מהי צפיפות ביצה?

תוֹכֶן

• TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
• מוגדרת צפיפות
• עובדות ביצה
• המסה והנפח של ביצה
• תצפיות ראשוניות
• קביעת צפיפות באופן ניסיוני
• מחקר בפועל
• סיכום

צפיפות היא תכונה פיזית של חומר שניתן לקבוע על ידי ניסוי מדעי. אולי למדת שצפיפות היא מסה מחולקת לפי נפח, מה שאומר שאם אתה יכול למדוד גם את המסה וגם את נפח האובייקט, אתה יכול לחשב את הצפיפות שלו. לחומר תמיד תהיה אותה צפיפות לא משנה גודל המדגם, כך שניתן להשתמש בצפיפות כדי לעזור בזיהוי חומר. מכיוון שביצה היא אובייקט שיש בו מסה ונפח, אתה יכול לחשב את צפיפותו.

TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)

ביצים (מציפורים ובעלי חיים אחרים) משתנות למדי בצפיפות. לעיתים קרובות ביצי ציפורים צפיפות מעט גדולה יותר מהמים, בערך גרם לכל ס"מ 3, ושוקעות במים.

מוגדרת צפיפות

צפיפות מוגדרת כמסה של אובייקט מחולק בנפח שלו. אפשר לכתוב את האמירה הזו כמשוואה: D = m / V. לאובייקט שיש לו הרבה מסה בנפח קטן יהיה צפיפות גדולה, ולאובייקט עם מעט מסה בנפח גדול תהיה צפיפות קטנה. לדוגמא, לעופרת צפיפות גדולה מאוד (11.35 גרם / ס"מ 3), ולאלומיניום צפיפות קטנה יחסית (2.70 גרם / ס"מ 3). המשמעות היא שלעופרת יש הרבה יותר מסה שנארזה בקוביה של מטר וחצי על קוביה של מטר וחצי מאשר אלומיניום. למעשה, קוביית אלומיניום בגודל שלה שוקלת כ- 170 £, אך קוביית עופרת באותו גודל שוקלת 710 £!

עובדות ביצה

ראשית, נפרט למה הכוונה ב"ביצה ". הציפורים אינן היצורים היחידים שמטילים ביצים; כך גם דגים, צבים, נחשים, צפרדעים וחרקים, רק כדי להזכיר כמה. במאמר זה, נגביל את דיוננו לביצי ציפורים (ביצי עופות) - במיוחד, ביצי תרנגולות.

כדי לקבוע את צפיפות הביצה, ראשית עלינו לתאר את מרכיבי הביצה. אחרי הכל, הרכיבים האלה הם שנותנים לביצה את המסה והנפח שלה. על פי מועצת הביצים האמריקאית באתר IncredibleEgg.org, החלקים העיקריים של ביצה הם:

יכולה להיות שונות כלשהי של החלקים האלה.

המסה והנפח של ביצה

ניתן לקבוע את מסת האובייקט באמצעות איזון. המסה נמדדת בדרך כלל בגרמים. ניתן למדוד את נפח האובייקט בדרכים שונות. דרך אחת היא למדוד אורך בעזרת סרגל, ולחשב את הנפח באופן מתמטי. זה קל לעשות אם צורתו של חפץ דומה לקוביה או לתחום. עבור אובייקטים בעלי צורות לא סדירות, שיטה נפוצה היא להשתמש בשיטת תזוזת המים. מדדו את הנפח של כמות מסוימת של מים (נניח למשל 70 מ"ל מים), ואז הכניסו את החפץ למים ותראו כמה מים הוא נעקר (אם הנפח החדש הוא 100 מ"ל, אז היו 30 מ"ל מים עקורים וזה נפח האובייקט). עבור עצמים קטנים יותר, הנפח נמדד בדרך כלל במיליטר או סנטימטרים מעוקבים.

האם המסה ו / או נפח ביצי התרנגולות יכולות להיות שונות מביצה לביצה? כן בהחלט.

על פי IncredibleEgg.org, ישנם גורמים רבים המשנים את איפור הביצה. ביצה יכולה לצאת מהרחם בטרם עת ולא לתת למעטפת מספיק זמן להתפתחות מלאה, כך שהיא דקה מהרגיל. ישנה אפשרות של חלמונים תאומים (ואפילו שלושה או ארבעה אפשריים, או במקרה של תרנגולות צעירות, אין חלמון). כמו כן, ככל שהתרנגולת מתבגרת, ביציה גדולות יותר. גזע התרנגולת וגודלה ישפיעו גם על גודל הביצה. תנאי הסביבה והתזונה ישפיעו על גודל הביצה. כל אחד מהם יכול לשנות את המסה ו / או את נפח הביצה.

