Как найти плотность яйца

М.А.Бражников,
гимназия № 710 им. народного учителя СССР
В.К.Жудова, РАО

Определение плотности
тела неправильной формы (куриного яйца)

Лабораторная работа. 2 ч. 9-й класс.
Углубленный курс

Что значит измерить физическую величину
правильно? На этот вопрос ответить непросто.
Обычно ученики смешивают два понятия: правильно
и точно. «Часто стараются произвести измерения с
наибольшей достижимой точностью, т.е. сделать
ошибку измерений по возможности малой. Однако
следует иметь в виду, что чем точнее мы хотим
измерить, тем труднее это сделать. Поэтому не
следует требовать от измерений большей точности,
чем это необходимо для решения поставленной
задачи. Для изготовления книжной полки длину
досок вполне достаточно измерять с точностью
0,5–1 см, или около 1%; для изготовления некоторых
деталей шарикоподшипников нужна точность 0,001 мм,
или около 0,01%, а при измерении длин волн
спектральных линий необходима иногда точность
10–11 см, или около 10–5%» [1]. Измерить правильно –
это прежде всего определить точность,
необходимую для решения конкретной задачи. Затем
следует выбрать метод измерений и приборы. И
наконец, правильно измерить – значит правильно
указать интервал значений, в котором лежит
измеренная величина. Однако для учеников
подобные рассуждения не являются наглядными до
тех пор, пока они не подкреплены практической
задачей.

Предлагаемый материал можно рассматривать как
подготовку к нескольким факультативным занятиям
на тему «Что значит измерить физическую величину
правильно?». В той или иной форме он был
апробирован на уроках физики в 9-х
физико-математических и химико-биологических
классах нашей гимназии.

Любая практическая работа по измерению
начинается с теоретической оценки интервала
значений, в котором может лежать измеряемая
величина. Выполнить эту работу ученик может и
дома, если ему будут предоставлены
соответствующие исходные данные и расчетные
формулы.

Расчет средней плотности яйца. Прежде всего
нужно выяснить, что представляет собой куриное
яйцо. Кратко строение и физико-химические
свойства объекта измерений можно раздать
учащимся в распечатках типа приведеной ниже
(сведений в ней приведено значительно больше, чем
требуется для определения плотности, – ученик
должен уметь выбрать необходимое).

Физико-химические свойства куриного яйца
[2–4]

Масса 45–65 г, в среднем яйце содержится (по
массе) 32% желтка, 56% белка, 12% скорлупы,
энергетическая ценность 314 Дж.
Желток представляет собой густую, желтоватую
массу из множества форменных тел – желточных
шаров, и состоит из особого белка, именуемого
вителлином (относящегося к глобулинам), лицетина
– вещества, содержащего фосфор, холестеарина,
или желточного масла – желтого красящего
вещества лутеина, – и минеральных солей, среди
которых преобладают фосфаты калия; в желтке
также имеется и железо.
Белок отличается от желтка отсутствием
желточных шаров. Он представляет собой
конгломерат крайне тонкостенных клеток,
содержимое которых состоит преимущественно из
богатого водой белка. кроме того, в белке имеется
некоторое количество омыленных жиров, сахар,
принимаемый за виноградный, и соли, среди которых
преобладает поваренная. Белок куриного яйца
содержит по массе 10–13% белка (глобулины,
альбумины, альбумозы), 85% воды, 0,7% поваренной соли,
остальное в основном жиры.
Замечательно, что распределение солей между
желтком и яичным белком аналогично
распределению их в крови
между кровяными шариками и плазмой: в желтке, как
и в кровяных шариках, преобладают фосфаты калия,
тогда как в яичном белке преобладает хлорид
натрия.

Средний химический состав яйца (без скорлупы)
по массе:

• вода: 73,67%;
• белки: 12,57%;
• жиры: 12,02%;
• углеводы: 0,67%;
• минеральные соли: 1,07%.

Яйцо не обладает большой устойчивостью к
хранению. Через поры скорлупы испаряется вода, и
на тупом конце образуется пуга – пространство,
заполненное воздухом. Свежесть яйца можно
проверить опусканием в холодную воду: лежалые
яйца тонут медленнее, чем свежие.

Приблизительная плотность некоторых веществ,
входящих в состав яйца:

• вода: 1 г/см³;
• белки: 1,33 г/см³;
• жиры: 0,93 г/см³;
• углеводы: 1,58 г/см³;
• минеральные соли (хлорид натрия): 2,16 г/см³;
• известняк: 2,7 г/см³.

