Jaká je hustota vejce?

Hustota je fyzikální vlastnost látky, kterou lze určit vědeckým experimentem. Možná jste se dozvěděli, že hustota je hmotnost dělená objemem, což znamená, že pokud můžete měřit jak hmotu, tak objem objektu, můžete vypočítat jeho hustotu. Látka bude mít vždy stejnou hustotu bez ohledu na velikost vzorku, takže hustotu lze použít k identifikaci látky. Protože vejce je předmět, který má hmotnost a objem, můžete vypočítat jeho hustotu.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Vejce (od ptáků a jiných zvířat) mají velmi různou hustotu. Ptačí vejce mají často hustotu o něco větší než voda, asi jeden gram na cm3, a ponoří se do vody.

Hustota je definována jako hmotnost objektu dělená jeho objemem. Toto tvrzení lze zapsat jako rovnici: D = m / V. Objekt, který má velkou hmotnost v malém objemu, bude mít velkou hustotu a objekt s malou hmotou ve velkém objemu bude mít malou hustotu. Například olovo má velmi vysokou hustotu (11,35 g / cm3) a hliník má poměrně malou hustotu (2,70 g / cm3). To znamená, že olovo má mnohem více hmoty zabalené do krychle o rozměrech 1 stopa a 1 stopa než hliník. Ve skutečnosti hliníková kostka této velikosti váží asi 170 lb., ale olověná kostka stejné velikosti váží kolem 710 lb.!

Nejprve si určíme, co máme na mysli pod „vejcem“. Ptáci nejsou jedinými stvořeními, která kladou vajíčka; stejně tak ryby, želvy, hadi, žáby a hmyz, abychom jmenovali alespoň některé. V tomto článku omezíme naši diskusi na ptačí vejce (ptačí vejce) - konkrétně slepičí vejce.

Abychom určili hustotu vajíčka, musíme nejprve popsat složky vajíčka. Koneckonců právě tyto komponenty dodávají vejci jeho hmotnost a objem. Podle American Egg Board na IncredibleEgg.org jsou hlavní části vejce:

• Shell, který je většinou uhličitan vápenatý a tvoří 9 až 12 procent z celkové hmotnosti vejce (a který je ve skutečnosti velmi porézní, takže vzduch může procházet)
• Žloutek (žlutá část složená z tuků, bílkovin, minerálů a vitamínů), která tvoří přibližně 34 procent tekuté hmotnosti vajíčka
• Albumin (vaječný bílek sestávající mimo jiné z bílkovin), který tvoří asi 66 procent tekuté hmotnosti vajíčka
• Vzduchová komora, což je vzduchová kapsa nacházející se na velkém konci vajíčka

Tyto části se mohou lišit.

Hmotnost předmětu lze určit pomocí váhy. Hmotnost se obvykle měří v gramech. Objem objektu lze měřit různými způsoby. Jedním ze způsobů je měření délky pomocí pravítka a matematický výpočet objemu. To lze snadno udělat, pokud je tvar objektu něco jako krychle nebo koule. U objektů, které mají nepravidelné tvary, je běžnou metodou použití metody vytěsnění vody. Změřte objem určitého množství vody (řekněme například 70 ml vody), poté vložte předmět do vody a podívejte se kolik vody vytěsní (pokud je nový objem 100 ml, bylo vytěsněno 30 ml vody a to je objem objekt). U menších objektů se objem obvykle měří v mililitrech nebo kubických centimetrech.

Může se hmotnost a / nebo objem slepičích vajec u vajec lišit? Ano, určitě.

Podle IncredibleEgg.org existuje mnoho faktorů, které mění vzhled vajíčka. Vejce může předčasně opustit dělohu a nedat skořápce dostatek času na úplné rozvinutí, takže je tenčí než obvykle. Existuje možnost žloutků s dvojčaty (jsou možné dokonce tři nebo čtyři, nebo v případě mladých slepic žádný žloutek). Stejně jako slepice stárne, její vejce jsou větší. Plemeno a velikost slepice ovlivní také velikost vajíčka. Podmínky prostředí a výživa ovlivní velikost vajíčka. Kterýkoli z nich může změnit hmotnost a / nebo objem vajíčka.

