מה הצפיפות של ביצה?

צפיפות היא תכונה פיזיקלית של חומר שניתן לקבוע על ידי ניסוי מדעי. אולי למדתם שצפיפות היא מסה מחולקת בנפח, כלומר אם תוכלו למדוד את המסה וגם את הנפח של אובייקט, תוכלו לחשב את צפיפותו. חומר תמיד יהיה בעל אותה צפיפות ולא משנה גודל הדגימה, כך שניתן להשתמש בצפיפות בכדי לעזור בזיהוי חומר. מכיוון שביצה היא אובייקט שיש לו מסה ונפח, אתה יכול לחשב את צפיפותה.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

ביציות (מעופות ובעלי חיים אחרים) די משתנות בצפיפותן. ביצי ציפורים לרוב בעלות צפיפות הגבוהה מעט ממים, בערך גרם לסמ"ק ושוקעות במים.

צפיפות מוגדרת כמסה של אובייקט חלקי נפחו. ניתן לכתוב משפט זה כמשוואה: D = m / V. עצם שיש לו מסה רבה בנפח קטן יהיה בעל צפיפות גדולה, ואובייקט עם מעט מסה בנפח גדול יהיה בעל צפיפות קטנה. לדוגמא, לעופרת יש צפיפות גדולה מאוד (11.35 גרם / סמ"ק), ולאלומיניום צפיפות קטנה יחסית (2.70 גרם / סמ"ק). זה אומר שלעופרת יש הרבה יותר מסה ארוזה בקוביה של 1 מטר על 1 מטר על קוביה של 1 מטר מאשר לאלומיניום. למעשה, קוביית אלומיניום בגודל של כ -170 ק"ג, אך קוביית עופרת בגודל זהה שוקלת כ -710 ק"ג!

ראשית, בואו נציין למה אנו מתכוונים במילה "ביצה". ציפורים אינן היצורים היחידים שמטילים ביצים; כך גם דגים, צבים, נחשים, צפרדעים וחרקים, רק כדי שם כמה. במאמר זה נגביל את הדיון שלנו לביצי עופות (ביצי עופות) - ובמיוחד לביצי תרנגולת.

כדי לקבוע את צפיפות הביצה, ראשית עלינו לתאר את מרכיביה של ביצה. המרכיבים הללו הם בכל זאת שנותנים לביצה את המסה והנפח שלה. על פי מועצת הביצים האמריקאית ב- IncredibleEgg.org, החלקים העיקריים של ביצה הם:

• מעטפת, שהיא בעיקר סידן פחמתי ומהווה 9 עד 12 אחוז ממשקל הביצה (והיא למעשה נקבובית מאוד כך שאוויר יכול לעבור בה)
• חלמון (החלק הצהוב המורכב משומנים, חלבונים, מינרלים וויטמינים), המהווה כ -34 אחוז ממשקל הנוזל של הביצה
• אלבום (חלבון הביצה המורכב בין היתר מחלבונים) המהווה כ- 66 אחוז ממשקל הנוזל של הביצה
• תא אוויר, שהוא כיס אוויר שנמצא בקצה הגדול של הביצה

יכול להיות שיש וריאציה מסוימת של חלקים אלה.

ניתן לקבוע את מסת האובייקט על ידי שימוש באיזון. מסה נמדדת בדרך כלל בגרמים. ניתן למדוד את נפח האובייקט בדרכים שונות. אחת הדרכים היא למדוד אורך בעזרת סרגל, ולחשב את הנפח בצורה מתמטית. קל לעשות זאת אם צורת האובייקט היא משהו כמו קוביה או כדור. עבור עצמים בעלי צורות לא סדירות, שיטה נפוצה היא להשתמש בשיטת תזוזת המים. מדוד את נפח כמות מים מסוימת (נניח, למשל, 70 מ"ל מים) ואז הניח את החפץ במים וראה כמה מים הוא עוקר (אם הנפח החדש הוא 100 מ"ל, אז נעקרו 30 מ"ל מים וזה נפח הכמות לְהִתְנַגֵד). עבור אובייקטים קטנים יותר, הנפח נמדד בדרך כלל במיליליטר או סנטימטרים מעוקבים.

האם המסה ו / או הנפח של ביצי תרנגולת יכולות להיות שונות מביצה לביצה? כן בהחלט.

על פי IncredibleEgg.org, ישנם גורמים רבים המשנים את איפור הביצה. ביצה יכולה לעזוב את הרחם בטרם עת ולא לתת לקליפה מספיק זמן להתפתחות מלאה, ולכן היא דקה מהרגיל. יש אפשרות לחלמונים תאומים (ואפילו שלושה או ארבעה אפשריים, או במקרה של תרנגולות צעירות, אין חלמון). כמו כן, ככל שהתרנגולת מזדקנת, הביציות שלה גדולות יותר. גזע התרנגולת וגודלה ישפיעו גם על גודל הביצה. תנאי הסביבה והתזונה ישפיעו על גודל הביצה. כל אחד מאלה יכול לשנות את המסה ו / או את נפח הביצה.

