SlideShare a Scribd company logo
1 of 24
Download to read offline
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
อุณหภูมิ (Temperature)
อุณหภูมิ คือ ระดับของความรอนที่สะสมอยูในวัตถุ และเครื่องมือที่ใชวัดอุณภูมิที่นิยมใชกันมากคือ
เทอรมอมิเตอร โดยใชวัดระดับความรอน หรืออุณหภูมิของสิ่งตางๆ โดยใชหลักการขยายตัวของของเหลวเมื่อ
ไดรับความรอน ของเหลวที่บรรจุคือปรอท แบงตามลักษณะการใชได 2 ประเภท
1. เทอรมอมิเตอรแบบธรรมดา ที่ใชกันทั่วไปนั้นทําดวยหลอดแกวยาว ปลายทั้งสองขางปด ปลาย
หลอดขางหนึ่งพองออกเปนกระเปาะสําหรับบรรจุปรอท หรือแอลกอฮอล บนหลอดแกวมีขีดมาตราสวนสําหรับ
บอกอุณหภูมิ เมื่อตองการวัดสิ่งใดให จุมกระเปาะอยูในสิ่งนั้น หรือสัมผัสกับสิ่งที่จะวัดใหมากที่สุดและดานเทอร
มอมิเตอรตองตั้งตรง เมื่อระดับปรอทหรือระดับของเหลวในหลอดแกวคงที่ จึงอานคาอุณหภูมิ
เทอรมอมิเตอรแบบธรรมดา
2. เทอรมอมิเตอรแบบวัดไข มี 2 แบบ คือ
2.1 แบบดิจิตอล จะแสดงอุณหภูมิออกมาเปนตัวเลข
เทอรมอมิเตอรวัดไขแบบดิจิตอล
2.2 แบบบรรจุปรอท จะมีลักษณะคลายเทอรมอมิเตอรแบบธรรมดา แตการแบงชวงอุณหภูมิจะอยู
ระหวาง 35 – 42 องศาเซลเซียส และมีขนาดสั้นกวา
พลังงานความรอน
1
2
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
เทอรมอมิเตอรวัดไขแบบบรรจุปรอท
หลักการใชเทอรมอมิเตอร
1. กระเปาะเทอรมอมิเตอรตองสัมผัสกับสิ่งที่จะวัด
2. ขณะอานคาอุณหภูมิ เทอรมอมิ เตอรตองตั้งตรง และสายตาตองใหอยูในระดับเดียวกับของเหลวใน
เทอรมอมิเตอร และของเหลวตองคงที่
3. ระวังไมใหกระเปาะเทอรมอมิเตอรกระทบกับของแข็ง
4. เมื่อใชเทอรมอมิเตอรเสร็จแลว ทําความสะอาดใหแหง และเก็บเขากลอง
5. ในการวัดอุณหภูมิไมควรใชเทอรมอมิเตอรวัดอุณหภูมิที่แตกตางกันมากในระยะเวลาที่ตอเนื่องกัน
ของเหลวที่นิยมใชบรรจุในเทอรมอมิเตอร คือ ปรอท และแอลกอฮอล
เทอรมอมิเตอรที่ใชปรอท
1. ขยายตัวทันทีเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ทําใหอานอุณหภูมิไดละเอียด
ขอดี
2. เปนตัวนําความรอนที่ดี
3. ทึบแสงและสะทอนแสงไดดี
4. ไมเกาะผิวหลอดแกว ทําใหเคลื่อนที่ขึ้นลงไดสะดวก ไมมีการติดคางหรือขาดตอน
5. เปลี่ยนสถานะเปนไอยาก
1. จะแข็งตัว ถาใชในบริเวณที่หนาวมากๆ ซึ่งปรอทมีจุดหลอมเหลวที่ -39 องศา และมีจุดเดือด
ที่ 357 องศา
ขอเสีย
2. ปรอทเปนสารพิษ
เทอรมอมิเตอรที่ใชแอลกอฮอล
1. สามารถใชในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ํามากๆ ได เพราะมีจุดหลอมเหลวที่ -895 องศา และมีจุด
เดือดที่ 117.7 องศา
ขอดี
2. ขยายตัวไดดีกวาปรอท 6 เทา
3. ราคาถูกกวา
3
ขอเสีย
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
- ใชในบริเวณที่ที่รอนมากไมได เพราะแอลกอฮอลจะเดือดที่อุณหภูมิต่ํากวาปรอท
หนวยวัดอุณหภูมิ
เทอรมอมิเตอรที่ใชวัดอุณหภูมิโดยทั่วไป มีอยูหลายหนวย ดังนี้
ชนิด อุณหภูมิที่อานได จุดเดือด จุดเยือกแข็ง จํานวนชอง
องศาเซลเซียส ๐
100C 0 100 ชอง
องศาฟาเรนไฮต ๐
212F 32 100 ชอง
องศาโรเมอร ๐
80R 0 180 ชอง
องศาเคลวิน K 373 237 80 ชอง
องศาที่ทําขึ้นใหม X B M -
จุดเดือด (Boiling Point) คือ จุดที่อุณหภูมิของน้ํากําลังเดือดเปลี่ยนสถานะกลายเปนไอหรือจุดที่
อุณหภูมิของไอน้ํากําลังเปลี่ยนสถานะกลายเปนน้ําที่ความดันระดับน้ําทะเล
จุดเยือกแข็ง (Freezing Point) คือ จุดที่อุณหภูมิของน้ําแข็งกําลังเปลี่ยนสถานะกลายเปนน้ําหรือจุดที่
อุณหภูมิของน้ํากําลังเปลี่ยนสถานะกลายเปนน้ําแข็งที่ความดันระดับน้ําทะเล
ความสัมพันธของอุณหภูมิในหนวยตางๆ
5
C
=
9
32F−
=
4
R
=
5
273K −
= ( )
M-B
M-X20
และ
5
C∆
=
9
F∆
=
4
R∆
=
5
K∆
เมื่อ C คือ อุณหภูมิของเทอรมอมิเตอรแบบองศาเซลเซียส
F คือ อุณหภูมิของเทอรมอมิเตอรแบบองศาฟาเรนไฮต
R คือ อุณหภูมิของเทอรมอมิเตอรแบบองศาโรเมอร
X คือ อุณหภูมิของเทอรมอมิเตอรแบบใหม
M คือ อุณหภูมิของจุดเยือกแข็งที่อานไดจากเทอรมอมิเตอรแบบใหม
B คือ อุณหภูมิของจุดเดือดที่อานไดจากเทอรมอมิเตอรแบบใหม
 คือ ความแตกตางของอุณหภูมิจาก 2 แหลง
ความสัมพันธของความดันของอากาศกับความสูงและจุดเดือดของน้ํา
ความดันของอากาศจะลดลง 1 mm.Hg ที่ทุกๆ ความสูงจากระดับน้ําทะเล 11 เมตร
จุดเดือดของน้ําจะลดลง 1 องศา ที่ทุกๆ ความดันลดลง 27 mm.Hg
น้ําบริสุทธิ์จะเดือดที่อุณหภูมิ 100
ขอควรรู
๐
C ที่ความดันบรรยากาศ 760 mm.Hg
ตัวอยางที่ 1 เมื่อนําน้ําบริสุทธิ์ไปตมบนยอดเขาแหงหนึ่งพบวาน้ําจะเดือดที่อุณหภูมิ 95 ๐
จงหา ก. จุดเดือดของน้ําจะอานไดเทาใดในหนวยองศาเฟาเรนไฮต (
C
๐
F) โรเมอร (๐
4
R)
และเคลวิน (K)
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
ข. ความดันของอากาศบนยอดเขาแหงนี้มีคาเทากับกี่มิลลิเมตรของปรอท
ค. ยอดเขาแหงนี้อยูสูงจากระดับน้ําทะเลกี่เมตร
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
ตัวอยางที่ 2 ของเหลวชนิดหนึ่งมีอุณหภูมิ 30 ๐
C หากนําเทอรมอมิเตอรที่มีจุดเดือด 60 ๐
C และจุดเยือกแข็งที่
– 10 ๐
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
C ไปวัดจะอานคาไดกี่องศา
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
ตัวอยางที่ 3 คิมนําน้ําไปตมบนยอดเขาแหงหนึ่งซึ่งสูง 1,650 เมตร จากระดับน้ําทะเล อยากทราบวาน้ําจะเดือด
ที่อุณหภูมิเทาใด
5
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
แบบฝกหัด
1. ถาอานคาอุณหภูมิของน้ําในระบบองศาเซลเซียส ได 45 ๐
C จะอานคาในระบบองศาฟาเรนไฮต (๐
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
F) และ
ระบบเคลวิน (K) ไดเทาใด ตามลําดับ
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
2. ถาอุณหภูมิในจังหวัดเชียงใหมเทากับ 68◦
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
F เมื่อคิดเปนองศาเซลเซียส โรเมอร และเคลวิน มีคาเทาไร
6
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
3. เทอรมอมิเตอรวัดไข สวนใหญใชหนวยวัดอุณหภูมิหนวยใด
.................................................................................................................................................................................
4. การทดลองหนึ่งมีการวัดคาอุณหภูมิได 323 K เมื่อคิดเปนเซลเซียส ฟาเรนไฮต และโรเมอร จะมีคาเทาใด
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
5. เมื่อวัดอุณหภูมิ 77 ◦
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
F ถาใชเทอรมอมิเตอรแบบเซลเซียสวัดอุณหภูมิน้ําจะมีความรอนกี่องศาเซลเซียส
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
6. จากภาพที่กําหนดให หมายเลข 1 , 2, 3 และ 4 คือหนวยวัดอุณหภูมิใด
7
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
ความรอน (Heat)
ความรอน คือ พลังงานรูปแบบหนึ่งที่ไดมาจากการเปลี่ยนแปลงของพลังงานในรูปแบบอื่นๆ หรือจาก
แหลงกําเนิดความรอน ไดแก ปฏิกิริยาการเผาไหม ดวงอาทิตย ปฏิกิริยานิวเคลียร ความรอนใตพิภพ เปนตน
การถายโอนความรอน (Heat Transfer)
การถายโอนความรอน คือ การที่พลังงานความรอนถายโอนจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงไปสูวัตถุที่มีอุณหภูมิ
ต่ํากวา พลังงานความรอนจะหยุดการถายโอนเมื่อวัตถุมีอุณหภูมิเทากัน
ถามีพลังงานความรอนจากวัตถุอื่นถายโอนเขาสูตัวเรา เราจะรูสึกรอน เชน เมื่อเอามือจุมลงในน้ํารอน
ความรอนจากน้ํารอนจะถายโอนเขาสูมือเราทําใหเรารูสึกรอนที่มือ ถาพลังงานความรอนจากตัวเราถายโอนไปสู