Většina lidí ví, že předmět se ponoří do vody, pokud je hustší než voda, a bude plavat ve vodě, pokud je méně hustá než voda. Mnoho z nás při přípravě vařených vajec vložilo vejce do pánve s vodou. Tato událost nám ve skutečnosti poskytla náš první údaj o hustotě vajec: vejce se potopila. Protože voda má hustotu 1 g / ml, nyní víme, že hustota vajec je větší než 1 g / ml.

Vejce se však ne vždy ponoří do vody. Podle ministerstva zemědělství v Novém Skotsku, když se vajíčko poprvé vylíhne, vzduchová buňka na jeho velkém konci se při ochlazení vajíčka roztáhne a nasává vzduch porézní skořápkou. Jak vejce stárne, zvětší se velikost tohoto vzduchového článku. To způsobí, že hustota vajíčka v průběhu času klesá. Ve skutečnosti Oakdell Egg Farms popisuje, jak můžete pomocí hustoty vajec určit čerstvost vajíčka. Pokud vejce klesá a sedí vodorovně ve vodě, je velmi čerstvé. Pokud velký konec vajíčka stoupá ze dna (protože se vzduchová buňka zvětšila a obsahuje více vzduchu), je vajíčko staré 1 nebo 2 týdny. Pokud se vejce vznáší, je velmi staré.

Uvědomujeme si, že hustota vajíčka se bude časem měnit, ale zdá se být dostatečně jednoduchá na výpočet hustota vajíčka: změřte hmotnost a objem vajíčka a poté vypočítejte hmotnost děleno objem. Skutečnost, že uvnitř vajíčka je vzduchová buňka, však může komplikovat vaše výpočty a neobvyklý tvar vajíčka komplikuje měření objemu.

V hodině obecné chemie na Boston College je první experiment, který studenti provedli, nazván „Jak husté je vejce?“ Místo měření hmotnost a objem vajec, hustota vajec se stanoví takto: Vejce vložte do vody (ponoří se), poté pomalu přidávejte sůl, dokud vejce plováky (což „znamená, že se horní část vajíčka dotkne pouze horní části roztoku, aniž by značné množství vajíčka vyčnívalo nad řešení"). V tuto chvíli mají vejce a slaná voda stejnou hustotu a lze snadno změřit hmotnost a objem slané vody.

Došlo k experimentálnímu výzkumu hustoty ptačích vajec. Zde jsou výsledky několika studií:

A. L. Romanoff a A. J. Romanoff v roce 1949 (v knize „The Avian Egg“) uvádějí hodnotu 1,033 jako hustotu obsahu čerstvého slepičího vejce.

V čísle „The Condor“ z roku 1974 C.V. Paganelli, A. Olszowka a A. Ar vyvinul rovnici vztahující se k hustotě ptačího vejce k hmotnosti vejce: hustota vajec = 1,038 x hmotnost vejce ^ 0,006.

V čísle „The Condor“ z roku 1982 H. Rahn, Phyllis Parisi a C.V. Paganelli pro výpočet shromáždil vzorky čerstvých vajec od 23 různých druhů ptáků hustota obsahu vajec (průměrně 1,031 g / cm3) a počáteční hustota vajec (pohybující se od 1,055 g / cm3 do 1,104 g / cm3). Ve skutečnosti zkoumání postupu, který použili k měření hmotnosti a objemu vajec, ukazuje, jak složitý je postup: „Sbírali jsme čerstvá vejce... a zvážil je jak ve vzduchu, tak ve vodě pro stanovení objemu vajec podle Archimédova principu. Plyn ve vzduchové cele byl poté nahrazen vodou vstřikovanou injekční stříkačkou a vejce byla znovu zvážena, aby se získala počáteční vaječná hmota. “

Ačkoli existuje výzkum, který by určoval hustotu vejce, problém spočívá v tom, že hustota dokonce i jednoho vejce se může lišit. Pokud potřebujete znát hustotu konkrétního vejce v určitou dobu, budete muset hustotu určit experimentálně.