Introduktion
Riktlinjer
Säkerhet

Materiel
Förarbete
Utförande
Förklaring
Bakgrundsfakta
Fler experiment
Referenser


[ Tillbaka till start | Tillbaka till experimenten ]
[ Utskriftsvänlig version (nytt fönster) ]


Ägget i flaskan

Av: Ted Eliasson


Använd skyddsglasögon
Tid för förberedelser: 10 minuter Tid för genomförandet: 20 minuter
Antal tillfällen: 1 Svårighetsgrad: Kräver viss labvana
Säkerhetsfaktor: Utföres med normal varsamhet

Introduktion Gå till: Riktlinjer

Kommer ägget att sugas in i flaskan? Gaser och vätskor (även fasta ämnen) ändrar volym när deras temperatur ändras. Om man sänker temperaturen minskar volymen och vice versa. I detta experiment ska vi se om detta stämmer alltså om gaser ändrar volym när temperaturen ändras.


Riktlinjer Gå till: Säkerhet

Det här försöket är lätt att genomföra så kan användas som elevförsök men går mycket bra att använda som demonstrationsförsök där det endast åtgår ett ägg.


Säkerhet Gå till: Materiel

Bara vanligt vatten och ägg används så ingenting är giftigt eller farligt. Det enda som man ska tänka är risken att bränna sig. Vid användning av bunsenbrännare är det viktigt att eleverna har fått en genomgång hur dessa fungerar och vad man ska tänka på vid användning av dessa och öppen låga.

Allt går att hälla ut i slasken äggrester kastas med hushållssoporna.




Materiel Gå till: Förarbete

  • Kokplatta (eller bunsenbrännare och trefot med nät)
  • E-kolv med ca 4 cm i diameter stor öppning. (Obs! Använd inte glas med tjock vägg! Det kan spricka.)
  • Ett kokt ägg
  • Tillgång till vatten



Förarbete Gå till: Utförande

Koka ägg som ska användas i försöken ett ägg för varje försöksuppställning. Det kan vara bra att ha ett extra extra ägg om något skulle misslyckas.


Utförande Gå till: Förklaring

Foto: © Ted Eliasson
  1. Skala ägget.
  2. Häll ca 150 ml vatten i E-kolven.
  3. Ställ E-kolven på kokplattan/trefoten och värm den så att vattnet börjar att koka.
  4. Placera det skalade kokta ägget ovanpå E-kolvens mynning så att öppningen täpps igen.
  5. Låt nu alltihopa svalna och se vad som händer.

Variation

Man kan utföra experimentet utan vätska i kolven och se om man får samma resultat eller om det är någon skillnad. Utför experimentet på exakt samma sätt men utan vätska i kolven.

Ett tips: försök hålla koll på tiden det tar för ägget att sugas in i flaskan. Borde det vara någon skillnad?

Obs! Öppningen på kolven får inte täppas till med propp eller något annat när kolven är varm. E-kolvar är inte konstruerade för att tåla höga tryck och kan implodera om vacuumet blir för för kraftigt. Implosion medför glassplitter som sprids med hög hastighet.




Förklaring Gå till: Bakgrundsfakta

När en gas ändrar temperatur ändras gasens volym. Om man stänger igen öppningen kommer det att bildas ett undertryck inuti kolven när gasen svalnar. Undertrycket leder till att ägget sugs in i kolven.

Om man har en vätska i kolven kommer denna att vara i gasform över kokpunkten och i flytande form under denna. Eftersom det är större volymskillnad mellan faserna från gas till vätska än från olika temperaturer i ett gastillstånd kommer det att bildas ett högre undertryck när man använder en vätska i E-kolven. Detta förklarar varför ägget sugs in kraftigare när man har vatten i kolven.


Bakgrundsfakta Gå till: Flera

Sambandet tryck, volym och temperatur

Alla gaser består av en mängd molekyler vilka rör sig. Alla molekyler med en temperatur över 0 K (den absoluta nollpunkten) har en rörelse, eftersom värme ger mer rörelse så ökar rörelsen ju högre temperatur partiklarna får. Om man skulle kunna kyla en gas till den absoluta nollpunkten 0 K skulle denna gas inte utöva något tryck på sin omgivning eftersom molekylerna i gasen inte skulle röra sig. Gasen skulle inte vara någon gas längre utan skulle antagit fast form. Ett tryck uppstår då en molekyl träffar en yta. Ju fler partiklar som träffar samtidigt ju högre tryck bildas. Detta medför alltså att högre temperatur ger högre tryck eftersom molekylerna rörde sig snabbare vid högre temperatur.