วัตถุอื่นเราจะรูสึกเย็น เชน เมื่อเราเอามือไปจับน้ําแข็ง ความรอนจากมือเราจะถายโอนไปสูน้ําแข็ง ทําใหเรารูสึก
เย็นที่มือ
ตัวอยางการรับพลังงานความรอน ไดแก
1) ยืนกลางแดดแลวรูสึกรอน (เราไดรับความรอนจากแสงแดด)
2) จับทอไอเสียรถจักรยานยนตแลวรอนจนมือพอง (มือเราไดรับพลังงานความรอนจากทอไอเสีย)
3) หุงตมอาหารแลวอาหารสุก (อาหารไดรับความรอนจากเตา)
4) ตมน้ําแลวน้ํารอนขึ้นจนเดือด (น้ําไดรับความรอนจากเตา)
ตัวอยางการใหพลังงานความรอน ไดแก
1) รินน้ํารอนใสแกวทิ้งไว น้ําเย็นลง (น้ํารอนใหความรอนแกอากาศและสิ่งที่อยูรอบๆ)
2) เอาน้ําไปแชในตูเย็น น้ําเย็นลง (น้ําใหความรอนแกตูเย็น)
3) ใชมือกํากอนน้ําแข็ง แลวรูสึกเย็น (มือใหความรอนแกน้ําแข็ง)
4) น้ําแถบขั้วโลกเย็นลงจนกลายเปนเปนน้ําแข็ง (น้ําใหความรอนแกอากาศและสิ่งที่อยูรอบๆ)
1. การพาความรอน (convection)
การพาความรอน คือ การถายโอนพลังงานความรอนโดยโมเลกุลของสารลอยตัวสูงขึ้นแลวพาความรอน
ขึ้นไปดวย การพาความรอนเกิดขึ้นเฉพาะในของเหลวและแกส แตไมเกิดขึ้นในของแข็ง
8
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
เชน กาตมน้ํา น้ําตอนลางที่อยูใกลกับเตาไฟไดรับความรอนแลวขยายตัว จึงมีความหนาแนนนอย จะ
ลอยขึ้นตอนบน สวนที่เย็นซึ่งหนักกวาจะจมลงมาแทนที่ ทําใหเกิดการเคลื่อนที่ของน้ําเปนกระแสวนเวียนจนทั่ว
ทั้งกา น้ําจึงรอนทั่วถึงทั้งหมด
รูป แสดงการถายโอนความรอนโดยการพาความรอน
การนําความรูเรื่องการพาความรอนไปใชประโยชน
1. ชาวประมงใชประโยชนจากลมบกลมทะเล โดยการพาความรอน ทําใหเกิดกระแสลมในบริเวณตาง ๆ
ทั้งนี้เนื่องจากอุณหภูมิของอากาศในบริเวณ 2 แหงความแตกตางกันจึงทําใหอากาศเย็นเคลื่อนเขาไ ปแทนที่
อากาศรอน ตัวอยางเชน การเกิดลมบก ลมทะเล โดยลมบกและลมทะเลเกิดจากการพาความรอนของอากาศซึ่ง
ในเวลากลางวันพื้นดิน ดูดซับความรอนไดดีกวาพื้นน้ํา ทําใหมีอุณหภูมิสูงกวาพื้นน้ําอากาศเหนือพื้นดินมีความ
หนาแนนนอย จึงลอยตัวขึ้น อากาศเหนือพื้นน้ําที่เย็นกวาจะพัดเขามาแท นที่ เกิดการหมุนเวียนของอากาศ คือ
มีลมพัดจากทะเลเขาสูฝง เรียกวา ลมทะเล ซึ่งชาวประมงใชประโยชนในการนําเรือประมงที่ออกหาปลาในเวลา
กลางคืนกลับเขาฝง พอถึงเวลากลางคืนพื้นดินคายความรอนไ ดเร็วกวาพื้นน้ํา พื้นน้ําจึงมีอุณหภูมิสูงกวาพื้นดิน
ดังนั้นอากาศบริเวณเหนื อพื้นน้ําซึ่งมี ความหนาแนนนอยกวาจะลอยตัวสูงขึ้น อากาศที่เย็นกวาเหนือพื้นดินจะ
เมื่อน้ําไดรับความรอน น้ําดานลางมีอุณหภูมิสูงกวาน้ําดานบน น้ําที่รอนมี
ขอบหนาแนนนอยกวาน้ําเย็น น้ํารอนจึงลอยตัวขึ้นขางบน น้ําที่เย็นกวาจะจมลง
ขางลาง
9
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
เคลื่อนมาแทนที่เกิ ดเปนลมพัดจากพื้นดินออกสูทะเล เรียกวา ลมบก ซึ่งชาวประมงใชประโยชนในการนํา
เรือประมงออกหาปลาในเวลากลางคืน
2. ใชในการประดิษฐเครื่องใชไฟฟาตางๆ เชน กาตมน้ํารอน เครื่องทําน้ําอุน ตูเย็นเครื่องปรับอากาศ
2. การนําความรอน (conduction)
การนําความรอน คือ การถายโอนพลังงานความรอน โดยพลังงานความรอนทําใหโมเลกุลของของแข็ง
สั่นมากขึ้น จึงไปชนกับโมเลกุลที่อยูติดกั ทําใหโมเลกุลสั่นตอเนื่องกันไป ทําใหความรอนถายโอนไปดวย
รูป แสดงการถายโอนความรอนโดยการนําความรอน
การนําความรูเรื่องการนําความรอนไปใชประโยชน
1. ภาชนะที่ใชในการหุงตมเชน ตัวกระทะ หรือ หมอหุงตม ที่ตองการใหความรอนสงผานไปยังอาหารที่
ปรุงไดรวดเร็ว จะทําดวยโลหะ สเตนเลสหรืออลูมิเนียมแตสวนดามจับภาชนะหรือหูหิ้วจะเปนวัสดุประเภทไม
หรือ พลาสติก ซึ่งเปนฉนวนความรอน
2. ภาชนะที่ใชสําหรับเก็บอาหารที่ปรุงแลวต องเปนภาชนะที่เปนฉนวนความรอน เพื่อใหสามารถเก็บ
ความรอนไวไดนาน เชน พลาสติก แกว และโฟม เปนตน
3. ในฤดูหนาวควรจะสวมเสื้อผาหรือหมผาที่ หนาๆ ที่ทําดวยขนสัตว หรือสวมเสื้อหลายๆ ตัว อากาศที่
แทรกอยูระหวางขนสัตวและเสื้อผาแตละชั้น เปนตัวนําความรอนที่ไมดี ทําใหการถายโอนความรอนจากร างกาย
ออกสูภายนอกเปนไปไดยาก จึงทําใหรางกายอบอุนตลอดเวลา
4. พื้นของเตารี ดจะทําดวยโลหะ ที่จะนําความรอนไปสูผาที่ตองการรีด แตมือจับเตารีดจะทําดวย
พลาสติกซึ่งเปนฉนวนความรอน
5. ตัวกระติกน้ําแข็งนิยมทําดวยพลาสติก เพื่อปองกันความรอนจากภายนอกไมใหผานเขาไปภายใน
อาหารและเครื่องดื่มในกระติกจึงเย็นและสดอยูเสมอ
6. กลองบรรจุอาหารนิยมใชสไทโรโฟมซึ่งเปนฉนวนความรอน ชวยปองกันอาหารที่เก็บรักษาไมใหสูญ
เสียความรอนไปหรือปองกันไมใหความรอนจากภายนอกเขาไปขางในได กรณีที่ตองการเก็บรักษาอาหารใหเย็น
7. ที่รองอุปกรณปรุงอาหารภายในครัวจะทําดวยไมคอรก เพื่อปองกันไมใหพื้นโตะเสีย หาย เมื่อนํา
อุปกรณปรุงอาหารที่รอนๆ มาวางบนโตะ
8. ถุงมือที่จับภาชนะหุงตมอาหารจะมีชองหรือบริเวณที่ใชเก็บกักอากาศ เพื่อใหอากาศเปนตัวกันไมให
ความรอนไหลเขาสูมือ ขณะจับจาน กระทะ หรือภาชนะอื่นๆ ที่รอนอยู
10
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
9. ถาขอมือหรือขอเทาเกิดอาการเคล็ด ขัดยอก ใหใชของเย็นๆ ประคบตรงบริเวณที่เกิดอาการเพราะ
การกระทําดังกลาวเปนการนําความรอนออกจากบริเวณรางกายที่ไดรับบาดเจ็บ ซึ่งจะชวยลดการไหลเวียนของ
เลือด ไมใหเกิดอาการปวดบวมมากขึ้นได
3. การแผรังสี (radiation)
การแผรังสี คือ การถายโอนความรอนโดยไมใชตัวกลางใดๆ เชน ความรอนจากดวงอาทิตยมาถึงโลก
โดยไมตองผานตัวกลางใดๆ
รูป แสดงการถายโอนความรอนโดยการแผรังสี
การนําความรูเรื่องการแผรังสีความรอนไปใชประโยชน
1. การใชแผนอะลูมิเนียมฟอยด (aluminium foil) หออาหารเนื่องจากแผนอะลูมิเนียมฟอยดมีสีเงิน
และเปนมันซึ่งสมบัติในการแผรังสีความรอนไดชา จึงทําใหอาหารที่อยูภายในรอนอยูไดนานกวาปกติ
2. ภาชนะบรรจุน้ํารอนเชน กระติกน้ํารอน ควรจะมีสีออนๆ หรือเปนมันวาวเพราะจะสามารถเก็บความ
รอนไดดีกวาภาชนะที่มีสีดํา เนื่องจากวัตถุที่มีสีเขมจะแผ รังสีความรอนไดดีกวาวัตถุที่มีสีออน
ตารางแสดงความแตกตางระหวางการนําความรอนและการพาความรอน
การนําความรอน การพาความรอน
1. สวนใหญเกิดขึ้นในสารที่มีสถานะเปนของแข็ง 1. สวนใหญเกิดขึ้นในสารที่มีสถานะเปนของไหล,
(ของเหลวและแกส)
2. ความรอนสามารถไหลเวียนไปในทิศทางใดๆ ก็ได 2. ความรอนไหลขึ้นไปสูเบื้องบน
3. พลังงานความรอนจะสงผานโมเลกุลของสารที่มี
สถานะเปนของแข็ง โดยที่โมเลกุลของสารนั้นไม
เคลื่อนที่
3. ของไหล (ตัวกลางที่มีอุณหภูมิสูง) จะเคลื่อน ที่
อยางอิสระ และนําพลังงานติดตัวอนุภาคของ
ของไหลไปยังที่มีอุณหภูมิต่ํากวา
แบบฝกหัด
คําชี้แจง
.........................................1. การผิงไฟ
จงระบุวาสถานการณที่กําหนดให เปนการถายโอนความรอนแบบใด
.........................................2. การใชมือจับดามชอนที่จุมในน้ํารอน จะรูสึกรอน
.........................................3. การยืนอยูกลางแดด แลวจะรูสึกรอน
11
12
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
.........................................4. ชาวประมงออกเรือหาปลาในเวลากลางคืนโดยใชลมบก
.........................................5. การใชแผนอะลูมิเนียมฟอยดหออาหาร
.........................................6. พื้นของเตารีดจะทําดวยโลหะ เพื่อใหความรอนไปสูผาที่ตองการรีด
.........................................7. ภาชนะบรรจุน้ํารอนเชน กระติกน้ํารอน ควรจะมีสีออนๆ หรือเปนมันวาว
.........................................8. การเปดเครื่องปรับอากาศในวันที่มีอากาศรอน
