Wat is de dichtheid van een ei?

Dichtheid is een fysieke eigenschap van een stof die kan worden bepaald door wetenschappelijk experiment. Je hebt misschien geleerd dat dichtheid massa is gedeeld door volume, wat betekent dat als je zowel de massa als het volume van een object kunt meten, je de dichtheid kunt berekenen. Een stof zal altijd dezelfde dichtheid hebben, ongeacht de grootte van het monster, zodat de dichtheid kan worden gebruikt om een ​​stof te identificeren. Omdat een ei een object is met een massa en een volume, kun je de dichtheid ervan berekenen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Eieren (van vogels en andere dieren) zijn nogal variabel in dichtheid. Vogeleieren hebben vaak een dichtheid die iets groter is dan die van water, ongeveer één gram per cm3, en zinken in water.

Dichtheid wordt gedefinieerd als de massa van een object gedeeld door het volume. Deze uitspraak kan worden geschreven als een vergelijking: D = m / V. Een object met veel massa in een klein volume zal een grote dichtheid hebben, en een object met weinig massa in een groot volume zal een kleine dichtheid hebben. Zo heeft lood een zeer grote dichtheid (11,35 g/cm3) en aluminium een ​​relatief kleine dichtheid (2,70 g/cm3). Dit betekent dat lood veel meer massa bevat in een kubus van 1 voet bij 1 voet bij 1 voet dan aluminium. In feite weegt een aluminium kubus van die grootte ongeveer 170 lb., maar een loden kubus van dezelfde grootte weegt ongeveer 710 lb.!

Laten we eerst specificeren wat we bedoelen met een 'ei'. Vogels zijn niet de enige wezens die eieren leggen; dat geldt ook voor vissen, schildpadden, slangen, kikkers en insecten, om er maar een paar te noemen. In dit artikel zullen we onze discussie beperken tot vogeleieren (vogeleieren) - in het bijzonder kippeneieren.

Om de dichtheid van een ei te bepalen, moeten we eerst de componenten van een ei beschrijven. Het zijn immers deze componenten die een ei zijn massa en volume geven. Volgens de American Egg Board op IncredibleEgg.org zijn de belangrijkste onderdelen van een ei:

• Schaal, dat voornamelijk uit calciumcarbonaat bestaat en 9 tot 12 procent van het totale gewicht van het ei uitmaakt (en dat eigenlijk heel poreus is zodat er lucht doorheen kan)
• Dooier (het gele deel bestaande uit vetten, eiwitten, mineralen en vitamines), dat ongeveer 34 procent van het vloeibare gewicht van het ei uitmaakt
• Albumine (het eiwit dat onder andere uit eiwitten bestaat), dat ongeveer 66 procent uitmaakt van het vloeibare gewicht van het ei
• Luchtcel, een luchtzak aan het grote uiteinde van het ei

Er kan enige variatie zijn op deze onderdelen.

De massa van een object kan worden bepaald met behulp van een balans. Massa wordt meestal gemeten in grammen. Het volume van een object kan op verschillende manieren worden gemeten. Een manier is om de lengte te meten met een liniaal en het volume wiskundig te berekenen. Dit is gemakkelijk te doen als de vorm van een object zoiets is als een kubus of een bol. Voor objecten met een onregelmatige vorm is een veelgebruikte methode om de waterverplaatsingsmethode te gebruiken. Meet het volume van een bepaalde hoeveelheid water (zeg bijvoorbeeld 70 ml water), plaats het object in het water en kijk hoeveel water het verplaatst (als het nieuwe volume 100 ml is, dan is 30 ml water verplaatst en dat is het volume van de voorwerp). Voor kleinere objecten wordt het volume meestal gemeten in milliliter of kubieke centimeter.

Kan de massa en/of het volume van kippeneieren variëren van ei tot ei? Ja absoluut.

Volgens IncredibleEgg.org zijn er veel factoren die de samenstelling van een ei veranderen. Een ei kan de baarmoeder voortijdig verlaten en de schaal niet genoeg tijd geven om zich volledig te ontwikkelen, dus het is dunner dan normaal. Er is de mogelijkheid van dubbele dooiers (en zelfs drie of vier zijn mogelijk, of in het geval van jonge hennen, geen dooier). Naarmate de kip ouder wordt, worden haar eieren ook groter. Het ras en de grootte van de kip hebben ook invloed op de grootte van het ei. Omgevingsomstandigheden en voeding hebben invloed op de grootte van een ei. Elk van deze kan de massa en/of het volume van het ei veranderen.

