de l’état solide à liquide. Donc un glaçon de granite qui ne fond pas, ça ne sert pas à grand chose. Faisons le calcul.

Comparatif de transferts d’énergie entre deux matériaux solides

Il y a deux grandeurs physiques qui nous intéressent dans ce problème. Premièrement la capacité thermique massique : elle définit dans quelle mesure un matériau est capable de faire des échanges thermiques avec un autre. Elle se mesure en joule par kilogramme-kelvin J.kg-1.K-1. C’est l’énergie qu’il faut apporter à 1 kg de matériau pour le réchauffer de 1 kelvin (ou de 1°C, c’est pareil, la seule différence est l’origine 0°C = 273,15 K). Celle de l’eau liquide est de 4185 J.kg-1.K-1 par exemple. Pour l’eau solide c’est 2060, et pour le granite 790.
Supposons donc que j’aie 50 g de glace à -20°C dans mon mélange. Pour se réchauffer jusqu’à 0 °C cette glace va consommer l’énergie présente dans le cocktail. Il lui faudra donc :

 50.10^{-3} \times 20 \times 2060 = 2060 J

Même expérience avec le même volume de granite, (je compare à volume égal, puisqu’on mettra visuellement « autant » de glaçons que de granite) on a cette fois-ci une masse de :

 2,7 \times 50 = 135 g

Avec 2,7 la densité du granite. L’énergie consommée pour réchauffer des glaçons de granite de -20 °C à 0 °C est donc :

 135.10^{-3} \times 20 \times 790 = 2133 J

Ahah, avantage au granite alors me direz-vous. FAUX ! Car réchauffer votre glaçon, c’est peanuts devant ce qu’il faut pour le faire fondre ! Pour le granite, le calcul est vite fait, puisqu’il ne fond pas, cela ne consomme aucune énergie.

Intervention de l’enthalpie de changement d’état

C’est là qu’entre en jeu une deuxième grandeur physique : l’enthalpie de changement d’état. Pour expliquer simplement, c’est l’énergie qu’il faut fournir à un matériau pour le faire changer d’état (de solide à liquide dans le cas qui nous intéresse). Elle se mesure en J.kg-1. L’enthalpie de changement d’état de la glace en eau est de 333 550 J.kg-1. Reprenons nos 50 g de glace, que l’on veut faire fondre :

 50.10^{-3} \times 333 550 = 16 667,5 J

Soit pour l’eau un total d’énergie consommée de :

 16 667,50 + 2060 = 18 737,5 J

givre-shaker

givre sur le shaker

Bon, depuis le début je vous parle d’énergie consommée, vous voyez des joules partout et peu de degrés, or ce que vous voulez savoir, c’est qui est le plus froid au final. Toutefois aborder le problème par le côté énergie, c’est la bonne façon de s’intéresser au problème. Pour refroidir un cocktail, on cherche à consommer sa chaleur, la chaleur étant homogène à une énergie (et non pas à une température). Une façon de consommer la chaleur est de l’utiliser pour réchauffer un autre corps plus froid : ce qui se passe avec les glaçons ou le granite. Mais une autre façon, beaucoup plus efficace est d’utiliser cette chaleur pour transformer un autre corps, en l’occurence transformer la glace en eau. D’où le décompte d’énergie consommée que l’on vient de faire. Et dans ce cas-là, on voit que les glaçons d’eau l’emportent à plate couture sur les glaçons de granite avec 18 737,5 J consommées contre 2133 J. A titre d’exemple, si vous voulez que vos glaçons de granite aient le même effet que vos glaçons d’eau à -20 °C, il faudrait qu’ils soient à -180 °C

Conclusion

Si vous voulez refroidir votre cocktail, utilisez de la glace classique. Et pour ceux qui préfèrent le granite parce qu’ils veulent refroidir leur whisky sans le diluer, sachez qu’il vaut mieux faire l’inverse : le diluer un peu ouvre son bouquet et fait ressortir de nouveaux arômes, en revanche le froid va anesthésier les saveurs du whisky.

11 Comments

  1. Nicolas 05/09/2013 Reply
    • CocktailMolotov 05/09/2013 Reply
  2. Bast 21/09/2013 Reply
  3. david 07/11/2013 Reply
  4. david 07/11/2013 Reply
    • CocktailMolotov 08/11/2013 Reply
  5. david 08/11/2013 Reply
    • CocktailMolotov 04/06/2014 Reply
  6. Tristan 20/07/2016 Reply
    • CocktailMolotov 22/07/2016 Reply

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