Temperatura dell'Interfaccia To
Quando io metto in contatto due corpi che hanno una temperatura diversa c'è un istantaneo scambio termico nel punto di contatto e la sua temperatura cambia bruscamente. Nel caso della pasta della pizza a 20 °C e del mattone del forno che si trova a 440°C questo brusco cambio di temperatura porta il punto di contatto ad una temperatura di 275 °C. Questo valore dipende da una costante che cambia a seconda dei materiali, se avessimo due materiali uguali che entrano in contatto allora la temperatura dell'interfaccia sarebbe semplicemente la media tra le due temperatura, ma in questo caso ho due materiali diversi, il mattone e la pasta o l'accaglio e la pasta.
Con il passare del tempo la temperatura di tutta la pizza cambia grazie al fenomeno della conduzione termica. Una pizza è circa 6 mm e possiamo quindi vedere già ad una prima approssimazione in quanto tempo il calore dalla superficie arriverà a portare la pizza ad una temperatura di 100 °C.
Da questo grafico si possono vedere i vari profili di temperatura in funzione del tempo e dello spazio, dopo 60 s ho che a 6mm la temperatura della pizza ha raggiunto i 100°C, quindi approssimativamente ci vorrà almeno un minuto per cucinare la pizza, ora il tempo successivo serve alla pizza per far evaporare l'acqua e terminare il processo di cottura.
La conduzione del calore dalla superficie del forno alla pizza è sicuramente il fenomeno più rilevante che determina la cottura della pizza. Prima di parlare però della conduzione vera e propria bisogno parlare di cosa accade alla pizza quando viene appoggiata sulla superficie del forno. Noi abbiamo due materiali, la pizza cruda la quale si trova a una temperatura di circa 20°C e la superficie del forno il quale si trova ad una temperatura di 400-440°C. Nel momento in cui io faccio entrare in contatto le due superfici ho un repentino scambio termico che porta ad avere una temperatura tra le due superfici che viene chiamata Temperatura di Interfaccia.
Nota Interessante:
osserviamo che la pizza sulla superficie di contatto ha una temperatura di 260°C come anche il mattone sotto, quindi se io sposto la pizza e la posiziono in un'altra parte del forno devo stare attento a non posizionarla in un punto che abbia una temperatura di molto superiore ai 260°C perché la brucerei.
Questo accorgimento è difficoltoso se non si presta attenzione ai punti del forno più freddi in quanto sono lontani dal fuoco o perché in precedenza vi era già una pizza, l'esperienza del pizzaiolo è fondamentale per giostrarsi con i vari punti del forno freddi o caldi, anche pochi centimetri potrebbero bruciare parti della pizza.
Conduzione
Arriviamo infine all'equazione che descrive nel tempo la quantità di potenza che viene fornita alla pizza. Questa equazione ha la particolarità di non dipendere liberamente dal tempo ma per la radice quadrata del tempo. A parte questo piccolo particolare possiamo notare che in un secondo arrivano alla pizza 27,7 J per ogni cm^2 di pizza. Questo valore vedremo sarà quello che darà l'apporto maggiore alla cottura della pizza.
77 Wh/m^2
Bibliografia
Andrey Varlamov, Andreas Glatz, Sergio Grasso, The Physics of baking good Pizza, Physics Education vol.53 Nov 2018