Strano: è un oggetto all'apparenza così banale!
Buon Anno.
ren
> E' buffo ma non riesco a capire se l'acqua nella caldaia di una caffettiera
> moka viene spinta attraverso il filtro del caffé dall'aria che
> surriscaldandosi si dilata o dal vapor acqueo.
Ma il caffè viene su anche se riempi d'acqua la caldaia in modo da non
lasciare aria.
> Leggendo qua e la sembra che la spinta si ha quando l'acqua raggiunge l'ebollizione, ma dai > miei calcoli l'acqua non dovrebbe neppure bollire...
Per quale motivo?
E' una situazione di equilibrio dinamico: la temperatura dell'acqua aumenta,
l'acqua tende a bollire ed il vapore in caldaia a far risalire l'acqua nel
tubicino, ma il vapore non può espandersi liberamente; se non ci fosse il
caffé bisognerebbe considerare solo il minimo battente fra la sommità del
tubicino da dove esce il caffé ed il livello dell'acqua nella "caldaia"; la
temperatura di ebollizione dell'acqua aumenterebbe di pochissimo e la
pressione del vapore sarebbe minima. Ma il caffé compresso genera un
ulteriore "ostacolo" alla risalita dell'acqua, quindi la temperatura
dell'acqua aumenta e così la pressione del vapore nella caldaia che spinge
l'acqua a risalire nel tubo.
Nelle macchine da bar la pressione è molto più alta che in una Moka, quindi
è anche più alta la temperatura dell'acqua che passa nel caffé (macinato più
finemente) e maggiori sono gli "aromi" che l'acqua (un solvente) riesce a
sciogliere.
Un mio amico (ingegnere napoletano!) suggerisce di pressare il caffé nella
moka usando lateralmente un cucchiaino, lasciare il livello della polvere
circa 1 cm oltre il bordo, pulire bene il bordo con un dito, serrare con
forza e mettere sul fornello piccolo alla massima potenza. Quando il caffé è
risalito per circa il 70%, ridurre il fuoco al minimo e fare "borbottare" la
Moka per circa 10 secondi. In questo modo si massimizza la
pressione/temperatura (al limite dell'apertura della valvolina di sicurezza)
quindi il gusto del caffé, senza imbrattare il piano di cottura.
Non tentare esperimenti sigillando il filtro in maniera da non far
passare l'acqua. Ti troveresti con un bomba sul gas acceso...ed č
meglio non confidare sulla valvola di sicurezza!
Come 'non dovrebbe neppure bollire'? Che calcoli hai fatto?
Comunque l'aria non c'entra per nulla. La sua dilatazione (che brutta
terminologia!) si sfoga attraverso il filtro, il caffè e il canale di
risalita e rientra nell'atmosfera.
G. De M.
Non servono calcoli. La caldaia e' un ambiente chiuso, nel quale l'acqua
(soggetta alla pressione di vapore saturo piu' quella dell'aria residua)
non puo' bollire!
La crescita della pressione nella caldaia e' dovuta essenzialmente al
rapido aumento della pressione di vapore saturo con la temperatura
(l'aria presente gioca un ruolo marginale).
La pressione necessaria per la fuoriuscita del liquido (e quindi la
temperatura alla quale l'acqua assorbe gli aromi del caffe') dipende
dalle caratteristiche del filtro (macinatura e pressatura del caffe').
Con grana grossa e pressatura debole, l'acqua attraversa il filtro a
temperatura troppo bassa ed il caffe' diviene una schifezza.. :((
Puoi provare ad usare una moka senza mettere il caffe': l'acqua fuoriesce
a temperatura molto inferiore a quella ordinaria di ebollizione.
Operando a regola d'arte l'acqua filtra attraverso al caffe' a temperatura
elevata, la bevanda risulta buona e munita della regolamentare schiumetta.
Questa si forma poiche' dopo avere superato il filtro la pressione agente
sul liquido si riduce a quella ambientale, favorendo la vaporizzazione.
In questa fase e' bene ridurre la fiamma per non ingrossare troppo le
microbolle di schiumetta e scatenare l'ebollizione: il caffe' e' sacro!
--
Elio Proietti
Valgioie (TO)
> Non servono calcoli. La caldaia e' un ambiente chiuso, nel quale l'acqua
> (soggetta alla pressione di vapore saturo piu' quella dell'aria residua)
> non puo' bollire!
Per quale ragioni i costruttori raccomandano di mantenere il livello
dell'acqua al di sotto della valvola? In caso di raggiungimento di una
pressione elevata la valvola immersa non è in grado di funzionare?
G. De M.
Certo, immersa in acqua, funziona male, dato che è dimensionata per un gas
che ha una densita' circa 1000 e passa volte inferiore a quella dell'acqua
e quindi puo' non scaricare la pressione con velocita' sufficiente.
Ma anche, quella poca acqua che viene schizzata nell'ambiente e' a 100 gradi
e puo' provocare ustioni, mentre il vapore esaurisce il suo flusso nelle
vicinanze della Moka
Saluti
Mino Saccone
>> Per quale ragioni i costruttori raccomandano di mantenere il livello
>> dell'acqua al di sotto della valvola? In caso di raggiungimento di una
>> pressione elevata la valvola immersa non è in grado di funzionare?
>>
>
> Certo, immersa in acqua, funziona male, dato che è dimensionata per un gas
> che ha una densita' circa 1000 e passa volte inferiore a quella
> dell'acqua
> e quindi puo' non scaricare la pressione con velocita' sufficiente.