Genom experiment har man kommit fram till att vissa relationer mellan volym, tryck och temperatur gäller, Man har kommit fram till uttrycket pV = nRT vilket kallas för den allmänna gaslagen. Om man stänger in en gas så att gasens volym inte kan ändras så kommer trycket att ändras enligt pV = nRT där n är mängden gas (mol), R = 8,314 J K-1 mol-1är en proportionalitetskonstant, V är volymen (m3), p är trycket (N m-2) och T är temperaturen (K).

0 K = -273 ºC.

Den allmänna gaslagen gäller bara under förutsättningar att gasens molekyler inte påverkar varandra med andra speciella krafter. Gasen ska vara så kallad "ideal" och molekylerna ska röra sig fritt oberoende varandra. Lagen gäller dock med god approximation på de flesta reella gaser om inte de utsätts för extrema temperaturer eller tryck.

Alla ämnen har olika aggregationsformer de vanligaste man brukar prata om är fast, flytande och gasform. En del ämnen kan även ha ett plasmatillstånd. Dessa olika faser uppkommer på grund av att rörelsen hos molekylerna blir så stora att bindningskrafterna inte längre orkar hålla samman molekylerna. Vid fast tillstånd ligger molekylerna rätt så ordnat men om ämnet värms så molekylerna börjar röra på sig så orkar inte de bindande krafterna hålla samman ämnet och det övergår till flytande form, fortsätter man värma kommer molekylerna så småningom att röra sig så häftigt att vätskefasen övergår till gasform.

Beräkning av volymerna
  • 1 mol vatten väger 18 g.
  • Som vätska är volymen 18 cm3, eftersom densiteten är 1 g cm-3.
  • Som gas är volymen 24 dm3 vid rumstemperatur (samma molvolym för alla gaser enligt gaslagen).
  • Förhållandet är 24000 cm3/18 cm3 = 1333.
När ett ämne övergår från gas till vätska minskar volymen kraftigt. För vatten är minskningen cirka 1500 gånger (vid rumstemperatur). Det är detta som märks om man har vätska i e-kolven istället för bara luft. För att luft ska minska lika mycket krävs att temperaturen sänks så mycket att luften blir flytande, vilket sker vid cirka -200 ºC.

Ett missförstått experiment

Det finns ett bra experiment som visar att varm luft tar större plats än kall luft och det är glaset som fylls med vatten. Experimentet går till på så sätt att man tänder ett värmeljus och låter det flyta på ett litet fat som man har några centimeter vatten på. Efter ett litet tag ställer man ett uppochnervänt glas över ljuset. När ljuset slocknar kommer luften i glaset att kylas och vattnet kommer att stiga i glaset.

Detta beror helt enkelt på att kall luft tar mindre plats än varm luft. Vattnet brukar stiga till ca 1/5 av glaset, detta gör att man kan beräkna temperaturen på luften. Om volymen minskar från 5 delar till 4 delar så bör de absoluta temperaturerna förhålla sig som 5 till 4. Det motsvarar att luften är drygt 90 ºC när glaset ställs över. En vanlig förklaring brukar vara att syret förbrukas och därför bildas ett undertryck men det är fel eftersom det samtidigt bildas förbränningsgaser, vilka måste vara kvar inne i glaset. Att volymminskningen 1/5 är lika med andelen syre i luft är en ren slump, vilket har lurat många.

Ägget

Man kan i stora drag säga att ägget består av tre delar: skalet, äggvitan och äggulan.

Skalet

Skalet är det yttersta skyddet hos ägget, detta kan variera i färg från vitt till brunt. Färgen på skalet ges av pigment i skalets yttre yta. Vita ägg kommer från hönor med vita fjädrar och öronsnibbar medan bruna ägg kommer från hönor med röda fjädrar och öronsnibbar. De vita äggen är mest eftertraktade idag men det finns även platser i världen där man hellre vill ha bruna ägg. Färgen på ägget har ingenting med kvalitet att göra. Skalet består till 94% av kalciumkarbonat men det finns även magnesium och några andra mineraler i skalet.
Äggvitan
Äggvitan är nästan helt genomskinlig och får inte sin vita färg förrän man vispar den eller lagar till ägget. Ibland kan dock äggvitan vara lite gråaktig och detta är på grund av att det finns koldioxid (CO2 ) som inte har hunnit åka ut genom skalet, kvar i äggvitan. Detta betyder att ägget är mycket färskt. Äggvitan består av fyra varierande lager och omfattar ca 67% av äggets totala flytande massa. Äggvitan innehåller bl.a. klor (Cl), svavel (S), natrium (Na) och magnesium (Mg).

