La tequila, un atout minceur ?

Selon une étude de l’American Chemical Society, il paraît que la tequila ferait maigrir ?

Absolument pas, je vais expliquer pourquoi et comment.

La tequila est une boisson à base d’agave. Mais c’est surtout une boisson alcoolisée, avec 35 à 55% d’alcool en volume. Ainsi, si je me sers de la tequila dans un verre de 200 mL (= 200 cm3), mon verre contiendra 55,23 g à 86,79 g d’éthanol. Or, l’alcool, c’est 7 kilocalories par gramme absorbé. Donc mon verre de tequila représentera entre 387 et 608 kilocalories en énergie, ce qui est beaucoup, d’ailleurs, dans l’exemple expliqué ici. Alors, non, la tequila ne fait absolument pas maigrir, à cause de l’alcool qu’elle contient. La tequila, comme toute boisson alcoolisée, fait grossir : à consommer avec modération…

 

John Philip C. Manson

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Etude thermodynamique chimique de la valeur énergétique des aliments

Je me suis aperçu que la valeur énergétique (en kilocalories) des aliments correspondait à l’enthalpie de la réaction chimique de combustion de la substance avec le dioxygène.

Exemple de l’éthanol :

C2H5OH + 3 O2  -> 2 CO2 + 3 H2O

La combustion de l’éthanol (le même alcool que l’on picole) avec le dioxygène libère de la chaleur (réaction exothermique) : 1367 kJ/mol.

Lorsqu’on divise les kilojoules par mole par la masse molaire et que l’on divise aussi par le coefficient 4,184 kJ/kcal, l’on obtient une valeur énergétique exprimée en kilocalories par gramme.

Ainsi, pour le cas de l’éthanol, je trouve 4 kcal/g. Je trouve la même valeur que celle des nutritionnistes.

Exemple du saccharose (sucre ordinaire) :

C12H22O11 + 12 O2 -> 12 CO2 + 11 H2O

La combustion du saccharose libère une chaleur (c’est exothermique) de 5640 kJ/mol, ce qui équivaut à 3,94 kcal/g. C’est très proche de la valeur des nutritionnistes (4 kcal/g).

Exemple de l’aspartame :

C14H18N2O5 + 16 O2 -> 14 CO2 + 9 H2O + N2

Pour le cas de l’aspartame, je trouve 7,4 kcal/g, mais il s’agit d’une réaction endothermique de combustion, contrairement à l’éthanol et le saccharose. J’ai basé ici mon calcul sur les énergies de liaisons : https://jpcmanson.files.wordpress.com/2013/01/energiesliaisons.png

Les nutritionnistes, ou la plupart, affirment que l’aspartame correspond à seulement 52 kcal pour 100 g, soit 0,52 kcal/g. Pourquoi on ne retrouve pas cette valeur selon l’enthalpie de réaction ?

L’aspartame est un dipeptide, qui est un précurseur des protéines. Or les protéines ont une valeur énergétique moyenne de 4 kcal/g. Tandis que celle des lipides est plutôt de 9 kcal/g.

En terme de masse, l’aspartame est moins calorigène car son pouvoir sucrant est environ 200 fois supérieur à celui du saccharose, ainsi on consomme 200 fois moins d’aspartame par rapport au saccharose. Mais à masse égale, l’aspartame est-il réellement moins calorique que le sucre ? L’aspartame n’est pas chimiquement si différent des protéines qui, elles, sont néanmoins calorigènes (4 kcal/g).

La valeur suggérée de 51 kcal pour 100 g pour l’aspartame, je l’ai lu ici : http://sante.journaldesfemmes.com/calories/edulcorant-a-l-aspartame/aliment-31019 D’où sortent-ils(elles) cette valeur ?

Cependant, on peut lire une tout autre valeur, équivalente à celle que j’ai calculée, dans ce document luxembourgeois : http://www.ulc.lu/Uploads/Konsument_Menage/Doc/20_1_20-23.pdf dont je cite : « à part l’aspartame (4 kcal/g) ».

