Resumo: Todos os materiais são diferentes e o cobre não é exceção. Possui algumas propriedades térmicas exclusivas que podem ser desejáveis para algumas aplicações. Mas outras combinações de materiais (particularmente o alumínio) em uma panela de aço inoxidável moderna podem ter outras vantagens exclusivas que se aproximam - e de certa forma excedem - as propriedades do cobre.
(Para uma comparação detalhada das propriedades térmicas, consulte os pontos (4), (5) e (6) abaixo.)
Primeiro, um esclarecimento: apesar da menção de "aço inoxidável puro" na primeira frase da pergunta, aparentemente a questão NÃO é sobre a comparação de panelas de aço inoxidável "puras" (com base em comentários subseqüentes), mas sim de todas as panelas modernas que são basicamente de aço inoxidável a superfície de cozimento e, possivelmente, a superfície do fogão também. (O aço inoxidável puro é um terrível condutor de calor e raramente é usado atualmente nos utensílios de cozinha.)
Isso faz uma diferença significativa porque os fatores de design de panelas individuais desempenham um papel muito maior nas comparações do que apenas a superfície externa das panelas. As panelas de aço inoxidável contêm um disco de alumínio ou "núcleo" (ou um com cobre ou prata ou outra coisa)? Qual é a espessura de cada um desses materiais na panela e como eles são implantados? Forma, tamanho e outros fatores desempenharão papéis menores.
Todas essas diferenças no design tornam bastante difícil avaliar evidências "práticas", uma vez que é difícil definir qual panela de "aço inoxidável puro" seria "equivalente" a uma panela de cobre específica. Uma das exatamente as mesmas dimensões? Tem o mesmo diâmetro e design, mas com uma espessura diferente para torná-lo com o mesmo peso? Um do mesmo diâmetro, mas com uma espessura necessária para atingir um perfil de condutividade térmica semelhante na superfície de cozimento? Por esse motivo, eu diria que mesmo minhas próprias medições que foram citadas em outra resposta devem ser tratadas como evidência "anedótica". Eles apenas provam que existem diferenças em minhas panelas particulares. Eu os fiz principalmente para provar que o ferro fundido não era uma superfície de cozimento "uniforme", como é geralmente afirmado. Não afirmo que eles devam ser tomados como evidência absoluta para saber se alguma panela de cobre é "melhor" na condução de calor do que algum outro material.
Todas as outras "experiências" citadas em outras respostas (como as de McGee testes já mencionado ou estes, por outro exemplo) pode ser criticado de maneira semelhante. Não basta dizer "as panelas são aproximadamente iguais em tamanho e forma". Detalhes em espessura e design podem fazer uma enorme diferença. A menos que estabeleçamos critérios claros para o que constitui panelas "equivalentes" para a comparação, as medições realmente apenas comparam o desempenho de uma panela para outra, não das panelas de cobre (ou outros materiais) em geral para outras coisas.
O que eu do tomar minhas medidas como evidência é que - pelo menos em cenários comuns - os números de condutividade citados para vários materiais parecem alinhar-se aproximadamente a evidências práticas. O ferro fundido não é, por exemplo, magicamente "muito equilibrado", apesar dos seus terríveis números de condutividade. Cobre e alumínio, por outro lado, parecem ser mais uniformes. E o cobre parece ter uma leve vantagem térmica em meu teste anedótico, que novamente concorda com previsões teóricas.
Com o conhecimento de que esses números de condutividade parecem significar algo, a pergunta passa a ser: Podemos projetar uma panela envolvendo um design de aço inoxidável revestido (talvez com sem cobre?) que possui características semelhantes a uma panela de cobre tradicional? (E essas panelas estão disponíveis?)
E a resposta é: mais ou menos.