Äggulan

Äggulan får sin färg beroende på vilken mat hönan är uppfödd på. Hönor som bara ätit vanligt vitt korn kan få ägg med nästan helt genomskinliga äggulor. Äggulans färgpigment är ganska stabil och färgen sitter kvar även medan man tillagar ägget. I äggulan finns den mesta delen av vitaminer, mineraler och allt fettet. Ungefär hälften av alla proteiner finns även i denna.

Mera om ägget

Inom ägget finns även flera membran som tex. håller äggulan på plats. Det finns även två membran ute vid skalet, ett inre och ett yttre membran. Mellan dessa bildas en luftbubbla när ägget kyls efter värpningen. Denna luftblåsa ligger vid den tjockare sidan av ägget.

När man kokar ett ägg sker en denatuering av de proteiner som finns i ägget och med detta menas att de proteiner som finns i ägget kollapsar och detta leder till att alltihopa klumpar ihop sig och därigenom blir ägget fast.


Flera Gå till: Referenser


Aggregationsform
Att göra bly Att göra bly
Avdunstning och temperatur Avdunstning och temperatur
Badbomber Badbomber
Bensinbrand Bensinbrand
Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat
Bjud din jäst på mat Bjud din jäst på mat
Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska
Brus-raketen Brus-raketen
Den brinnande sedeln Den brinnande sedeln
Den bästa bulldegen Den bästa bulldegen
Den frysande bägaren Den frysande bägaren
Den tillknycklade plåtburken Den tillknycklade plåtburken
Diffusionshastigheten hos ammoniak respektive väteklorid - en jämförelse Diffusionshastigheten hos ammoniak respektive väteklorid - en jämförelse
DNA ur kiwi DNA ur kiwi
Elda stålull Elda stålull
Eldprovet Eldprovet
En märklig planta En märklig planta
Flyter isen i matoljan? Flyter isen i matoljan?
Framkalla fingeravtryck med jodånga Framkalla fingeravtryck med jodånga
Frigolit i aceton Frigolit i aceton
Fryspunktsnedsättning Fryspunktsnedsättning
Förtenning Förtenning
Gasvolym och temperatur Gasvolym och temperatur
Gore-Tex, materialet som andas Gore-Tex, materialet som andas
Gör ditt eget läppcerat Gör ditt eget läppcerat
Gör ett avtryck från papper till stearin Gör ett avtryck från papper till stearin
Hockey-visir Hockey-visir
Hur fungerar en torrboll? Hur fungerar en torrboll?
Hur gör man kakan porös? Hur gör man kakan porös?
Hur kan man göra kläder av plast? Hur kan man göra kläder av plast?
Hur mycket vatten finns i maten? Hur mycket vatten finns i maten?
Hur smakar salmiak? Hur smakar salmiak?
Kallrörd vaniljkräm och saliv Kallrörd vaniljkräm och saliv
Kan man tapetsera med abborrar? Kan man tapetsera med abborrar?
Kemi i en brustablett Kemi i en brustablett
Kemisk jämvikt hos ett osynligt bläck Kemisk jämvikt hos ett osynligt bläck
Kemiskt snöfall Kemiskt snöfall
Koka Cola Koka Cola
Koka knäck Koka knäck
Koka vatten i en spruta Koka vatten i en spruta
Kondomen i flaskan Kondomen i flaskan
Kristallodling Kristallodling
Kristallvatten i kopparsulfat Kristallvatten i kopparsulfat
Ljuset under glaset Ljuset under glaset
Luft Luft
Luftfuktighet och rostbildning Luftfuktighet och rostbildning
Lödtenn 60 Lödtenn 60
Löslighet och pH - En extraktion Löslighet och pH - En extraktion
Maizena gör motstånd Maizena gör motstånd
Matoljans viskositet och omättade fettsyror Matoljans viskositet och omättade fettsyror
Mentos-pastiller i kolsyrad läsk Mentos-pastiller i kolsyrad läsk
Molnet i flaskan Molnet i flaskan
Myggmedel - hur funkar det? Myggmedel - hur funkar det?
Osynlig gas Osynlig gas
Pektin och marmeladkokning Pektin och marmeladkokning
Platta yoghurtburkar Platta yoghurtburkar
Popcorn Popcorn
Salta isen Salta isen
Saltat islyft Saltat islyft
Slime Slime
Släcka fett på rätt sätt Släcka fett på rätt sätt
Smältpunkten för legeringen lödtenn Smältpunkten för legeringen lödtenn
Snöflingeskådning Snöflingeskådning
Studsboll Studsboll
Stärkelse och vatten - fast eller flytande? Stärkelse och vatten - fast eller flytande?
Syrehalten i luft Syrehalten i luft
Tillverka ditt eget läppstift Tillverka ditt eget läppstift
Tillverka en parfym och gör doftande skraplotter Tillverka en parfym och gör doftande skraplotter
Tillverka papperslim Tillverka papperslim
Tänd ett släckt ljus med hjälp av röken Tänd ett släckt ljus med hjälp av röken
Utfällning av aluminium Utfällning av aluminium
Utsaltning av alkohol i vatten Utsaltning av alkohol i vatten
Vad händer då något brinner? Vad händer då något brinner?
Vad händer när degen jäser? Vad händer när degen jäser?
Varför kan man steka i smör och olja men inte i lättprodukter? Varför kan man steka i smör och olja men inte i lättprodukter?
Varför slipper bilen varma yllekläder på vintern? Varför slipper bilen varma yllekläder på vintern?
Varför smäller inte ballongen? Varför smäller inte ballongen?
Vattenvulkan Vattenvulkan
Vispa grädde Vispa grädde
Värma med ljus - bra eller dåligt? Värma med ljus - bra eller dåligt?
Värmeutvidgning Värmeutvidgning
Ägget i flaskan Ägget i flaskan
Älskling, jag krympte ballongen Älskling, jag krympte ballongen

