Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Определенная плотность
- Яичные факты
- Масса и объем яйца
- Начальные наблюдения
- Экспериментально Определение Плотности
- Актуальные исследования
- Заключение
Плотность - это физическое свойство вещества, которое можно определить с помощью научного эксперимента. Возможно, вы узнали, что плотность - это масса, деленная на объем, что означает, что если вы можете измерить как массу, так и объем объекта, вы можете рассчитать его плотность. Вещество всегда будет иметь одинаковую плотность независимо от размера образца, так что плотность может быть использована для идентификации вещества. Поскольку яйцо - это объект, который имеет массу и объем, вы можете рассчитать его плотность.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Яйца (от птиц и других животных) довольно изменчивы по плотности. Птичьи яйца часто имеют плотность немного больше воды, около одного грамма на см3, и тонут в воде.
Определенная плотность
Плотность определяется как масса объекта, деленная на его объем. Это утверждение можно записать в виде уравнения: D = m / V. Объект с большой массой 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 имеет сравнительно небольшую плотность (2,70 г / см3). Это означает, что свинец имеет гораздо большую массу, упакованную в куб 1 фут на 1 фут, чем алюминий. На самом деле, алюминиевый кубик такого размера весит около 170 фунтов, а свинцовый кубик того же размера весит около 710 фунтов!
Яичные факты
Во-первых, давайте уточним, что мы подразумеваем под «яйцом». Птицы не единственные существа, которые откладывают яйца; так же как и рыба, черепахи, змеи, лягушки и насекомые, и это лишь некоторые из них. В этой статье мы ограничимся обсуждением птичьих яиц (птичьих яиц), в частности куриных яиц.
Чтобы определить плотность яйца, сначала нужно описать компоненты яйца. В конце концов, именно эти компоненты дают яйцу его массу и объем. По данным Американского совета по яйцам на IncredibleEgg.org, основными частями яйца являются:
Там могут быть некоторые вариации этих частей.
Масса и объем яйца
Масса объекта может быть определена с помощью весов. Масса обычно измеряется в граммах. Объем объекта может быть измерен по-разному. Одним из способов является измерение длины с помощью линейки и математическое вычисление объема. Это легко сделать, если форма объекта похожа на куб или сферу. Для объектов, имеющих неправильную форму, распространенным методом является использование метода вытеснения воды. Измерьте объем определенного количества воды (скажем, например, 70 мл воды), затем поместите объект в воду и посмотрите, сколько воды он вытеснит (если новый объем равен 100 мл, то 30 мл воды были смещается и это объем объекта). Для более мелких объектов объем обычно измеряется в миллилитрах или кубических сантиметрах.
Может ли масса и / или объем куриных яиц варьироваться от яйца к яйцу? Да, безусловно.
Согласно IncredibleEgg.org, есть много факторов, которые изменяют состав яйца. Яйцо может преждевременно покинуть матку и не дать оболочке достаточно времени для полного развития, поэтому оно тоньше, чем обычно. Существует вероятность двойного желтка (и даже три или четыре возможны, или в случае с молодыми курицами, не желток). Также, с возрастом курицы, ее яйца становятся больше. Порода и размер курицы также влияют на размер яйца. Условия окружающей среды и питания будут влиять на размер яйца. Любой из них может изменить массу и / или объем яйца.
Начальные наблюдения
Большинство людей знают, что объект утонет в воде, если он более плотный, чем вода, и будет плавать в воде, если он менее плотный, чем вода. Многие из нас кладут яйца в кастрюлю с водой, когда готовят вареные яйца. Это событие фактически дало нам наш первый признак плотности яйца: яйца потонули. Поскольку вода имеет плотность 1 г / мл, теперь мы знаем, что плотность яйца превышает 1 г / мл.
Однако яйца не всегда тонут в воде. Согласно Министерству сельского хозяйства Новой Шотландии, когда яйцо вылупляется впервые, воздушная ячейка на большом конце яйца расширяется по мере того, как яйцо охлаждается, втягивая воздух через пористую скорлупу. С возрастом яйцеклетки эта воздушная ячейка увеличивается в размерах. Это приведет к снижению плотности яйца с течением времени. На самом деле, Oakdell Egg Farms описывает, как вы можете использовать плотность яйца, чтобы определить его свежесть. Если яйцо тонет и сидит горизонтально в воде, оно очень свежее. Если большой конец яйца поднимается снизу (потому что воздушная камера стала больше и содержит больше воздуха), яйцу будет 1 или 2 недели. Если яйцо плывет, оно очень старое.
Экспериментально Определение Плотности
Понимая, что плотность яйца со временем будет меняться, все еще кажется достаточно простым рассчитать плотность яйца: измерить массу и объем яйца, а затем рассчитать массу, деленную на объем. Однако тот факт, что внутри яйца находится воздушная камера, может усложнить ваши расчеты, а необычная форма яйца усложнит измерение объема.
На уроке общей химии в Бостонском колледже первый эксперимент, который делают студенты, называется «Насколько плотно яйцо?». Вместо измерения массы и объема яйца плотность яйца определяется следующим образом: опустите яйцо в воду ( затем медленно добавьте соль, пока яйцо не всплывет (что означает, что верхняя часть яйца просто касается верхней части раствора, при этом значительное количество яйца не выступает над раствором)). В это время яйцо и соленая вода имеют одинаковую плотность, и масса и объем соленой воды могут быть легко измерены.
Актуальные исследования
Были проведены экспериментальные исследования плотности птичьих яиц. Вот результаты нескольких исследований:
А. Л. Романов и А. Я. Романов в 1949 г. (в книге «Птичье яйцо») дали значение 1,033 как плотность содержимого свежего куриного яйца.
В 1974 году в выпуске «Кондор» К.В. Паганелли, А. Ольшовка и А. Ар разработали уравнение, связывающее плотность птичьего яйца с весом яйца: плотность яйца = 1,038 x масса яйца ^ 0,006.
В выпуске 1982 года «Кондор» Х. Ран, Филлис Паризи и С.В. Паганелли собирал образцы свежих яиц от 23 различных видов птиц для расчета плотности содержимого яиц (в среднем 1,031 г / см3) и начальной плотности яиц (в диапазоне от 1,055 г / см3 до 1,104 г / см3). Фактически, исследование процедуры, которую они использовали для измерения массы и объема яиц, показывает, насколько сложна процедура: «Мы собрали свежие яйца ... и взвесили их как на воздухе, так и в воде для определения объема яйца Архимедом». принцип. Газ в воздушной камере затем был заменен водой, в которую вводили шприц для подкожных инъекций, и яйца были повторно взвешены для получения начальной массы яйца ».
Заключение
Хотя были проведены некоторые исследования для определения плотности яйца, проблема в том, что плотность даже одного яйца может варьироваться. Если вам нужно знать плотность конкретного яйца в определенное время, вам нужно будет определить плотность экспериментальным путем.