Was ist die Dichte eines Eies?

Dichte ist eine physikalische Eigenschaft einer Substanz, die durch wissenschaftliche Experimente bestimmt werden kann. Sie haben vielleicht gelernt, dass die Dichte Masse geteilt durch Volumen ist. Wenn Sie also sowohl die Masse als auch das Volumen eines Objekts messen können, können Sie dessen Dichte berechnen. Ein Stoff hat unabhängig von der Größe der Probe immer die gleiche Dichte, sodass die Dichte zur Identifizierung eines Stoffes verwendet werden kann. Da ein Ei ein Objekt ist, das eine Masse und ein Volumen hat, können Sie seine Dichte berechnen.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Eier (von Vögeln und anderen Tieren) sind in ihrer Dichte recht unterschiedlich. Vogeleier haben oft eine etwas größere Dichte als Wasser, etwa ein Gramm pro cm3, und sinken im Wasser.

Dichte ist definiert als die Masse eines Objekts geteilt durch sein Volumen. Diese Aussage kann als Gleichung geschrieben werden: D = m / V. Ein Objekt mit viel Masse in einem kleinen Volumen hat eine große Dichte und ein Objekt mit geringer Masse in einem großen Volumen hat eine kleine Dichte. Blei hat beispielsweise eine sehr große Dichte (11,35 g/cm3) und Aluminium eine vergleichsweise geringe Dichte (2,70 g/cm3). Dies bedeutet, dass Blei viel mehr Masse in einem 1-Fuß mal 1-Fuß mal 1-Fuß-Würfel gepackt hat als Aluminium. Tatsächlich wiegt ein Aluminiumwürfel dieser Größe etwa 170 Pfund, aber ein Bleiwürfel derselben Größe wiegt etwa 710 Pfund!

Lassen Sie uns zunächst spezifizieren, was wir unter einem „Ei“ verstehen. Vögel sind nicht die einzigen Kreaturen, die Eier legen; auch Fische, Schildkröten, Schlangen, Frösche und Insekten, um nur einige zu nennen. In diesem Artikel beschränken wir unsere Diskussion auf Vogeleier (Vogeleier) – insbesondere auf Hühnereier.

Um die Dichte eines Eies zu bestimmen, müssen wir zunächst die Bestandteile eines Eies beschreiben. Schließlich sind es diese Komponenten, die einem Ei seine Masse und sein Volumen verleihen. Laut dem American Egg Board von IncredibleEgg.org sind die Hauptteile eines Eies:

• Schale, die hauptsächlich aus Kalziumkarbonat besteht und 9 bis 12 Prozent des Gesamtgewichts des Eies ausmacht (und die tatsächlich sehr porös ist, damit Luft durchströmen kann)
• Eigelb (der gelbe Teil bestehend aus Fetten, Proteinen, Mineralstoffen und Vitaminen), der etwa 34 Prozent des Flüssiggewichts des Eies ausmacht
• Eiweiß (das unter anderem aus Proteinen bestehende Eiweiß), das etwa 66 Prozent des Flüssigkeitsgewichts des Eies ausmacht
• Luftzelle, eine Lufttasche am großen Ende des Eies

Es kann einige Variationen dieser Teile geben.

Die Masse eines Gegenstandes kann mit einer Waage bestimmt werden. Masse wird normalerweise in Gramm gemessen. Das Volumen eines Objekts kann auf unterschiedliche Weise gemessen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, die Länge mit einem Lineal zu messen und das Volumen mathematisch zu berechnen. Dies ist einfach möglich, wenn die Form eines Objekts so etwas wie ein Würfel oder eine Kugel ist. Bei Objekten mit unregelmäßigen Formen ist die Wasserverdrängungsmethode eine gängige Methode. Messen Sie das Volumen einer bestimmten Wassermenge (z. B. 70 ml Wasser), legen Sie das Objekt in das Wasser und sehen Sie wie viel Wasser es verdrängt (wenn das neue Volumen 100 ml beträgt, dann wurden 30 ml Wasser verdrängt und das ist das Volumen der of Objekt). Bei kleineren Objekten wird das Volumen typischerweise in Millilitern oder Kubikzentimetern gemessen.

Kann die Masse und/oder das Volumen von Hühnereiern von Ei zu Ei variieren? Ja definitiv.

Laut IncredibleEgg.org gibt es viele Faktoren, die das Make-up eines Eies verändern. Ein Ei kann die Gebärmutter vorzeitig verlassen und der Schale nicht genügend Zeit geben, sich vollständig zu entwickeln, sodass es dünner als normal ist. Es besteht die Möglichkeit von Zwillingseigelb (und sogar drei oder vier sind möglich, oder bei Junghennen kein Eigelb). Außerdem werden ihre Eier mit zunehmendem Alter der Henne größer. Die Rasse und Größe der Henne beeinflusst auch die Größe des Eies. Umweltbedingungen und Ernährung beeinflussen die Größe eines Eies. Jeder dieser Faktoren kann die Masse und/oder das Volumen des Eies verändern.