Allmänna gaslagen
Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska
Brus-raketen Brus-raketen
Den bästa bulldegen Den bästa bulldegen
Den tillknycklade plåtburken Den tillknycklade plåtburken
Den tunga koldioxiden Den tunga koldioxiden
Diffusionshastigheten hos ammoniak respektive väteklorid - en jämförelse Diffusionshastigheten hos ammoniak respektive väteklorid - en jämförelse
Gasvolym och temperatur Gasvolym och temperatur
Hur gör man kakan porös? Hur gör man kakan porös?
Kemi i en plastpåse Kemi i en plastpåse
Koka vatten i en spruta Koka vatten i en spruta
Ljuset under glaset Ljuset under glaset
Luft Luft
Molnet i flaskan Molnet i flaskan
Osynlig gas Osynlig gas
Syrehalten i luft Syrehalten i luft
Ägget i flaskan Ägget i flaskan
Älskling, jag krympte ballongen Älskling, jag krympte ballongen

Energi
Anodisering och färgning av aluminium Anodisering och färgning av aluminium
Att göra bly Att göra bly
Avdunstning och temperatur Avdunstning och temperatur
Badbomber Badbomber
Bensinbrand Bensinbrand
Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat
Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska
Brus-raketen Brus-raketen
Bränna papper Bränna papper
Citronbatteri Citronbatteri
Cyanotypi - den gammeldags blåkopian Cyanotypi - den gammeldags blåkopian
Den brinnande sedeln Den brinnande sedeln
Den frysande bägaren Den frysande bägaren
Den tillknycklade plåtburken Den tillknycklade plåtburken
Eldprovet Eldprovet
Ett lysande experiment - Kemiluminiscens Ett lysande experiment - Kemiluminiscens
Falu rödfärgspigment ur järnvitriol Falu rödfärgspigment ur järnvitriol
Fryspunktsnedsättning Fryspunktsnedsättning
Hur gör man kakan porös? Hur gör man kakan porös?
Hur mycket vatten finns i maten? Hur mycket vatten finns i maten?
Hur smakar salmiak? Hur smakar salmiak?
Karbidlampan Karbidlampan
Kemi i en plastpåse Kemi i en plastpåse
Kemi med zinkjodid, del 1: Framställning Kemi med zinkjodid, del 1: Framställning
Kemi med zinkjodid, del 2: Återbilda grundämnena elektrokemiskt Kemi med zinkjodid, del 2: Återbilda grundämnena elektrokemiskt
Kemisk jämvikt hos ett osynligt bläck Kemisk jämvikt hos ett osynligt bläck
Kemisk klocka med jod Kemisk klocka med jod
Koka vatten i en spruta Koka vatten i en spruta
Kondomen i flaskan Kondomen i flaskan
Luftfuktighet och rostbildning Luftfuktighet och rostbildning
Molnet i flaskan Molnet i flaskan
När fungerar enzymet bäst? När fungerar enzymet bäst?
pH-förändringar vid fotosyntes pH-förändringar vid fotosyntes
Popcorn Popcorn
Pulversläckare Pulversläckare
Salta isen Salta isen
Saltat islyft Saltat islyft
Saltkristaller av en aluminiumburk Saltkristaller av en aluminiumburk
Självantändning med glycerol och permanganat Självantändning med glycerol och permanganat
Smältpunkten för legeringen lödtenn Smältpunkten för legeringen lödtenn
Tillverka fotopapper Tillverka fotopapper
Tänd ett släckt ljus med hjälp av röken Tänd ett släckt ljus med hjälp av röken
Vad händer då något brinner? Vad händer då något brinner?
Varför slipper bilen varma yllekläder på vintern? Varför slipper bilen varma yllekläder på vintern?
Varför smäller inte ballongen? Varför smäller inte ballongen?
Visa ytspänning med kanel Visa ytspänning med kanel
Värma med ljus - bra eller dåligt? Värma med ljus - bra eller dåligt?
Värmeutvidgning Värmeutvidgning
Ägget i flaskan Ägget i flaskan

