Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvad er tætheden af et æg?

Tæthed er en fysisk egenskab ved et stof, der kan bestemmes ved et videnskabeligt eksperiment. Du har måske lært, at densitet er masse divideret med volumen, hvilket betyder, at hvis du kan måle både objektets masse og volumen, kan du beregne dens densitet. Et stof vil altid have den samme densitet uanset størrelsen på prøven, så densitet kan bruges til at hjælpe med at identificere et stof. Da et æg er et objekt, der har en masse og et volumen, kan du beregne dens densitet.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Æg (fra fugle og andre dyr) er ret varierende i densitet. Fugleæg har ofte en densitet, der er lidt større end vand, ca. 1 gram pr. Cm3, og synker i vand.
Density Defined

Density er defineret som massen af et objekt divideret med dens volumen. Denne erklæring kan skrives som en ligning: D \u003d m /V. Et objekt, der har en masse masse i et lille volumen, vil have en stor massefylde, og et objekt med lidt masse i et stort volumen vil have en lille massefylde. For eksempel har bly en meget stor densitet (11,35 g /cm3), og aluminium har en relativt lille densitet (2,70 g /cm3). Dette betyder, at bly har meget mere masse pakket i en 1 fod af 1 fod af 1 fods terning end aluminium gør. Faktisk vejer en aluminiumkube, der har en størrelse på ca. 170 kg, men en blyterning, der har samme størrelse, vejer ca. 710 kg!
Æggfakta

Lad os først specificere, hvad vi mener med et "æg". ”Fugle er ikke de eneste skabninger, der lægger æg; så også fisk, skildpadder, slanger, frøer og insekter, bare for at nævne nogle få. I denne artikel begrænser vi vores diskussion til fugleæg (fugleinæg) - specifikt hønseæg.

For at bestemme et ægs tæthed skal vi først beskrive komponenterne i et æg. Det er trods alt disse komponenter, der giver et æg dens masse og volumen. Ifølge American Egg Board på IncredibleEgg.org er hoveddelene af et æg:

  • Shell, der for det meste er calciumcarbonat og udgør 9 til 12 procent af æggets samlede vægt ( og som faktisk er meget porøs, så luft kan passere igennem)
  • æggeblomme (den gule del bestående af fedt, proteiner, mineraler og vitaminer), som udgør omkring 34 procent af æggens flydende vægt >
  • Albumen (den æggehvide, der blandt andet består af proteiner), som udgør omkring 66 procent af æggens væskevægt.
  • Luftcelle, som er en lomme med luft, der findes i det store æggets ende

    Der kan være en vis variation af disse dele.
    Masse og volumen på et æg |

    Massen af et objekt kan bestemmes ved hjælp af en balance . Masse måles typisk i gram. Volumenet af et objekt kan måles på forskellige måder. En måde er at måle længde med en lineal og beregne lydstyrken matematisk. Dette er let at gøre, hvis formen på et objekt ligner en terning eller en kugle. For genstande, der har uregelmæssige former, er en almindelig metode at bruge vandfortrængningsmetoden. Mål volumen af en bestemt mængde vand (sig for eksempel 70 ml vand), anbring derefter genstanden i vandet og se, hvor meget vand den fortrænger (hvis det nye volumen er 100 ml, så var 30 ml vand forskudt, og det er objektets volumen). For mindre objekter måles volumen typisk i milliliter eller kubikcentimeter.

    Kan massen og /eller volumenet af hønseæg variere fra æg til æg? Ja, bestemt.