De meeste mensen weten dat een object in water zal zinken als het dichter is dan water en zal drijven in water als het minder dicht is dan water. Velen van ons hebben eieren in een pan met water gedaan bij het bereiden van gekookte eieren. Deze gebeurtenis gaf ons eigenlijk onze eerste indicatie van de dichtheid van een ei: de eieren zonken. Omdat water een dichtheid heeft van 1 g/ml, weten we nu dat de dichtheid van een ei groter is dan 1 g/ml.

Eieren zinken echter niet altijd in water. Volgens het Nova Scotia Department of Agriculture zal, wanneer een ei voor het eerst wordt uitgebroed, de luchtcel aan het brede uiteinde van het ei uitzetten als het ei afkoelt, waardoor lucht door de poreuze schaal wordt getrokken. Naarmate het ei ouder wordt, zal deze luchtcel in omvang toenemen. Hierdoor zal de dichtheid van het ei na verloop van tijd afnemen. In feite beschrijft Oakdell Egg Farms hoe u de eidichtheid kunt gebruiken om de versheid van een ei te bepalen. Als het ei zinkt en horizontaal in het water ligt, is het erg vers. Als het brede uiteinde van het ei van de bodem omhoog komt (omdat de luchtcel groter is geworden en meer lucht bevat), is het ei 1 of 2 weken oud. Als het ei drijft, is het erg oud.

Beseffend dat de dichtheid van een ei in de loop van de tijd zal veranderen, lijkt het nog steeds eenvoudig genoeg om te berekenen de dichtheid van het ei: meet de massa en het volume van het ei en bereken vervolgens de massa gedeeld door de volume. Het feit dat er zich een luchtcel in het ei bevindt, kan uw berekeningen echter bemoeilijken, en de ongebruikelijke vorm van een ei bemoeilijkt de volumemeting.

In de algemene scheikundeles aan het Boston College is het eerste experiment dat de studenten doen getiteld "Hoe dicht is een ei?" In plaats van het meten van de massa en volume van het ei, wordt de eidichtheid op deze manier bepaald: leg een ei in water (het zinkt), voeg dan langzaam zout toe totdat het ei net drijft (wat betekent dat de bovenkant van het ei net de bovenkant van de oplossing raakt, zonder dat er een significante hoeveelheid van het ei boven de oplossing"). Op dit moment hebben het ei en het zoute water dezelfde dichtheid en kunnen de massa en het volume van het zoute water gemakkelijk worden gemeten.

Er is experimenteel onderzoek gedaan naar de dichtheid van vogeleieren. Hier zijn de resultaten van een paar onderzoeken:

A.L. Romanoff en A.J.Romanoff gaven in 1949 (in het boek "The Avian Egg") de waarde 1,033 als de dichtheid van de inhoud van een vers kippenei.

In de uitgave van 1974 van "The Condor" schreef C.V. Paganelli, A. Olszowka en A. Ar ontwikkelde een vergelijking die de dichtheid van een vogelei relateert aan het gewicht van het ei: eidichtheid = 1,038 x eigewicht ^ 0,006.

In de uitgave van 1982 van "The Condor", H. Rahn, Phyllis Parisi en C.V. Paganelli verzamelde verse eiermonsters van 23 verschillende vogelsoorten om te berekenen de eierdichtheid (gemiddeld 1,031 g/cm3) en de initiële eidichtheid (variërend van 1,055 g/cm3 tot 1,104 g/cm3). Onderzoek van de procedure die ze gebruikten om de massa en het volume van de eieren te meten, laat zien hoe ingewikkeld de procedure is: "We hebben verse eieren verzameld... en woog ze zowel in lucht als in water voor het bepalen van het eivolume volgens het principe van Archimedes. Gas in de luchtcel werd vervolgens vervangen door water dat werd geïnjecteerd met een injectiespuit en de eieren werden opnieuw gewogen om de initiële eimassa te verkrijgen."

Hoewel er enig onderzoek is gedaan om de dichtheid van een ei te bepalen, is het probleem dat de dichtheid van zelfs één ei kan variëren. Als je de dichtheid van een bepaald ei op een bepaald moment wilt weten, moet je de dichtheid experimenteel bepalen.