Parte do problema é determinar o que "melhor" significa nesta questão. Considerarei vários fatores desejáveis, por sua vez: durabilidade (1), design (2), manutenção e limpeza (3), uniformidade (4) no aquecimento, capacidade de resposta (5), capacidade de resposta (6), capacidade (7) de absorver e irradiar calor e custo (XNUMX). Enquanto a pergunta se concentra nas habilidades térmicas, os outros são explicitamente ou implicitamente invocados pela pergunta.
Na discussão a seguir, assumirei o tipo mais comum de panelas modernas de aço inoxidável aprimoradas por um disco de alumínio ou "núcleo". Alguns fabricantes de ponta produziram linhas com grossas camadas de cobre (e às vezes prata, um condutor ainda melhor) no interior, mas se comportam efetivamente como panelas de cobre, porque na verdade são feitas principalmente de cobre. (Observe que este Linha "Núcleo de Cobre" é frequentemente citado como exemplo, mas o fabricante não divulgou detalhes sobre a espessura do cobre nesta panela, portanto, na verdade, pode ser um núcleo de alumínio.)
(1) Durabilidade - As panelas modernas de aço inoxidável, mesmo as relativamente baratas, são geralmente duráveis. Embora seja possível que panelas de aço inoxidável com camadas de materiais diferentes (por exemplo, alumínio) entortem ou se separem, é muito raro, exceto em panelas realmente baratas. As panelas de cobre geralmente têm uma reputação de serem mais duráveis, mas isso provavelmente ocorre porque os poucos fabricantes restantes tendem a ser produtores de alta qualidade. O ponto de falha mais comum nas panelas é a rebitagem ou a soldagem entre a alça e a panela, mas esse é um problema de projeto e fabricação, e não depende do material da panela.
O cobre fino apresenta evidências anormais de deformação ocasionalmente, assim como as panelas de alumínio puro e fino. Na maioria dos casos, pequenas distorções podem ser corrigidas em cobre com ferramentas simples. Panelas de aço inoxidável entortam muito raramente. Mas, quando o fazem, podem ser quase impossíveis de consertar, principalmente se o empenamento também levar à separação nas camadas de alumínio ou outros materiais. Panelas grossas de alta qualidade de qualquer tipo devem ser muito duráveis, no entanto.
(2) Design - Obviamente, os dois tipos de panelas estão disponíveis em diversos modelos, mas os materiais impõem certas restrições. A principal é a densidade do cobre, que é aproximadamente 3.3 vezes a do alumínio. Assim, panelas de cobre de espessura equivalente a panelas de alumínio ou inox / alumínio geralmente serão muito mais pesadas. As panelas de cobre de linha profissional (geralmente de espessura 2.5 a 3mm) têm um peso aproximadamente semelhante ao das panelas de ferro fundido de dimensões similares. Para algumas pessoas, a inconveniência de manusear panelas pesadas pode não valer as propriedades térmicas adicionadas.
O peso do cobre também significa que as panelas de cobre tradicionais favorecem projetos com alças de ferro fundido e rebites pesados, capazes de suportar o peso. Os híbridos de aço inoxidável / alumínio mais leves podem usar outras alças projetadas para que não aqueçam excessivamente, enquanto as alças de ferro fundido no cobre ficam muito quentes durante o cozimento prolongado (exigindo um porta-panela, toalha ou talvez uma tampa de alça de panela de silicone). Algumas linhas de cobre mais finas (de espessura 1-2mm) têm outros materiais para alças, mas quase todas esquentam significativamente durante o cozimento.
Em geral, os designs de panelas de cobre tendem a seguir modelos muito tradicionais; portanto, as pessoas que desejam mais variedade em design ou ergonomia podem ter que procurar panelas de aço inoxidável.
(3) Manutenção e limpeza - O cobre tem uma reputação de alta manutenção. É verdade que se você quiser manter as panelas brilhando com um acabamento espelhado, precisará polí-las regularmente (provavelmente pelo menos algumas vezes as panelas). No entanto, a "pátina" escura que oxida gradualmente o exterior de cobre é não prejudicial ao desempenho da panela (e de fato ajudar , às vezes significativamente, veja (6) abaixo).