רוב האנשים יודעים שחפץ ישקע במים אם הוא צפוף יותר ממים ויצוף במים אם הוא פחות צפוף ממים. רבים מאיתנו הכניסו ביצים למחבת מים כשהתכוננו להכין ביצים מבושלות. האירוע הזה למעשה נתן לנו את האינדיקציה הראשונה שלנו לצפיפות ביצה: הביצים שקעו. מכיוון שלמים יש צפיפות של 1 גרם / מ"ל, אנו יודעים כעת שצפיפות הביצה גדולה מ- 1 גרם / מ"ל.

ביצים לא תמיד שוקעות במים. על פי מחלקת החקלאות של נובה סקוטיה, כאשר ביצה נבקעת לראשונה, תא האוויר בקצה הגדול של הביצה יתרחב ככל שהביצה תתקרר ותשאב אוויר דרך הקליפה הנקבובית. ככל שהביצה מזדקנת, תא אוויר זה יגדל בגודלו. זה יגרום לצפיפות הביצית לרדת לאורך זמן. למעשה, חוות הביצים של אוקדל מתארת ​​כיצד ניתן להשתמש בצפיפות ביציות כדי לקבוע את טריות הביצה. אם הביצה שוקעת ומתיישבת אופקית במים, היא טרייה מאוד. אם הקצה הגדול של הביצה עולה מלמטה (מכיוון שתא האוויר הפך גדול יותר ומכיל יותר אוויר), הביצה בת שבוע או שבועיים. אם הביצה צפה, היא עתיקה מאוד.

מתוך הבנה שצפיפות הביצית תשתנה עם הזמן, זה עדיין נראה פשוט מספיק לחישוב צפיפות הביצה: למדוד את המסה ואת נפח הביצה, ואז לחשב את המסה חלקי ה- כרך. העובדה שיש תא אוויר בתוך הביצה, לעומת זאת, יכולה לסבך את החישובים שלך, והצורה יוצאת הדופן של ביצה מסבכת את מדידת הנפח.

בשיעור הכימיה הכללי במכללת בוסטון, הניסוי הראשון שהתלמידים עושים הוא שכותרתו "כמה צפופה ביצה?" במקום למדוד את המסה והנפח של הביצה, צפיפות הביצה נקבעת כך: הכניסו ביצה למים (היא שוקעת) ואז מוסיפים לאט מלח עד שהביצה פשוט צף (כלומר "החלק העליון של הביצה פשוט נוגע בחלק העליון של התמיסה, מבלי שכמות משמעותית של הביצה בולטת מעל פִּתָרוֹן"). בשלב זה, לביצה ולמי המלח יש אותה צפיפות, וניתן למדוד בקלות את המסה והנפח של מי המלח.

נערך מחקר ניסיוני על צפיפות ביצי העופות. להלן תוצאות ממספר מחקרים:

A.L Romanoman ו- A.J. Romanoff בשנת 1949 (בספר "ביצת העופות") העניקו את הערך 1.033 כצפיפות התכולה של ביצת תרנגולת טרייה.

בגיליון 1974 של "הקונדור" סיווה C.V. פגנלי, א. אולשובקה וא '. Ar פיתחה משוואה המתייחסת לצפיפות ביצית העופות למשקל הביצה: צפיפות ביצה = 1.038 x משקל ביצה ^ 0.006.

בגיליון 1982 של "הקונדור", ה. ראהן, פיליס פריסי ו- C.V. פגנלי אסף דגימות ביצים טריות מ -23 מיני ציפורים שונות לחישוב צפיפות תכולת הביצה (1.031 גרם / סמ"ק בממוצע) וצפיפות הביצית הראשונית (משתנה בין 1.055 גרם / סמ"ק ל -1.104 גרם / סמ"ק). למעשה, בחינת ההליך בו השתמשו למדידת מסה ונפח הביציות מראה עד כמה ההליך מורכב: "אספנו ביצים טריות... ושקל אותם גם באוויר וגם במים לצורך קביעת נפח הביצה לפי עקרון ארכימדס. לאחר מכן הוחלף גז בתא האוויר במים שהוזרקו עם מזרק היפודרמי, והביצים נשקלו מחדש כדי להשיג מסת ביצה ראשונית. "

אף על פי שהיה מחקר כלשהו כדי לקבוע את צפיפות הביצית, הבעיה היא שצפיפות אפילו ביצה אחת יכולה להשתנות. אם אתה צריך לדעת את הצפיפות של ביצה מסוימת בזמן מסוים, יהיה עליך לקבוע את הצפיפות באופן ניסיוני.