.........................................9. กลองบรรจุอาหารนิยมทําจากสไทโรโฟม
.........................................10. ภาชนะที่ใชในการหุงตมเชน ตัวกระทะ หรือ หมอหุงตม ที่ตองการให
ความรอนสงผานไป ยังอาหารที่ปรุงไดรวดเร็ว จะทําดวยโลหะ สเตน
เลสหรืออะลูมิเนียม
การดูดกลืนความรอนของวัตถุ
วัตถุทุกชนิดสามารถดูดกลืนพลังงานรังสี การดูดกลืนพลังงานรังสีของวัตถุเรียกวา "การดูดกลืนความ
รอน" จากการคนพบของนักวิทยาศาสตรพบวา วัตถุที่มีผิวนอกสีดําทึบหรือสีเขม จะดูดกลืนความรอนไดดี วัตถุ
ที่มีผิวนอกสีขาวหรือสีออนจะดูดกลืน ความรอนไดไมดี ในทํานองตรงกันขาม วัตถุที่มีความรอนทุกชนิดสามารถ
คายความรอนไดเชนกัน โดยวัตถุที่มีผิวนอกสีดําจะคายความรอนไดดี และวัตถุที่มีผิวนอกขาวจะคายความรอน
ไดไมดี
ในชีวิตประจําวันใชประโยชนจากสมบัติของการดูดกลืนความรอนและการคายความรอนของวัตถุใน
การเลือกสีทาอุปกรณเครื่องใชตางๆ เชน ชุดนักดับเพลิงมีสีสวางและแวววาวเพื่อไมใหรับพลังงานความรอนมาก
เกินไป บานเรือนที่อยูอาศัยในเขตรอนนิยมทาดวยสีขาว เปนตน
ปจจัยทีมีผลตอการดูดกลืนแสง และการคายความรอน
1. วัตถุแตละชนิด มีความสามารถในการดูดกลืนพลังงานความรอนไดไมเทากัน
- วัตถุสีดําหรือสีเขมและไมเรียบ จะดูดกลืนความรอนไดมากและปลดปลอยรังสีความรอนไดดี
- วัตถุสีขาว เปนมันวาว และเรียบ จะดูดกลืนความรอน และปลดปลอยรังสีความรอนไดไมดี
- วัตถุที่ดูดความรอนไวมากจะแผรังสีความรอนที่มีความยาวของคลื่นแสงสีแดง ดังนั้นเราจึง
มองเห็นวัตถุที่รอนจัดเปนสีแดง
2. ในเวลากลางวันขณะที่เรายืนอยูกลางแดดจะพบวาสวนตางๆ ในรางกายจะมีความรอนไมเทากันโดย
พบวาผมของเราจะรอนมากที่สุด นอกจากนี้คนที่ใสเสื้อผาสีดําจะรูสึกรอนมากกวาคนที่ใสเสื้อผาสีขาวหรือสีออน
ประโยชนจากการดูดกลืนแสงและคายความรอนของวัตถุ
13
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
1. ทําตูอบพลังงานแสงอาทิตย
2. ทํากลองอบแหงพลังงานแสงอาทิตย
3. เครื่องกลั่นน้ําพลังงานแสงอาทิตย
4. การผลิตพลังงานไฟฟาจากแสงอาทิตย "เซลลสุริยะ" (solar cell)
5. การเลือกสีเสื้อผาสวมใสใหเหมาะกับสภาพของอากาศและฤดูกาล
6. เลือกทาสีภายในอาคารใหเหมาะสมกับสภาพแวดลอมของอุณหภูมิ
สมดุลความรอน
1. เมื่อนําวัตถุ 2 ชนิด (สถานเดียวกัน หรือตางสถานะก็ได ) ที่มีอุณหภูมิตางกันมาสัมผัสกันวัตถุที่มี
อุณหภูมิสูงในบริเวณเดียวกันจะเกิดการถายเทความรอนจากอุณหภูมิสูงไปยังอุณหภูมิต่ํา จนกระทั่งอุณหภูมิ
เทากัน ขณะนี้เรียกวา สมดุลความรอนและเรียกอุณหภูมิขณะนี้วา อุณหภูมิผสม จึงหยุดการถายเทความรอน
2. ในบางครั้งความรอนที่ใหหรือคายออกมา ไมเพียงพอในการเปลี่ยนสถานะจะทําใหอุณหภูมิสุดทาย
ของของผสม เปนอุณหภูมิขณะที่เปลี่ยนสถานะ เชน น้ําแข็งไมสามารถละลายน้ําแข็งหม ด จะทําใหอุณหภูมิสุด
ทายอยูที่ 0 ํC
การขยายตัวของวัตถุ
1. การขยายตัวของของแข็ง
วัตถุบางชนิด เมื่อไดรับความรอน จะทําใหวัตถุมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น สงผลใหพลังงานจลนเฉลี่ยของ
โมเลกุลมีคาเพิ่ม ทําใหโมเลกุลสั่นมากขึ้น จึงทําใหวัตถุขยายตัว การขยายตัวเปนสมบัติเฉพาะของวัตถุและวัตถุ
จะหดตัวเมื่อคายความรอนสวนที่รับเขาไปออกมา จากหลักการสามารถนําไปใชประโยชนดังนี้
1.1 การสรางตัวควบคุมอุณหภูมิ ใชควบคุมการทํางานของเครื่องใชไฟฟาตางๆ เชน เตารีดไฟฟา เมื่อมี
กระแส ไฟฟาผานแผนนําความรอน เตารีดจะมีความรอนและทําใหแผนโลหะ 2 ชนิด คือ เหล็กและทองเหลือง
14
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
ขยายตัวไมเทากันจนเกิดการบิดงอ วงจรไฟฟาขาดออกจากกัน เมื่ออุณหภูมิของเตารีดลดลง แผนโลหะทั้งสอง
ชนิดจะหดตัวกลับมาสัมผัสกันตามเดิม กระแสไฟฟาก็จะไหลผานไดอีก
1.2 การสรางสะพานหรือรางรถไฟ มักจะเวนระยะหางรอยตอของสะพานหรือรางรถไฟเล็ก
นอย เพื่อปองกันการขยายตัวของเหล็กเมื่ออากาศรอนจัด หรือเมื่อเกิดการเสียดสีกับลอรถจนทําใหเกิดความรอน
2. การขยายตัวของของเหลว
ของเหลวไดรับความรอนจะมีการขยายตัวเพิ่มปริมาตรขึ้นในกรณีของน้ําความสัมพันธระหวางปริมาตร
กับอุณหภูมิของน้ําเปนดังนี้
ถาทําใหน้ํารอนขึ้นจากจุดเยือกแข็ง 0 องศาเซลเซียส เปน 4 องศาเซลเซียส จะมีปริมาตรนอยลงแมวา
จะรอนขึ้น ณ อุณหภูมิสูงกวา 4 องศาเซลเซียสขึ้นไป น้ําจะแสดงลักษณะเหมือนกับของเหลวชนิดอื่น และจะ
ขยายตัวเมื่อรอนขึ้น
ของเหลวเมื่อไดรับความรอนจะเกิดการขยายตัว ดังนั้นการบรรจุของเหลวลงในขวด จะไมบรรจุจนเต็ม
ขวดตองเวนที่วางไวใหของเหลวสําหรับขยาย
3. การขยายตัวของแกส
เมื่ออุณหภูมิของแกสสูงขึ้น โมเลกุลจะเ คลื่อนที่เร็วมากขึ้น ทําใหระยะหางระหวางโมเลกุลเพิ่มมาก
ขึ้น ปริมาตรของแกสจึงขยายตัวเพิ่มขึ้น
15
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
3.1 การออกแบบบาน บานทรงไทยใหมีใตถุนสูง หนาจั่ว หลังคาสูงมาก และมีชองอากาศเพื่อให
อากาศรอนที่ลอยสูงขึ้นระบายออกมาจากบานไดดี ทําใหมีอากาศเย็นจากภายนอกเคลื่อนเขามาแทนที่
3.2 การสรางบอลลูน การเปาลมรอนเขาไปภายในบอลลูน ทําใหอากาศที่อยูภายในบอลลูนรอ นและ
ลอยสูงขึ้น เมื่อปริมาณมากจะทําใหบอลลูนสามารถลอยตัวได
การขยายตัวของวัตถุมี 3 รูปแบบดังนี้
1. การขยายตัวเชิงเสน จะขยายตัวไปตามแนวยาวของวัตถุ
2. การขยายตัวเชิงพื้นที่ จะขยายตัวทั้งทางกวางทางยาว
3. การขยายตัวเชิงปริมาตร จะขยายตัวทุกทิศทาง
16
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
หนวยที่ใชวัดปริมาณความรอนในระบบตางๆ
ระบบเมตริก ใชพลังงานความรอนในหนวยของ แคลอรี่ (Cal) หรือกิโลแคลอรี่ (Kcal)
ระบบเอสไอ ใชพลังงานความรอนในหนวยของ จูล (J) หรือกิโลจูล (KJ)
ระบบอังกฤษ ใชพลังงานความรอนในหนวยของ บีทียู (Btu)
1. เทอรมอมิเตอรอันหนึ่งมีจุดเยือกแข็งที่ – 10 องศา และมีจุดเดือดที่ 90 องศา จงหาที่อุณหภูมิ 20 องศา ของ
เทอรมอมิเตอรอันนี้จะมีคาเทากับกี่องศาเซลเซียส
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
2. ยอดเขาแหงหนึ่งสูง 1,485 เมตร ถาเมธานําน้ํานี้ขึ้นไปตมที่บนยอดเขา น้ําจะเดือดที่อุณหภูมิกี่องศา
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
3. นายอนุภัส กําลังตมน้ําในที่พักแรมซึ่งอยูบนยอดเขา ปรากฏวาน้ําเดือดที่ 85 องศาเซลเซียส อยากทราบวา
ยอดเขาแหงนี้สูงกี่เมตรจากระดับน้ําทะเล
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
4. ถาวัดความดันของอากาศบนยอดเขาแหงหนึ่งได 610 มิลลิเมตรปรอท อยากทราบวายอดเขานี้อยูสูงจาก
ระดับน้ําทะเลเทาใด และถาตมน้ําที่ยอดเขาแหงนี้น้ําจะเดือดที่อุณหภูมิเทาใด
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
5. นักเรียนนายรอยเอกตมน้ําบนยอดเขาแหงหนึ่ง ปรากฏวาน้ําเดือดที่อุณหภูมิ 95 องศาเซลเซียส จงหาวายอด
เขาอยูสูงจากระดับน้ําทะเลเทาใดและมีความกดอากาศกี่มิลลิเมตรปรอท
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
6. ความดันอากาศบนยอดเขาแหงหนึ่งมีคาเปน 630 มิลลิปรอท ยอดเขานี้สูงกวาระดับน้ําทะเลกี่เมตร
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
7. ที่ยอดเขาแหงนี้สูงจากระดับน้ําทะเล 616 m อยากทราบวาที่ความสูงนี้ ความดันอากาศมีคาเทาไร
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
8. ถาตึกสูง 330 เมตร ระดับความสูงนี้ จะทําใหบารอมิเตอรวัดความดันไดกี่มิลลิเมตรปรอท
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
