Kolika je gustoća jaja?

Gustoća je fizikalno svojstvo tvari koje se može utvrditi znanstvenim eksperimentom. Mogli ste naučiti da je gustoća masa podijeljena s volumenom, što znači da ako možete izmjeriti i masu i volumen predmeta, možete izračunati njegovu gustoću. Tvar će uvijek imati istu gustoću bez obzira na veličinu uzorka, tako da se ta gustoća može koristiti za identifikaciju tvari. Budući da je jaje objekt koji ima masu i zapreminu, možete izračunati njegovu gustoću.

TL; DR (predugo; Nisam pročitao)

Jaja (od ptica i drugih životinja) prilično su promjenjive u gustoći. Ptičja jaja često imaju gustoću nešto veću od vode, oko jedan gram po cm3, i tonu u vodi.

Gustoća se definira kao masa predmeta podijeljena s volumenom. Ova se izjava može zapisati kao jednadžba: D = m / V. Objekt koji ima veliku masu u malom volumenu imat će veliku gustoću, a objekt s malo mase u velikom volumenu imati će malu gustoću. Na primjer, olovo ima vrlo veliku gustoću (11,35 g / cm3), a aluminij relativno malu gustoću (2,70 g / cm3). To znači da olovo ima puno više mase upakirane u kocku veličine 1 metar i 1 metar i 1 metar nego aluminij. Zapravo, aluminijska kocka te veličine teži oko 170 lb., ali olovna kocka iste veličine teška je oko 710 lb.!

Prvo odredimo što podrazumijevamo pod „jajetom“. Ptice nisu jedina stvorenja koja polažu jaja; tako i ribe, kornjače, zmije, žabe i insekti, samo da nabrojimo neke. U ovom ćemo članku ograničiti našu raspravu na ptičja jaja (posebno ptičja jaja) - posebno kokošja jaja.

Da bismo odredili gustoću jaja, prvo moramo opisati sastojke jaja. Upravo te komponente uostalom daju jajetu njegovu masu i volumen. Prema američkoj ploči za jaja na IncredibleEgg.org, glavni dijelovi jajašca su:

• Ljuska, koja je uglavnom kalcijev karbonat i čini 9 do 12 posto ukupne težine jajašca (i koja je zapravo vrlo porozna da zrak može prolaziti)
• Žumanjak (žuti dio koji se sastoji od masti, bjelančevina, minerala i vitamina), koji čini oko 34 posto tekuće težine jaja
• Bjelančevina (bjelanjak, između ostalog i bjelančevine), koji čini oko 66 posto težine jajeta u tekućini
• Zračna ćelija, koja je džep zraka koji se nalazi na velikom kraju jajeta

Mogu postojati neke varijacije ovih dijelova.

Masa predmeta može se odrediti pomoću vage. Masa se obično mjeri u gramima. Volumen predmeta može se mjeriti na različite načine. Jedan od načina je mjerenje duljine ravnalom, a volumen matematički izračunati. To je lako učiniti ako je oblik predmeta nešto poput kocke ili kugle. Za objekte nepravilnih oblika uobičajena je metoda korištenja metode istiskivanja vode. Izmjerite volumen određene količine vode (recimo, na primjer, 70 ml vode), a zatim stavite predmet u vodu i pogledajte koliko vode istiskuje (ako je nova zapremina 100 ml, tada je istisnuto 30 ml vode i to je zapremina objekt). Za manje predmete volumen se obično mjeri u mililitrima ili kubnim centimetrima.

Mogu li se masa i / ili volumen kokošjih jaja razlikovati od jaja do jaja? Da definitivno.

Prema IncredibleEgg.org, mnogi su čimbenici koji mijenjaju sastav jajašca. Jaje može prerano napustiti maternicu i neće dati ljusci dovoljno vremena da se u potpunosti razvije, pa je tanje od normalnog. Postoji mogućnost dvostrukog žumanjka (a moguća su čak tri ili četiri, ili u slučaju mladih kokoši, nema žumanjka). Također, kako koka stari, jaja su joj sve veća. Pasmina i veličina kokoši također će utjecati na veličinu jaja. Uvjeti okoliša i prehrana utjecati će na veličinu jajašaca. Bilo koji od ovih može promijeniti masu i / ili volumen jajašca.

