A sűrűség az anyag fizikai tulajdonsága, amelyet tudományos kísérletekkel lehet meghatározni. Megtanulhatta, hogy a sűrűség a tömeg osztva a térfogattal, ami azt jelenti, hogy ha meg tudja mérni egy tárgy tömegét és térfogatát, akkor kiszámíthatja annak sűrűségét. Egy anyagnak mindig azonos a sűrűsége, függetlenül a minta méretétől, így ez a sűrűség felhasználható az anyag azonosításához. Mivel a tojás olyan tárgy, amelynek van tömege és térfogata, kiszámíthatja annak sűrűségét.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A (madarakból és más állatokból származó) tojások sűrűsége meglehetősen változó. A madártojások sűrűsége gyakran valamivel nagyobb, mint a víz, körülbelül egy gramm / cm3, és vízbe süllyednek.
Meghatározott sűrűség
A sűrűséget úgy definiáljuk, mint egy objektum tömegét elosztva annak térfogatával. Ez az állítás egyenletként írható: D = m / V. Azoknak a tárgyaknak, amelyek kis tömegben nagy tömegűek, nagy a sűrűségük, és a kis tömegű, nagy térfogatú tárgyaknak kis a sűrűsége. Például az ólom sűrűsége nagyon nagy (11,35 g / cm3), az alumíniumé pedig viszonylag kicsi (2,70 g / cm3). Ez azt jelenti, hogy az ólom sokkal nagyobb tömeggel van csomagolva egy 1 és 1 láb közötti kockákra, mint az alumínium. Valójában egy ekkora alumíniumkocka súlya körülbelül 170 font, de az azonos méretű ólomkocka súlya körülbelül 710 font!
Tojás Tények
Először határozzuk meg, mit értünk „tojás” alatt. A madarak nem az egyetlen lények, akik tojást raknak; így a halak, teknősök, kígyók, békák és rovarok is, csak néhányat említve. Ebben a cikkben a vita tárgyát a madártojásokra (madártojásokra) korlátozzuk - pontosabban a tyúktojásokra.
A tojás sűrűségének meghatározásához először le kell írnunk a tojás összetevőit. Végül is ezek az összetevők adják a tojás tömegét és térfogatát. Az American Egg Board szerint az IncredibleEgg.org webhelyen a tojás fő részei:
- Héj, amely többnyire kalcium-karbonát és a tojás teljes tömegének 9–12% -át teszi ki (és amely valójában nagyon porózus, hogy a levegő át tudjon jutni)
- Sárgája (a sárga rész zsírokból, fehérjékből, ásványi anyagokból és vitaminokból áll), amely a tojás folyékony tömegének körülbelül 34 százalékát teszi ki
- Albumen (a tojásfehérje, amely többek között fehérjékből áll), amely a tojás folyékony tömegének körülbelül 66 százalékát teszi ki
- Légcellák, amelyek a tojás nagy végén található levegő zsebe
Ezeknek a részeknek némi változata lehet.
Tojás tömege és térfogata
A tárgy tömegét mérleg segítségével lehet meghatározni. A tömeget általában grammban mérik. Az objektum térfogata különböző módon mérhető. Az egyik módszer a vonalzóval történő hosszmérés és a térfogat matematikai kiszámítása. Ezt könnyű megtenni, ha egy tárgy alakja olyan, mint egy kocka vagy egy gömb. A szabálytalan alakú tárgyak esetében általános módszer a vízkiszorítási módszer alkalmazása. Mérje meg egy bizonyos mennyiségű víz (például 70 ml víz) térfogatát, majd helyezze a tárgyat a vízbe, és nézze meg mennyi vizet kiszorít (ha az új térfogat 100 ml, akkor 30 ml vizet kiszorítottak, és ez a tárgy). Kisebb tárgyak esetében a térfogatot általában milliliterben vagy köbcentiméterben mérik.
Változhat-e a tyúktojások tömege és / vagy térfogata tojásonként? Igen határozottan.
Az IncredibleEgg.org szerint sok tényező változtatja meg a tojás sminkjét. A petesejt idő előtt elhagyhatja a méhet, és nem ad elegendő időt a héj számára a teljes fejlődéshez, ezért vékonyabb a normálnál. Van iker sárgája (és akár három vagy négy is lehetséges, vagy fiatal tyúkok esetében nincs sárgája). A tyúk öregedésével a petesejtjei is nagyobbak. A tyúk fajtája és mérete a tojás méretét is befolyásolja. A környezeti feltételek és a táplálkozás befolyásolják a tojás méretét. Ezek bármelyike megváltoztathatja a tojás tömegét és / vagy térfogatát.