9. ณ ยอดเขาแหงหนึ่ง จะพบวา น้ําเดือนที่ 95 ๐
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
C จงคํานวณหาความดันบรรยากาศและความสูงของยอดเขา
แหงนี้
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
10. ที่บริเวณความสูงจากระดับน้ําทะเล 1,485 เมตร น้ําจะมีจุดเดือดลดลงไปกี่องศาเซลเซียส
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
พลังงาน 1 แคลอรี่ คือ พลังงานความรอนที่ทําใหน้ํามวล 1 กรัม มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส
โดย
1 cal = 4.2 J
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
1 g = 0.24 cal
1 Cal = 4.2J หรือ 1 Kcal = 4,200J
ตัวอยางที่ 1 อุณหภูมิที่สยามสแควรวัดได 27 องศาเซลเซียส จะมีคาเทาใดในหนวยระบบเอสไอ
วิธีทํา
= 27 + 273
จาก K = C + 273
= 300 เคลวิน
ตัวอยางที่ 2 ตอนเชาเดินทางจากอําเภอเมือง จังหวัดเลย อุณหภูมิ 5 องศาเซลเซียส ไปภูกระดึง เมื่อขึ้นถึงยอดภู
กระดึงอุณหภูมิของอากาศเปน 28.4 องศาฟาเรนไฮต ที่อําเภอเมือง และยอดภูกระดึงมีอุณหภูมิตางกันอยางไร
วิธีทํา
5 C ใหเปนฟาเรนไฮต โดยใชความสัมพันธ
เราเปลี่ยนอุณหภูมิใหอยูในหนวยเดียวกัน จึงจะเปรียบเทียบคาได สําหรับขอนี้เราเปลี่ยน
C/5 = (F - 32)/92
แทนคา 5/5 = (F-32)/9
F = 41
ดังนั้น อุณหภูมิที่อําเภอเมืองสูงกวาที่ภูกระดึง 41 - 28.4 = 12.6 F
ตัวอยางที่ 3 อุณหภูมิของรางกายมนุษย 98.6?F คิดเปนองศาเซลเซียส และเคลวิน ไดเทาไร
วิธีทํา
C/5 = (98.6 - 32)/9
แปลงเปนองศาเซลเซียส C/5 = (F - 32)/9
c = (66.6 )/9 X 5
= 37 ํC
แปลงเปนองศาเคลวิน = 37 + 273 K
= 310
ผลของพลังงานความรอนตอการเปลี่ยนแปลงของวัตถุ
พลังงานความรอน มีตอการเปลี่ยนแปลงของวัตถุ 2 รูปแบบ คือ ทําใหอุณหภูมิของวัตถุเพิ่มขึ้นหรือลดลงโดย
ไมเปลี่ยนสถานะและทําใหวัตถุเปลี่ยนสถานะ โดยอุณหภูมิไมเปลี่ยนแปลง
1. ทําใหอุณหภูมิของวัตถุเกิดการเปลี่ยนแปลง โดยไมเปลี่ยนสถานะ ถาวัตถุไดรับความรอนแลวอุณหภูมิ
สูงขึ้น ถาวัตถุคายความรอนแลวอุณหภูมิลดลง
โดย
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
เมื่อ Q = ปริมาณความรอนที่สารไดรับหรือคายออก มีหนวยเปนแคลอรี (cal) หรือกิโลแคลอรี
(kcal) หรือจูล (J)
m = มวลของสาร มีหนวยเปนกรัม (g) หรือกิโลกรัม (kg)
c = ความจุความรอนจําเพาะของสาร มีหนวยเปน (cal/g C) , (kcal/kg C) , (J/kg K)
= อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงของสาร มีหนวยเปนองศาเซลเซียส (C) หรือ (K)
ความจุความรอนจําเพาะ (c) คือ ปริมาณความรอนที่พอดีที่ทําใหสารมวล 1 หนวย มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น
หรือลดลงจากเดิม 1 องศา
2. ทําใหวัตถุเปลี่ยนสถานะ โดยอุณหภูมิไมเปลี่ยนแปลง
- ถารับความรอน ของแข็ง -> ของเหลว -> แกส
- ถาคายความรอน แกส -> ของเหลว -> ของแข็ง
โดย เมื่อ t คงที่
Q = พลังงานความรอน (J)
m = มวลของสาร มีหนวยเปนกรัม (g) หรือกิโลกรัม (kg)
L = ความรอนแฝงจําเพาะ มีหนวยเปน cal/g หรือ J/kg
- ความรอนแฝงจําเพาะ (L) คือ พลังงานความรอนที่ทําใหวัตถุมวล 1 หนวย เปลี่ยนสถานะจน
หมดโดยอุณหภูมิไมเปลี่ยน
- ความรอนแฝงจําเพาะของน้ําแข็ง = 80 cal/g หมายความวา ในการทําน้ําแข็ง 1 กรัม
อุณหภูมิ 0 ํC กลายเปนน้ํา 1 กรัม ที่อุณหภูมิ 0 ํC จะตองใหความรอนแกน้ําแข็ง 80 cal หรือในการทําให
น้ํา 1 กรัม อุณหภูมิ 0 ํC กลายเปนน้ําแข็ง 1 กรัม อุณหภูมิ 0 ํC ตองคายน้ํารอน 80 cal
- ความรอนแฝงจําเพาะของการกลายเปนไอ = 540 cal/g หมายความวา ในการทําน้ํา 1 กรัม
อุณหภูมิ 100 ํC กลายเปนไอน้ํา 1 กรัม ที่อุณหภูมิ 100 ํC จะตองใหความรอนแกน้ํา 540 cal หรือในการทํา
ใหไอน้ํา 1 กรัม อุณหภูมิ 100 ํC กลายเปนน้ํา 100 กรัม อุณหภูมิ 100 ํC ตองคายน้ํารอน 540 cal
3. ถาวัตถุไดรับพลังงานความรอนอยางสม่ําเสมอ โดยมีการเปลี่ยนแปลงทั้งอุณหภูมิและเปลี่ยนสถานะอยาง
ตอเนื่องกันไป เชน น้ําแข็ง 0 ํC กลายเปนไอน้ํา 100 ํC
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
แผนภาพการเปลี่ยนแปลงของน้ําเมื่อไดรับความรอนหรือคายความรอน
คาคงที่ตาง ๆ ที่ควรจํา
ตัวอยางที่ 1 น้ําแข็งมวล 200 กรัม อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส ดูดพลังงานความรอนเทาใดเพื่อทําใหละลาย
กลายเปนน้ําหมดพอดี
วิธีทํา
= 200 x 80 = 16,000 cal
จาก Q_1 = mL
= 16 kcal
เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอน 16 kcal
ตัวอยางที่ 2 น้ําเดือด 300 กรัม อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ถาตมจนน้ําระเหยหมดพอดี ตองใชพลังงานความ
รอนอีกเทาใด
วิธีทํา
= 300 x 540 = 162,000 cal
จาก Q_1 = mL
= 162 kcal
เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอน 162 kcal
ตัวอยางที่ 3 จะตองใชพลังงานความรอนเทาใดทําใหน้ําแข็ง 500 กรัม อุณหภูมิ 0 ํC มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น
เปน 0 ํC
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
วิธีทํา
= 500 x 80 = 40,000 cal
จาก Q_1 = mL
= 40 kcal
Q_2 = mc
= 500 x 1 x (60 - 0) = 30,000 cal
= 30 kcal
เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอนทั้งหมด Q_1 + Q_2 = 40 + 30 = 70 kcal
ตัวอยางที่ 4 มีน้ําในบิกเกอร 400 กรัม อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส นําไปตมใหเดือดจนระเหยเปนไอหมด
พอดี จงหาคาพลังงานความรอนที่ใชทั้งหมด
วิธีทํา จาก Q_1 = mc
= 400 x 1 x (100 - 30) = 28,000 cal
= 28 kcal
Q_2 = mL
= 400 x 540 = 216,000 cal
= 216 kcal
เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอนทั้งหมด Q_1 + Q_2 = 28 + 216 = 244 kcal
ตัวอยางที่ 5 น้ําแข็งกอนหนึ่งมวล 500 กรัม อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส วางไวจนละลายกลายเปนน้ําที่มี
อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส แลวใหความรอนตอจนระเหยเปนไอหมดพอดี จงหาคาพลังงานความรอนทั้งหมดที่กอน
น้ําแข็งใชในครั้งนี้
วิธีทํา
= 500 x 80 = 40,000 cal
จาก Q_1 = mL
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
= 40 kcal
Q_2 = mc
= 500 x (100 - 0) = 50,000 cal
= 50 kcal
Q_3 = mL
= 500 x 540 = 270,000 cal
= 270 kcal
เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอน
ทั้งหมด Q_1 + Q_2 + Q_3 = 40 + 50 + 270 = 360 kcal
ตัวอยางที่ 6 น้ําแข็งกอนหนึ่งมวล 500 กรัม อุณหภูมิ -4 องศาเซลเซียส วางไวจนละลายกลายเปนน้ําที่มี
อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส จงหาคาพลังงานความรอนทั้งหมดที่กอนน้ําแข็งใชในครั้งนี้
วิธีทํา
= 500 x 0.5 x (-1 - (-4)) = 750 cal
จาก Q_1 = mc t
= 0.75 kcal
Q_2 = mL
= 500 x 80 = 40,000 cal
= 40 kcal
Q_3 = mc
= 500 x (30 - 0) = 15,000 cal
= 15 kcal
เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอน
ทั้งหมด Q_1 + Q_2 + Q_3 = 1.5 + 40 + 15 = 55.75 kcal
ตัวอยางที่ 7 น้ํามวล 500 กรัม อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส เมื่อไดรับพลังงานความรอน 2 กิโล
แคลอรี จะทําใหน้ํามีอุณหภูมิเทาใด
เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2
วิธีทํา จาก Q = mc
2 kcal = 500 x 1 x ( t - 25 )
2 x 1,000 = 500 x 1 x (t - 25)
(2 ,000)/500 = (t - 25)
t = 4 + 25
t = 29 ํC