Se você acha que precisa de panelas para pendurar na parede e se mostrar aos visitantes, na verdade, não cozinhe em suas panelas ou esteja preparado para polir o tempo todo. Muitos cozinheiros sérios percebem que os exteriores escuros são normais; outros polem apenas duas vezes por ano ou apenas quando ocorre uma mancha indesejável significativa.
As panelas de cobre tradicionais geralmente eram forradas com estanho, que gradualmente se desgastam com o tempo e exigem retinagem. Além disso, o estanho derrete a baixas temperaturas, tornando as panelas inutilizáveis para queimar em altas temperaturas. O aquecimento de uma panela seca pode até resultar em bolhas ou derretimento do revestimento de estanho, embora isso geralmente exija uma negligência específica. Eventualmente, a lata precisará ser refeita, e há apenas um número limitado de lojas capazes de fazer isso hoje, por isso pode exigir o envio das panelas por semanas ou meses. (Também pode ser caro.) Para a maioria dos cozinheiros domésticos, isso provavelmente precisaria ser feito apenas uma vez por década com panelas de alto uso, mas é uma questão de manutenção importante a considerar.
Nas últimas décadas, no entanto, a escolha mais comum para cozinheiros domésticos foi revestir o cobre com uma camada muito fina de aço inoxidável (geralmente apenas com a espessura 0.2mm). Isso realmente não altera o desempenho da panela, e o revestimento de aço é permanente e pode ser aquecido a temperaturas mais altas. (Algumas panelas de cobre de alta qualidade também estão disponíveis com forros de prata. Eles são obviamente geralmente muito caros, mas a prata tem uma condutividade mais alta que o cobre e um ponto de fusão muito mais alto que o estanho, tornando as panelas marginalmente melhores que o cobre revestido de aço inoxidável.)
As panelas de aço inoxidável, por outro lado, geralmente são de baixa manutenção e podem ser colocadas na máquina de lavar louça, embora panelas de alto padrão com muitas camadas de vários materiais na base geralmente sugiram a lavagem das mãos quando possível. Os alimentos podem ter uma tendência maior a grudar em panelas com piores propriedades térmicas, tornando as panelas de inox mais baratas potencialmente um pouco mais difíceis de limpar após o cozimento. Mas nem bom aço inoxidável / alumínio nem bom cobre devem ter esse problema.
(4) Uniformidade no aquecimento - Aqui é onde chegamos às vantagens mais citadas do cobre. É verdade que o cobre condutividade é aproximadamente 70% superior ao alumínio, o que a maioria das pessoas toma como evidência de que o cobre tem uma vantagem culinária significativa.
Mas a condutividade nem sempre é a medida mais útil, pois é uma medida abstrata da condução de calor em uma dimensão. Isso o torna de certa forma útil como uma estimativa para determinar se um material transportará qualquer calor significativo radialmente para fora além do queimador (por exemplo, quando uma panela grande estiver em um pequeno queimador ou nas laterais de uma panela), mas não leva em consideração conta quanto calor a panela pode reter em um volume específico da panela. O último (capacidade volumétrica de calor) também é importante considerar se você deseja uma panela realmente uniforme, sem pontos quentes. O cobre ainda tem uma vantagem sobre o alumínio em volume (cerca de 40% mais capacidade de calor), mas o alumínio tem uma vantagem em peso (como o alumínio é muito menos denso, possui cerca de 2.3 vezes a capacidade de calor em peso). Este último fato significa que é possível obter uma isqueiro panela de alumínio que retém melhor o calor do que o cobre, mesmo que seja um pouco mais espessa.