Comme vous le constatez, les connaissances en chimie sont utiles pour garder un esprit critique, même en matière de diététique. En effet, quand certain(e)s déclarent qu’un édulcorant n’est pas calorique ou très peu, ce n’est pas forcément vrai.

© 2015 John Philip C. Manson

Quand les délires du New Age contredisent les faits scientifiques

Les délires du New Age font souvent un amalgame entre la spiritualité et la science. J’ai été confronté à ce genre de cas aujourd’hui.

Voici un échantillon de mysticisme pseudo-scientifique fraîchement déféqué (c’est qui hein c’est qui ? c’est pas le Youki ! alors c’est qui ? ) dans un forum consacré à la physique :

  • «Le soleil est une lampe allumée par les énergies de nos esprits».

Quelques uns ont réagi à cette affirmation douteuse. L’un dit qu’il faut être irrationnel pour croire cela. Un autre dit que cela concerne plutôt le paranormal et non la physique.

L’esprit (au singulier ou au pluriel) est un concept (au mieux) ou une croyance (au pire). L’esprit est par définition un principe de vie incorporelle humaine… Dans tous les cas, ce concept ou croyance est dépourvu de la moindre preuve, parce que la vie est matérielle selon des lois naturelles mécaniques (biochimie). Les scientifiques n’ont guère consacré de temps à étudier l’énergie de l’esprit, pas par manque de temps ou de crédits, mais parce que ce concept est invérifiable. Pour réaliser des mesures à travers des expériences, il faut nécessairement des atomes et des molécules, des champs et des forces. Quand les chirurgiens ouvrent un corps humain au scalpel ou au bistouri, on n’y trouve que de la viande (sauf de la viande de cheval , enfin je l’espère)… Aucun principe vital immatériel n’a pu être découvert avec des instruments de mesure, cela reste seulement une croyance et un concept. Si l’immatérialité s’affranchit de la matière, on ne peut rien mesurer, ni rien observer. Peut-être même qu’il n’y a rien, que rien d’immatériel n’existe. La métaphysique hoquette t-elle des mensonges et des illusions ?

En physique, le concept d’énergie est étayé par des preuves : en thermodynamique, l’un des principes est la conservation de l’énergie. La thermochimie montre que la théorie est conforme aux expériences calorimétriques.

  • Avec 7 milliards d’humains sur Terre, et sachant qu’en moyenne chaque humain consomme 2500 kilocalories par jour, l’énergie biochimique totale représente à peu près environ 7,33 × 1013 kilojoules par jour, soient 848 667 mégawatts en puissance thermique au total. Pour l’ensemble des cerveaux humains seuls, c’est environ 10% de cette puissance thermique.
  • En ce qui concerne le soleil, la puissance totale rayonnée est de 3,826×1026 W, soient 3,826×1020 mégawatts, ce qui est une puissance de 451 mille milliards de fois (4,51×1014 fois) la puissance thermique biochimique de tous les humains.

Ainsi, le soleil ne peut pas être allumé par les humains… Par conséquent, l’hypothèse saugrenue est invalidée, donc rejetée. Mais supposons que l’esprit immatériel puisse allumer le soleil ? Il n’y a pourtant aucune hypothèse valable pour justifier que l’esprit immatériel contienne des millions de millions de fois plus d’énergie que la biochimie matérialiste ne le permet… Et il faut obligatoirement expliquer pourquoi, mais seulement si l’hypothèse est vraie.

La biochimie repose sur des preuves depuis presque 2 siècles. Le concept d’esprit, lui, n’a guère évolué depuis Aristote, Platon et Descartes, concept toujours baigné de l’absence de preuves…

J’ai parlé de biochimie thermique humaine car c’est le seul exemple dans lequel l’hypothèse posée ait la possibilité d’être réfutable. Une hypothèse est scientifique seulement si elle a la possibilité d’être réfutable, afin qu’on puisse l’invalider dans le cas où elle est fausse. Je n’ai pas parlé des énergies des esprits, parce que l’existence des esprits est une hypothèse invérifiable, il n’existe pas de données quantitatives connaissables, donc dénué de scientificité. Il n’y a donc aucun raison d’y croire, sinon pour de mauvaises raisons…

bug(arach)