More Related Content

What's hot

เงามืด เงามัว
เงามืด เงามัวเงามืด เงามัว
เงามืด เงามัวPacharee Nammon
 
3 กฎของชาร์ล กฎของเกย์ลูสแซก
3 กฎของชาร์ล กฎของเกย์ลูสแซก3 กฎของชาร์ล กฎของเกย์ลูสแซก
3 กฎของชาร์ล กฎของเกย์ลูสแซกPreeyapat Lengrabam
 
ข้อสอบวิทย์ ม.1 ภาค 1 และ ภาค 2
ข้อสอบวิทย์ ม.1 ภาค 1 และ ภาค 2ข้อสอบวิทย์ ม.1 ภาค 1 และ ภาค 2
ข้อสอบวิทย์ ม.1 ภาค 1 และ ภาค 2dnavaroj
 
บรรยากาศ
บรรยากาศบรรยากาศ
บรรยากาศSupaluk Juntap
 
ธาตุและสารประกอบ
ธาตุและสารประกอบธาตุและสารประกอบ
ธาตุและสารประกอบwebsite22556
 
04 แบบจำลองอะตอมของโบร์และกลุ่มหมอก
04 แบบจำลองอะตอมของโบร์และกลุ่มหมอก04 แบบจำลองอะตอมของโบร์และกลุ่มหมอก
04 แบบจำลองอะตอมของโบร์และกลุ่มหมอกkruannchem
 
ความร้อนและทฤษฎีจลน์ของแก๊ส
ความร้อนและทฤษฎีจลน์ของแก๊สความร้อนและทฤษฎีจลน์ของแก๊ส
ความร้อนและทฤษฎีจลน์ของแก๊สChanthawan Suwanhitathorn
 
ใบงานพอลิเมอร์
ใบงานพอลิเมอร์ใบงานพอลิเมอร์
ใบงานพอลิเมอร์Jariya Jaiyot
 
ใบความรู้ เรื่อง พลังงานความร้อน วิทยาศาสตร์ 2 ว 21102
ใบความรู้ เรื่อง พลังงานความร้อน วิทยาศาสตร์ 2 ว 21102ใบความรู้ เรื่อง พลังงานความร้อน วิทยาศาสตร์ 2 ว 21102
ใบความรู้ เรื่อง พลังงานความร้อน วิทยาศาสตร์ 2 ว 21102พัน พัน
 
แบบทดสอบ วิทยาศาสตร์ 2 ชั้น ม.1 ชุดที่ 2
แบบทดสอบ วิทยาศาสตร์ 2 ชั้น ม.1 ชุดที่ 2แบบทดสอบ วิทยาศาสตร์ 2 ชั้น ม.1 ชุดที่ 2
แบบทดสอบ วิทยาศาสตร์ 2 ชั้น ม.1 ชุดที่ 2dnavaroj
 
ข้อสอบอัจฉริยะ
ข้อสอบอัจฉริยะข้อสอบอัจฉริยะ
ข้อสอบอัจฉริยะKodchaporn Siriket
 
แรงดึงดูดระหว่างมวล2560
แรงดึงดูดระหว่างมวล2560แรงดึงดูดระหว่างมวล2560
แรงดึงดูดระหว่างมวล2560krulef1805
 
เฉลยเอกสารประกอบสื่อสังคมออนไลน์เรื่องคลื่นกลและเสียง
เฉลยเอกสารประกอบสื่อสังคมออนไลน์เรื่องคลื่นกลและเสียงเฉลยเอกสารประกอบสื่อสังคมออนไลน์เรื่องคลื่นกลและเสียง
เฉลยเอกสารประกอบสื่อสังคมออนไลน์เรื่องคลื่นกลและเสียงโรงเรียนเทพลีลา
 
แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่องสถานะของสาร รายการครูมืออาชีพ ตอนครูหัดบิน ครูกอบว...
แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่องสถานะของสาร รายการครูมืออาชีพ ตอนครูหัดบิน ครูกอบว...แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่องสถานะของสาร รายการครูมืออาชีพ ตอนครูหัดบิน ครูกอบว...
แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่องสถานะของสาร รายการครูมืออาชีพ ตอนครูหัดบิน ครูกอบว...Kobwit Piriyawat
 
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศ
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศแบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศ
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศdnavaroj
 
อุณหภูมิของอากาศ
อุณหภูมิของอากาศอุณหภูมิของอากาศ
อุณหภูมิของอากาศKhwankamon Changwiriya
 
Microsoft power point ปฏิกิริยาเคมี
Microsoft power point   ปฏิกิริยาเคมีMicrosoft power point   ปฏิกิริยาเคมี
Microsoft power point ปฏิกิริยาเคมีThanyamon Chat.
 
วิทยาศาสตร์ ไฟฟ้า ม3
วิทยาศาสตร์ ไฟฟ้า  ม3วิทยาศาสตร์ ไฟฟ้า  ม3
วิทยาศาสตร์ ไฟฟ้า ม3Mew Meww
 
เคาะสัญญาณ
เคาะสัญญาณเคาะสัญญาณ
เคาะสัญญาณAui Ounjai
 

What's hot (20)

เงามืด เงามัว
เงามืด เงามัวเงามืด เงามัว
เงามืด เงามัว
 
3 กฎของชาร์ล กฎของเกย์ลูสแซก
3 กฎของชาร์ล กฎของเกย์ลูสแซก3 กฎของชาร์ล กฎของเกย์ลูสแซก
3 กฎของชาร์ล กฎของเกย์ลูสแซก
 
ข้อสอบวิทย์ ม.1 ภาค 1 และ ภาค 2
ข้อสอบวิทย์ ม.1 ภาค 1 และ ภาค 2ข้อสอบวิทย์ ม.1 ภาค 1 และ ภาค 2
ข้อสอบวิทย์ ม.1 ภาค 1 และ ภาค 2
 
บรรยากาศ
บรรยากาศบรรยากาศ
บรรยากาศ
 
ธาตุและสารประกอบ
ธาตุและสารประกอบธาตุและสารประกอบ
ธาตุและสารประกอบ
 
04 แบบจำลองอะตอมของโบร์และกลุ่มหมอก
04 แบบจำลองอะตอมของโบร์และกลุ่มหมอก04 แบบจำลองอะตอมของโบร์และกลุ่มหมอก
04 แบบจำลองอะตอมของโบร์และกลุ่มหมอก
 
2
22
2
 
ความร้อนและทฤษฎีจลน์ของแก๊ส
ความร้อนและทฤษฎีจลน์ของแก๊สความร้อนและทฤษฎีจลน์ของแก๊ส
ความร้อนและทฤษฎีจลน์ของแก๊ส
 
ใบงานพอลิเมอร์
ใบงานพอลิเมอร์ใบงานพอลิเมอร์
ใบงานพอลิเมอร์
 
ใบความรู้ เรื่อง พลังงานความร้อน วิทยาศาสตร์ 2 ว 21102
ใบความรู้ เรื่อง พลังงานความร้อน วิทยาศาสตร์ 2 ว 21102ใบความรู้ เรื่อง พลังงานความร้อน วิทยาศาสตร์ 2 ว 21102
ใบความรู้ เรื่อง พลังงานความร้อน วิทยาศาสตร์ 2 ว 21102
 
แบบทดสอบ วิทยาศาสตร์ 2 ชั้น ม.1 ชุดที่ 2
แบบทดสอบ วิทยาศาสตร์ 2 ชั้น ม.1 ชุดที่ 2แบบทดสอบ วิทยาศาสตร์ 2 ชั้น ม.1 ชุดที่ 2
แบบทดสอบ วิทยาศาสตร์ 2 ชั้น ม.1 ชุดที่ 2
 
ข้อสอบอัจฉริยะ
ข้อสอบอัจฉริยะข้อสอบอัจฉริยะ
ข้อสอบอัจฉริยะ
 
แรงดึงดูดระหว่างมวล2560
แรงดึงดูดระหว่างมวล2560แรงดึงดูดระหว่างมวล2560
แรงดึงดูดระหว่างมวล2560
 
เฉลยเอกสารประกอบสื่อสังคมออนไลน์เรื่องคลื่นกลและเสียง
เฉลยเอกสารประกอบสื่อสังคมออนไลน์เรื่องคลื่นกลและเสียงเฉลยเอกสารประกอบสื่อสังคมออนไลน์เรื่องคลื่นกลและเสียง
เฉลยเอกสารประกอบสื่อสังคมออนไลน์เรื่องคลื่นกลและเสียง
 
แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่องสถานะของสาร รายการครูมืออาชีพ ตอนครูหัดบิน ครูกอบว...
แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่องสถานะของสาร รายการครูมืออาชีพ ตอนครูหัดบิน ครูกอบว...แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่องสถานะของสาร รายการครูมืออาชีพ ตอนครูหัดบิน ครูกอบว...
แผนการจัดการเรียนรู้ เรื่องสถานะของสาร รายการครูมืออาชีพ ตอนครูหัดบิน ครูกอบว...
 