>
> Ma anche, quella poca acqua che viene schizzata nell'ambiente e' a 100
> gradi
> e puo' provocare ustioni, mentre il vapore esaurisce il suo flusso nelle
> vicinanze della Moka
Grazie mille.
G. De M.
Per quale ragione non saprei...
Forse per avere una caduta di pressione piu' rapida in caso di apertura
della valvola di emergenza.
Forse per evitare la formazione di incrostazioni di calcare che potrebbero
con il tempo pregiudicare il funzionamento della valvola stessa.
Certo e' che se la valvola di sicurezza dovesse aprirsi, l'acqua nella
caldaia entrerebbe subito in ebollizione. Ma questo che c'entra con il
funzionamento normale della moka?
La domanda posta da ren ha incuriosito anche me: non ho capito bene la
trasformazione dell'acqua nella caldaia: inizialmente è in condizioni di
liquido sottoraffreddato, poi dò calore e quindi aumentano sia la pressione
(per effetto della dilatazione del liquido) che la temperatura (per effetto
dello scambio termico tra gas ed acqua), secondo una trasformazione che non
è nè isobara, nè isoterma ma dovrebbe essere isocora (infatti nè la massa nè
il volume dell'acqua variano, prima che inizi il 'travaso', giusto?). Ora se
vado nel diagramma pv di un liquido come l'acqua, mi trovo con una
trasformazione a sinistra della famosa campana di equilibrio vapore-liquido,
che è rappresentata da un segmento verticale che va dal basso all'alto
(v=cost), e non interseca mai lacampana, quindi non ci entro neppure e non
dovrei avere trasformazione di liquido in vapore: dove sbaglio?
> La domanda posta da ren ha incuriosito anche me: non ho capito bene la
> trasformazione dell'acqua nella caldaia: inizialmente è in condizioni di
> liquido sottoraffreddato, poi dò calore e quindi aumentano sia la pressione
> (per effetto della dilatazione del liquido) che la temperatura (per effetto
> dello scambio termico tra gas ed acqua),
Visto quello che scrivi (liquido sottoraffreddato? pressione che aumenta
per effetto della dilatazione del liquido?) mi spiego prima in modo
descrittivo.
Le microbolle che si formano nel liquido durante il riscaldamento sono
costituite da vapore acqueo saturo: la loro pressione interna e' dunque
funzione della sola temperatura.
In ambiente chiuso, sopra il liquido si trova aria satura di vapore: la
pressione esercitata sul liquido e' quindi la somma di due pressioni
parziali, quella del vapore saturo (uguale a quella interna alle bolle)
piu' quella esercitata dall'aria rinchiusa.
Nella caldaia pertanto, qualunque sia la temperatura, le microbolle sono
soggette ad una pressione ambiente sempre superiore alla loro pressione
interna: non possono crescere, non si raggiunge mai l'ebollizione.
> secondo una trasformazione che non
> è nè isobara, nè isoterma ma dovrebbe essere isocora (infatti nè la massa nè
> il volume dell'acqua variano, prima che inizi il 'travaso', giusto?). Ora se
> vado nel diagramma pv di un liquido come l'acqua, mi trovo con una
> trasformazione a sinistra della famosa campana di equilibrio vapore-liquido,
> che è rappresentata da un segmento verticale che va dal basso all'alto
> (v=cost), e non interseca mai lacampana, quindi non ci entro neppure e non
> dovrei avere trasformazione di liquido in vapore: dove sbaglio?
Il diagramma pv dell'acqua descrive gli stati di equilibrio termodinamico
(relazioni p,v,T,fase). La caldaia e' un sistema chiuso, contenente acqua
in due fasi, liquido + vapore saturo. La presenza dell'aria e' irrilevante
ai fini dell'equilibrio TD. Ci troviamo dunque nella regione interna alla
curva a campana gia' prima di mettere la moka sulla fiamma.
Il riscaldamento determina una trasformazione isocora (il volume v del
sistema e' quello totale delle due fasi, cioe' della caldaia).
Tale trasformazione e' rappresentata da un segmento verticale nel piano pv
(tutto interno alla campana), che attraversa stati di pressione (di vapore
saturo) e di temperatura crescenti, mentre la massa della fase vapore
aumenta lentamente a discapito della massa della fase liquida.
> Nelle macchine da bar la pressione è molto più alta che in una Moka,
quindi
> è anche più alta la temperatura dell'acqua che passa nel caffé (macinato
più
> finemente) e maggiori sono gli "aromi" che l'acqua (un solvente) riesce a
> sciogliere.
Scusami, ma questo non e' corretto.
Nelle macchinette espresso e' vero che la pressione e' più alta di quella
della
moka, ma non e' vero che la temperatura dell'acqua anche e' piu'
alta.
Nelle espresso l'acqua viene infatti spinta di forza attraverso la
miscela e le temperatura e' poco sopra i 90 gradi che e' la temperatura
ideale
per assorbire tutto "il buono" , perche' non si decompongono
alcune delle molecole responsabile dell'aroma.
Questo e' il motivo per cui i cultori del caffe' apprezzano di piu' la
napoletana rispetto alla moka, l'acqua cade nella napoletana per
gravità, e la temperatura è inferiore alla moka.
Pure per questo il caffe' espresso contiene meno caffeina,
nella moka la temperatura piu' alta ne estrae di piu'.
Fabrizio.
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