Mas não aceite minha palavra. Os autores do livro recente Cozinha Modernista projetou um modelo detalhado e realizou experimentos para teste de uniformidade de diferentes materiais. Eles descobriram que você pode obter a mesma uniformidade de uma linha profissional de panelas de cobre 2.5mm usando uma bandeja de alumínio 7mm. De fato, como a uniformidade realmente depende apenas da espessura, é possível fazer com que um material realmente lento seja do tamanho de uma espessura suficiente: uma placa de aço inoxidável com uma espessura de 2.75 de polegada também seria tão "uniforme" quanto a uma cobertura de cobre de 2.5mm . Infelizmente, uma panela de aço tão espessa (22 vezes a espessura das panelas de cobre) provavelmente pesaria centenas de libras e haveria outros problemas (consulte o próximo item). Mas seria tão "igual" quanto o cobre da 1 / 8 ".
Se seu único objetivo é a uniformidade e não há pontos quentes, você só precisa aumentar a espessura da panela, seja qual for o material que for fabricado. De fato, você pode alcançar o mesmo objetivo colocando uma placa de metal (ou um disco difusor de calor) feita de cobre ou alumínio em seu queimador e colocando sua panela em cima disso. Qualquer que seja o material que você esteja usando, o calor será mais "uniforme" no geral, e isso pode ser um truque útil quando você precisar colocar uma panela muito larga em um queimador muito pequeno. o Cozinha Modernista as pessoas realmente concluíram que sua fonte de calor era muito mais importante que o design da sua panela em termos de uniformidade por esse motivo.
(5) Responsividade - Em uma panela de cozimento lento ou em uma panela grande com pimenta, a uniformidade é provavelmente a principal prioridade. (Portanto, para responder à pergunta específica sobre uma panela, recomendo comprar uma panela com fundo grosso e talvez adquirir um difusor de calor, se a uniformidade for a principal preocupação.)
Mas a uniformidade não é tudo. Alguns interpretaram mal os dados do Cozinha Modernista As conclusões citadas acima concluem que não há razão para gastar dinheiro extra em cobre ou outras panelas caras (consulte aqui, por exemplo). A solução deles é apenas comprar uma "panela grossa", independentemente do material, e se as panelas ainda estiverem ruins, coloque uma chapa grossa de alumínio sobre o queimador.
Mas esta é uma conclusão imperfeita, uma vez que uma chapa grossa de alumínio em seu fogão efetivamente transforma um fogão a gás de alto desempenho em um elétrico barato em termos de quão rápido ele pode mudar o calor, por exemplo.
As pessoas não pagam panelas caras apenas porque aquecem uniformemente. Você poderia fazer isso com qualquer material. O problema é equilibrar uniformidade com capacidade de resposta. Se você aumentar demais o calor de uma panela de ferro fundido, por exemplo, ele continuará aquecendo a comida muito tempo depois de desligar o queimador. Se você não tomar cuidado, poderá queimar facilmente os alimentos dessa maneira. Para pratos ainda mais sensíveis (aqueles que envolvem ovos, leite ou molhos grossos que podem grudar e queimar, ou ao cozinhar açúcar ou chocolate etc.), você deseja que a panela pare de aquecer imediatamente quando atingir uma faixa de temperatura estreita. É muito difícil calibrar com uma panela com alta capacidade de aquecimento, como uma panela barata excessivamente grossa. Uma placa de metal grossa no seu fogão fará o mesmo.
Para capacidade de resposta, não se trata apenas de condutividade ou capacidade de aquecimento. É a relação entre esses dois conceitos - condução e retenção de calor - que determinará se esses pontos quentes serão iguais em uma panela. Por isso, difusividade é a métrica mais apropriada, pois combina as duas opções: efetivamente mede a taxa na qual a temperatura se eleva em toda a panela, sejam pontos quentes ou frios ou uma "nova onda" de calor quando o queimador é ligado. Aqui, o cobre possui apenas uma vantagem de 20-25% sobre o alumínio.
Como a difusividade do cobre não é muito maior, podemos projetar uma panela que mudará a temperatura quase tão rapidamente quanto o alumínio. Na verdade, podemos projetar facilmente uma panela que mudará a temperatura muito rapidamente: basta torná-la ridiculamente fina. Para levar isso ao extremo, imagine cozinhar em um pedaço de papel alumínio. A película ajustará a temperatura quase imediatamente, mas não possui capacidade de aquecimento, dificultando o transporte de um calor uniforme. Pontos quentes estarão em qualquer lugar onde a fonte de calor seja irregular.
