Pourquoi existe-t-il un vide dans mon pot de confiture posé à l'envers ?

Bonjour,

Selon l’ouvrage «Confitures maison» d’ Aglaé Blin et de Carine Zurbach voici la méthode pour la mise en pot des confitures :

« Commencez par préparer le nombre de pots nécessaire et le matériel qui servira à les couvrir. Ces pots doivent être d’une propreté irréprochable. […]

A l’aide d’un entonnoir à large embouchure et d’une petite louche, remplissez-les jusqu’au bord de confiture très chaude. En refroidissant, le volume de confiture va diminuer. […]

Lorsque vous fermez vos pots à chaud, il est impératif que les confitures soient couvertes dès la cuisson terminée.

• Avec un couvercle à vis: remplissez chaque pot à ras bord. Vissez le couvercle lentement. Retournez aussitôt le pot. Laissez-le reposer 5 minutes (ou jusqu’à refroidissement) sur son couvercle, puis remettez-le à l’endroit pour le stocker. La confiture très chaude va ainsi stériliser le pot.[…] »

On retourne d’ailleurs le pot pour stériliser le couvercle.

Mais qu’en est-il du processus « magique » lors de ces étapes ?

Lorsque vous versez la confiture chaude dans le pot, elle chauffe l’air qui se trouve à l’intérieur. La confiture émet également de la vapeur qui partiellement remplace l’air. Sous l’effet de la chaleur, l’air se dilate et occupe davantage d’espace dans le pot. La pression à l’intérieur du pot devient plus élevée que la pression atmosphérique extérieure en raison de l’air chaud et de la vapeur d’eau.

Après un certain temps, la vapeur d’eau se condense et se transforme en liquide. L’air, quant à lui, refroidit et se contracte (occupant moins d’espace). Le volume d’air à l’intérieur du pot diminue, et la pression baisse. Le pot étant fermé, l’air extérieur ne peut pas entrer pour combler l’espace vide.

C’est à ce moment-là que se crée le petit renflement au milieu des couvercles de confiture (si vous utilisez un couvercle vissé). Ce petit renflement créera ce joli « plop » à l’ouverture. Un vide partiel s’est créé à l’intérieur du pot et celui-ci est fermé hermétiquement. C’est ce vide qui fait que le pot semble moins plein à l’envers. Ce processus permet de conserver la confiture plus longtemps en empêchant les bactéries et les moisissures d'entrer. Il permet de garantir l’étanchéité du bocal et d’assurer la conservation optimale de la confiture.

De plus, une réaction chimique se produit lors de la cuisson des fruits. En simplifiant, la chaleur va rompre certaines liaisons entre les molécules, les rendant plus mobiles. Sous l’effet de la température, les mouvements de ces molécules s’intensifient. Lors du refroidissement, l’agitation moléculaire diminue, permettant aux petites molécules de s’associer pour former une structure plus rigide. Ainsi, les nouvelles molécules vont prendre naturellement moins de place. On dit alors que la « confiture a pris ».

Sources: Slate : vraie recette de confiture ; Espace-sciences.org

Pour expliquer ce phénomène physique à votre petit fils de 5 ans, vous pouvez réaliser l’expérience ci-dessous disponible dans l’ouvrage intitulé: 50 expériences scientifiques pour les petits physiciens du week-end.

«Le ballon autogonflant» pages 8-9

Fixer un ballon de baudruche au goulot d’une bouteille en plastique ou en verre vide. Passer la bouteille sous l’eau chaude. Attendre quelques secondes. Le ballon va alors se gonfler car comme énoncé précédemment l’air chaud prend plus de place.

Les molécules d’air vont s’agiter sous l’effet de la chaleur et donc prendre plus de place. Dans ce cas-là, l’air va remplir l’espace du ballon et celui-ci va gonfler. Ensuite, on peut faire couler de l’eau froide sur la bouteille. L’air va alors se refroidir et le ballon se dégonfler.

Pour aller plus loin:

Pression, température et chaleur sur l'Encyclopédie de l'environnement

Bonne découverte !