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศ
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศแบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศ
แบบทดสอบ บทที่ 4 ระบบนิเวศ
 
อุณหภูมิของอากาศ
อุณหภูมิของอากาศอุณหภูมิของอากาศ
อุณหภูมิของอากาศ
 
Microsoft power point ปฏิกิริยาเคมี
Microsoft power point   ปฏิกิริยาเคมีMicrosoft power point   ปฏิกิริยาเคมี
Microsoft power point ปฏิกิริยาเคมี
 
วิทยาศาสตร์ ไฟฟ้า ม3
วิทยาศาสตร์ ไฟฟ้า  ม3วิทยาศาสตร์ ไฟฟ้า  ม3
วิทยาศาสตร์ ไฟฟ้า ม3
 
เคาะสัญญาณ
เคาะสัญญาณเคาะสัญญาณ
เคาะสัญญาณ
 

More from พัน พัน

เรื่องระบบปฏิบัติการ
เรื่องระบบปฏิบัติการเรื่องระบบปฏิบัติการ
เรื่องระบบปฏิบัติการพัน พัน
 
เรื่องภาษาซี
เรื่องภาษาซีเรื่องภาษาซี
เรื่องภาษาซีพัน พัน
 
ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์
ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์
ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์พัน พัน
 
การเปลี่ยนตัวเลขให้เป็นตัวอักษร
การเปลี่ยนตัวเลขให้เป็นตัวอักษรการเปลี่ยนตัวเลขให้เป็นตัวอักษร
การเปลี่ยนตัวเลขให้เป็นตัวอักษรพัน พัน
 
หลักการทำงาน บทบาทและอุปกรณ์พื้นฐานของคอมพิวเตอร์
หลักการทำงาน บทบาทและอุปกรณ์พื้นฐานของคอมพิวเตอร์หลักการทำงาน บทบาทและอุปกรณ์พื้นฐานของคอมพิวเตอร์
หลักการทำงาน บทบาทและอุปกรณ์พื้นฐานของคอมพิวเตอร์พัน พัน
 
รายงานเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
รายงานเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์รายงานเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
รายงานเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์พัน พัน
 
การทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์
การทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์การทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์
การทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์พัน พัน
 
การทำงานของคอมพิวเตอร์
การทำงานของคอมพิวเตอร์การทำงานของคอมพิวเตอร์
การทำงานของคอมพิวเตอร์พัน พัน
 
ระบบคอมพิวเตอร์และยุคสมัย
ระบบคอมพิวเตอร์และยุคสมัยระบบคอมพิวเตอร์และยุคสมัย
ระบบคอมพิวเตอร์และยุคสมัยพัน พัน
 
เรื่องเทคโนโลยีสารสนเทศ
เรื่องเทคโนโลยีสารสนเทศเรื่องเทคโนโลยีสารสนเทศ
เรื่องเทคโนโลยีสารสนเทศพัน พัน
 
ประเภทของคอมพิวเตอร์
ประเภทของคอมพิวเตอร์ประเภทของคอมพิวเตอร์
ประเภทของคอมพิวเตอร์พัน พัน
 
เครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
เครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้นเครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
เครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้นพัน พัน
 
เรื่องคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
เรื่องคอมพิวเตอร์เบื้องต้นเรื่องคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
เรื่องคอมพิวเตอร์เบื้องต้นพัน พัน
 
เรื่องด้านคอมพิวเตอร์
เรื่องด้านคอมพิวเตอร์เรื่องด้านคอมพิวเตอร์
เรื่องด้านคอมพิวเตอร์พัน พัน
 
เรื่องคอมพิวเตอร์
เรื่องคอมพิวเตอร์เรื่องคอมพิวเตอร์
เรื่องคอมพิวเตอร์พัน พัน
 
ปัญหาทรัพยากรป่าไม้
ปัญหาทรัพยากรป่าไม้ปัญหาทรัพยากรป่าไม้
ปัญหาทรัพยากรป่าไม้พัน พัน
 

More from พัน พัน (20)

เรื่องระบบปฏิบัติการ
เรื่องระบบปฏิบัติการเรื่องระบบปฏิบัติการ
เรื่องระบบปฏิบัติการ
 
เรื่องภาษาซี
เรื่องภาษาซีเรื่องภาษาซี
เรื่องภาษาซี
 
ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์
ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์
ประวัติความเป็นมาของคอมพิวเตอร์
 
การเปลี่ยนตัวเลขให้เป็นตัวอักษร
การเปลี่ยนตัวเลขให้เป็นตัวอักษรการเปลี่ยนตัวเลขให้เป็นตัวอักษร
การเปลี่ยนตัวเลขให้เป็นตัวอักษร
 
หลักการทำงาน บทบาทและอุปกรณ์พื้นฐานของคอมพิวเตอร์
หลักการทำงาน บทบาทและอุปกรณ์พื้นฐานของคอมพิวเตอร์หลักการทำงาน บทบาทและอุปกรณ์พื้นฐานของคอมพิวเตอร์
หลักการทำงาน บทบาทและอุปกรณ์พื้นฐานของคอมพิวเตอร์
 
รายงานเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
รายงานเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์รายงานเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
รายงานเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์
 
การทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์
การทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์การทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์
การทำงานพื้นฐานของคอมพิวเตอร์
 
การทำงานของคอมพิวเตอร์
การทำงานของคอมพิวเตอร์การทำงานของคอมพิวเตอร์
การทำงานของคอมพิวเตอร์
 
ระบบคอมพิวเตอร์และยุคสมัย
ระบบคอมพิวเตอร์และยุคสมัยระบบคอมพิวเตอร์และยุคสมัย
ระบบคอมพิวเตอร์และยุคสมัย
 
เรื่องเทคโนโลยีสารสนเทศ
เรื่องเทคโนโลยีสารสนเทศเรื่องเทคโนโลยีสารสนเทศ
เรื่องเทคโนโลยีสารสนเทศ
 
ประเภทของคอมพิวเตอร์
ประเภทของคอมพิวเตอร์ประเภทของคอมพิวเตอร์
ประเภทของคอมพิวเตอร์
 
เครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
เครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้นเครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
เครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
 
เรื่องคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
เรื่องคอมพิวเตอร์เบื้องต้นเรื่องคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
เรื่องคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
 
เรื่องด้านคอมพิวเตอร์
เรื่องด้านคอมพิวเตอร์เรื่องด้านคอมพิวเตอร์
เรื่องด้านคอมพิวเตอร์
 
