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밀도는 과학 실험에 의해 결정될 수있는 물질의 물리적 성질입니다. 밀도가 질량을 부피로 나눈다는 것을 알았을 것입니다. 즉, 물체의 질량과 부피를 모두 측정 할 수 있으면 밀도를 계산할 수 있습니다. 물질은 시료의 크기에 상관없이 항상 동일한 밀도를 가지므로 밀도를 사용하여 물질을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 계란은 질량과 부피를 가진 물체이므로 밀도를 계산할 수 있습니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
계란 (조류와 다른 동물의)은 밀도가 매우 다양합니다. 새 알은 종종 물보다 약간 큰 밀도를 가지며 cm3 당 약 1 그램이며 물에 가라 앉습니다.
밀도 정의
밀도는 물체의 질량을 부피로 나눈 것으로 정의됩니다. 이 문장은 D = m / V의 방정식으로 작성 될 수 있습니다. 소량의 질량이 많은 물체는 밀도가 크며, 부피가 큰 물체는 밀도가 작습니다. 예를 들어 납은 밀도가 매우 높으며 (11.35g / cm3) 알루미늄의 밀도는 비교적 작습니다 (2.70g / cm3). 이것은 납이 알루미늄보다 1 피트 x 1 피트 x 1 피트의 큐브에 훨씬 더 많은 양을 포장한다는 것을 의미합니다. 실제로, 크기가 약 170 파운드 인 알루미늄 큐브이지만 무게가 약 710 파운드 인 리드 큐브입니다!
계란 사실
먼저,“계란”이 의미하는 바를 구체적으로 설명해 봅시다. 새가 계란을 낳는 유일한 생물은 아닙니다. 물고기, 거북이, 뱀, 개구리, 곤충 등이 있습니다. 이 기사에서는 토론을 새 계란 (조류 계란), 특히 암탉 계란으로 제한합니다.
계란의 밀도를 결정하려면 먼저 계란의 구성 요소를 설명해야합니다. 결국 계란에 질량과 부피를주는 것은이 구성 요소입니다. IncredibleEgg.org의 미국 계란 보드에 따르면 계란의 주요 부분은 다음과 같습니다.
이러한 부품에는 약간의 변형이있을 수 있습니다.
계란의 질량과 부피
물체의 질량은 저울을 사용하여 결정할 수 있습니다. 질량은 일반적으로 그램으로 측정됩니다. 물체의 부피는 다른 방식으로 측정 될 수 있습니다. 한 가지 방법은 눈금자로 길이를 측정하고 부피를 수학적으로 계산하는 것입니다. 물체의 모양이 큐브 나 구와 같은 경우에는 쉽게 수행 할 수 있습니다. 모양이 불규칙한 물체의 경우 일반적인 방법은 물 변위 법을 사용하는 것입니다. 일정량의 물 (예 : 70ml의 물)의 부피를 측정 한 다음 물체를 물에 넣고 얼마나 많은 물이 변하는 지 확인합니다 (새 부피가 100ml 인 경우 30ml의 물이 변위되고 그것이 물체의 부피입니다). 작은 물체의 경우 부피는 일반적으로 밀리리터 또는 입방 센티미터로 측정됩니다.
암탉 알의 질량 및 / 또는 부피는 계란마다 다를 수 있습니까? 물론 이죠
IncredibleEgg.org에 따르면 계란의 구성을 바꾸는 요인은 여러 가지가 있습니다. 알은 자궁을 조기에 떠날 수 있고 껍질이 완전히 발달 할 수있는 충분한 시간을 제공하지 못하므로 정상보다 얇습니다. 트윈 노른자 일 가능성이 있습니다 (3-4 개 또는 젊은 암탉의 경우 노른자도 없음). 또한 암탉의 나이가 들어감에 따라 알이 더 큽니다. 암탉의 품종과 크기도 알의 크기에 영향을 미칩니다. 환경 조건과 영양은 계란의 크기에 영향을 미칩니다. 이 중 어느 것이나 계란의 질량 및 / 또는 부피를 변경할 수 있습니다.