Ci-gît l’ex-fin du monde du 21/12/2012, les Mayas (ou plus certainement les prophètes du New Age) se sont trompés non sans ridicule…

Bibliographie :

© 2013 John Philip C. Manson

Reproduction intégrale interdite – Tous droits réservés (voir les conditions ici : https://jpcmanson.wordpress.com/2013/03/13/a-propos-de-la-duplication-de-mes-articles-dans-vos-blogs/)

Un calcul de kilocalories

Une erreur dans le magazine S&V du mois de janvier 2012 (n°1132) ? C’est ce que semble montrer l’analyse d’un article en bas de la page 24.

  • Je cite :  «2,5 millions de kilocalories. C’est la demande énergétique annuelle d’un humain qui devra être satisfaite par les cultures en 2050 (40% de plus qu’en 2005). […] Ce qui nécessiterait la mise en culture de 200 millions à 1 milliard d’hectares de terres en plus.»

Un simple calcul montre qu’en 2005, et selon l’article de S&V, les besoins caloriques sont de 1 785 710 kilocalories par humain par an, puisque 40% de plus équivaut à un total de 2,5 millions de kilocalories.

Sachant qu’une année est égale à 365,25 jours, alors il faut diviser les besoins annuels par 365,25 pour connaître les besoins d’un humain chaque journée. Le calcul montre 4889 kcal/jour pour un homme, ce qui vaut 2,44 fois les besoins physiques moyens réels (autour de 1500 à 2000 kcal). Et 2000 kcal, c’est plutôt dans les pays développés. Bref, ça veut dire que c’est en-dessous de 2000 kcal/j si l’on prend en compte tous les pays du monde dont les pays qui souffrent de la famine…

Ainsi, 4889 kcal c’est un nombre excessif, donc incohérent, on relève donc une erreur dans les chiffres. Pourquoi ?

© 2012 John Philip C. Manson

Thermochimie : étude de divers combustibles

Une relecture minutieuse (le 1er juin 2012) de l’article présent atteste que les données mentionnées (l’enthalpie par unité de masse, synonyme de PCI) ne comportent pas d’erreurs, cela a été soigneusement vérifié. Y ont été ajoutés le cas du méthanol et du dihydrogène.

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C’est un sujet que j’ai déjà abordé.

Le présent article ajoute des détails quantitatifs supplémentaires. En outre, les gaz propane et butane sont comparés avec l’octane (essence “sans plomb”) et l’éthanol (synonyme de bioéthanol). Pour simplifier, la quantité d’eau issue des réactions de combustion est négligée volontairement.

Voici la comparaison énergétique quantitative de différents combustibles (par unité de masse de combustible) :

  • La combustion complète du dihydrogène dans le dioxygène est exothermique : énergie de 285,85 kJ/mol soit 142,92 MJ/kg.
  • La combustion complète du méthane dans le dioxygène est exothermique : énergie de 890,6 kJ/mol soit 55,6625 MJ/kg.
  • La combustion complète du propane dans le dioxygène est exothermique : énergie de 2220 kJ/mol soit 50,4545 MJ/kg.
  • La combustion complète du butane dans le dioxygène est exothermique : énergie de 2877,5 kJ/mol soit 49,612 MJ/kg.
  • La combustion complète de l’octane dans le dioxygène est exothermique : énergie de 5051 kJ/mol soit 44,307 MJ/kg.
  • La combustion complète du charbon (carbone) dans le dioxygène est exothermique : énergie de 393,5 kJ/mol soit 32,792 MJ/kg.
  • La combustion complète de l’éthanol dans le dioxygène est exothermique : énergie de 1367 kJ/mol soit 29,72 MJ/kg.
  • La combustion complète du méthanol dans le dioxygène est exothermique : énergie de 726,5 kJ/mol soit 22,7 MJ/kg.

L’expression de l’énergie produite par masse de combustible montre que le méthanol est le combustible qui produit le moins d’énergie par unité de masse, par rapport aux autres combustibles.

