Les châtaignes, les arachides et les graines de tournesol frites sont des collations récréatives appréciées par presque tout le monde. Cependant, savez-vous pourquoi il faut mettre beaucoup de pierres ou de sable dans la poêle lorsque vous faites frire des châtaignes, des arachides ou des graines de tournesol ?
Le processus de friture des châtaignes est en réalité un processus complexe impliquant différents modes de transfert de chaleur : le rayonnement, la convection et la conduction. Tout d'abord, la flamme chaude transfère de la chaleur à la poêle. Ensuite, grâce aux processus de conduction de chaleur entre la poêle et les pierres, entre les pierres et la coque des châtaignes, et entre la coque et les amandes, les amandes sont progressivement réchauffées et frites. En réalité, comme chaque étape entraîne une perte importante de chaleur, la quantité de chaleur absorbée par les amandes ne représente qu'une petite partie de la chaleur totale dégagée par la combustion.
Comme la capacité thermique du fer (la quantité de chaleur absorbée pour une augmentation de température donnée) est faible, la poêle en fer absorbe une petite part de la chaleur et le transfert de chaleur est rapide. En revanche, la coque des châtaignes a une capacité thermique élevée et une conductivité thermique faible. Par conséquent, la majeure partie de la chaleur est absorbée par la coque, et seule une petite partie est transférée à l'intérieur de la coque pour réchauffer les amandes. C'est ainsi que nous comprenons les problèmes liés à l'utilisation directe d'une poêle en fer pour frire des châtaignes.
Sous l'effet du rayonnement thermique des flammes, la température de la poêle atteint plusieurs centaines de degrés Celsius. Les coques des châtaignes étant en contact étroit avec la poêle, leur conductivité thermique étant extrêmement faible, il y a un grand différentiel de température entre l'intérieur et l'extérieur de la coque, et les amandes ne sont pas suffisamment frites après un court laps de temps. Cependant, la coque des châtaignes est très fine et se réchauffe rapidement. Ainsi, lorsque la coque des châtaignes est déjà carbonisée ou même en feu, les amandes ne sont toujours pas suffisamment frites. Le déséquilibre et la mauvaise correspondance entre les processus de conduction de chaleur entre l'intérieur et l'extérieur de la poêle, et entre l'intérieur et l'extérieur de la coque des châtaignes, sont la cause fondamentale de ce phénomène.
C'est pourquoi les gens ajoutent intelligemment beaucoup de pierres. Les pierres ont une masse importante et une conductivité thermique située entre celle du fer et celle de la coque des châtaignes, elles peuvent absorber une grande quantité de chaleur sans que leur température n'augmente trop rapidement, ce qui donne aux amandes suffisamment de temps pour être frites à une température appropriée.
Pendant le processus de friture des châtaignes, il est nécessaire de remuer constamment les pierres. Cela permet aux coques des châtaignes d'être chauffées uniformément dans toutes les directions. De plus, le remue des pierres permet un contact plus étroit entre les pierres et les coques des châtaignes, ce qui contribue à améliorer l'efficacité du transfert de chaleur.