초기 관찰
대부분의 사람들은 물체가 물보다 밀도가 높으면 물에 가라 앉고 물보다 밀도가 낮 으면 물에 뜬다는 것을 알고 있습니다. 우리 중 많은 사람들이 삶은 계란을 만들 준비를 할 때 계란을 물 팬에 넣었습니다. 이 사건은 실제로 계란의 밀도를 나타내는 첫 번째 지표 인 계란이 가라 앉는 것을 실제로 보여주었습니다. 물의 밀도는 1g / ml이므로 이제 계란의 밀도는 1g / ml보다 큽니다.
그러나 계란이 항상 물에 빠지는 것은 아닙니다. 노바 스코샤 농무부에 따르면, 난자가 처음 부화되면 난이 냉각됨에 따라 난의 큰 끝의 공기 세포가 팽창하여 다공성 껍질을 통해 공기가 유입됩니다. 알의 나이가 들어감에 따라이 공기 전지의 크기가 커질 것입니다. 이것은 시간이 지남에 따라 계란의 밀도가 감소합니다. 실제로 Oakdell Egg Farms에서는 계란 밀도를 사용하여 계란의 신선도를 결정하는 방법에 대해 설명합니다. 계란이 물에 가라 앉아 수평으로 앉으면 아주 신선합니다. 알의 큰 끝이 바닥에서 올라가면 (공기 셀이 커지고 더 많은 공기를 포함하기 때문에) 알은 1 주 또는 2 주 늙었습니다. 알이 뜬다면 아주 오래된 것입니다.
실험적으로 밀도 결정
계란의 밀도는 시간이 지남에 따라 변한다는 것을 알고 계란의 밀도를 계산하기에 여전히 간단 해 보입니다. 계란의 질량과 부피를 측정 한 다음 질량을 부피로 나눈 값을 계산합니다. 계란 안에 공기 셀이 있다는 사실은 계산을 복잡하게 만들 수 있으며 계란의 특이한 모양으로 인해 부피 측정이 복잡해집니다.
Boston College의 일반 화학 수업에서 학생들이 수행하는 첫 번째 실험은 "알의 밀도는?"이라는 제목입니다. 계란의 질량과 부피를 측정하는 대신 계란 밀도는 다음과 같이 결정됩니다. 계란이 떠오를 때까지 천천히 소금을 넣습니다 (“달걀이 용액 위로 튀어 나오지 않고 계란의 상단이 용액의 상단에 닿아 있음을 의미합니다”). 이때, 난과 바닷물의 밀도는 동일하며 바닷물의 질량과 부피를 쉽게 측정 할 수있다.
실제 연구
조류 알의 밀도에 대한 실험적 연구가 있었다. 몇 가지 연구 결과는 다음과 같습니다.
1949 년 A.L. Romanoff와 A.J. Romanoff (책“The Avian Egg”)는 신선한 암탉 알의 함량 밀도로 1.033의 값을주었습니다.
1974 년“콘도르”호 C.V. Paganelli, A. Olszowka 및 A. Ar은 조류 알의 밀도와 알의 무게에 관한 방정식을 개발했습니다 : 계란 밀도 = 1.038 x 계란 무게 = 0.006.
1982 년“콘도르”호, 란, 필리스 파리시, C.V. Paganelli는 23 개의 다른 조류 종에서 신선한 계란 샘플을 수집하여 계란 함량 밀도 (평균 1.031 g / cm3)와 초기 계란 밀도 (1.055 g / cm3에서 1.104 g / cm3로 다양 함)를 계산했습니다. 실제로, 계란의 질량과 부피를 측정하는 데 사용한 절차를 살펴보면 절차가 얼마나 복잡한지를 알 수 있습니다.“우리는 신선한 계란을 수집하고 아르키메데스의 계란 부피를 측정하기 위해 공기와 물에서 모두 무게를 측정했습니다. ' 원리. 그런 다음 공기 세포의 가스를 피하 주사기로 주입 된 물로 대체하고, 계란의 무게를 재어 계란의 초기 질량을 얻었습니다.”
결론
계란의 밀도를 결정하기위한 연구가 있었지만, 한 계란의 밀도조차도 변할 수 있다는 문제가 있습니다. 특정 시간에 특정 계란의 밀도를 알아야하는 경우 실험적으로 밀도를 결정해야합니다.