Плотность расчитывают, используя свойство
аддитивности удельных объемов веществ, не
реагирующих химически:

где х – массовая доля компонента (если,
например, содержание по массе 30%, то массовая доля
0,3), r – его плотность. Кратко
опишем расчеты, проводимые учеником дома.

= (0,648 + 0,083 + 0,114 + 0,003 + 0,004 + 0,044) см³/г = 0,896
см³/г.

Следовательно, rяйца » 1,1
г/см³.

Ответ. Средняя плотность яйца без учета
наличия воздушного пузырька (пуги) составляет
около 1,1 г/см³.

Как видим, плотность яйца чуть превышает 1 г/см³,
т.е. яйцо чуть тяжелее воды. Таким образом, можно
предложить два метода определения плотности
яйца: «грубый» – метод Архимеда, и более точный –
метод безразличного плавания.

Метод Архимеда. Опустив яйцо в воду, по
объему вытесненной воды определяем объем яйца,
взвешиваем яйцо на весах, находим массу и
вычисляем плотность.

Оборудование: отливной сосуд, мензурка (100 мл),
весы с разновесами, яйцо.

Расчет ошибки

Косвенная ошибка измерения плотности [5, с.
366–368]:

где Dm = D_весов
+ D_{всех гирь} + D_{подбора
гирь} – абсолютная ошибка измерения массы, D_весов – инструментальная
погрешность, D_{всех гирь} –
суммарная погрешность массы использованных
разновесов (см. таблицу ниже), D_{подбора
гирь} – погрешность подбора гирь, равная
половине массы наименьшей гири; DV
– абсолютная ошибка измерения объема.

Пример. Пусть найденная экспериментально масса
яйца составляет m = 56,96 г = 50 г +
5 г + 1 г +   500 мг + 200 мг + 200 мг +
50 мг + + 10 мг, его объем V = 152 мл = 152 см³.

Взвешивание проводилось на арретированных
технических весах чувствительностью 5 мг.
Однако с увеличением массы взвешиваемого тела
погрешность возрастает, и при m»57 г,
согласно паспорту, D_весов»100 мг.

По таблице:

определяем погрешность всех гирь: Dm_{всех
гирь} = (30 + 8 + 4 + 3 + 2 + 
2 + 1 + 1) мг = 51 мг.

Погрешность подбора гирь D_{подбора
гирь} = 5 мг.

В итоге абсолютная ошибка Dm = (100
+ 56) мг » 160 мг, а
относительная ошибка Dm/m » 0,3%.

Абсолютная ошибка измерения объема DV»1 мл = 1 cм³, а относительная
ошибка составляет DV/V»1,5%.
Эта ошибка и определяет в значительной степени
погрешность определяемой плотности.

Неучтенной осталась еще методическая ошибка,
которая будет обсуждена ниже.

Ход работы

1. Уравновесьте чашки весов; запишите
инструментальную погрешность весов.

2. Взвесьте исследуемое тело, запишите массу
тела. Выходит ли масса данного куриного яйца за
общепринятые пределы?

3. Выпишите номинальные массы гирь разновесов и
соответствующую им ошибку измерений согласно
таблице. Вычислите ошибку измерения массы:

Dm = D_весов
+ D_{всех гирь} + D_{подбора
гирь}.

4.
Наполните отливной сосуд водой; подставьте
химический стакан (100 мл) под отлив, медленно
опустите яйцо в воду.

5. Убедившись, что вся вытесненная вода
перетекла в стакан, вылейте эту воду в мензурку
объемом 100 мл. Определите объем вытесненной
жидкости и запишите этот объем с учетом ошибки.

6. Вычислите плотность тела по формуле:

7. Запишите полученный результат с учетом
ошибки измерений.

8. Эскизно изобразите проведение опыта (рис. 1).

