Vad är densiteten hos ett ägg?

Densitet är en fysisk egenskap hos ett ämne som kan bestämmas genom vetenskapligt experiment. Du kanske har lärt dig att densiteten är massa dividerat med volym, vilket innebär att om du kan mäta både massan och volymen på ett objekt kan du beräkna densiteten. Ett ämne kommer alltid att ha samma densitet oavsett provets storlek så att densiteten kan användas för att identifiera ett ämne. Eftersom ett ägg är ett objekt som har en massa och en volym kan du beräkna densiteten.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Ägg (från fåglar och andra djur) är ganska varierande i densitet. Fågelägg har ofta en densitet som är något större än vatten, cirka ett gram per cm3 och sjunker i vatten.

Densitet definieras som massan av ett objekt dividerat med dess volym. Detta uttalande kan skrivas som en ekvation: D = m / V. Ett objekt som har mycket massa i en liten volym har en stor densitet och ett objekt med liten massa i en stor volym har en liten densitet. Till exempel har bly en mycket stor densitet (11,35 g / cm3) och aluminium har en relativt liten densitet (2,70 g / cm3). Det betyder att bly har mycket mer massa packad i en 1-fot med 1-fot med 1-fots kub än aluminium. Faktum är att en aluminiumkub i storlek väger cirka 170 lb., men en blykub i samma storlek väger cirka 710 lb.

Låt oss först ange vad vi menar med ett "ägg". Fåglar är inte de enda varelserna som lägger ägg; så gör fiskar, sköldpaddor, ormar, grodor och insekter, för att bara nämna några. I den här artikeln kommer vi att begränsa vår diskussion till fågelägg (fågelägg) - specifikt hönsägg.

För att bestämma ett äggs densitet måste vi först beskriva komponenterna i ett ägg. Det är trots allt dessa komponenter som ger ett ägg dess massa och volym. Enligt American Egg Board på IncredibleEgg.org är de viktigaste delarna av ett ägg:

• Skal, som mestadels är kalciumkarbonat och utgör 9 till 12 procent av äggets totala vikt (och som faktiskt är mycket poröst så att luft kan passera genom)
• Äggula (den gula delen som består av fetter, proteiner, mineraler och vitaminer), som utgör cirka 34 procent av äggets flytande vikt
• Albumen (äggvita som bland annat består av proteiner), som utgör cirka 66 procent av äggets flytande vikt
• Luftcell, som är en luftficka som finns i äggets stora ände

Det kan finnas vissa variationer av dessa delar.

Massan av ett objekt kan bestämmas med hjälp av en balans. Massan mäts vanligtvis i gram. Volymen på ett objekt kan mätas på olika sätt. Ett sätt är att mäta längden med en linjal och beräkna volymen matematiskt. Detta är lätt att göra om formen på ett objekt är ungefär som en kub eller en sfär. För föremål som har oregelbundna former är en vanlig metod att använda vattenförskjutningsmetoden. Mät volymen på en viss mängd vatten (säg till exempel 70 ml vatten), placera sedan föremålet i vattnet och se hur mycket vatten det förskjuter (om den nya volymen är 100 ml, förflyttades 30 ml vatten och det är volymen på objekt). För mindre objekt mäts volymen vanligtvis i milliliter eller kubikcentimeter.

Kan massan och / eller volymen på hönsägg variera från ägg till ägg? Ja definitivt.

Enligt IncredibleEgg.org finns det många faktorer som förändrar sminket av ett ägg. Ett ägg kan lämna livmodern i förtid och inte ge skalet tillräckligt med tid för att utvecklas helt, så det är tunnare än normalt. Det finns möjlighet till dubbla äggulor (och till och med tre eller fyra är möjliga, eller när det gäller unga höns, ingen äggula). När hönan åldras är hennes ägg också större. Hönans ras och storlek kommer också att påverka äggets storlek. Miljöförhållanden och näring påverkar äggets storlek. Något av dessa kan ändra äggets massa och / eller volym.

De flesta vet att ett föremål sjunker i vatten om det är tätare än vatten och kommer att flyta i vatten om det är mindre tätt än vatten. Många av oss har lagt ägg i en vattenpanna när vi förbereder oss för att göra kokta ägg. Denna händelse gav oss faktiskt vår första indikation på ett äggs densitet: äggen sjönk. Eftersom vatten har en densitet på 1 g / ml vet vi att äggets densitet är större än 1 g / ml.

Ägg sjunker dock inte alltid i vatten. Enligt Nova Scotia Department of Agriculture, när ett ägg först kläcks, kommer luftcellen vid äggets stora ände att expandera när ägget svalnar och drar luft genom det porösa skalet. När ägget åldras kommer denna luftcell att öka i storlek. Detta kommer att få äggets densitet att minska över tiden. Faktum är att Oakdell Egg Farms beskriver hur du kan använda äggdensitet för att bestämma ett äggs färskhet. Om ägget sjunker och sitter horisontellt i vattnet är det väldigt friskt. Om äggets stora ände stiger upp från botten (eftersom luftcellen har blivit större och innehåller mer luft) är ägget 1 eller 2 veckor gammalt. Om ägget flyter är det väldigt gammalt.

Inse att äggets densitet kommer att förändras över tiden, det verkar fortfarande enkelt nog att beräkna äggets densitet: mäta äggets massa och volym och beräkna sedan massan dividerad med volym. Det faktum att det finns en luftcell i ägget kan emellertid komplicera dina beräkningar och den ovanliga formen på ett ägg komplicerar volymmätningen.

I den allmänna kemiklassen vid Boston College heter det första experimentet som studenterna gör "Hur tätt är ett ägg?" Istället för att mäta äggets massa och volym bestäms äggdensiteten på detta sätt: Lägg ett ägg i vatten (det sjunker), tillsätt sedan långsamt salt tills ägget bara flyter (vilket “betyder att toppen av ägget bara rör vid toppen av lösningen, utan att en betydande mängd ägg sticker ut över lösning"). Vid denna tidpunkt har ägget och saltvattnet samma densitet och saltvattnets massa och volym kan lätt mätas.

Det har gjorts experimentell forskning om densiteten hos fågelägg. Här är resultaten från några studier:

A.L. Romanoff och A.J. Romanoff 1949 (i boken "The Avian Egg") gav värdet 1,033 som densiteten i innehållet i ett färskt hönsägg.

I 1974-numret av "The Condor", C.V. Paganelli, A. Olszowka och A. Ar utvecklade en ekvation som relaterade densiteten hos ett fågelägg till äggets vikt: äggdensitet = 1,038 x äggvikt ^ 0,006.

I 1982-numret av "The Condor", H. Rahn, Phyllis Parisi och C.V. Paganelli samlade färska äggprover från 23 olika fågelarter för att beräkna ägginnehållstätheten (genomsnitt 1,031 g / cm3) och den ursprungliga äggdensiteten (varierande från 1,055 g / cm3 till 1,104 g / cm3). Faktum är att undersökningen av förfarandet de använde för att mäta äggets massa och volym visar hur komplicerat förfarandet är: ”Vi samlade färska ägg... och vägde dem både i luft och i vatten för att bestämma äggvolymen enligt Archimedes princip. Gas i luftcellen ersattes sedan av vatten injicerat med en injektionsspruta och äggen vägdes om för att få den ursprungliga äggmassan. ”

Även om det har gjorts en del undersökningar för att bestämma densiteten hos ett ägg, är problemet att densiteten hos till och med ett ägg kan variera. Om du behöver veta tätheten hos ett visst ägg vid en viss tidpunkt måste du bestämma densiteten experimentellt.