Por outro lado, se fizermos a panela de alumínio de espessura 7mm acima (provavelmente coberta de aço inoxidável), que pode ter a uniformidade do cobre 2.5mm, a panela de alumínio / inoxidável 7mm teria quase o dobro da capacidade de aquecimento da panela de cobre 2.5.
Isso se traduz em uma capacidade de resposta significativamente menor, porque quando você desliga o queimador embaixo da panela 7mm, ele tem duas vezes mais calor para dissipar da panela. Se o molho à base de ovo já estiver começando a endurecer rápido demais, você poderá ter um problema com o alumínio.
É por isso que a maioria das panelas de cobre profissionais tem uma espessura máxima de 2.5 a 3mm. A menos que você esteja fazendo uma panela ou outra coisa em que não queira que a panela mude rapidamente a temperatura, um cobre mais grosso seria contraproducente. Isso tornaria as panelas não apenas mais pesadas, mas menos responsivas. Através de tentativas e erros ao longo dos séculos, os fabricantes de cobre parecem ter descoberto que o "ponto ideal" para a espessura do cobre é de cerca de 2mm a 3mm para a maioria dos cozimentos. Mais fina, e a panela não tem o suficiente para equilibrar os pontos quentes; mais grosso e não responde. (As linhas 1.5mm que você costuma ver em lojas de cozinha sofisticadas são muito finas: os melhores restaurantes as usam servir comida em pela aparência, não pela culinária séria. Se você estiver disposto a usar a menor capacidade térmica e uniformidade do cobre 1.5mm, é melhor optar por uma panela de alumínio mais espessa, mais barata e mais leve, que pode ser uniforme e quase tão responsiva.)
Da mesma forma, os fabricantes de panelas feitas de alumínio revestido de aço inoxidável perceberam que o 7mm é muito espesso para utensílios de cozinha de uso geral, então você raramente vê alumínio espesso, exceto em panelas grandes (geralmente panelas pesadas comerciais de alumínio puro, não necessariamente em aço inoxidável).
Em vez disso, a maioria das linhas de alumínio / aço inoxidável de qualidade usa um disco ou núcleo com uma espessura de 3 a 5mm, o que torna as panelas mais próximas da capacidade de resposta do cobre espesso, mas não tão uniforme.
Portanto, não é possível obter uma correspondência exata com as propriedades térmicas do cobre com uma panela de alumínio / aço inoxidável. Mas você pode se aproximar. Não há nada mágico no "ponto doce de cobre" que diz que é sempre o melhor. Se você deseja uma panela com uma resposta um pouco mais rápida do que o cobre, com melhor retenção (e muito mais leve), mas não tão uniforme quanto, pode obtê-la em uma boa panela de alumínio / aço inoxidável.
(6) Capacidade de absorver e irradiar calor - Este é frequentemente negligenciado nas comparações, mas na verdade pode ter efeitos significativos. Todas as propriedades discutidas até agora têm a ver com a rapidez com que o calor se move dentro a panela. Mas cozinhar também requer que o calor seja transferido na panela, e depois fora da panela na comida. Na cozinha tradicional a gás, a maior parte desse calor é transferida por condução (materiais em contato direto) e convecção (correntes de ar ao redor da panela). No entanto, existe um terceiro método de propagação de calor por radiação, que é particularmente relevante para fogões elétricos (e especialmente muitos dos tampos de vidro).
Panelas mais escuras absorvem melhor o calor e emitem mais rápido. É a razão pela qual as panelas escuras assam bolos marrons mais rapidamente, e porque o ferro fundido dourará os alimentos mais rapidamente do que alguns outros materiais. A propriedade que mede isso é conhecida como emissividade.