Метод безразличного плавания: «…если
вес тела в точности равен весу вытесненной
жидкости, оно будет находиться в равновесии
внутри жидкости. Например, куриное яйцо тонет в
пресной воде, но плавает в соленой. Можно сделать
раствор соли, концентрация которого постепенно
уменьшается кверху, так что выталкивающая сила
внизу сосуда больше, а вверху – меньше веса яйца.
В таком растворе яйцо держится на такой глубине,
где его вес равен выталкивающей силе. Если
твердое тело однородно, т.е. во всех точках имеет
одну и ту же плотность, то тело будет тонуть,
всплывать или оставаться в равновесии внутри
жидкости в зависимости от того, больше ли
плотность тела плотности жидкости, меньше или
равна ей. В случае неоднородных тел нужно
сравнивать с плотностью жидкости среднюю
плотность тела» [6]. Значит, можно подобрать такой
однородный раствор соли в воде, в котором яйцо
плавает на некоторой глубине. Плотность раствора
можно измерить с помощью ареометра. поскольку
само измерение плотности занимает немного
времени, четырех-пяти ареометров на класс
достаточно

Этот
метод применяется в лабораторной практике при
определении, например, плотности мелких
кристаллов в достаточно широких пределах. Для
этого смешением нескольких жидкостей разной
плотности подбирается такой раствор, в котором
кристаллик плавает в толще жидкости. Из
приведенной таблицы видно, что, например,
алюминий должен плавать в дииодметане. Следует
заметить, что не все приведенные в таблице
жидкости между собой смешиваются и не все
безопасны в обращении.

Оборудование: мензурка (250 мл), мерный стакан
(400 мл), химический стакан (250 мл), ареометр,
насыщенный раствор поваренной соли, стеклянная
палочка.

Ошибка измерений в данном случае определяется
ценой деления ареометра (например 0,002 г/см³)
и, следовательно, составляет половину цены
деления (т.е. около 0,1%), т.е. сравнима с ошибкой
определения массы в первом методе.

Ход  работы

1. Убедитесь, что ареометр предназначен для
измерения плотностей, которые больше 1 г/см³.
Определите цену деления ареометра.

2. Положите яйцо на дно мерного стакана (400 мл),
налейте чистой воды до половины.

3. Начните доливать крепкий раствор поваренной
соли, слегка помешивая стеклянной палочкой, до
тех пор, пока яйцо не начнет отрываться от дна.
Убедитесь, что яйцо не всплывает на поверхность.
Если яйцо всплыло, долейте чистой воды, чтобы
уменьшить плотность раствора.

4. Перелейте раствор в мензурку. Аккуратно
опуская ареометр в мензурку, измерьте плотность
раствора. Запишите полученное значение с учетом
ошибки измерений.

5. Эскизно изобразите проведение опыта (рис. 2),
укажите силы, действующие на яйцо, плавающее в
мерном стакане.

Рис. 2. Определение плотности тела по методу
безразличного плавания

Контрольные вопросы (их можно задать
при устном обсуждении результатов работы, а
можно включить в текст обязательных заданий)

• Почему ареометр плавает в вертикальном
  положении?
• В верхней или нижней части шкалы расположено
  деление, отмеченное цифрой «1», если ареометр
  предназначен для измерений в жидкостях более
  плотных, чем вода?
• Можно ли пользоваться на Луне ареометрами,
  отградуированными на Земле?

Анализ полученных результатов

Проведение измерений занимает в среднем чуть
больше урока. Важно проанализировать полученные
результаты вместе с учащимися. Первым методом
получается плотность (0,9–1,1) г/см³, вторым
методом – в среднем – (1,05 –1,07) г/см³.
Следует обратить внимание на то, что разброс
результатов больше ошибки ареометра. Это связано
с тем, что важным элементом любой
экспериментальной работы является навык.
Разброс данных в первую очередь связан с тем, что,
во-первых, соответствующую плотность раствора
подобрать сложно, а во-вторых, яйца не
выпускаются по стандарту – они продукт живой
природы. Результаты нужно изобразить на доске в
виде отрезков.

Плотности, полученные по методу Архимеда,
заключены на отрезке [0,9; 1,1], куда входят и
плотности, полученные более точным методом, –
отрезок [1,05; 1,07].

Как и ожидалось, более точные значения
оказались чуть ниже теоретической оценки, т.к.
при расчете мы не учли объем воздушного пузырька.
(Нужно объяснить ученикам, что всегда существует
неучтенный фактор, не всегда удается найти
источник ошибок.)

Далее можно обсудить, каковы источники ошибок в
методе Архимеда:

• основной – измерение объема с помощью мензурки;
• трудности опускания яйца в отливной сосуд –
  можно «плюхнуть» его или коснуться пальцами
  воды;
• наличие воды в носике отливного сосуда (нужно
  поинтересоваться, изобразил ли кто-либо эту
  капельку на своем эскизе опыта).

