Щільність - це фізична властивість речовини, яка може бути визначена науковим експериментом. Ви могли б дізнатися, що щільність - це маса, поділена на об’єм, це означає, що якщо ви можете виміряти і масу, і об’єм об’єкта, ви можете обчислити його щільність. Речовина завжди матиме однакову щільність незалежно від розміру зразка, так що її можна використовувати для ідентифікації речовини. Оскільки яйце - це предмет, який має масу та об’єм, ви можете обчислити його щільність.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Яйця (від птахів та інших тварин) мають досить різну щільність. Пташині яйця часто мають щільність трохи більшу, ніж вода, приблизно один грам на см3, і тонуть у воді.
Визначена щільність
Щільність визначається як маса об’єкта, поділена на його об’єм. Це твердження можна записати як рівняння: D = m / V. Об'єкт, який має масу маси в малому об'ємі, матиме велику щільність, а об'єкт з невеликою масою у великому обсязі матиме малу щільність. Наприклад, свинець має дуже велику щільність (11,35 г / см3), а алюміній - порівняно малу (2,70 г / см3). Це означає, що свинець має набагато більше маси, упакованої в куб 1 фут на 1 фут на 1 фут, ніж алюміній. Насправді алюмінієвий куб такого розміру важить близько 170 фунтів, але свинцевий куб такого ж розміру важить близько 710 фунтів!
Факти про яйце
Спочатку давайте уточнимо, що ми маємо на увазі під «яйцем». Птахи - не єдині істоти, які несуть яйця; так само як і риби, черепахи, змії, жаби та комахи, щоб назвати лише декілька. У цій статті ми обмежимо наше обговорення лише яйцями птахів (пташиними яйцями) - зокрема, курячими яйцями.
Щоб визначити щільність яйця, нам спочатку потрібно описати компоненти яйця. Зрештою, саме ці компоненти надають яйцю масу та об’єм. За даними Американської ради з яєць на IncredibleEgg.org, основними частинами яйця є:
- Шкаралупа, яка в основному є карбонатом кальцію і становить від 9 до 12 відсотків від загальної ваги яйця (і яка насправді дуже пориста, щоб повітря могло проходити крізь неї)
- Жовток (жовта частина, що складається з жирів, білків, мінералів та вітамінів), що становить близько 34 відсотків ваги яйця в рідині
- Білковий білок (яєчний білок, що складається з білків, серед іншого), який становить близько 66 відсотків ваги яйця в рідині
- Повітряна клітина, яка являє собою кишеню повітря, що знаходиться на великому кінці яйцеклітини
Ці частини можуть бути різними.
Маса та об’єм яйця
Масу предмета можна визначити за допомогою ваги. Маса, як правило, вимірюється в грамах. Об’єм об’єкта можна виміряти різними способами. Один із способів - виміряти довжину лінійкою та математично розрахувати об’єм. Це легко зробити, якщо форма предмета є чимось на зразок куба або кулі. Для об’єктів, які мають неправильну форму, загальним методом є використання методу водовідведення. Виміряйте обсяг певної кількості води (скажімо, наприклад, 70 мл води), потім помістіть предмет у воду і див. скільки води вона витісняє (якщо новий об'єм становить 100 мл, то витісниться 30 мл води і це обсяг об'єкт). Для менших об’єктів об’єм, як правило, вимірюється в мілілітрах або кубічних сантиметрах.
Чи може маса та / або об’єм курячих яєць відрізнятися від яйця до яйця? Однозначно так.
На думку IncredibleEgg.org, існує багато факторів, що змінюють склад яйцеклітини. Яйцеклітина може передчасно залишити матку і не дати шкаралупі достатньо часу для повного розвитку, тому вона тонша, ніж зазвичай. Є ймовірність появи жовтків-близнюків (а можливо навіть три-чотири, або у випадку з молодими курями жовток). Крім того, по мірі старіння курки, її яйця стають більшими. Порода і розмір кури також вплинуть на розмір яйця. Умови навколишнього середовища та харчування вплинуть на розмір яйця. Будь-яка з них може змінити масу та / або об’єм яйця.
