La fermentation ⇒ Petite question physique

[Pter22]

Bonjour,

suite à un petit différent scientifique avec un collègue, je me pose la question suivante, peut être pourriez vous m'aider.
Lorsque l'on brasse de la bière, on la met en bouteille, dans cette bouteille elle continue à fermenter, la pression augmente. Je me demande donc si la taille de la bouteille influe sur la pression intérieure en fin de fermentation (pression finale en fin de réaction donc)

Voila ce que moi je pense.

Que comme le volume (en m3) augmente PLUS VITE que la surface, alors plus la taille de la bouteille est grande, plus la pression à la fin de la réaction est importante.

Si on prend un liquide de pression et concentration donnée, qu'on met la même quantité dans une bouteille d'un litre d'une part et dans trois bouteilles de 33 cl d'autre part (répartie équitablement).
Alors on aura la même quantité de liquide de chaque coté, donc le même dégazage.
OR, la surface (intérieure) de la bouteille d'un litre est plus faible que la surface ajoutée des trois bouteilles de 33cl. Donc la pression est plus importante dans la bouteille d'un litre.


Mon raisonnement est il correct ? Merci pour votre aide !

[theophae]

C'est d'ailleurs pour ça qu'on sucre beaucoup moins pour les fûts.

[BandB]

Les pressions partielles de gaz dissous dans un liquide n'ont pas de lien avec le volume de liquide ou le contenant (c'est la loi physique de Henry). C'est lié à la température et à l'équilibre des pressions entre le CO2 libre et le CO2 dissous qui va se mettre en place à l'intérieur de la bouteille. Le CO2 dissous s’échappant quand on la sert (la bière) puisque la pression diminue et aussi par la suite parce que la chaleur augmente.

Mis à part les fûts (parce que le fut est mis en pression et que l'on envoi du C02 pour le tirage) que tu embouteille du 33 cl, du 75 cl, du 1.5 l, ou même 5 litres tu mets la même quantité de sucre et tu auras la même carbonatation.

(Je ne sais pas si la proportion de vide que tu laisses dans les bouteilles peut avoir une influence significative mais en général c'est proportionnel)

[picobrasseur]

Bonjour,
J'aurais la même approche que BandB avec la constante de Henry qui passe par là. Par contre, j'imagine que la part non remplie d'une bouteilles est pratiquement identique quel que soit le volume de la bouteille, du coup la proportion de 'pas rempli' par rapport au volume de bière dans la bouteille évolue en fonction de la dimension de la bouteille; plus la bouteille est grande et moins ce 'volume tampon' est important au regard du volume de liquide.
Je crois me souvenir que ce qui provoque la réaction brutale à l'ouverture de la bouteille est l'écart de pression entre le milieu intérieur et extérieur (ou la pression partielle d'équilibre), donc la proportion de ce volume tampon pourrait peut-être avoir un effet d'amortissement de la cinétique de dégazage (intermédiaire en entre le milieu extérieur et le liquide) ? C'est plus avec les mains qu'avec les équations mais j'imagine qu'il y a dans un premier temps un équilibre de l'atmosphère dans la bouteille par rapport à l’atmosphère extérieure, puis dans un second temps équilibre entre la phase gazeuse progressivement devenue homogène et la phase liquide. dp(liquide/gaz)/dt, du coup, n'est pas le même avec ou sans ce volume de gaz tampon.
Pour la pression plus grande ou moins grande, j'aurais la même approche volume gaz/volume total, mais il faudrait faire l'exercice pour voir ce que ça représente vraiment (en g de Co2 stocké dans la réserve de gaz). Le nombre de g de CO2 stocké sous forme de gaz dans la bouteille ne me parait pas significatif pour une pression de l'ordre de 2 à 3 atm vu le volume gazeux disponible dans une bouteille pleine...
Raisonnement de fin de soirée, donc pas garanti...

[Penn-Maen]

OR, la surface (intérieure) de la bouteille d'un litre est plus faible que la surface ajoutée des trois bouteilles de 33cl. Donc la pression est plus importante dans la bouteille d'un litre.

...donc la pression dans un keg est plus importante que dans une bouteille

Concernant le resucrage des kegs : on trouve sur le forum quelques exemples de pro (boris de mémoire) qui procèdent de la même façon quelque soit le contenant (6g/l), sans déformation de fut. Un fut qui se déforme serait donc lié aussi à un conditionnement trop rapide (il n'est pas rare qu'une bière perde 1 ou 2 points en bouteille après 3/4 mois, car il faut visiblement du temps -ou une hausse de température, cf la Conan ou les Saisons- pour que certaines levures attaquent certains sucres complexes).

[Pter22]

Merci de vos réponses.

Concernant le volume d'air contenu dans la bouteille, pour mon exercice, l'idée était de supposer qu'il était tout de même proportionnel à la taille de la bouteille,

Et qu'en gros, le ratio volume d'air/volume de bière reste inchangé.