Comparaison des émissions massiques de CO2 par kg de gaz consumé :

  • La combustion complète du dihydrogène dans le dioxygène ne produit que de l’eau, donc 0 kg de CO2 par kg de dihydrogène. Cela n’est vrai que par des électrolyses, et c’est la solution la plus avantageuse. Mais dans les faits actuels, 95% de la production industrielle du dihydrogène est réalisée par reformage du méthane selon la réaction CH4 + O2 -> 2 H2 + CO2. La réaction produit donc 2,75 kg de CO2 par kg de méthane et 0,25 kg de dihydrogène par kg de méthane : ainsi on aura produit finalement 11 kg de CO2 pour une production de 1 kg de dihydrogène.
  • La combustion complète du méthanol dans le dioxygène produit 1,37 kg de CO2 par kg de méthanol.
  • La combustion complète de l’éthanol dans le dioxygène produit 1,91 kg de CO2 par kg d’éthanol.
  • La combustion complète du méthane dans le dioxygène produit 2,75 kg de CO2 par kg de méthane.
  • La combustion complète du propane dans le dioxygène produit 3 kg de CO2 par kg de propane.
  • La combustion complète du butane dans le dioxygène produit 3,0345 kg de CO2 par kg de butane.
  • La combustion complète de l’octane dans le dioxygène produit 3,09 kg de CO2 par kg d’octane.
  • La combustion complète du carbone dans le dioxygène produit 3,66 kg de CO2 par kg de carbone.

Le charbon (suivi de l’octane) est le combustible qui émet le plus de CO2 par unité de masse.

Équivalence énergétique de la combustion des gaz en bouteille par rapport à l’énergie électrique :

  • Une bouteille de 13 kg de propane représente une énergie thermochimique potentielle de 655,9085 MJ, soit 182,1968 kWh, soit 156541,408 kcal.
  • Une bouteille de 13 kg de butane représente une énergie thermochimique potentielle de 644,956 MJ, soit 179,1544 kWh, soit 153927,446 kcal.

Information complémentaire :

  • La combustion complète d’une charge de 13 kg de propane émet 39 kg de CO2 au total.
  • La combustion complète d’une charge de 13 kg de butane émet 39,4485 kg de CO2 au total.

Conclusion pour le gaz en bouteille :

  • Le propane est plus avantageux que le butane : pour deux quantités identiques de gaz combustible, le propane produit 1,698% d’énergie thermique de plus que le butane.
  • Si une charge de 13 kg de gaz coûte 29,00 €, alors le prix moyen de l’énergie par combustion des gaz vaut environ 16 centimes d’euro par kilowatt-heure. L’électricité d’origine nucléaire coûte environ 9 centimes d’euro par kWh. Chauffer avec du gaz revient deux fois plus cher que chauffer à l’électricité. Si on sort du nucléaire, il est absolument certain que le prix moyen du kWh c’est plus cher avec le gaz ; et la surconsommation soudaine du gaz du fait de l’abandon du nucléaire ça fera grimper les prix (le gaz étant déjà cher), à croire que c’est un coup fait exprès… Si on supprime le nucléaire on peut s’attendre à voir une grimpée du prix du gaz qui deviendra prohibitif et les conséquences sont catastrophiques… L’électricité éolienne, elle aussi, c’est plus cher que le nucléaire.
  • Une masse de 1 kg de méthane produit 1,87 fois plus d’énergie thermique que 1 kg d’éthanol. Il faut donc 1,87 kg d’éthanol pour produire autant d’énergie que 1 kg de méthane. Un véhicule qui utilise par exemple 50 kg d’éthanol dans son réservoir parcourra donc 1,87 fois moins de km que s’il avait 50 kg d’octane dans son réservoir.

