鸡蛋中的物理学　　

茄子溪中学   靳鸿雁　　

摘要：刚捞上来的鸡蛋壳上附着一层水膜,刚拿到手上时,水膜蒸发吸热,使鸡蛋壳的温度下降,所以并不觉得很烫.经过一段时间后,水膜蒸发完毕.从鸡蛋内部传递出的热量使鸡蛋壳的温度 重新升高,所以感觉更烫手。　　

关键词：水膜蒸发吸热，热胀冷缩，浮沉现象，惯性、摩擦阻力现象，验证大气压， 稳定平衡分子运动。　　

正文：　　

鸡蛋是我们常日都见得到的食品。鸡蛋，又叫卵，是由母体所产。其外表有一层坚硬的壳，壳内有气室、卵白和卵黄。它含有各类营养物质，是人类常食用的食品之一。若鸡蛋有受精，经过数天（大约20天）会孵出幼体。那么问题来了，在鸡蛋中又有哪些关于物理方面的知识呢？您是否想过，鸡蛋为什么是椭圆的，而不是圆的呢？我们不将鸡蛋打开的情况下如何辨别两个鸡蛋生熟呢？　　

解析1：首先我们来研究鸡蛋为什么不是圆形而是椭圆形。我的一个同学吹嘘他自己力大无穷，我就拿了一个鸡蛋给他，请他用一只手将鸡蛋握碎，他把鸡蛋握在手心里，用尽全身力气，可是，终究还是没有将鸡蛋握碎。通过研究表明，椭圆形可以防止鸡蛋被压坏。当我们把鸡蛋握在手心的时候，它的表面所受的压力都是相等的；这种程度的压力鸡蛋还能够承受，所以鸡蛋壳不碎。因为母体内的气体和水构成了压力，当鸡蛋排出泄殖口的时候给鸡蛋施加了压力，为了防止鸡蛋被压力所压碎，所以鸡蛋只能是椭圆的。看见过小孩子吹肥皂泡吧？在肥皂泡还没有完全离开吹泡管的时候是椭圆形的，那是因为肥皂泡要承受来自空气中的压力，和鸡蛋刚　　

从母体中生出是椭圆的道理是一样。　　

解析2：接下来我们来讨论个问题，我们知道，分辨鸡蛋生鸡蛋熟肯定要搞清楚他们的区别，一样在这里，两个生熟鸡蛋的不同有哪些呢？显然，一个鸡蛋里面是固体，一个鸡蛋里面是液状体，生鸡蛋具有流动的特点。我们就拿这个特点来区分。　　

区分步骤如下：　　

首先，把这两个鸡蛋都放在同一水平面上转动。然后，用手快速的按住这两个鸡蛋并迅速放开。通过观察我们可以看到，我们将它们快速按住又松开，一个鸡蛋会继续转动，另一个鸡蛋则会立马停止转动。这是为什么呢？原来，继续转动的鸡蛋是生鸡蛋，立马停止转动的鸡蛋是熟清”和“鸡蛋黄”也会跟着转动，当我们将这两个鸡蛋按住时，熟鸡蛋中的固体“鸡蛋清”和“鸡蛋黄”也会立马停止，而在生鸡蛋中，鸡蛋壳会立马停止转动，但是鸡蛋中可以流动的鸡蛋清和鸡蛋黄还会继续在鸡蛋内部转动，所以，当我们快速的放开时，生鸡蛋会因为鸡蛋清和鸡蛋黄的转动而带动的转起来，而熟鸡蛋不会再转动。这样，我们就可以分辨生鸡蛋和熟鸡蛋了。　　

现在在读高中时有一个题。题目是，双手分别拿一个鸡蛋，用右手拿的鸡蛋去敲左手拿的鸡蛋左手生鸡蛋不动，拿个鸡蛋会破呢？想必都知道，左手拿的鸡蛋更容易被撞破。因为当右手中拿的鸡蛋平行运动着去碰左手拿的鸡蛋时，鸡蛋清也会跟着运动，当遇到静止的鸡蛋（左手的鸡蛋）时，作用力和相反的作用力的作用，我们知道它们所承受的力量大小恰恰方向相反。但又因为惯性，右手拿的鸡蛋中的鸡蛋清，它会“中和”一部分左手鸡蛋所给的力，导致它的合力都平均减小，所以比左手拿的鸡蛋更不容易被撞破。　　

    1.液体蒸发吸热 　　

实验：把刚刚煮熟的鸡蛋从锅内捞起来,直接用手拿时,虽然较烫,但还可以忍受.过一会儿,当鸡蛋壳上的水膜干了后,感觉比刚从锅里捞上时更烫了.
分析：因为刚捞上来的鸡蛋壳上附着一层水膜,刚拿到手上时,水膜蒸发吸热,使鸡蛋壳的温度下降,所以并不觉得很烫.经过一段时间后,水膜蒸发完毕.从鸡蛋内部传递出的热量使鸡蛋壳的温度 重新升高,所以感觉更烫手.　　

2.热胀冷缩的性质                                           　　

实验把刚刚煮熟的鸡蛋捞起来，并立刻浸入冷水中,等到鸡蛋完全冷却后,再将鸡蛋捞起并剥开，比起没有浸水的鸡鸡蛋容易剥开。　　

分析：首先,鸡蛋刚浸入冷水中,鸡蛋壳直接遇冷收缩,而鸡蛋白的温度下降不大,收缩也比较小,这时主要表现为鸡蛋壳在收缩.其次,由于不同物质热胀冷缩性质的差异性,当整个鸡蛋都完全冷却时,组织疏松的鸡蛋白收缩率比鸡蛋壳大,收缩程度更明显,造成鸡蛋白鸡蛋壳相互脱离,所以剥鸡蛋壳就更方便了. 　　