Следующий вопрос: «А как улучшить метод?»
Прогнозируемый ответ ребят: определить объем
вытесненной воды путем взвешивания. Не следует
отвергать это в общем-то здравое предложение.
Однако для его реализации нужно проделать как
минимум еще две измерительные операции: взвесить
пустой, а затем полный сосуд с вылившейся водой, а
также учесть ошибку каждого измерения. Последнее
отнимает гораздо больше времени, чем само
измерение. Громоздкость измерения
увеличивается, а точность… Взвешивание
вылившейся воды не компенсирует двух других
недостатков метода, которые вносят почти такую
же ошибку измерения (до 0,5 мл). Следовательно, еще
раз можно вернуться к мысли, высказанной в начале
статьи: точность приборов для проведения
измерений нужно выбирать в согласии с
поставленной задачей и выбранным методом. Не
нужно оставлять у ребят иллюзий, что второй метод
безупречен: плотность жидкости зависит от
температуры, стеклянный ареометр чуть больше
погружается в воду из-за образования мениска,
поскольку стекло смачивается водой. Однако это
погрешности совсем другого порядка малости по
сравнению с погрешностями первого метода.

Таким анализом ошибок и заканчивается занятие.

Литература

1. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических
величин. – Л.: Наука, 1974.
2. Краткая энциклопедия домашнего хозяйства. Т. 2.
– М.: Большая Советская Энциклопедия, 1959.
3. БСЭ/ Изд. 1-е. – М.: Советская Энциклопедия,
1926–1947.
4. Химическая энциклопедия. – М.: Советская
Энциклопедия, 1988–1998.
5. Физика-10./Под ред. А.А.Пинского. – М.:
Просвещение, 1993.
6. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики. Т. 1.
– М.: АОЗТ «Шрайк», 1995.

.

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. 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:

• Скорлупа, которая в основном состоит из карбоната кальция и составляет от 9 до 12 процентов от общего веса яйца (и которая на самом деле очень пористая, так что воздух может проходить через нее)
• Желток (желтая часть, состоящая из жиров, белков, минералов и витаминов), которая составляет около 34 процентов жидкой массы яйца
• Альбумен (яичный белок, состоящий, среди прочего, из белков), который составляет около 66 процентов жидкой массы яйца
• Воздушная камера, которая представляет собой воздушный карман, найденный на большом конце яйца

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 затонули. 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 оболочку. По мере старения яйцеклетки эта воздушная ячейка будет увеличиваться 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 проводят учащиеся, называется «Насколько плотно яйцо?». Вместо измерения массы и объема яйца плотность яйца определяется следующим образом: опустите яйцо в воду (он тонет), затем медленно добавляйте соль до тех пор, пока яйцо не всплывет (это 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 выпуске «Кондора» за 1974 г. С. В. Паганелли, А. Ольшовка и А. Ар разработали уравнение, связывающее плотность птичьего яйца с весом яйца: плотность яйца = 1, 038 × вес яйца ^ 0, 006.

В выпуске 1982 года «Кондора» Х. Ран, Филлис Паризи и С.В. Паганелли собрали образцы свежих яиц от 23 различных видов птиц для расчета плотности содержимого яиц (в среднем 1, 031 г / см3) и начальной плотности яиц (варьирующихся от 1, 055 г). / см3 до 1, 104 г / см3). Фактически, проверка 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 ».

Вывод

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.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Density is a physical property of a substance that can be determined by scientific experiment. You might have learned that density is mass divided by volume, which means that if you can measure both the mass and the volume of an object, you can calculate its density. A substance will always have the same density no matter the size of the sample, so that density can be used to help identify a substance. Since an egg is an object that has a mass and a volume, you can calculate its density.

Density Defined

Density is defined as the mass of an object divided by its volume. This statement can be written as an equation: D = m / V. An object that has a lot of mass in a small volume will have a large density, and an object with little mass in a large volume will have a small density. For example, lead has a very large density (11.35 g/cm3), and aluminum has a comparatively small density (2.70 g/cm3). This means that lead has a lot more mass packed into a 1-foot by 1-foot by 1-foot cube than does aluminum. In fact, an aluminum cube that size weighs about 170 lb., but a lead cube that same size weighs around 710 lb.!

Egg Facts

First, let’s specify what we mean by an “egg.” Birds aren’t the only creatures to lay eggs; so do fish, turtles, snakes, frogs and insects, just to name a few. In this article, we will limit our discussion to bird eggs (avian eggs)–specifically, hen eggs.