Első megfigyelések
A legtöbb ember tudja, hogy egy tárgy süllyed a vízbe, ha sűrűbb, mint a víz, és lebeg a vízben, ha kevésbé sűrű, mint a víz. Sokan tettünk tojást egy serpenyő vízbe, amikor felkészültünk a főtt tojás készítésére. Ez az esemény tulajdonképpen megadta nekünk az első jelzést a tojás sűrűségéről: a peték elsüllyedtek. Mivel a víz sűrűsége 1 g / ml, ma már tudjuk, hogy a tojás sűrűsége nagyobb, mint 1 g / ml.
A tojás azonban nem mindig süllyed a vízben. Az Új-Skóciai Mezőgazdasági Minisztérium szerint, amikor egy tojást először kikelnek, a tojás nagy végén levő légsejt kitágul, amikor a tojás lehűl, és a porózus héjon keresztül levegőt von be. A petesejt öregedésével ez a légsejt mérete megnő. Ez a tojás sűrűségét az idő múlásával csökkenti. Valójában az Oakdell Egg Farms leírja, hogyan használhatja a tojás sűrűségét a tojás frissességének meghatározásához. Ha a tojás süllyed és vízszintesen ül a vízben, akkor nagyon friss. Ha a tojás nagy vége felfelé emelkedik (mert a légsejt nagyobb lett és több levegőt tartalmaz), a tojás 1 vagy 2 hetes. Ha a tojás lebeg, akkor nagyon öreg.
A sűrűség kísérleti meghatározása
Felismerve, hogy a tojás sűrűsége idővel változni fog, még mindig elég egyszerűnek tűnik a számításhoz a tojás sűrűsége: mérjük meg a tojás tömegét és térfogatát, majd számítsuk ki a tömeget elosztva hangerő. Az a tény azonban, hogy a tojásban van egy légsejt, megnehezítheti a számításokat, a tojás szokatlan alakja pedig megnehezíti a térfogatmérést.
A Boston College általános kémiaóráján az első kísérlet, amelyet a hallgatók végeznek, „Mennyire sűrű egy tojás?” Címmel A mérés helyett a tojás tömege és térfogata, a tojás sűrűségét így határozzuk meg: Tegyünk egy tojást vízbe (süllyed), majd lassan sózzuk, amíg a tojás éppen meg nem lebeg (ami azt jelenti, hogy a tojás teteje csak az oldat tetejét érinti, anélkül, hogy a petesejt jelentős része kiemelkedne a megoldás"). Ebben az időben a tojás és a sós víz azonos sűrűségű, a sós víz tömege és térfogata könnyen mérhető.
Aktuális kutatás
Kísérleti kutatások folynak a madártojások sűrűségére vonatkozóan. Íme néhány tanulmány eredménye:
A.L. Romanoff és A.J.Romanoff 1949-ben (a „The Avian Egg” könyvben) 1,033 értéket adott meg egy friss tyúktojás tartalmának sűrűségeként.
A „The Condor” 1974-es számában C.V. Paganelli, A. Olszowka és A. Ar kifejlesztett egy egyenletet, amely a madártojás sűrűségét a tojás tömegével kapcsolta össze: tojássűrűség = 1,038 x tojás tömege ^ 0,006.
A „The Condor” 1982-es számában H. Rahn, Phyllis Parisi és C.V. Paganelli friss tojásmintákat gyűjtött 23 különböző madárfajból a kiszámításához a tojástartalom sűrűsége (átlagosan 1,031 g / cm3) és a kezdeti tojássűrűség (1,055 g / cm3 és 1,104 g / cm3 között változik). Valójában a tojások tömegének és térfogatának mérésére használt eljárás vizsgálata megmutatja, mennyire bonyolult az eljárás: „Friss tojásokat gyűjtöttünk... és levegőben és vízben egyaránt lemérte őket, hogy Archimedes elvével meghatározzák a tojás térfogatát. A légcellában lévő gázt ezután injekciós fecskendővel befecskendezett vízzel helyettesítették, és a petéket újra lemérték, hogy megkapják a kezdeti tojástömeget. ”
Következtetés
Bár a petesejt sűrűségének meghatározására volt néhány kutatás, a probléma az, hogy akár egy tojás sűrűsége is változhat. Ha ismernie kell egy adott tojás sűrűségét egy adott időpontban, akkor kísérletileg meg kell határoznia a sűrűséget.