תצפיות ראשוניות

רוב האנשים יודעים כי חפץ ישקע במים אם הוא צפוף יותר מאשר מים ויצוף במים אם הוא פחות צפוף ממים. רבים מאיתנו הכניסו ביצים לתבנית מים כשהם מתכוננים להכנת ביצים מבושלות. אירוע זה נתן לנו למעשה את האינדיקציה הראשונה שלנו לצפיפות ביצה: הביצים שקעו. מכיוון שמים בעלי צפיפות של 1 גרם / מ"ל, אנו יודעים כעת כי צפיפות הביצה גדולה מ -1 גרם / מ"ל.

עם זאת, ביצים לא תמיד שוקעות במים. על פי מחלקת החקלאות של נובה סקוטיה, כאשר בקיעה הראשונה של ביצה, תא האוויר בקצה הגדול של הביצה יתרחב ככל שהביצה תתקרר, ושואב אוויר דרך הקליפה הנקבובית. ככל שהביצה מתבגרת, תא אוויר זה יגדל בגודלו. זה יגרום לצפיפות הביצה לרדת לאורך זמן. למעשה, חוות ביצי אוקדל מתארת ​​כיצד להשתמש בצפיפות ביציות כדי לקבוע את טריות הביצה. אם הביצה שוקעת ויושבת אופקית במים, היא טרייה מאוד. אם הקצה הגדול של הביצה עולה למעלה מהתחתית (מכיוון שתא האוויר נעשה גדול יותר ומכיל יותר אוויר), הביצה בת שבוע או שבועיים. אם הביצה צפה, היא ישנה מאוד.

קביעת צפיפות באופן ניסיוני

בהבנה שצפיפות הביצה תשתנה לאורך זמן, היא עדיין נראית די פשוטה כדי לחשב את צפיפות הביצה: למדוד את המסה ואת נפח הביצה, ואז לחשב את המסה המחולקת לפי הנפח. העובדה שיש תא אוויר בתוך הביצה, עם זאת, יכולה לסבך את החישובים שלך, והצורה החריגה של ביצה מסבכת את מדידת הנפח.

בשיעור הכימיה הכללי במכללת בוסטון, הניסוי הראשון שהסטודנטים עושים הוא שכותרתו "כמה צפופה ביצה?", במקום למדוד את המסה והנפח של הביצה, צפיפות הביצית נקבעת כך: מכניסים ביצה למים ( הוא שוקע) ואז להוסיף לאט לאט מלח עד שהביצה פשוט צפה (מה שאומר שראש הביצה פשוט נוגע בראש הפיתרון, בלי שכמות משמעותית של הביצה בולטת מעל הפיתרון). בשלב זה, הביצה ומי המלח בעלי צפיפות זהה, וניתן למדוד בקלות את המסה והנפח של מי המלח.

מחקר בפועל

נערך מחקר ניסיוני בדבר צפיפות ביצי העופות. להלן התוצאות מכמה מחקרים:

A.L. Romanoff ו- A.J. Romanoman בשנת 1949 (בספר "ביצת העופות") נתנו את הערך 1.033 כצפיפות התוכן של ביצת תרנגולת טרייה.

בגיליון 1974 של "הקונדור", C.V. פגאנלי, א 'אולשובקה וא' אר פיתחו משוואה המתייחסת לצפיפות ביצה עילית למשקל הביצה: צפיפות ביצה = 1.038 x משקל ביצה ^ 0.006.

בגיליון "הקונדור" משנת 1982, ה. רן, פיליס פריסי ו- C.V. פגאנלי אסף דגימות ביציות טריות מ 23 מינים שונים של ציפורים כדי לחשב את צפיפות תכולת הביצית (1.031 גרם / ס"מ 3 בממוצע) וצפיפות הביצית הראשונית (המשתנה בין 1.055 גרם / ס"מ 3 ועד 1.104 גרם / ס"מ 3). למעשה, בחינת הנוהל בו השתמשו במדידת המסה והנפח של הביצים מראים עד כמה ההליך מורכב: "אספנו ביצים טריות ... ושקלנו אותן גם באוויר וגם במים לצורך קביעת נפח הביצה על ידי ארכימדס. עקרון. הגז בתא האוויר הוחלף במים שהזריקו מזרק היפודרמי, והביצים שוקלו מחדש כדי להשיג מסת ביצה ראשונית. "

סיכום

למרות שבוצעו כמה מחקרים לקביעת צפיפות ביצה, הבעיה היא שצפיפות אפילו ביצה אחת יכולה להשתנות. אם אתה צריך לדעת את הצפיפות של ביצה מסוימת בזמן מסוים, תצטרך לקבוע את הצפיפות באופן ניסיוני.