Molbegreppet
Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat
Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska
Coca-Cola vs Coca-Cola light Coca-Cola vs Coca-Cola light
Elda stålull Elda stålull
pH-beroende avfärgning av rödkål pH-beroende avfärgning av rödkål
Salta isen Salta isen
Varför äter vi Samarin? Varför äter vi Samarin?
Ägget i flaskan Ägget i flaskan

Ångtryck
Avdunstning och temperatur Avdunstning och temperatur
Bensinbrand Bensinbrand
Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat Bestämning av antalet kristallvatten i kopparsulfat
Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska Blåsa ballong med hjälp av PET-flaska
Den tillknycklade plåtburken Den tillknycklade plåtburken
Gasvolym och temperatur Gasvolym och temperatur
Gore-Tex, materialet som andas Gore-Tex, materialet som andas
Hockey-visir Hockey-visir
Hur fungerar en torrboll? Hur fungerar en torrboll?
Hur mycket vatten finns i maten? Hur mycket vatten finns i maten?
Koka vatten i en spruta Koka vatten i en spruta
Kondomen i flaskan Kondomen i flaskan
Kristallvatten i kopparsulfat Kristallvatten i kopparsulfat
Ljuset under glaset Ljuset under glaset
Luftfuktighet och rostbildning Luftfuktighet och rostbildning
Mentos-pastiller i kolsyrad läsk Mentos-pastiller i kolsyrad läsk
Molnet i flaskan Molnet i flaskan
Popcorn Popcorn
Snöflingeskådning Snöflingeskådning
Tillverka en parfym och gör doftande skraplotter Tillverka en parfym och gör doftande skraplotter
Undersök en- och flervärda alkoholer Undersök en- och flervärda alkoholer
Ägget i flaskan Ägget i flaskan



Referenser Gå till: Introduktion

  1. The Science of Boiling an Egg, Charles D.H. Williams
    http://newton.ex.ac.uk/teaching/CDHW/egg/ (2003-04-27)
  2. Basic Egg Facts, America Egg Board
    http://www.aeb.org/facts/facts.html#8 (2003-04-27)
  3. Om vatten och ånga, Leif Andersson
    http://w1.877.telia.com/~u87701228/gasliq.htm (2003-06-05)
  4. Kåre Larsson och Bo Furugren, Livsmedelsteknologi - Kemiska grunder, 1995, Avdelningen för livsmedelsteknologi, Lunds universitet.
  5. Gas Laws Smorgasbord, Arbor Scientific
    http://www.arborsci.com/CoolStuff/cool8.htm (2005-09-22)




[ Tillbaka till start | Tillbaka till experimenten ]


Skol-Kemi är en satsning av kemi-institutionen vid Umeå Universitet.

Kontaktperson: Svante Åberg, Analytisk Kemi, Umeå Universitet, 901 87 Umeå.
E-mail: Svante.Aberg@chem.umu.se
Telefon: 090-786 54 84

© Copyright, Svante Åberg, 1998. All rights reserved.