É por isso que você realmente está prejudicando suas panelas de cobre, brilhando demais. Uma panela brilhante reflete o calor, assim como reflete a luz visível. As panelas de aço inoxidável têm um acabamento brilhante natural que realmente não desaparece (embora possa ficar monótono com o tempo). Se seus elementos de aquecimento usarem muito calor radiante, as panelas de aço inoxidável sempre refletirão muito desse calor e não funcionarão com a mesma eficiência.
O cobre, por outro lado, gradualmente escurecerá de cor com o uso, aumentando assim a taxa na qual a panela absorve o calor (bem como a velocidade com que ela se dissipa quando removida do calor). Novamente, é principalmente relevante para situações de cozimento que envolvem muito calor radiante, mas os efeitos podem ser notados e significativos.
(Deseja evidências "práticas" novamente? Veja isto fio onde um cara adquiriu uma panela de cobre totalmente nova com um acabamento espelhado e descobriu que ele não podia nem ferver água rapidamente em seu fogão elétrico com tampo de vidro. Ele achou que estava com defeito. Após uma semana de uso, o cobre embotou e escureceu, e na verdade respondeu como deveria.)
(7) Custo - Este é o último - e mais óbvio - fator. O cobre custa muito. Vale a pena? Somente se você desejar as características específicas mencionadas acima: uma combinação específica de uniformidade e capacidade de resposta rápida. Isso é útil principalmente para alguns pratos particularmente sensíveis que exigem uma panela uniforme e que podem "parar um centavo" no aquecimento quando necessário. Mesmo muitas dessas coisas podem ser preparadas em banho-maria ou algo assim, desde que não exijam aquecimento acima da fervura.
Se você deseja principalmente uniformidade para algumas aplicações (como uma panela?), Basta ir com uma panela mais grossa. Se você quiser mais capacidade de resposta, escolha uma panela mais fina. (Anos atrás, um pouco de ferro fundido era significativamente mais fino do que hoje, porque foi projetado para cozinhar para todos os fins. Até o ferro fundido pode parecer relativamente sensível se for fino o suficiente - mas terá grandes pontos quentes.)
O cobre tem um equilíbrio superior, mas, em muitos casos, uma combinação de alumínio / aço inoxidável funciona muito bem. De fato, como indiquei, em alguns casos pode ser melhor se você deseja uma capacidade de resposta um pouco maior em uma panela mais leve. (É por isso que eu não recomendo uma linha de cobre 1.5mm, a menos que você a compre apenas pela aparência: não é tão durável e pode ser imitada no desempenho com uma panela de alumínio barata. Se você deseja comprar cobre , o saldo médio da maioria das panelas é de cerca de 2.5mm.)
Um fator final a considerar no custo é a eficiência. Uma panela que pode conduzir calor mais rapidamente transmitirá mais calor através dela, em vez de refletir o calor ao seu redor. (E, como observei acima, o acabamento escuro do cobre desgastado é ainda melhor nisso.) Com a maioria das panelas, grande parte do calor do fogão é refletida em torno da panela e aquece a cozinha, e não a comida. O cobre transferirá mais energia diretamente para os alimentos. Com o tempo, isso pode economizar uma pequena quantia em economia de energia. Comparado a uma panela de alumínio bem projetada, talvez não muito, mas comparada a utensílios de cozinha menos eficientes, você pode economizar alguns dólares por mês em energia se cozinhar regularmente. Durante algumas décadas, alguns dólares por mês podem acumular-se a centenas ou milhares de dólares.
Esse é um argumento para comprar cobre? Não necessariamente. Mas faz parecer mais acessível. Na verdade, é realmente um argumento para qualquer utensílio mais eficiente e durável, mesmo que custe um pouco mais. Da mesma forma, uma panela de alumínio / aço inoxidável melhor pode custar mais, mas se tiver um melhor equilíbrio da espessura do alumínio, for mais durável (que pode durar muitos anos) e ser razoavelmente eficiente em termos de energia, também poderá se pagar ao longo do tempo. economia de energia.