Какая плотность яйца?

Плотность - это физическое свойство вещества, которое может быть определено научным экспериментом. Возможно, вы узнали, что плотность - это масса, разделенная на объем, что означает, что, если вы можете измерить как массу, так и объем объекта, вы можете вычислить его плотность. Вещество всегда будет иметь одинаковую плотность независимо от размера образца, поэтому эту плотность можно использовать для идентификации вещества. Поскольку яйцо - это объект, имеющий массу и объем, вы можете рассчитать его плотность.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Плотность яиц (птиц и других животных) весьма различна. Птичьи яйца часто имеют плотность немного больше, чем вода, около одного грамма на см3, и тонут в воде.

Плотность определяется как масса объекта, деленная на его объем. Это утверждение можно записать в виде уравнения: D = m / V. Объект, который имеет большую массу в небольшом объеме, будет иметь большую плотность, а объект с небольшой массой в большом объеме будет иметь небольшую плотность. Например, свинец имеет очень большую плотность (11,35 г / см3), а алюминий - сравнительно небольшую плотность (2,70 г / см3). Это означает, что свинец имеет гораздо большую массу, упакованную в куб размером 1 фут на 1 фут на 1 фут, чем алюминий. Фактически, алюминиевый куб такого размера весит около 170 фунтов, а свинцовый куб того же размера весит около 710 фунтов!

Во-первых, давайте уточним, что мы подразумеваем под "яйцом". Не только птицы откладывают яйца; то же самое делают рыбы, черепахи, змеи, лягушки и насекомые, и это лишь некоторые из них. В этой статье мы ограничимся обсуждением птичьих яиц (птичьих яиц), а именно куриных яиц.

Чтобы определить плотность яйца, нам сначала нужно описать компоненты яйца. Ведь именно эти компоненты придают яйцу массу и объем. Согласно данным Американской яичной доски на IncredibleEgg.org, основными частями яйца являются:

• Скорлупа, которая в основном состоит из карбоната кальция и составляет от 9 до 12 процентов от общего веса яйца (и на самом деле очень пористая, чтобы воздух мог проходить через нее).
• Желток (желтая часть, состоящая из жиров, белков, минералов и витаминов), который составляет около 34 процентов жидкой массы яйца.
• Альбумин (яичный белок, состоящий, среди прочего, из белков), составляющий около 66 процентов жидкой массы яйца.
• Воздушная ячейка, представляющая собой воздушный карман на большом конце яйца.

Могут быть некоторые вариации этих частей.

Массу объекта можно определить с помощью весов. Масса обычно измеряется в граммах. Объем объекта можно измерить по-разному. Один из способов - измерить длину линейкой и математически рассчитать объем. Это легко сделать, если объект имеет форму куба или сферы. Для объектов неправильной формы распространенным методом является использование метода вытеснения воды. Измерьте объем определенного количества воды (например, 70 мл воды), затем поместите предмет в воду и посмотрите сколько воды вытесняет (если новый объем 100 мл, значит вытеснено 30 мл воды и это объем объект). Для небольших объектов объем обычно измеряется в миллилитрах или кубических сантиметрах.

Может ли масса и / или объем куриных яиц варьироваться от яйца к яйцу? Определенно да.

Согласно IncredibleEgg.org, есть много факторов, которые меняют состав яйца. Яйцо может преждевременно покинуть матку и не дать скорлупе достаточно времени для полного развития, поэтому она тоньше, чем обычно. Возможны двойные желтки (и даже три или четыре, или, в случае молодых кур, желток не будет). Кроме того, по мере взросления курицы ее яйца становятся больше. Порода и размер курицы также влияют на размер яйца. Условия окружающей среды и питание влияют на размер яйца. Любой из них может изменить массу и / или объем яйца.

Большинство людей знает, что объект утонет в воде, если он плотнее воды, и будет плавать в воде, если он менее плотен, чем вода. Многие из нас кладут яйца в кастрюлю с водой, когда готовятся сделать вареные яйца. Это событие фактически дало нам первое представление о плотности яйца: яйца утонули. Поскольку вода имеет плотность 1 г / мл, теперь мы знаем, что плотность яйца больше 1 г / мл.

Однако яйца не всегда тонут в воде. По данным Министерства сельского хозяйства Новой Шотландии, когда яйцо вылупляется впервые, воздушная ячейка на большом конце яйца будет расширяться по мере охлаждения яйца, втягивая воздух через пористую скорлупу. По мере старения яйца эта воздушная ячейка будет увеличиваться в размерах. Это приведет к уменьшению плотности яйца со временем. Фактически, Oakdell Egg Farms описывает, как можно использовать плотность яйца для определения свежести яйца. Если яйцо тонет и лежит в воде горизонтально, оно очень свежее. Если большой конец яйца поднимается снизу вверх (поскольку воздушная камера стала больше и содержит больше воздуха), возраст яйца составляет 1-2 недели. Если яйцо плавает, значит, оно очень старое.

Понимая, что плотность яйца со временем будет меняться, все еще кажется достаточно простым вычислить плотность яйца: измерьте массу и объем яйца, а затем вычислите массу, разделенную на объем. Однако тот факт, что внутри яйца есть воздушная ячейка, может усложнить ваши вычисления, а необычная форма яйца затрудняет измерение объема.

На уроке общей химии в Бостонском колледже студенты проводят первый эксперимент под названием «Насколько плотно яйцо?» Вместо того, чтобы измерять массы и объема яйца, плотность яйца определяется следующим образом: опустите яйцо в воду (оно тонет), затем медленно добавьте соль, пока яйцо не станет ровным. плавает (что «означает, что верхняя часть яйца просто касается верха раствора, при этом значительное количество яйца не выступает над решение"). В это время яйцо и соленая вода имеют одинаковую плотность, и можно легко измерить массу и объем соленой воды.

Были проведены экспериментальные исследования плотности птичьих яиц. Вот результаты нескольких исследований:

А.Л. Романофф и А.Дж. Романов в 1949 году (в книге «Птичье яйцо») дали значение 1,033 как плотность содержимого свежего куриного яйца.

В выпуске «Кондора» за 1974 г. C.V. Паганелли, А. Ольшовка и А. Ар разработал уравнение, связывающее плотность птичьего яйца с весом яйца: плотность яйца = 1,038 x вес яйца ^ 0,006.

В выпуске «Кондора» за 1982 год Х. Ран, Филлис Паризи и К.В. Паганелли собрал образцы свежих яиц от 23 различных видов птиц для расчета плотность содержимого яиц (в среднем 1,031 г / см3) и начальная плотность яиц (от 1,055 г / см3 до 1,104 г / см3). Фактически, изучение процедуры, которую они использовали для измерения массы и объема яиц, показывает, насколько сложна эта процедура: «Мы собрали свежие яйца... и взвешивали их как в воздухе, так и в воде для определения объема яйца по принципу Архимеда. Затем газ в воздушной камере был заменен водой, введенной шприцем для подкожных инъекций, и яйца были повторно взвешены, чтобы получить исходную массу яйца ».

Хотя было проведено некоторое исследование для определения плотности яйца, проблема в том, что плотность даже одного яйца может варьироваться. Если вам нужно узнать плотность конкретного яйца в конкретное время, вам нужно будет определить плотность экспериментальным путем.