To determine the density of an egg, we first need to describe the components of an egg. It is these components, after all, that give an egg its mass and volume. According to the American Egg Board at IncredibleEgg.org, the main parts of an egg are:

There can be some variation of these parts.

Mass and Volume of an Egg

The mass of an object can be determined by use of a balance. Mass is typically measured in grams. The volume of an object can be measured in different ways. One way is to measure length with a ruler, and calculate the volume mathematically. This is easy to do if the shape of an object is something like a cube or a sphere. For objects that have irregular shapes, a common method is to use the water displacement method. Measure the volume of a certain amount of water (say, for example, 70 ml of water), then place the object into the water and see how much water it displaces (if the new volume is 100 ml, then 30 ml of water were displaced and that is the volume of the object). For smaller objects, volume is typically measured in milliliters or cubic centimeters.

Can the mass and/or volume of hen eggs vary from egg to egg? Yes, definitely.

According to IncredibleEgg.org, there are many factors that change the makeup of an egg. An egg can leave the uterus prematurely and not give the shell enough time to fully develop, so it is thinner than normal. There is the possibility of twin yolks (and even three or four are possible, or in the case of young hens, no yolk). Also, as the hen ages, her eggs are larger. The breed and size of the hen will also affect the size of the egg. Environmental conditions and nutrition will affect the size of an egg. Any of these can change the mass and/or the volume of the egg.

Initial Observations

Most people know that an object will sink in water if it is more dense than water and will float in water if it is less dense than water. Many of us have put eggs into a pan of water when preparing to make boiled eggs. This event actually gave us our first indication of an egg’s density: the eggs sank. Since water has a density of 1 g/ml, we now know the density of an egg is greater than 1g/ml.

Eggs don’t always sink in water, however. According to the Nova Scotia Department of Agriculture, when an egg is first hatched, the air cell at the large end of the egg will expand as the egg cools, drawing air through the porous shell. As the egg ages, this air cell will increase in size. This will cause the density of the egg to decrease over time. In fact, Oakdell Egg Farms describes how you can use egg density to determine the freshness of an egg. If the egg sinks and sits horizontally in the water, it is very fresh. If the large end of the egg rises up from the bottom (because the air cell has become larger and contains more air), the egg is 1 or 2 weeks old. If the egg floats, it is very old.

Experimentally Determining Density

Realizing that the density of an egg will change over time, it still seems simple enough to calculate the egg’s density: measure the mass and the volume of the egg, and then calculate mass divided by the volume. The fact that there is an air cell within the egg, however, can complicate your calculations, and the unusual shape of an egg complicates the volume measurement.

In the general chemistry class at Boston College, the first experiment the students do is titled “How Dense Is an Egg?” Instead of measuring the mass and volume of the egg, the egg density is determined this way: Put an egg into water (it sinks), then slowly add salt until the egg just floats (which “means that the top of the egg just touches the top of the solution, without a significant amount of the egg protruding above the solution”). At this time, the egg and the salt water have the same density, and the mass and volume of the salt water can be easily measured.

Actual Research

There has been experimental research into the density of avian eggs. Here are the results from a few studies:

A.L. Romanoff and A.J.Romanoff in 1949 (in the book “The Avian Egg”) gave the value of 1.033 as the density of the contents of a fresh hen egg.

In the 1974 issue of “The Condor,” C.V. Paganelli, A. Olszowka and A. Ar developed an equation relating the density of an avian egg to the weight of the egg: egg density = 1.038 x egg weight^0.006.

In the 1982 issue of “The Condor”, H. Rahn, Phyllis Parisi and C.V. Paganelli collected fresh egg samples from 23 different bird species to calculate the egg content density (average 1.031 g/cm3) and initial egg density (varying from 1.055 g/cm3 to 1.104 g/cm3). In fact, examination of the procedure they used to measure mass and volume of the eggs shows just how complicated the procedure is: “We collected fresh eggs … and weighed them both in air and in water for determination of egg volume by Archimedes’ principle. Gas in the air cell was then replaced by water injected with a hypodermic syringe, and the eggs were reweighed to obtain initial egg mass.”

Conclusion

Although there has been some research to determine the density of an egg, the problem is that the density of even one egg can vary. If you need to know the density of a particular egg at a particular time, you will need to determine the density experimentally.

Приложения:

---