分离科学:吸起蛋黄

来自科学伙伴的厨房科学活动

利用一点厨房物理学来处理这项具有挑战性的烹饪任务!

乔治·雷塞克

核心概念
物理学
体积
气压
真空

简介
你有没有在厨房帮忙时发现食谱需要用到蛋白?你是否用蛋壳来分离蛋黄和蛋白?除了用蛋壳分离,你还可以利用科学!在这个活动中,你将使用简单的工具来探索物理学如何帮助你完成日常任务——例如分离蛋黄和蛋白。

背景知识
虽然我们看不见,但我们的世界充满了空气分子,它们充满了我们周围的空气。即使你看不见它们,如果你用手给你的脸扇风,你可以感觉到它们的移动。脸颊上轻轻的微风就是由空气分子引起的!


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空气分子会对我们世界中的一切施加压力或力——包括你!你可以通过鼓起你的脸颊来感受到那些空气分子的压力。按压你的脸颊——注意它们感觉有多坚实。你能轻轻地按压你的脸颊并在你的嘴里左右移动空气吗?你的嘴里只是空气,但那些空气分子会对你的脸颊两侧施加力。空气分子的力在这个活动中很重要。那些空气分子会作用于瓶子内的空气,赋予它一些非常神奇的厨房超能力!

材料

  • 两个一次性水瓶

  • 一到两个鸡蛋(第二个鸡蛋是备用的!)

  • 两个盘子或碗(白色效果最佳。)

  • 剪刀

  • 一位成年帮手

准备工作

  • 请你的成年帮手用剪刀在一个水瓶的底部剪一个小孔,大约四分之一英寸宽。这将是2号瓶。没有孔的水瓶将是1号瓶。

步骤

  • 轻轻地将鸡蛋打在盘子或碗上,确保蛋黄完整。如有必要,请你的成年帮手帮忙完成此步骤。

  • 将1号瓶(没有孔)放在盘子上,瓶口朝下。挤压并按住瓶子的两侧,使其稍微向内折叠。

  • 将瓶子降低到盘子上,使其轻轻接触蛋黄。继续按住瓶子,但松开你的挤压,使瓶子的两侧恢复到正常位置。当你松开瓶子的两侧时,蛋黄会发生什么变化?蛋白会发生什么变化?

  • 在蛋黄在瓶子里的时候,小心地提起瓶子,并将其移动到第二个碗或盘子。将瓶口直接放在碗/盘子的表面上,并轻轻挤压瓶子的两侧。当你挤压瓶子时,蛋黄会发生什么变化?

  • 重复这些步骤,将蛋黄移回它开始的盘子/碗。确保轻轻地进行此操作,以便你的蛋黄保持完整!

  • 将1号瓶放在一边,拿起2号瓶(底部有孔)。

  • 将2号瓶放在盘子上,瓶口朝下。挤压并按住瓶子的两侧,使其稍微向内折叠。

  • 将瓶子降低到盘子上,使其轻轻接触蛋黄。继续按住瓶子,但松开你的挤压,使瓶子的两侧恢复到正常位置。当你松开瓶子的两侧时,蛋黄会发生什么变化?这与1号瓶发生的情况不同吗?你如何解释这种变化?

  • 将你的手指牢牢地按在2号瓶底部的孔上。在保持孔被覆盖的情况下,尝试像以前一样通过挤压和释放瓶子的两侧再次吸起蛋黄。当你松开瓶子的两侧时,蛋黄会发生什么变化?这与孔未被覆盖时发生的情况不同吗?你如何解释这种变化?

观察和结果
在这个活动中,你使用塑料瓶将蛋黄从一个盘子分离并移动到另一个盘子!然而,当你使用底部有孔的瓶子时,你可能会发现无法吸起蛋黄。当你用手指盖住孔时,你可以再次移动蛋黄。

为什么在瓶子上添加一个小孔会破坏它神奇的蛋真空吸力?简单的答案是,如果真空容器有孔,它们就无法工作!为了理解这一点,我们需要理解为什么瓶子能够首先吸起蛋黄。

你之所以能够使用水瓶吸起蛋黄,是因为气压。即使它看起来是空的,你的水瓶也充满了空气。当你挤压瓶子时,你挤出了一些空气。将瓶子放在蛋黄的顶部形成了一个密封——就像一个盖子。没有更多的空气可以进入或离开瓶子。当你松开瓶子的两侧时,你在瓶子内部创造了更多的空间,但没有更多的空气可以进入。由于瓶子内部的空气较少但空间较大,因此瓶子内部的压力低于外部。外部较高的气压将蛋黄推入瓶子内部!

然而,当你在2号瓶底部切出一个孔时,即使蛋黄密封了瓶口,空气也可以进入和离开瓶子。结果,当你松开瓶子的两侧时,更多的空气会通过孔涌入以填充该空间。因此,瓶子内部的气压与外部压力保持相同,没有力推动蛋黄。当你盖住孔时,你密封了瓶子,因此它的表现就像没有孔一样,并且产生了像1号瓶那样的压力差。

清理
务必用肥皂和温水彻底清洗你的手和任何接触过生鸡蛋的东西。用你的鸡蛋(或鸡蛋)做一些美味的东西与你的成年帮手分享。

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此活动由科学伙伴合作推出

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