Gas In cucina si utilizza prevalentemente gas metano: a seconda del gasdotto di provenienza questo può contenere una frazione che va dallo 0.4% al 13% di altri gas, soprattutto etano. Il metano brucia a 1950 gradi Celsius: la fiamma del fornello ha un colore blu, indice anche di una combustione ottimale del gas. I punti dove la fiamma ha un colore giallo indicano le regioni dove la combustione non è completa: se tutta la fiamma è di questo colore, la nostra macchina del gas potrebbe avere un problema. Il calore ceduto dalla fiamma del gas si trasferisce – sotto forma di agitazione termica – all’acqua della teiera, scaldandola. Il moto convettivo dell’acqua calda rimescola il contenuto della teiera, facendola scaldare uniformemente. Per far bollire un litro d’acqua di rubinetto (da 20 a 100 gradi) sono necessarie 80 kcal (334kJ). Dato che il potere calorifico del gas metano puro è 9530 kcal/m
3 (11,05 kWh/m
3), ne servirebbero pertanto 0.008 m
3 . Tuttavia, una buona parte del calore va disperso nell’ambiente, irradiato dalla teiera, portato via dall’acqua che evapora, fornito alla macchina del gas ecc. Infatti, facendo le prove in casa, il contatore rivela che la quantità di gas consumato per far bollire l’acqua è 0.023 m
3, ossia circa 220kcal (916kJ) cioè quasi il triplo di quello necessario in condizioni ideali. Dato che il costo del metano nel mercato tutelato è circa è 0.2 euro/m
3 (0.2euro/39835kJ), far bollire un litro d’acqua per il tè ci costa 0.46 centesimi di euro e otteniamo la nostra
tazza di tè in circa 15 minuti (per 1.5 litri d’acqua).
Carbone Il carbone di legna ha una resa di circa 8000kcal/kg. Per far bollire il tè basterebbero quindi appena 10 grammi (corrispondenti a 40 grammi di legna). Tuttavia, un fuoco di camino o di un grill ha bisogno di molto più materiale per poter bruciare correttamente, e l’inefficienza energetica è molto più alta (a meno che non stiate usando il camino anche per scaldare l’ambiente). 1 kg di carbone costa circa 1.8 euro, per cui se assumiamo 100 grammi di carbone (efficienza 10%), si può stimare che per scaldare un litro d’acqua in questa maniera occorrono circa 18 centesimi. Il tempo necessario è maggiore, dato che dobbiamo preparare il fuoco ecc…
Buongiorno
L’articolo mi è piaciuto molto.
Un esempio di fisica applicata in cucina. Mi chiedevo a scopo didattico se era possibile inserire nel confronto anche un piccolo forno solare casalingo fai da te. Diciamo con l’irraggiamento solare di Catan ia.
Grazie
Saluti
Salvatore
Caro Salvatore,
grazie mille, sono contento che ti sia piaciuto. Grazie mille per il suggerimento. Faro’ un prossimo post sul sole e panelli solari, ottima idea!
Marco
“La macchina del gas”
Casolino genio assoluto
E se esistesse un bollitore con annesso frigo a pompa di calore. Teoricamente quale sarebbe il costo?
Si potrebbe fare con la parte calda del frigo, pero’ non raggiungerebbe 100 gradi, comunque ci sono apparati frigoriferi che scambiano calore con sistemi di riscaldamento. Il problema (che io sappia) è che il vantaggio non giustifica l’aumentata complessità del sistema complessivo.
Ti sei dimenticato, per un confronto completo, di far bollire l’acqua con la piastra ad induzione, calcolandone il costo. Sul Web si dice che per 1 litro di acqua occorrono 3 minuti per portarla ad ebollizione col tasto booster (consumo teorico 2kw/h). In pratica bisognerebbe confermarlo è sarebbe stato molto interessante.