次数	1	2	3	4	5	6
泡水后	容易	容易	一般	一般	容易	一般
泡水前	一般	困难	困难	困难	困难	困难

    3、验证大气压存在 　　

实验：首先，选一只口径稍微小于鸡蛋的瓶子,在瓶底垫上一层沙子.再点燃一团酒精棉投入瓶内,接着把一只去壳鸡蛋的小头端朝下堵住瓶口.火焰熄灭后,鸡蛋被瓶子缓缓“吞”入瓶肚中. 　　

分析：酒精棉的燃烧使瓶中的气体受热膨胀,瓶中的一部分气体被排出。所以当鸡蛋堵住瓶口的时候,火焰就熄灭,而瓶中的气体由于温度下降,压强就变小,低于了瓶外的大气压，有一定 弹性的鸡蛋就被压入瓶中。　　

次数	1	2	3
加入火苗	成功	成功	成功
未加入火苗	未成功	未成功	未成功

4、浮沉现象　　

鸡蛋内的鸡蛋黄在鸡蛋清中是处于什么状态呢？肯定它是处于悬浮状态。这个问题就牵扯到浮力的知识了。浮力指物体在流体(包括液体和气体)中，表面上下所承受的压力差。大概在公元前245年，阿基米德博士发现了浮力的原理。定义式是F上.-F下，公式可以写为ρ液gV排。就是说，在鸡蛋内，鸡蛋黄之所以可以处于悬浮状态原因是鸡蛋黄所承受到的浮力和鸡蛋黄的重力相等，这时鸡蛋黄处于平衡的状态。　　

实验：把一只去壳的鸡蛋,泡在在一只装有清水的大口径玻璃杯中.放手后,发现鸡蛋慢慢沉入杯底.把鸡蛋拿出来再往清水中加入食盐,调制成浓度较高的盐溶液.再把鸡蛋浸没在盐溶液中,松开手后,鸡蛋却缓缓上浮. 　　

分析：物体浮沉的情况取决于它所受的重力与浮力的大小关系.浸没在液体中的物体体积是它所排开液体的体积,根据阿基米德原理可知物体密度与液体密度的大小关系可以对应表示重力与浮力的大小关系.因为鸡蛋的密度略微比清水的密度大,当鸡蛋浸入清水中时,所受重力大于浮力,所以鸡蛋将下沉.当浸没在盐水中时,由于盐水密度比鸡蛋的密度大,所受的重力小于浮力,所以鸡蛋将上浮. 　　

量	沉浮现象
1勺	沉在地底
2勺	沉在地底
3勺	鸡蛋尖处浮起
4勺	鸡蛋尖处浮起
5勺	鸡蛋尖处浮起
6勺	脱离地底 浮在底层
7勺	脱离地底 浮在底层
8勺	慢慢向上浮起
9勺	露出水面

　　

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5、惯性、摩擦阻力现象
    实验：选一个外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋一只,把它放在水平桌面上.用相同的力使它们在处于旋转.能快速旋转的是熟鸡蛋,缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋.
分析：生鸡蛋的壳里是液态的鸡蛋清,用外力作用使鸡蛋壳旋转时,鸡蛋清由于惯性,继续保持静止状态,则它和鸡蛋壳间存在摩擦的阻力作用,这个摩擦阻力使整个鸡蛋只有缓慢转动.而熟鸡蛋内的鸡蛋清早已凝固成鸡蛋白,外力作用时旋转时,整个鸡蛋就能迅速转动. 　　

次数	1	2	3	4
生鸡蛋	转一圈倒下	直接倒下	直接倒下	直接倒下
熟鸡蛋	三圈倒下	较持久	五圈以上	五圈倒下

     6、物体的稳定平衡
     实验：选用一只生鸡蛋,在小头一端开个孔并到出壳内的鸡蛋清鸡蛋黄.沿小孔放入一块重物.以鸡蛋壳的大头一边为底部,扶好鸡蛋壳.点燃一只蜡烛,滴入烛油,再重物封存在鸡蛋壳底部.烛油大约要有整个鸡蛋的高度四分之一即可.把制好的鸡蛋壳推倒后,鸡蛋壳能自动立起.制成一个“不倒翁”.
    分析：在空鸡蛋壳的底端存在的重物和烛油,使整个鸡蛋体的重心都移近鸡蛋壳的底端,重心起低,稳定性非常好.当鸡蛋壳倾斜,偏离平衡位置的候时,使鸡蛋体的重心升高.因为鸡蛋壳底端是半球形的,在鸡蛋体的自身重力作用下,鸡蛋体又会恢复到刚刚平衡的位置上.
 　　

 

7、分子运动现象
实验：将一个外壳完好无损的鸡蛋,埋入食盐中腌制一段时间后,可以制成一只咸鸡蛋.虽然鸡蛋壳仍然完好,但内部的鸡蛋黄都变咸了.
分析：因为物质的分子间存在着间隙,而且分子不停地做着无规则运动,所以食盐分子扩散到了鸡蛋黄中,使得鸡蛋黄也变咸了. 　　

鸡蛋还有很多物理知识，需要我们去一一探索。　　

 

 

 

 

 

 

教师点评：本文从鸡鸡蛋的水膜蒸发吸热，热胀冷缩，浮沉现象，惯性、摩擦阻力现象，验证大气压， 稳定平衡，分子运动等7个方面探讨了鸡鸡蛋里的物理知识，把平时所学和实际生活联系起来了，是学以致用的典范，并用小实验来验证了相关说法，是符合物理学认知规律的。作为一名初二学生是难能可贵的。