Каква е плътността на едно яйце?

Плътността е физическо свойство на веществото, което може да се определи чрез научен експеримент. Може да сте научили, че плътността е маса, разделена на обем, което означава, че ако можете да измервате както масата, така и обема на даден обект, можете да изчислите неговата плътност. Веществото винаги ще има еднаква плътност, независимо от размера на пробата, така че плътността да може да се използва за идентифициране на веществото. Тъй като яйцето е обект, който има маса и обем, можете да изчислите неговата плътност.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Яйцата (от птици и други животни) са с доста различна плътност. Яйцата на птиците често имат плътност малко по-голяма от водата, около един грам на cm3, и потъват във вода.

Плътността се определя като масата на даден обект, разделена на неговия обем. Това твърдение може да бъде записано като уравнение: D = m / V. Обект, който има много маса в малък обем, ще има голяма плътност, а обект с малка маса в голям обем ще има малка плътност. Например оловото има много голяма плътност (11,35 g / cm3), а алуминият има сравнително малка плътност (2,70 g / cm3). Това означава, че оловото има много по-голяма маса, опакована в куб 1 метър на 1 крак на 1 метър, отколкото алуминият. Всъщност алуминиев куб с размер тежи около 170 lb., но оловен куб със същия размер тежи около 710 lb.!

Първо, нека уточним какво разбираме под „яйце“. Птиците не са единствените същества, които носят яйца; така и рибите, костенурките, змиите, жабите и насекомите, само за да назовем само няколко. В тази статия ще ограничим дискусията си до птичи яйца (птичи яйца) - по-специално кокоши яйца.

За да определим плътността на едно яйце, първо трябва да опишем компонентите на едно яйце. В края на краищата тези компоненти придават на едно яйце своята маса и обем. Според Американската дъска за яйца в IncredibleEgg.org основните части на едно яйце са:

• Черупка, която е предимно калциев карбонат и съставлява 9 до 12 процента от общото тегло на яйцето (и която всъщност е много пореста, за да може въздухът да премине през нея)
• Жълтък (жълтата част, състояща се от мазнини, протеини, минерали и витамини), която съставлява около 34 процента от течното тегло на яйцето
• Албумен (белтъкът, съставен от протеини, наред с други неща), който съставлява около 66 процента от течността на яйцето
• Въздушна клетка, която представлява джоб с въздух, намиращ се в големия край на яйцето

Може да има някои вариации на тези части.

Масата на даден обект може да бъде определена чрез използване на везна. Масата обикновено се измерва в грамове. Обемът на обекта може да бъде измерен по различни начини. Един от начините е да се измери дължината с линийка и да се изчисли обемът математически. Това е лесно да се направи, ако формата на обект е нещо като куб или сфера. За обекти, които имат неправилни форми, общ метод е да се използва методът за изместване на водата. Измерете обема на определено количество вода (да речем, например 70 ml вода), след това поставете обекта във водата и вижте колко вода измества (ако новият обем е 100 ml, тогава са изместени 30 ml вода и това е обемът на обект). За по-малки обекти обемът обикновено се измерва в милилитри или кубични сантиметри.

Може ли масата и / или обемът на кокошите яйца да варира от яйце до яйце? Да, определено.

Според IncredibleEgg.org има много фактори, които променят състава на яйцето. Яйцето може да напусне матката преждевременно и да не даде на черупката достатъчно време, за да се развие напълно, така че е по-тънко от нормалното. Съществува вероятност от жълтъци близнаци (и дори са възможни три или четири, или в случай на млади кокошки, няма жълтък). Освен това, с напредването на възрастта на кокошката, нейните яйца са по-големи. Породата и размерът на кокошката също ще повлияят на размера на яйцето. Условията на околната среда и храненето ще повлияят на размера на яйцето. Всяко от тях може да промени масата и / или обема на яйцето.

Повечето хора знаят, че даден обект ще потъне във вода, ако е по-плътен от водата и ще плава във вода, ако е по-малко плътен от водата. Много от нас са слагали яйца в тиган с вода, когато са се приготвяли да правят варени яйца. Това събитие всъщност ни даде първата индикация за плътността на яйцето: яйцата потънаха. Тъй като водата има плътност от 1 g / ml, сега знаем, че плътността на едно яйце е по-голяма от 1 g / ml.

Яйцата обаче не винаги потъват във вода. Според Министерството на земеделието в Нова Скотия, когато яйцето се излюпи за първи път, въздушната клетка в големия край на яйцето ще се разширява, докато яйцето се охлажда, изтегляйки въздух през порестата обвивка. С остаряването на яйцеклетката тази въздушна клетка ще се увеличава по размер. Това ще доведе до намаляване на плътността на яйцето с времето. Всъщност Oakdell Egg Farms описва как можете да използвате плътността на яйцата, за да определите свежестта на едно яйце. Ако яйцето потъне и седне хоризонтално във водата, то е много прясно. Ако големият край на яйцето се издигне отдолу (тъй като въздушната клетка е станала по-голяма и съдържа повече въздух), яйцето е на 1 или 2 седмици. Ако яйцето плува, то е много старо.

Осъзнавайки, че плътността на яйцето ще се промени с времето, все още изглежда достатъчно просто за изчисляване плътността на яйцето: измерете масата и обема на яйцето и след това изчислете масата, разделена на сила на звука. Фактът, че в яйцето има въздушна клетка, обаче може да усложни вашите изчисления, а необичайната форма на яйце усложнява измерването на обема.

В общия час по химия в Бостънския колеж първият експеримент, който студентите правят, е озаглавен „Колко плътно е яйце?“ Вместо да измерва маса и обем на яйцето, плътността на яйцето се определя по този начин: Поставете яйце във вода (то потъва), след което бавно добавете сол, докато яйцето просто плува (което „означава, че горната част на яйцето просто докосва върха на разтвора, без значително количество от яйцето да стърчи над решение"). По това време яйцето и солената вода имат еднаква плътност и масата и обемът на солената вода могат лесно да бъдат измерени.

Има експериментални изследвания за плътността на птичи яйца. Ето резултатите от няколко проучвания:

А. Л. Романов и А. Дж. Романов през 1949 г. (в книгата „Птичиното яйце“) дават стойност 1,033 като плътност на съдържанието на прясно кокоше яйце.

В броя на The Condor от 1974 г. C.V. Паганели, А. Олшовка и А. Ар разработи уравнение, свързващо плътността на птиче яйце с теглото на яйцето: плътност на яйцето = 1,038 х теглото на яйцата ^ 0,006.

В броя на The Condor от 1982 г. Х. Ран, Филис Паризи и К.В. Паганел събра проби от пресни яйца от 23 различни вида птици, за да изчисли плътността на съдържанието на яйца (средно 1,031 g / cm3) и първоначалната плътност на яйцата (варираща от 1,055 g / cm3 до 1,104 g / cm3). Всъщност изследването на процедурата, която са използвали за измерване на масата и обема на яйцата, показва колко сложна е процедурата: „Събрахме пресни яйца... и ги претегля както във въздух, така и във вода за определяне обема на яйцата по принципа на Архимед. След това газът във въздушната клетка беше заменен с вода, инжектирана с подкожна спринцовка, и яйцата бяха претеглени, за да се получи първоначалната маса на яйцата. "

Въпреки че има някои изследвания за определяне на плътността на едно яйце, проблемът е, че плътността дори на едно яйце може да варира. Ако трябва да знаете плътността на определено яйце в определен момент, ще трябва да определите плътността експериментално.