Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Dichtheid gedefinieerd
- Feiten over eieren
- Massa en volume van een ei
- Eerste opmerkingen
- Experimenteel dichtheid bepalen
- Feitelijk onderzoek
- Gevolgtrekking
Dichtheid is een fysische eigenschap van een stof die kan worden bepaald door wetenschappelijk experiment. Je hebt misschien geleerd dat dichtheid massa is gedeeld door volume, wat betekent dat als je zowel de massa als het volume van een object kunt meten, je de dichtheid kunt berekenen. Een stof zal altijd dezelfde dichtheid hebben, ongeacht de grootte van het monster, zodat dichtheid kan worden gebruikt om een stof te identificeren. Aangezien een ei een object is met een massa en een volume, kunt u de dichtheid ervan berekenen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Eieren (van vogels en andere dieren) zijn vrij variabel in dichtheid. Vogeleieren hebben vaak een dichtheid die iets groter is dan water, ongeveer een gram per cm3, en zinken in water.
Dichtheid gedefinieerd
Dichtheid wordt gedefinieerd als de massa van een object gedeeld door zijn volume. Deze uitspraak kan als een vergelijking worden geschreven: D = m / V. Een object met veel massa in een klein volume heeft een grote dichtheid en een object met weinig massa in een groot volume heeft een kleine dichtheid. Lood heeft bijvoorbeeld een zeer grote dichtheid (11,35 g / cm3) en aluminium heeft een relatief kleine dichtheid (2,70 g / cm3). Dit betekent dat lood veel meer massa heeft in een kubus van 1 voet bij 1 voet bij 1 voet dan aluminium. In feite weegt een aluminium kubus van die grootte ongeveer 170 pond, maar een loodkubus van dezelfde grootte weegt ongeveer 710 pond!
Feiten over eieren
Laten we eerst specificeren wat we bedoelen met een 'ei'. Vogels zijn niet de enige wezens die eieren leggen; net als vissen, schildpadden, slangen, kikkers en insecten, om er maar een paar te noemen. In dit artikel beperken we onze discussie tot vogeleieren (vogel eieren) - met name kippeneieren.
Om de dichtheid van een ei te bepalen, moeten we eerst de componenten van een ei beschrijven. Het zijn immers deze componenten die een ei zijn massa en volume geven. Volgens het American Egg Board van IncredibleEgg.org zijn de belangrijkste onderdelen van een ei:
Er kan enige variatie zijn in deze onderdelen.
Massa en volume van een ei
De massa van een object kan worden bepaald met behulp van een balans. Massa wordt meestal gemeten in grammen. Het volume van een object kan op verschillende manieren worden gemeten. Een manier is om de lengte te meten met een liniaal en het volume wiskundig te berekenen. Dit is gemakkelijk te doen als de vorm van een object zoiets is als een kubus of een bol. Voor objecten met onregelmatige vormen is een gebruikelijke methode om de waterverplaatsingsmethode te gebruiken. Meet het volume van een bepaalde hoeveelheid water (bijvoorbeeld 70 ml water), plaats het object vervolgens in het water en kijk hoeveel water het verplaatst (als het nieuwe volume 100 ml is, dan 30 ml water verplaatst en dat is het volume van het object). Voor kleinere objecten wordt het volume meestal gemeten in milliliter of kubieke centimeter.
Kan de massa en / of het volume kippeneieren variëren van ei tot ei? Ja absoluut.
Volgens IncredibleEgg.org zijn er veel factoren die de samenstelling van een ei veranderen. Een ei kan de baarmoeder voortijdig verlaten en de schaal niet genoeg tijd geven om zich volledig te ontwikkelen, dus het is dunner dan normaal. Er is de mogelijkheid van tweelingdooiers (en zelfs drie of vier zijn mogelijk, of in het geval van jonge kippen, geen dooier). Naarmate de kip ouder wordt, zijn haar eieren ook groter. Het ras en de grootte van de kip hebben ook invloed op de grootte van het ei. Omgevingsomstandigheden en voeding hebben invloed op de grootte van een ei. Elk van deze kan de massa en / of het volume van het ei veranderen.