BILAN TRÈS INTÉRESSANT :

La combustion complètement dans le dioxygène produit une quantité d’énergie par kg de combustible :

  • 50 milliards de kWh (soit 50 TWh) sont théoriquement productibles par 1 kg d’antimatière qui s’annihile avec 1 kg de matière. Équivaut à presque 43 mégatonnes en puissance nucléaire. On est loin de pouvoir exploiter l’antimatière…
  • 116300 à 186080 kWh sont produits par la fission nucléaire de 1 kg d’uranium enrichi, la fission n’émet pas de CO2. Un kg d’uranium fissile équivaut de 10 à 16 kilotonnes de puissance nucléaire.
  • 15,462 kWh sont produits par 1 kg de méthane, ça émet par conséquent 2,75 kg de CO2.
  • 14,015 kWh sont produits par 1 kg de propane, ça émet par conséquent 3 kg de CO2.
  • 13,78 kWh sont produits par 1 kg de butane, ça émet par conséquent 3,03 kg de CO2.
  • 12,31 kWh sont produits par 1 kg d’octane, ça émet par conséquent 3,09 kg de CO2.
  • 9,11 kWh sont produits par 1 kg de charbon (carbone), ça émet par conséquent 3,66 kg de CO2.
  • 8,26 kWh sont produits par 1 kg d’éthanol, ça émet par conséquent 1,91 kg de CO2.

Parmi les combustibles, l’éthanol est celui qui fournit le moins d’énergie par unité de masse. Au niveau du rendement, le méthane est le combustible le plus avantageux (1,87 fois plus énergétique que l’éthanol par unité de masse de combustible).

La combustion complète dans le dioxygène (excepté la fission nucléaire) produit 1 kWh selon diverses masses de combustibles :

  • 1 kWh = 0,0033 g d’uranium enrichi (ou 0,0086 g d’uranium dans réacteur à eau à cycle ouvert) , soit une émission de 0 g de CO2.
  • 1 kWh = 65 g de méthane, soit une émission de 179 g de CO2.
  • 1 kWh = 71 g de propane, soit une émission de 213 g de CO2.
  • 1 kWh = 72,6 g de butane, soit une émission de 220,3 g de CO2.
  • 1 kWh = 121 g d’éthanol, soit une émission de 231 g de CO2.
  • 1 kWh = 81 g d’octane, soit une émission de 250,3 g de CO2.
  • 1 kWh = 110 g de carbone, soit une émission de 401,8 g de CO2.

Par kWh produit, le charbon est de tous les combustibles le plus émetteur en CO2. Les centrales électriques à charbon sont donc une mauvaise option énergétique.
 

Bilan énergétique : 

  • Pour une même quantité d’énergie thermochimique produite, l’octane émet environ 8% de CO2 de plus que l’éthanol, ce qui est une marge faible.
  • Mais pour produire une énergie équivalente, il faut une masse d’environ 49% d’éthanol en plus par rapport à l’octane, ce qui est un gros inconvénient.
  • Sachant que l’octane coûte actuellement environ 1,5 € par litre à la pompe à essence, alors ça correspond à 2,13 € par kg d’octane, sachant aussi que 1 kg d’octane équivaut à 12,31 kWh, alors le prix moyen du kWh par combustion de l’octane est de 17,3 centimes d’euros, ce qui est un prix énergétique sensiblement proche du prix du kWh du gaz en bouteille (lui, environ 16 centimes d’euro par kWh produit).
  • Raisonnement réaliste : Supposons que certains décident d’arrêter tout le nucléaire au profit des centrales électriques à charbon. Si tout le nucléaire était remplacé par des centrales électriques à charbon, cela reviendrait à dire que les 508,42 milliards de kWh annuels devront être produits par le charbon au lieu de la fission de l’uranium, ça consiste à renoncer à 2732 à 4372 tonnes d’uranium seulement pour se résigner à préférer transporter à travers le monde (importation) puis brûler les 34,8 millions de tonnes annuelles de charbon venu du monde entier qui émettront ainsi 127,7 millions de tonnes de CO2 par an

© 2011 John Philip C. Manson

Le LHC du CERN et l’imposture de la fin du monde

Le LHC est sans danger : on ne peut absolument pas faire péter la Terre avec une énergie de 7 TeV car cela correspond à une énergie de 0,3 millième de milliardième de kWh (kilowatt-heure). Les ampoules électriques de 25 W ou de 40 W rayonnent une lumière dont l’énergie, dans un laps de temps de moins d’une seconde, est beaucoup plus grande que l’énergie de 7 tera-électronvolts.