เรื่องคอมพิวเตอร์
เรื่องคอมพิวเตอร์เรื่องคอมพิวเตอร์
เรื่องคอมพิวเตอร์
 
โครงงานคอม
โครงงานคอมโครงงานคอม
โครงงานคอม
 
การปริ้น
การปริ้นการปริ้น
การปริ้น
 
Office
OfficeOffice
Office
 
ปัญหาทรัพยากรป่าไม้
ปัญหาทรัพยากรป่าไม้ปัญหาทรัพยากรป่าไม้
ปัญหาทรัพยากรป่าไม้
 
ยาเสพติด
ยาเสพติดยาเสพติด
ยาเสพติด
 

พลังงานความร้อน

  • 1. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 อุณหภูมิ (Temperature) อุณหภูมิ คือ ระดับของความรอนที่สะสมอยูในวัตถุ และเครื่องมือที่ใชวัดอุณภูมิที่นิยมใชกันมากคือ เทอรมอมิเตอร โดยใชวัดระดับความรอน หรืออุณหภูมิของสิ่งตางๆ โดยใชหลักการขยายตัวของของเหลวเมื่อ ไดรับความรอน ของเหลวที่บรรจุคือปรอท แบงตามลักษณะการใชได 2 ประเภท 1. เทอรมอมิเตอรแบบธรรมดา ที่ใชกันทั่วไปนั้นทําดวยหลอดแกวยาว ปลายทั้งสองขางปด ปลาย หลอดขางหนึ่งพองออกเปนกระเปาะสําหรับบรรจุปรอท หรือแอลกอฮอล บนหลอดแกวมีขีดมาตราสวนสําหรับ บอกอุณหภูมิ เมื่อตองการวัดสิ่งใดให จุมกระเปาะอยูในสิ่งนั้น หรือสัมผัสกับสิ่งที่จะวัดใหมากที่สุดและดานเทอร มอมิเตอรตองตั้งตรง เมื่อระดับปรอทหรือระดับของเหลวในหลอดแกวคงที่ จึงอานคาอุณหภูมิ เทอรมอมิเตอรแบบธรรมดา 2. เทอรมอมิเตอรแบบวัดไข มี 2 แบบ คือ 2.1 แบบดิจิตอล จะแสดงอุณหภูมิออกมาเปนตัวเลข เทอรมอมิเตอรวัดไขแบบดิจิตอล 2.2 แบบบรรจุปรอท จะมีลักษณะคลายเทอรมอมิเตอรแบบธรรมดา แตการแบงชวงอุณหภูมิจะอยู ระหวาง 35 – 42 องศาเซลเซียส และมีขนาดสั้นกวา พลังงานความรอน 1 2
  • 2. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 เทอรมอมิเตอรวัดไขแบบบรรจุปรอท หลักการใชเทอรมอมิเตอร 1. กระเปาะเทอรมอมิเตอรตองสัมผัสกับสิ่งที่จะวัด 2. ขณะอานคาอุณหภูมิ เทอรมอมิ เตอรตองตั้งตรง และสายตาตองใหอยูในระดับเดียวกับของเหลวใน เทอรมอมิเตอร และของเหลวตองคงที่ 3. ระวังไมใหกระเปาะเทอรมอมิเตอรกระทบกับของแข็ง 4. เมื่อใชเทอรมอมิเตอรเสร็จแลว ทําความสะอาดใหแหง และเก็บเขากลอง 5. ในการวัดอุณหภูมิไมควรใชเทอรมอมิเตอรวัดอุณหภูมิที่แตกตางกันมากในระยะเวลาที่ตอเนื่องกัน ของเหลวที่นิยมใชบรรจุในเทอรมอมิเตอร คือ ปรอท และแอลกอฮอล เทอรมอมิเตอรที่ใชปรอท 1. ขยายตัวทันทีเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ทําใหอานอุณหภูมิไดละเอียด ขอดี 2. เปนตัวนําความรอนที่ดี 3. ทึบแสงและสะทอนแสงไดดี 4. ไมเกาะผิวหลอดแกว ทําใหเคลื่อนที่ขึ้นลงไดสะดวก ไมมีการติดคางหรือขาดตอน 5. เปลี่ยนสถานะเปนไอยาก 1. จะแข็งตัว ถาใชในบริเวณที่หนาวมากๆ ซึ่งปรอทมีจุดหลอมเหลวที่ -39 องศา และมีจุดเดือด ที่ 357 องศา ขอเสีย 2. ปรอทเปนสารพิษ เทอรมอมิเตอรที่ใชแอลกอฮอล 1. สามารถใชในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ํามากๆ ได เพราะมีจุดหลอมเหลวที่ -895 องศา และมีจุด เดือดที่ 117.7 องศา ขอดี 2. ขยายตัวไดดีกวาปรอท 6 เทา 3. ราคาถูกกวา 3 ขอเสีย
  • 3. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 - ใชในบริเวณที่ที่รอนมากไมได เพราะแอลกอฮอลจะเดือดที่อุณหภูมิต่ํากวาปรอท หนวยวัดอุณหภูมิ เทอรมอมิเตอรที่ใชวัดอุณหภูมิโดยทั่วไป มีอยูหลายหนวย ดังนี้ ชนิด อุณหภูมิที่อานได จุดเดือด จุดเยือกแข็ง จํานวนชอง องศาเซลเซียส ๐ 100C 0 100 ชอง องศาฟาเรนไฮต ๐ 212F 32 100 ชอง องศาโรเมอร ๐ 80R 0 180 ชอง องศาเคลวิน K 373 237 80 ชอง องศาที่ทําขึ้นใหม X B M - จุดเดือด (Boiling Point) คือ จุดที่อุณหภูมิของน้ํากําลังเดือดเปลี่ยนสถานะกลายเปนไอหรือจุดที่ อุณหภูมิของไอน้ํากําลังเปลี่ยนสถานะกลายเปนน้ําที่ความดันระดับน้ําทะเล จุดเยือกแข็ง (Freezing Point) คือ จุดที่อุณหภูมิของน้ําแข็งกําลังเปลี่ยนสถานะกลายเปนน้ําหรือจุดที่ อุณหภูมิของน้ํากําลังเปลี่ยนสถานะกลายเปนน้ําแข็งที่ความดันระดับน้ําทะเล ความสัมพันธของอุณหภูมิในหนวยตางๆ 5 C = 9 32F− = 4 R = 5 273K − = ( ) M-B M-X20 และ 5 C∆ = 9 F∆ = 4 R∆ = 5 K∆ เมื่อ C คือ อุณหภูมิของเทอรมอมิเตอรแบบองศาเซลเซียส F คือ อุณหภูมิของเทอรมอมิเตอรแบบองศาฟาเรนไฮต R คือ อุณหภูมิของเทอรมอมิเตอรแบบองศาโรเมอร X คือ อุณหภูมิของเทอรมอมิเตอรแบบใหม M คือ อุณหภูมิของจุดเยือกแข็งที่อานไดจากเทอรมอมิเตอรแบบใหม B คือ อุณหภูมิของจุดเดือดที่อานไดจากเทอรมอมิเตอรแบบใหม  คือ ความแตกตางของอุณหภูมิจาก 2 แหลง ความสัมพันธของความดันของอากาศกับความสูงและจุดเดือดของน้ํา ความดันของอากาศจะลดลง 1 mm.Hg ที่ทุกๆ ความสูงจากระดับน้ําทะเล 11 เมตร จุดเดือดของน้ําจะลดลง 1 องศา ที่ทุกๆ ความดันลดลง 27 mm.Hg น้ําบริสุทธิ์จะเดือดที่อุณหภูมิ 100 ขอควรรู ๐ C ที่ความดันบรรยากาศ 760 mm.Hg ตัวอยางที่ 1 เมื่อนําน้ําบริสุทธิ์ไปตมบนยอดเขาแหงหนึ่งพบวาน้ําจะเดือดที่อุณหภูมิ 95 ๐ จงหา ก. จุดเดือดของน้ําจะอานไดเทาใดในหนวยองศาเฟาเรนไฮต ( C ๐ F) โรเมอร (๐ 4 R) และเคลวิน (K)
  • 4. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 ข. ความดันของอากาศบนยอดเขาแหงนี้มีคาเทากับกี่มิลลิเมตรของปรอท ค. ยอดเขาแหงนี้อยูสูงจากระดับน้ําทะเลกี่เมตร ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ตัวอยางที่ 2 ของเหลวชนิดหนึ่งมีอุณหภูมิ 30 ๐ C หากนําเทอรมอมิเตอรที่มีจุดเดือด 60 ๐ C และจุดเยือกแข็งที่ – 10 ๐ ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. C ไปวัดจะอานคาไดกี่องศา ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ตัวอยางที่ 3 คิมนําน้ําไปตมบนยอดเขาแหงหนึ่งซึ่งสูง 1,650 เมตร จากระดับน้ําทะเล อยากทราบวาน้ําจะเดือด ที่อุณหภูมิเทาใด 5
  • 5. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. แบบฝกหัด 1. ถาอานคาอุณหภูมิของน้ําในระบบองศาเซลเซียส ได 45 ๐ C จะอานคาในระบบองศาฟาเรนไฮต (๐ ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. F) และ ระบบเคลวิน (K) ไดเทาใด ตามลําดับ ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 2. ถาอุณหภูมิในจังหวัดเชียงใหมเทากับ 68◦ ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. F เมื่อคิดเปนองศาเซลเซียส โรเมอร และเคลวิน มีคาเทาไร 6
  • 6. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 3. เทอรมอมิเตอรวัดไข สวนใหญใชหนวยวัดอุณหภูมิหนวยใด ................................................................................................................................................................................. 4. การทดลองหนึ่งมีการวัดคาอุณหภูมิได 323 K เมื่อคิดเปนเซลเซียส ฟาเรนไฮต และโรเมอร จะมีคาเทาใด ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 5. เมื่อวัดอุณหภูมิ 77 ◦ ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. F ถาใชเทอรมอมิเตอรแบบเซลเซียสวัดอุณหภูมิน้ําจะมีความรอนกี่องศาเซลเซียส ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 6. จากภาพที่กําหนดให หมายเลข 1 , 2, 3 และ 4 คือหนวยวัดอุณหภูมิใด 7
  • 7. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ความรอน (Heat) ความรอน คือ พลังงานรูปแบบหนึ่งที่ไดมาจากการเปลี่ยนแปลงของพลังงานในรูปแบบอื่นๆ หรือจาก แหลงกําเนิดความรอน ไดแก ปฏิกิริยาการเผาไหม ดวงอาทิตย ปฏิกิริยานิวเคลียร ความรอนใตพิภพ เปนตน การถายโอนความรอน (Heat Transfer) การถายโอนความรอน คือ การที่พลังงานความรอนถายโอนจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงไปสูวัตถุที่มีอุณหภูมิ ต่ํากวา พลังงานความรอนจะหยุดการถายโอนเมื่อวัตถุมีอุณหภูมิเทากัน ถามีพลังงานความรอนจากวัตถุอื่นถายโอนเขาสูตัวเรา เราจะรูสึกรอน เชน เมื่อเอามือจุมลงในน้ํารอน ความรอนจากน้ํารอนจะถายโอนเขาสูมือเราทําใหเรารูสึกรอนที่มือ ถาพลังงานความรอนจากตัวเราถายโอนไปสู วัตถุอื่นเราจะรูสึกเย็น เชน เมื่อเราเอามือไปจับน้ําแข็ง ความรอนจากมือเราจะถายโอนไปสูน้ําแข็ง ทําใหเรารูสึก เย็นที่มือ ตัวอยางการรับพลังงานความรอน ไดแก 1) ยืนกลางแดดแลวรูสึกรอน (เราไดรับความรอนจากแสงแดด) 2) จับทอไอเสียรถจักรยานยนตแลวรอนจนมือพอง (มือเราไดรับพลังงานความรอนจากทอไอเสีย) 3) หุงตมอาหารแลวอาหารสุก (อาหารไดรับความรอนจากเตา) 4) ตมน้ําแลวน้ํารอนขึ้นจนเดือด (น้ําไดรับความรอนจากเตา) ตัวอยางการใหพลังงานความรอน ไดแก 1) รินน้ํารอนใสแกวทิ้งไว น้ําเย็นลง (น้ํารอนใหความรอนแกอากาศและสิ่งที่อยูรอบๆ) 2) เอาน้ําไปแชในตูเย็น น้ําเย็นลง (น้ําใหความรอนแกตูเย็น) 3) ใชมือกํากอนน้ําแข็ง แลวรูสึกเย็น (มือใหความรอนแกน้ําแข็ง) 4) น้ําแถบขั้วโลกเย็นลงจนกลายเปนเปนน้ําแข็ง (น้ําใหความรอนแกอากาศและสิ่งที่อยูรอบๆ) 1. การพาความรอน (convection) การพาความรอน คือ การถายโอนพลังงานความรอนโดยโมเลกุลของสารลอยตัวสูงขึ้นแลวพาความรอน ขึ้นไปดวย การพาความรอนเกิดขึ้นเฉพาะในของเหลวและแกส แตไมเกิดขึ้นในของแข็ง 8