Eerste opmerkingen
De meeste mensen weten dat een object in water zinkt als het dichter is dan water en in water drijft als het minder dicht is dan water. Velen van ons hebben eieren in een pan met water gestopt toen ze zich klaarmaakten om gekookte eieren te maken. Deze gebeurtenis gaf ons eigenlijk onze eerste indicatie van de dichtheid van een ei: de eieren zonken. Omdat water een dichtheid van 1 g / ml heeft, weten we nu dat de dichtheid van een ei groter is dan 1 g / ml.
Eieren zinken echter niet altijd in water. Volgens het Nova Scotia Department of Agriculture, wanneer een ei voor het eerst wordt uitgekomen, zal de luchtcel aan het grote uiteinde van het ei uitzetten terwijl het ei afkoelt en lucht door de poreuze schaal trekken. Naarmate het ei ouder wordt, wordt deze luchtcel groter. Hierdoor zal de dichtheid van het ei in de loop van de tijd afnemen. Oakdell Egg Farms beschrijft zelfs hoe je de dichtheid van eieren kunt gebruiken om de versheid van een ei te bepalen. Als het ei zinkt en horizontaal in het water ligt, is het erg vers. Als het grote uiteinde van het ei vanaf de bodem omhoog komt (omdat de luchtcel groter is geworden en meer lucht bevat), is het ei 1 of 2 weken oud. Als het ei drijft, is het erg oud.
Experimenteel dichtheid bepalen
Realiserend dat de dichtheid van een ei in de loop van de tijd zal veranderen, lijkt het nog steeds eenvoudig genoeg om de dichtheid van het ei te berekenen: meet de massa en het volume van het ei en bereken vervolgens de massa gedeeld door het volume. Het feit dat er een luchtcel in het ei zit, kan uw berekeningen echter bemoeilijken en de ongebruikelijke vorm van een ei bemoeilijkt de volumemeting.
In de algemene scheikundeles aan het Boston College is het eerste experiment dat de studenten doen getiteld 'Hoe dicht is een ei?' In plaats van de massa en het volume van het ei te meten, wordt de dichtheid van de eieren op deze manier bepaald: doe een ei in water ( het zinkt), voeg dan langzaam zout toe totdat het ei net zweeft (wat betekent "dat de bovenkant van het ei net de bovenkant van de oplossing raakt, zonder dat een significante hoeveelheid van het ei boven de oplossing uitsteekt"). Op dit moment hebben het ei en het zoute water dezelfde dichtheid en kunnen de massa en het volume van het zoute water gemakkelijk worden gemeten.
Feitelijk onderzoek
Er is experimenteel onderzoek gedaan naar de dichtheid van vogel eieren. Hier zijn de resultaten van enkele onderzoeken:
A.L. Romanoff en A.J. Romanoff in 1949 (in het boek 'The Avian Egg') gaven de waarde van 1,033 als de dichtheid van de inhoud van een vers kippenei.
In de 1974 uitgave van "The Condor", C.V. Paganelli, A. Olszowka en A. Ar ontwikkelden een vergelijking met betrekking tot de dichtheid van een vogel-ei en het gewicht van het ei: dichtheid van de eieren = 1,038 x gewicht van het ei ^ 0,006.
In het nummer van 1982 van “The Condor”, H. Rahn, Phyllis Parisi en C.V. Paganelli verzamelde verse eimonsters van 23 verschillende vogelsoorten om de dichtheid van het ei-gehalte (gemiddeld 1,031 g / cm3) en de initiële dichtheid van de eieren (variërend van 1,055 g / cm3 tot 1,104 g / cm3) te berekenen. Uit onderzoek van de procedure die ze gebruikten om de massa en het volume van de eieren te meten, blijkt zelfs hoe ingewikkeld de procedure is: 'We hebben verse eieren verzameld ... en weegden ze zowel in lucht als in water voor bepaling van het eivolume door Archimedes' beginsel. Gas in de luchtcel werd vervolgens vervangen door water dat werd geïnjecteerd met een injectiespuit en de eieren werden opnieuw gewogen om de oorspronkelijke eimassa te verkrijgen. ”
Gevolgtrekking
Hoewel er wat onderzoek is gedaan om de dichtheid van een ei te bepalen, is het probleem dat de dichtheid van zelfs één ei kan variëren. Als u de dichtheid van een bepaald ei op een bepaald tijdstip moet weten, moet u de dichtheid experimenteel bepalen.