    Ifølge IncredibleEgg.org er der mange faktorer, der ændrer sammensætningen af et æg. Et æg kan forlade livmoren for tidligt og ikke give skallen nok tid til at udvikle sig fuldt ud, så det er tyndere end normalt. Der er mulighed for tvillingeblommer (og endda tre eller fire er mulige, eller i tilfælde af unge høns, ingen æggeblomme). Når hønen ældes, er hendes æg også større. Hønens race og størrelse påvirker også æggets størrelse. Miljøforhold og ernæring påvirker størrelsen på et æg. Enhver af disse kan ændre ægets masse og /eller volumen.
    Indledende observationer

    De fleste ved, at et objekt synker i vand, hvis det er mere tæt end vand, og vil flyde i vand, hvis det er mindre tæt end vand. Mange af os har lagt æg i en gryde med vand, når de forbereder os på at lave kogte æg. Denne begivenhed gav os faktisk vores første indikation af et ægs densitet: Æggene sank. Da vand har en densitet på 1 g /ml, ved vi nu, at densitet af et æg er større end 1 g /ml.

    Æg synker imidlertid ikke altid i vand. Ifølge landbrugsministeriet Nova Scotia, når et æg først klækkes, vil luftcellen i æggens store ende ekspandere, når ægget afkøles, og trækker luft gennem den porøse skal. Når ægget ældes, stiger denne luftcelle i størrelse. Dette får ægets tæthed til at falde over tid. Faktisk beskriver Oakdell Egg Farms, hvordan du kan bruge ægdensitet til at bestemme et ægs friskhed. Hvis ægget synker og sidder vandret i vandet, er det meget frisk. Hvis den store ende af ægget stiger op fra bunden (fordi luftcellen er blevet større og indeholder mere luft), er ægget 1 eller 2 uger gammelt. Hvis ægget flyder, er det meget gammelt.
    Eksperimentelt at bestemme densitet

    At indse, at tætheden af et æg vil ændre sig over tid, virker det stadig enkelt nok til at beregne ægets tæthed: måle massen og æggets mængde, og beregn derefter masse divideret med volumen. Det faktum, at der er en luftcelle inden i ægget, kan imidlertid komplicere dine beregninger, og den usædvanlige form af et æg komplicerer volumenmåling.

    I den generelle kemi-klasse ved Boston College var det første eksperiment eleverne har titlen ”Hvor tæt er et æg?” I stedet for at måle ægets masse og volumen bestemmes æggetætheden på denne måde: Put et æg i vand (det synker), tilsæt derefter langsomt salt, indtil ægget bare flyder (hvilket "betyder, at toppen af ægget bare rører toppen af opløsningen uden en betydelig mængde af ægget, der stikker ud over opløsningen"). På dette tidspunkt har ægget og saltvandet den samme densitet, og massen og volumenet af saltvandet kan let måles.
    Faktisk forskning

    Der har været eksperimentel undersøgelse af fuglens tæthed æg. Her er resultaterne fra nogle få undersøgelser:

    A.L. Romanoff og A.J.Romanoff i 1949 (i bogen "The Avian Egg") gav værdien 1.033 som densiteten af indholdet af et frisk hønseæg.

    I 1974-udgaven af "The Condor," C.V. Paganelli, A. Olszowka og A. Ar udviklede en ligning, der relaterede tætheden af et fugleinæg til æggets vægt: ægdensitet \u003d 1.038 x ægvægt ^ 0,006.

    I 1982-udgaven af “The Condor ”, H. Rahn, Phyllis Parisi og CV Paganelli indsamlede friske ægprøver fra 23 forskellige fuglearter for at beregne ægindholdets densitet (gennemsnit 1,031 g /cm3) og den indledende ægdensitet (varierende fra 1,055 g /cm3 til 1,104 g /cm3). Faktisk viser undersøgelsen af proceduren, de brugte til at måle ægernes masse og volumen, hvor kompliceret proceduren er: ”Vi indsamlede friske æg ... og vejer dem både i luft og i vand til bestemmelse af ægvolumen af Archimedes ' princip. Gas i luftcellen blev derefter erstattet af vand injiceret med en hypodermisk injektionssprøjte, og æggene blev vejet igen for at opnå indledende ægmasse. ”
    Konklusion

    Selvom der er foretaget en vis undersøgelse for at bestemme densiteten æg, problemet er, at selv et ægs tæthed kan variere. Hvis du har brug for at kende densiteten af et bestemt æg på et bestemt tidspunkt, skal du eksperimentelt bestemme densiteten.