Die meisten Menschen wissen, dass ein Objekt im Wasser versinkt, wenn es dichter als Wasser ist, und im Wasser schwimmt, wenn es weniger dicht als Wasser ist. Viele von uns haben Eier in einen Topf mit Wasser gelegt, wenn sie sich auf die Zubereitung von gekochten Eiern vorbereiten. Dieses Ereignis gab uns tatsächlich unseren ersten Hinweis auf die Dichte eines Eies: Die Eier sanken. Da Wasser eine Dichte von 1 g/ml hat, wissen wir jetzt, dass die Dichte eines Eies größer als 1 g/ml ist.

Eier versinken jedoch nicht immer im Wasser. Nach Angaben des Landwirtschaftsministeriums von Nova Scotia dehnt sich beim Abkühlen des Eies die Luftzelle am großen Ende des Eies aus, wenn ein Ei zum ersten Mal geschlüpft ist, und zieht Luft durch die poröse Schale. Wenn das Ei altert, wird diese Luftzelle größer. Dadurch nimmt die Dichte des Eies mit der Zeit ab. Tatsächlich beschreibt Oakdell Egg Farms, wie Sie die Eierdichte verwenden können, um die Frische eines Eies zu bestimmen. Wenn das Ei sinkt und waagerecht im Wasser liegt, ist es sehr frisch. Wenn das große Ende des Eies von unten nach oben ragt (weil die Luftkammer größer geworden ist und mehr Luft enthält), ist das Ei 1 oder 2 Wochen alt. Wenn das Ei schwimmt, ist es sehr alt.

Da sich die Dichte eines Eies im Laufe der Zeit ändert, scheint die Berechnung immer noch einfach genug zu sein enough die Dichte des Eies: Messen Sie die Masse und das Volumen des Eies und berechnen Sie dann die Masse geteilt durch Volumen. Die Tatsache, dass sich im Ei eine Luftzelle befindet, kann jedoch Ihre Berechnungen erschweren, und die ungewöhnliche Form eines Eies erschwert die Volumenmessung.

Im allgemeinen Chemieunterricht am Boston College trägt das erste Experiment der Schüler den Titel „How Dense Is an Egg?“. Statt zu messen Masse und Volumen des Eies, die Eidichte wird so bestimmt: Ein Ei ins Wasser legen (es sinkt), dann langsam salzen, bis das Ei gerade schwimmt (was bedeutet, dass die Oberseite des Eies gerade die Oberseite der Lösung berührt, ohne dass eine signifikante Menge des Eies darüber hinausragt Lösung"). Zu diesem Zeitpunkt haben das Ei und das Salzwasser die gleiche Dichte und die Masse und das Volumen des Salzwassers können leicht gemessen werden.

Die Dichte von Vogeleiern wurde experimentell untersucht. Hier die Ergebnisse einiger Studien:

A. L. Romanoff und A. J. Romanoff gaben 1949 (im Buch „The Avian Egg“) den Wert 1,033 als Dichte des Inhalts eines frischen Hühnereis an.

In der Ausgabe von 1974 von „The Condor“ berichtet C.V. Paganelli, A. Olszowka und A. Ar entwickelte eine Gleichung, die die Dichte eines Vogeleis mit dem Gewicht des Eies in Beziehung setzt: Eierdichte = 1,038 x Eigewicht^0,006.

In der 1982er Ausgabe von „The Condor“ berichtet H. Rahn, Phyllis Parisi und C.V. Paganelli sammelte frische Eierproben von 23 verschiedenen Vogelarten, um sie zu berechnen die Eidichte (durchschnittlich 1,031 g/cm3) und die anfängliche Eidichte (von 1,055 g/cm3 bis 1,104 g/cm3). Tatsächlich zeigt die Untersuchung des Verfahrens zur Messung von Masse und Volumen der Eier, wie kompliziert das Verfahren ist: „Wir haben frische Eier gesammelt... und wog sie sowohl in Luft als auch in Wasser zur Bestimmung des Eivolumens nach dem archimedischen Prinzip. Das Gas in der Luftkammer wurde dann durch Wasser ersetzt, das mit einer Injektionsspritze injiziert wurde, und die Eier wurden erneut gewogen, um die ursprüngliche Eimasse zu erhalten.“

Obwohl es einige Untersuchungen gab, um die Dichte eines Eies zu bestimmen, besteht das Problem darin, dass die Dichte selbst eines Eies variieren kann. Wenn Sie die Dichte eines bestimmten Eies zu einem bestimmten Zeitpunkt wissen möchten, müssen Sie die Dichte experimentell bestimmen.