Utilizando as energias térmicas, cozinhando alimentos

Sabe que às vezes me pergunto quem foi a primeira pessoa que fritou uma batata, inventando, portanto, a batata frita?

Penso também na invenção das outras comidas, por exemplo, o bolo, a pizza, o pudim...

Quem foi o abençoado que inventou o maravilhoso pudim de leite?

Fico realmente impressionada quando penso nisso.

Você já tinha pensado na origem das comidas de que você mais gosta?

Imagina só, como foi a descoberta de que os alimentos podiam ser misturados e assados, cozidos ou fritos?

Enfim, essas pessoas são merecedoras da mais alta admiração e de toda a minha gratidão.

Mas vamos nos ater agora ao cozimento dos alimentos.

O que é preciso existir para os alimentos serem cozidos ou fritos, além da imaginação das pessoas?

Pense!

Fogo?

Calor?

Na verdade, os alimentos são cozidos pelo calor, seja o produzido diretamente pelo fogo, por uma resistência elétrica ou pelo micro-ondas.

Vamos ver agora como é o processo de cozimento pelo fogo.

Acabamos de ver na introdução que o calor é necessário para cozinhar os alimentos. Sendo assim, é bom lembrarmos o que é calor.

O calor é o que chamamos de energia em trânsito, pois ela só existe se houver diferença de temperatura entre dois ou mais corpos ou entre dois ou mais sistemas que interagem entre si.

Assim, não falamos em calor de um corpo ou de um sistema, mas em quantidade de calor que o corpo perde ou ganha em suas interações com os outros corpos.

Vamos pensar agora no calor que a comida recebe enquanto cozinha.

Antes de começarmos a cozinhar o feijão, por exemplo, os grãos frios estão dentro da panela fria junto com todos os temperos.

Aí colocamos a panela no fogão e ligamos o fogo.

Certo, o calor irá fluir do fogo para a panela e da panela para os grãos de feijão.

Como ele flui nesse processo?

Principalmente por condução através dos contatos; primeiro da chama para a grade do fogão, depois da grade do fogão para a panela e, por fim, da panela para o feijão.

Na ​condução térmica a transferência de energia se dá entre moléculas próximas ou vizinhas, indo sempre da região de maior temperatura para a de menor temperatura.

Isso ocorre assim porque o recebimento de calor aumenta a energia de vibração das moléculas, fazendo com que elas se choquem cada vez mais umas contra as outras. No final do processo, todas as moléculas estarão vibrando com maior energia e intensidade.

No entanto, como podemos observar na figura acima, existe também um pouco de troca de calor pela convecção do ar que está entre o fogo e a panela (ilustrado pelas flechas); porém a forma principal de troca é a condução.

A convecção térmica é o processo de transmissão de calor que ocorre através de correntes de convecção dentro de um fluido que está em desequilíbrio térmico.

Essas correntes de convecção são movimentos ascendente e descendente que ocorrem no líquido devido à diferença de temperatura.

A região do fluido que está mais próxima da fonte de calor, ao ser aquecida tem seu volume aumentado, o que a torna menos densa e a faz subir. Seu lugar no fluido é ocupado pela região mais fria do mesmo, que é aquela que estava mais distante da fonte de calor e portanto mais densa.

O fato de a grade do fogão e a panela serem de metal faz com que eles sejam muito bons condutores de calor, tornando a condução muito mais eficiente do que convecção.

Aí o feijão aquece rapidamente.

Depois de um tempo percebemos que ele começa a ferver e eu te pergunto, como o calor que o feijão recebeu da panela chegou a todas as partes do feijão?

Pense!

Pelo processo de convecção.

O feijão que está na camada mais baixa dentro da panela esquenta primeiro, isso faz com que sua densidade fique menor do que a densidade da camada de feijão que está acima.

O que acontece?

Eles trocam de lugar.

A parte com menor densidade e mais quente sobe; a parte mais densa e mais fria desce.

Se a panela estiver destampada, a camada que subiu perde calor para o ar do ambiente, esfriando ligeiramente.

A camada que desceu recebe calor do fundo da panela, esquentando ligeiramente e ficando menos densa.

E então elas trocam novamente de lugar.

Isso acontece de maneira contínua (e demorada no caso do feijão).

Então, enquanto deixamos o feijão cozinhando na panela, vamos pensar no pudim que será assado no forno.

(Estou começando a desconfiar que tenho uma segunda intenção com este artigo, a de despertar a sua ou a minha fome. Será?).

O processo de cozimento de alimentos no forno é diferente do processo que ocorre na boca do fogão. Não é à toa que falamos que o forno assa os alimentos, enquanto o fogo da boca do fogão cozinha.

O processo de cozimento do pudim ocorre principalmente pela irradiação térmica. O mesmo processo usado para assar pizza ou pão, ou para fazer churrasco.

Mas você sabe o que é irradiação térmica?

É o processo de transferência de calor através de ondas eletromagnéticas, chamadas de ondas de calor ou calor radiante.

Esse processo é o responsável pelo recebimento do calor do Sol, além ser responsável pelo cozimento do pudim, pois a irradiação térmica também ocorre no vácuo.

Pronto!

Podemos concluir que, para nossa felicidade, o calor possibilitou a produção de todas essas delícias!

Física na cozinha - Eureka Brasil. Acesso em: 09/05/2019.

Cozinhando com a física - André R.S. Rebello. Acesso em: 09/05/2019.

Figura 1: Pudim de leite.

Figura 2: Panela sendo aquecida no fogo.

Animação 1: Processo de convecção.