Pour faire vraiment péter la (surface de) Terre, il faudrait libérer une puissance d’un grand nombre de mégatonnes avec plusieurs explosions thermonucléaires. Ni une ampoule électrique, et encore moins une particule du LHC, n’est capable de cet exploit.

La comparaison avec l’antimatière montre aussi une inégalité extrême. L’annihilation entre 500 g de matière avec autant d’antimatière produit une énergie de 24,97 milliards de  kWh.

 

Le LHC qui reconstitue des mini Big Bangs ? Déjà, un Big Bang n’est pas synonyme de trou noir. Et pour reproduire le Big Bang, il faut une température de 1032 degrés et une énergie extrêmement supérieure à celle des 7 TeV actuels. Ne pas confondre littérature de journalisme et article scientifique.

Comparaisons quantitatives :

  • 7 TeV = 1,12 µJ = 0,268 µcal. = 2 dixièmes de millionième de calorie.
  • 1 kcal (kilocalorie) = 2,61 × 1022 eV = 26,1 milliards de TeV = 3,7 milliards de fois l’énergie du LHC.
  • 1 kcal = 1000 calories = quantité de chaleur nécessaire pour augmenter de 1°C une masse de 1 kg d’eau.
  • Énergie de Planck (pour 1 mini Big Bang) = ce qui correspond à 1,22 × 1019 GeV soit 1,22 × 1016 TeV, ce qui équivaut à 1,7 × 1015 fois l’énergie d’une particule accélérée du LHC (1,7 million de milliards de fois).

Par comparaison, une tonne de TNT (trinitrotoluène) correspond à 4,184 GJ (plusieurs millions de milliards de fois l’énergie d’une particule du LHC).

 

L’annihilation d’une paire proton/antiproton libère une énergie équivalente à 1,87 GeV, soit 0,2 millième de l’énergie maximale du LHC. Cela veut dire que le LHC ne peut pas produire plus de 5000 paires de protons et d’antiprotons à la fois. Le LHC ne mobilise qu’un tout petit nombre de particules accélérées, ce qui n’est presque rien en comparaison de la production électrique avec le nucléaire civil dans une centrale. Mieux vaudrait s’inquiéter des centrales nucléaires plutôt que du LHC, compte tenu des proportions entre l’un et l’autre cas.

 

On ne peut pas engendrer des trous noirs à cause d’une énergie trop faible en regard de ce qui définit un trou noir. Pour avoir un trou noir, la masse du système solaire lui-même est insuffisante pour provoquer un effondrement gravitationnel spontané ! De même, pour comprimer la matière par des collisions entre particules afin de fabriquer un trou noir, il faut pouvoir tasser considérablement des masses minuscules en un volume extrêmement réduit, ce qui nécessite une énergie très grande qui n’est pas à la portée du LHC !

 

Quels sont les effets d’une particule accélérée de 7 TeV sur un corps humain ?

L’accélération de particules chargées électriquement est similaire à de la radioactivité.Or on connaît l’énergie cinétique d’une particule dans le LHC : 7 TeV, ce qui correspond à 1,12 µJ.

Supposons qu’un corps humain de 75 kg en moyenne soit irradié par ce rayonnement, ce qui correspond à 1,49 * 10^-8 J/kg. Ainsi, cela correspond à une dose reçue de 14,9 nSv, ou 0,0149 µSv, en une fois. Donc 1,49 µrem.

À titre de comparaison, le taux naturel de radioactivité est d’environ 0,1 µSv/h (10 µrem/h).

Je pense donc que l’irradiation avec le rayonnement d’une seule particule de 7 TeV du LHC a des effets largement inférieurs au dixième de la radioactivité naturelle ambiante. C’est négligeable. Mais si on réalise un flux de millions de particules, chacune de 7 TeV, la dose reçue est évidemment plus grande, et le seuil de danger peut être franchi rapidement.

Maintenant, si certains soutiennent toujours la thèse de la fin du monde à cause du LHC après avoir lu mon article argumenté, ils sont désormais inexcusables.

 

© 2011 John Philip C. Manson