Većina ljudi zna da će objekt potonuti u vodi ako je gušća od vode, a plutat će u vodi ako je manje gusta od vode. Mnogi od nas stavljaju jaja u posudu s vodom kad se pripremaju za izradu kuhanih jaja. Ovaj nam je događaj zapravo dao prvu naznaku gustoće jaja: jaja su potonula. Budući da voda ima gustoću od 1 g / ml, sada znamo da je gustoća jajašca veća od 1 g / ml.

Jaja, međutim, ne potonu uvijek u vodi. Prema Ministarstvu poljoprivrede Nove Škotske, kada se jaje prvi put izleže, zračna ćelija na velikom kraju jaja širit će se kako se jaje hladi, povlačeći zrak kroz poroznu ljusku. Kako jaje stari, ova će se zračna stanica povećavati. To će uzrokovati smanjenje gustoće jaja s vremenom. Zapravo, Oakdell Egg Farms opisuje kako pomoću gustoće jaja možete odrediti svježinu jaja. Ako jaje potone i vodoravno sjedne u vodu, vrlo je svježe. Ako se veliki kraj jajeta digne odozdo (jer je zračna stanica postala veća i sadrži više zraka), jaje je staro 1 ili 2 tjedna. Ako jaje pluta, vrlo je staro.

Shvaćajući da će se gustoća jaja s vremenom promijeniti, čini se da je to još uvijek dovoljno jednostavno izračunati gustoća jaja: izmjerite masu i volumen jaja, a zatim izračunajte masu podijeljenu s volumen. Činjenica da se u jajetu nalazi zračna stanica može vam zakomplicirati izračun, a neobičan oblik jajeta komplicira mjerenje volumena.

Na satu opće kemije na Boston Collegeu, prvi eksperiment koji studenti rade naslovljen je "Koliko je gusto jaje?" Umjesto da mjeri mase i volumena jaja, gustoća jaja se određuje na ovaj način: Stavite jaje u vodu (ono tone), a zatim polako dodajte sol dok jaje samo ne pluta (što „znači da vrh jajeta samo dodiruje vrh otopine, a da značajna količina jajeta ne strši iznad riješenje"). U to vrijeme jaje i slana voda imaju istu gustoću, a masa i volumen slane vode mogu se lako izmjeriti.

Provedena su eksperimentalna istraživanja gustoće ptičjih jaja. Evo rezultata nekoliko studija:

A. L. Romanoff i A. J. Romanoff 1949. (u knjizi "Ptičje jaje") dali su vrijednost 1,033 kao gustoću sadržaja svježeg kokošjeg jajeta.

U izdanju "The Condor" iz 1974. godine C.V. Paganelli, A. Olszowka i A. Ar je razvio jednadžbu koja gustoću ptičjeg jajeta odnosi na težinu jaja: gustoća jaja = 1,038 x masa jaja ^ 0,006.

U izdanju "The Condor" iz 1982. godine H. Rahn, Phyllis Parisi i C.V. Paganelli je prikupio uzorke svježih jaja od 23 različite vrste ptica kako bi izračunao gustoća sadržaja jaja (prosječno 1,031 g / cm3) i početna gustoća jaja (koja varira od 1,055 g / cm3 do 1,104 g / cm3). Zapravo, ispitivanje postupka kojim su mjerili masu i volumen jaja pokazuje koliko je postupak složen: „Sakupljali smo svježa jaja... i vagali su ih i u zraku i u vodi za određivanje volumena jaja po Arhimedovom principu. Plin u zračnoj ćeliji tada je zamijenjen vodom ubrizganom podkožnom štrcaljkom i jaja su ponovno izvagana kako bi se dobila početna masa jaja. "

Iako su postojala neka istraživanja za utvrđivanje gustoće jaja, problem je u tome što se gustoća čak i jednog jaja može razlikovati. Ako trebate znati gustoću određenog jajašca u određeno vrijeme, morat ćete eksperimentalno odrediti gustoću.