A densidade é uma propriedade física de uma substância que pode ser determinada por experimentos científicos. Você deve ter aprendido que densidade é a massa dividida pelo volume, o que significa que se você pode medir a massa e o volume de um objeto, pode calcular sua densidade. Uma substância sempre terá a mesma densidade, independentemente do tamanho da amostra, de modo que a densidade pode ser usada para ajudar a identificar uma substância. Como um ovo é um objeto que tem massa e volume, você pode calcular sua densidade.
TL; DR (muito longo; Não li)
Ovos (de pássaros e outros animais) são bastante variáveis em densidade. Os ovos de pássaros geralmente têm uma densidade ligeiramente maior que a da água, cerca de um grama por cm3, e afundam na água.
Densidade Definida
A densidade é definida como a massa de um objeto dividida por seu volume. Esta declaração pode ser escrita como uma equação: D = m / V. Um objeto que tem muita massa em um pequeno volume terá uma grande densidade, e um objeto com pouca massa em um grande volume terá uma pequena densidade. Por exemplo, o chumbo tem uma densidade muito grande (11,35 g / cm3) e o alumínio tem uma densidade comparativamente pequena (2,70 g / cm3). Isso significa que o chumbo tem muito mais massa compactada em um cubo de 1 pé por 1 pé por 1 pé do que o alumínio. Na verdade, um cubo de alumínio desse tamanho pesa cerca de 170 libras, mas um cubo de chumbo do mesmo tamanho pesa cerca de 710 libras!
Ovo Fatos
Primeiro, vamos especificar o que queremos dizer com um "ovo". Os pássaros não são as únicas criaturas a botar ovos; o mesmo acontece com peixes, tartarugas, cobras, sapos e insetos, só para citar alguns. Neste artigo, limitaremos nossa discussão aos ovos de aves (ovos de aves) - especificamente, ovos de galinha.
Para determinar a densidade de um ovo, primeiro precisamos descrever os componentes de um ovo. Afinal, são esses componentes que dão ao ovo sua massa e volume. De acordo com o American Egg Board em IncredibleEgg.org, as partes principais de um ovo são:
- Casca, que é principalmente carbonato de cálcio e representa de 9 a 12 por cento do peso total do ovo (e que na verdade é muito porosa para que o ar possa passar)
- Gema (a parte amarela que consiste em gorduras, proteínas, minerais e vitaminas), que constitui cerca de 34 por cento do peso líquido do ovo
- Albumina (a clara do ovo que consiste em proteínas, entre outras coisas), que constitui cerca de 66 por cento do peso líquido do ovo
- Célula de ar, que é uma bolsa de ar encontrada na extremidade grande do ovo
Pode haver alguma variação dessas peças.
Massa e volume de um ovo
A massa de um objeto pode ser determinada pelo uso de uma balança. A massa é normalmente medida em gramas. O volume de um objeto pode ser medido de diferentes maneiras. Uma maneira é medir o comprimento com uma régua e calcular o volume matematicamente. Isso é fácil de fazer se a forma de um objeto for algo como um cubo ou uma esfera. Para objetos com formas irregulares, um método comum é usar o método de deslocamento de água. Meça o volume de uma certa quantidade de água (digamos, por exemplo, 70 ml de água), coloque o objeto na água e veja quanta água ele desloca (se o novo volume for 100 ml, então 30 ml de água foram deslocados e esse é o volume do objeto). Para objetos menores, o volume é normalmente medido em mililitros ou centímetros cúbicos.
A massa e / ou o volume dos ovos de galinha podem variar de ovo para ovo? Sim definitivamente.
De acordo com IncredibleEgg.org, existem muitos fatores que mudam a composição de um ovo. Um óvulo pode sair prematuramente do útero e não dar à casca tempo suficiente para se desenvolver totalmente, por isso é mais fino do que o normal. Existe a possibilidade de gemas gêmeas (e até três ou quatro são possíveis, ou no caso de galinhas jovens, nenhuma gema). Além disso, à medida que a galinha envelhece, seus ovos são maiores. A raça e o tamanho da galinha também afetarão o tamanho do ovo. As condições ambientais e a nutrição afetarão o tamanho de um ovo. Qualquer um deles pode alterar a massa e / ou o volume do ovo.