Початкові спостереження
Більшість людей знають, що об’єкт потоне у воді, якщо він щільніший за воду, і буде плавати у воді, якщо він менш щільний, ніж вода. Багато з нас кладуть яйця в каструлю з водою, готуючись робити варені яйця. Ця подія насправді дала нам перше свідчення щільності яєць: яйця потонули. Оскільки вода має щільність 1 г / мл, тепер ми знаємо, що щільність яйця перевищує 1 г / мл.
Однак яйця не завжди тонуть у воді. За даними Міністерства сільського господарства Нової Шотландії, коли яйце виводиться вперше, повітряна клітина на великому кінці яйця розширюватиметься, коли яйце охолоджується, витягуючи повітря через пористу оболонку. У міру старіння яйцеклітини ця клітина повітря збільшуватиметься. Це призведе до того, що щільність яйцеклітини з часом зменшиться. Насправді в Oakdell Egg Farms описано, як можна використовувати щільність яєць для визначення свіжості яйця. Якщо яйце тоне і сидить горизонтально у воді, воно дуже свіже. Якщо великий кінець яйцеклітини піднімається вгору знизу (оскільки повітряна клітина стала більше і містить більше повітря), яйцеклітині виповниться 1 або 2 тижні. Якщо яйце плаває, воно дуже старе.
Експериментальне визначення щільності
Зрозумівши, що щільність яйця з часом зміниться, це все одно здається досить простим для обчислення щільність яйця: виміряйте масу та об’єм яйця, а потім обчисліть масу, поділену на гучність. Однак той факт, що в яйцеклітині є повітряна комірка, може ускладнити ваші розрахунки, а незвична форма яйця ускладнює вимірювання об’єму.
На уроці загальної хімії в Бостонському коледжі перший експеримент, який роблять студенти, називається "Наскільки щільним є яйце?" Замість вимірювання масу та об’єм яйця, щільність яєць визначається таким чином: Помістіть яйце у воду (воно потоне), потім повільно додайте сіль, поки яйце плаває (що «означає, що верхівка яйця просто торкається верху розчину, без значної кількості яйцеклітини, що виступає над рішення ”). У цей час яйце та солона вода мають однакову щільність, і масу та об’єм солоної води можна легко виміряти.
Фактичні дослідження
Проведені експериментальні дослідження щільності пташиних яєць. Ось результати кількох досліджень:
А. Л. Романов та А. Дж. Романов у 1949 р. (У книзі «Пташине яйце») дали значення 1,033 як щільність вмісту свіжого курячого яйця.
У випуску "Кондор" за 1974 рік К.В. Паганель, А. Ольшовка та А. Ар розробив рівняння, що пов'язує щільність пташиного яйця з вагою яйця: щільність яєць = 1,038 х маса яйця ^ 0,006.
У випуску "Кондор" за 1982 рік Х. Ран, Філліс Паризі та К.В. Для обчислення Паганель зібрав зразки свіжих яєць у 23 різних видів птахів щільність вмісту яєць (в середньому 1,031 г / см3) та початкова щільність яєць (коливається від 1,055 г / см3 до 1,104 г / см3). Насправді, обстеження процедури, якою вони вимірювали масу та об’єм яєць, показує, наскільки складною є процедура: «Ми збирали свіжі яйця... і зважували їх як у повітрі, так і у воді для визначення об’єму яєць за принципом Архімеда. Потім газ у повітряній камері замінили водою, впорскуваною підшкірним шприцом, і яйця повторно зважили, щоб отримати початкову яєчну масу ".
Висновок
Хоча було проведено деякі дослідження з визначення щільності яйцеклітини, проблема полягає в тому, що щільність навіть одного яйця може змінюватися. Якщо вам потрібно знати щільність певного яйця в певний час, вам потрібно буде визначити щільність експериментально.