Observações Iniciais
A maioria das pessoas sabe que um objeto afundará na água se for mais denso que a água e flutuará na água se for menos denso que a água. Muitos de nós colocamos ovos em uma panela com água quando nos preparamos para fazer ovos cozidos. Este evento realmente nos deu nossa primeira indicação da densidade de um ovo: os ovos afundaram. Como a água tem densidade de 1 g / ml, agora sabemos que a densidade de um ovo é maior que 1 g / ml.
Os ovos nem sempre afundam na água, no entanto. De acordo com o Departamento de Agricultura da Nova Escócia, quando um ovo é chocado pela primeira vez, a célula de ar na extremidade maior do ovo se expande conforme o ovo esfria, puxando o ar através da casca porosa. À medida que o ovo envelhece, essa célula de ar aumenta de tamanho. Isso fará com que a densidade do ovo diminua com o tempo. Na verdade, Oakdell Egg Farms descreve como você pode usar a densidade do ovo para determinar o frescor de um ovo. Se o ovo afundar e pousar horizontalmente na água, é porque está muito fresco. Se a extremidade maior do ovo se levantar do fundo (porque a célula de ar se tornou maior e contém mais ar), o ovo tem 1 ou 2 semanas de idade. Se o ovo flutuar, é muito antigo.
Determinando Experimentalmente a Densidade
Percebendo que a densidade de um ovo muda com o tempo, ainda parece simples o suficiente para calcular a densidade do ovo: meça a massa e o volume do ovo e, em seguida, calcule a massa dividida pelo volume. O fato de haver uma célula de ar dentro do ovo, entretanto, pode complicar seus cálculos, e a forma incomum de um ovo complica a medição do volume.
Na aula de química geral no Boston College, o primeiro experimento que os alunos fazem é intitulado "How Dense Is an Egg?" Em vez de medir o massa e volume do ovo, a densidade do ovo é determinada da seguinte forma: Coloque o ovo na água (afunda), depois adicione sal aos poucos até que o ovo apenas flutua (o que "significa que o topo do ovo apenas toca o topo da solução, sem uma quantidade significativa do ovo projetando-se acima do solução"). Nesse momento, o ovo e a água salgada têm a mesma densidade, e a massa e o volume da água salgada podem ser facilmente medidos.
Pesquisa Real
Houve pesquisas experimentais sobre a densidade dos ovos das aves. Aqui estão os resultados de alguns estudos:
A.L. Romanoff e A.J.Romanoff em 1949 (no livro “The Avian Egg”) deram o valor de 1,033 como a densidade do conteúdo de um ovo de galinha fresco.
Na edição de 1974 de “The Condor”, C.V. Paganelli, A. Olszowka e A. Ar desenvolveu uma equação relacionando a densidade de um ovo de ave ao peso do ovo: densidade do ovo = 1,038 x peso do ovo ^ 0,006.
Na edição de 1982 de “The Condor”, H. Rahn, Phyllis Parisi e C.V. Paganelli coletou amostras de ovos frescos de 23 espécies diferentes de pássaros para calcular a densidade do conteúdo do ovo (média 1,031 g / cm3) e a densidade inicial do ovo (variando de 1,055 g / cm3 a 1,104 g / cm3). Na verdade, o exame do procedimento que eles usaram para medir a massa e o volume dos ovos mostra o quão complicado é o procedimento: “Coletamos ovos frescos... e os pesou no ar e na água para determinação do volume do ovo pelo princípio de Arquimedes. O gás na célula de ar foi então substituído por água injetada com uma seringa hipodérmica, e os ovos foram pesados novamente para obter a massa inicial. ”
Conclusão
Embora tenha havido alguma pesquisa para determinar a densidade de um ovo, o problema é que a densidade de até mesmo um ovo pode variar. Se você precisa saber a densidade de um ovo em particular em um determinado momento, você precisará determinar a densidade experimentalmente.