  • 8. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 เชน กาตมน้ํา น้ําตอนลางที่อยูใกลกับเตาไฟไดรับความรอนแลวขยายตัว จึงมีความหนาแนนนอย จะ ลอยขึ้นตอนบน สวนที่เย็นซึ่งหนักกวาจะจมลงมาแทนที่ ทําใหเกิดการเคลื่อนที่ของน้ําเปนกระแสวนเวียนจนทั่ว ทั้งกา น้ําจึงรอนทั่วถึงทั้งหมด รูป แสดงการถายโอนความรอนโดยการพาความรอน การนําความรูเรื่องการพาความรอนไปใชประโยชน 1. ชาวประมงใชประโยชนจากลมบกลมทะเล โดยการพาความรอน ทําใหเกิดกระแสลมในบริเวณตาง ๆ ทั้งนี้เนื่องจากอุณหภูมิของอากาศในบริเวณ 2 แหงความแตกตางกันจึงทําใหอากาศเย็นเคลื่อนเขาไ ปแทนที่ อากาศรอน ตัวอยางเชน การเกิดลมบก ลมทะเล โดยลมบกและลมทะเลเกิดจากการพาความรอนของอากาศซึ่ง ในเวลากลางวันพื้นดิน ดูดซับความรอนไดดีกวาพื้นน้ํา ทําใหมีอุณหภูมิสูงกวาพื้นน้ําอากาศเหนือพื้นดินมีความ หนาแนนนอย จึงลอยตัวขึ้น อากาศเหนือพื้นน้ําที่เย็นกวาจะพัดเขามาแท นที่ เกิดการหมุนเวียนของอากาศ คือ มีลมพัดจากทะเลเขาสูฝง เรียกวา ลมทะเล ซึ่งชาวประมงใชประโยชนในการนําเรือประมงที่ออกหาปลาในเวลา กลางคืนกลับเขาฝง พอถึงเวลากลางคืนพื้นดินคายความรอนไ ดเร็วกวาพื้นน้ํา พื้นน้ําจึงมีอุณหภูมิสูงกวาพื้นดิน ดังนั้นอากาศบริเวณเหนื อพื้นน้ําซึ่งมี ความหนาแนนนอยกวาจะลอยตัวสูงขึ้น อากาศที่เย็นกวาเหนือพื้นดินจะ เมื่อน้ําไดรับความรอน น้ําดานลางมีอุณหภูมิสูงกวาน้ําดานบน น้ําที่รอนมี ขอบหนาแนนนอยกวาน้ําเย็น น้ํารอนจึงลอยตัวขึ้นขางบน น้ําที่เย็นกวาจะจมลง ขางลาง 9
  • 9. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 เคลื่อนมาแทนที่เกิ ดเปนลมพัดจากพื้นดินออกสูทะเล เรียกวา ลมบก ซึ่งชาวประมงใชประโยชนในการนํา เรือประมงออกหาปลาในเวลากลางคืน 2. ใชในการประดิษฐเครื่องใชไฟฟาตางๆ เชน กาตมน้ํารอน เครื่องทําน้ําอุน ตูเย็นเครื่องปรับอากาศ 2. การนําความรอน (conduction) การนําความรอน คือ การถายโอนพลังงานความรอน โดยพลังงานความรอนทําใหโมเลกุลของของแข็ง สั่นมากขึ้น จึงไปชนกับโมเลกุลที่อยูติดกั ทําใหโมเลกุลสั่นตอเนื่องกันไป ทําใหความรอนถายโอนไปดวย รูป แสดงการถายโอนความรอนโดยการนําความรอน การนําความรูเรื่องการนําความรอนไปใชประโยชน 1. ภาชนะที่ใชในการหุงตมเชน ตัวกระทะ หรือ หมอหุงตม ที่ตองการใหความรอนสงผานไปยังอาหารที่ ปรุงไดรวดเร็ว จะทําดวยโลหะ สเตนเลสหรืออลูมิเนียมแตสวนดามจับภาชนะหรือหูหิ้วจะเปนวัสดุประเภทไม หรือ พลาสติก ซึ่งเปนฉนวนความรอน 2. ภาชนะที่ใชสําหรับเก็บอาหารที่ปรุงแลวต องเปนภาชนะที่เปนฉนวนความรอน เพื่อใหสามารถเก็บ ความรอนไวไดนาน เชน พลาสติก แกว และโฟม เปนตน 3. ในฤดูหนาวควรจะสวมเสื้อผาหรือหมผาที่ หนาๆ ที่ทําดวยขนสัตว หรือสวมเสื้อหลายๆ ตัว อากาศที่ แทรกอยูระหวางขนสัตวและเสื้อผาแตละชั้น เปนตัวนําความรอนที่ไมดี ทําใหการถายโอนความรอนจากร างกาย ออกสูภายนอกเปนไปไดยาก จึงทําใหรางกายอบอุนตลอดเวลา 4. พื้นของเตารี ดจะทําดวยโลหะ ที่จะนําความรอนไปสูผาที่ตองการรีด แตมือจับเตารีดจะทําดวย พลาสติกซึ่งเปนฉนวนความรอน 5. ตัวกระติกน้ําแข็งนิยมทําดวยพลาสติก เพื่อปองกันความรอนจากภายนอกไมใหผานเขาไปภายใน อาหารและเครื่องดื่มในกระติกจึงเย็นและสดอยูเสมอ 6. กลองบรรจุอาหารนิยมใชสไทโรโฟมซึ่งเปนฉนวนความรอน ชวยปองกันอาหารที่เก็บรักษาไมใหสูญ เสียความรอนไปหรือปองกันไมใหความรอนจากภายนอกเขาไปขางในได กรณีที่ตองการเก็บรักษาอาหารใหเย็น 7. ที่รองอุปกรณปรุงอาหารภายในครัวจะทําดวยไมคอรก เพื่อปองกันไมใหพื้นโตะเสีย หาย เมื่อนํา อุปกรณปรุงอาหารที่รอนๆ มาวางบนโตะ 8. ถุงมือที่จับภาชนะหุงตมอาหารจะมีชองหรือบริเวณที่ใชเก็บกักอากาศ เพื่อใหอากาศเปนตัวกันไมให ความรอนไหลเขาสูมือ ขณะจับจาน กระทะ หรือภาชนะอื่นๆ ที่รอนอยู 10
  • 10. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 9. ถาขอมือหรือขอเทาเกิดอาการเคล็ด ขัดยอก ใหใชของเย็นๆ ประคบตรงบริเวณที่เกิดอาการเพราะ การกระทําดังกลาวเปนการนําความรอนออกจากบริเวณรางกายที่ไดรับบาดเจ็บ ซึ่งจะชวยลดการไหลเวียนของ เลือด ไมใหเกิดอาการปวดบวมมากขึ้นได 3. การแผรังสี (radiation) การแผรังสี คือ การถายโอนความรอนโดยไมใชตัวกลางใดๆ เชน ความรอนจากดวงอาทิตยมาถึงโลก โดยไมตองผานตัวกลางใดๆ รูป แสดงการถายโอนความรอนโดยการแผรังสี การนําความรูเรื่องการแผรังสีความรอนไปใชประโยชน 1. การใชแผนอะลูมิเนียมฟอยด (aluminium foil) หออาหารเนื่องจากแผนอะลูมิเนียมฟอยดมีสีเงิน และเปนมันซึ่งสมบัติในการแผรังสีความรอนไดชา จึงทําใหอาหารที่อยูภายในรอนอยูไดนานกวาปกติ 2. ภาชนะบรรจุน้ํารอนเชน กระติกน้ํารอน ควรจะมีสีออนๆ หรือเปนมันวาวเพราะจะสามารถเก็บความ รอนไดดีกวาภาชนะที่มีสีดํา เนื่องจากวัตถุที่มีสีเขมจะแผ รังสีความรอนไดดีกวาวัตถุที่มีสีออน ตารางแสดงความแตกตางระหวางการนําความรอนและการพาความรอน การนําความรอน การพาความรอน 1. สวนใหญเกิดขึ้นในสารที่มีสถานะเปนของแข็ง 1. สวนใหญเกิดขึ้นในสารที่มีสถานะเปนของไหล, (ของเหลวและแกส) 2. ความรอนสามารถไหลเวียนไปในทิศทางใดๆ ก็ได 2. ความรอนไหลขึ้นไปสูเบื้องบน 3. พลังงานความรอนจะสงผานโมเลกุลของสารที่มี สถานะเปนของแข็ง โดยที่โมเลกุลของสารนั้นไม เคลื่อนที่ 3. ของไหล (ตัวกลางที่มีอุณหภูมิสูง) จะเคลื่อน ที่ อยางอิสระ และนําพลังงานติดตัวอนุภาคของ ของไหลไปยังที่มีอุณหภูมิต่ํากวา แบบฝกหัด คําชี้แจง .........................................1. การผิงไฟ จงระบุวาสถานการณที่กําหนดให เปนการถายโอนความรอนแบบใด .........................................2. การใชมือจับดามชอนที่จุมในน้ํารอน จะรูสึกรอน .........................................3. การยืนอยูกลางแดด แลวจะรูสึกรอน 11 12
  • 11. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 .........................................4. ชาวประมงออกเรือหาปลาในเวลากลางคืนโดยใชลมบก .........................................5. การใชแผนอะลูมิเนียมฟอยดหออาหาร .........................................6. พื้นของเตารีดจะทําดวยโลหะ เพื่อใหความรอนไปสูผาที่ตองการรีด .........................................7. ภาชนะบรรจุน้ํารอนเชน กระติกน้ํารอน ควรจะมีสีออนๆ หรือเปนมันวาว .........................................8. การเปดเครื่องปรับอากาศในวันที่มีอากาศรอน .........................................9. กลองบรรจุอาหารนิยมทําจากสไทโรโฟม .........................................10. ภาชนะที่ใชในการหุงตมเชน ตัวกระทะ หรือ หมอหุงตม ที่ตองการให ความรอนสงผานไป ยังอาหารที่ปรุงไดรวดเร็ว จะทําดวยโลหะ สเตน เลสหรืออะลูมิเนียม การดูดกลืนความรอนของวัตถุ วัตถุทุกชนิดสามารถดูดกลืนพลังงานรังสี การดูดกลืนพลังงานรังสีของวัตถุเรียกวา "การดูดกลืนความ รอน" จากการคนพบของนักวิทยาศาสตรพบวา วัตถุที่มีผิวนอกสีดําทึบหรือสีเขม จะดูดกลืนความรอนไดดี วัตถุ ที่มีผิวนอกสีขาวหรือสีออนจะดูดกลืน ความรอนไดไมดี ในทํานองตรงกันขาม วัตถุที่มีความรอนทุกชนิดสามารถ คายความรอนไดเชนกัน โดยวัตถุที่มีผิวนอกสีดําจะคายความรอนไดดี และวัตถุที่มีผิวนอกขาวจะคายความรอน ไดไมดี ในชีวิตประจําวันใชประโยชนจากสมบัติของการดูดกลืนความรอนและการคายความรอนของวัตถุใน การเลือกสีทาอุปกรณเครื่องใชตางๆ เชน ชุดนักดับเพลิงมีสีสวางและแวววาวเพื่อไมใหรับพลังงานความรอนมาก เกินไป บานเรือนที่อยูอาศัยในเขตรอนนิยมทาดวยสีขาว เปนตน ปจจัยทีมีผลตอการดูดกลืนแสง และการคายความรอน 1. วัตถุแตละชนิด มีความสามารถในการดูดกลืนพลังงานความรอนไดไมเทากัน - วัตถุสีดําหรือสีเขมและไมเรียบ จะดูดกลืนความรอนไดมากและปลดปลอยรังสีความรอนไดดี - วัตถุสีขาว เปนมันวาว และเรียบ จะดูดกลืนความรอน และปลดปลอยรังสีความรอนไดไมดี - วัตถุที่ดูดความรอนไวมากจะแผรังสีความรอนที่มีความยาวของคลื่นแสงสีแดง ดังนั้นเราจึง มองเห็นวัตถุที่รอนจัดเปนสีแดง 2. ในเวลากลางวันขณะที่เรายืนอยูกลางแดดจะพบวาสวนตางๆ ในรางกายจะมีความรอนไมเทากันโดย พบวาผมของเราจะรอนมากที่สุด นอกจากนี้คนที่ใสเสื้อผาสีดําจะรูสึกรอนมากกวาคนที่ใสเสื้อผาสีขาวหรือสีออน ประโยชนจากการดูดกลืนแสงและคายความรอนของวัตถุ 13
  • 12. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 1. ทําตูอบพลังงานแสงอาทิตย 2. ทํากลองอบแหงพลังงานแสงอาทิตย 3. เครื่องกลั่นน้ําพลังงานแสงอาทิตย 4. การผลิตพลังงานไฟฟาจากแสงอาทิตย "เซลลสุริยะ" (solar cell) 5. การเลือกสีเสื้อผาสวมใสใหเหมาะกับสภาพของอากาศและฤดูกาล 6. เลือกทาสีภายในอาคารใหเหมาะสมกับสภาพแวดลอมของอุณหภูมิ สมดุลความรอน 1. เมื่อนําวัตถุ 2 ชนิด (สถานเดียวกัน หรือตางสถานะก็ได ) ที่มีอุณหภูมิตางกันมาสัมผัสกันวัตถุที่มี อุณหภูมิสูงในบริเวณเดียวกันจะเกิดการถายเทความรอนจากอุณหภูมิสูงไปยังอุณหภูมิต่ํา จนกระทั่งอุณหภูมิ เทากัน ขณะนี้เรียกวา สมดุลความรอนและเรียกอุณหภูมิขณะนี้วา อุณหภูมิผสม จึงหยุดการถายเทความรอน 2. ในบางครั้งความรอนที่ใหหรือคายออกมา ไมเพียงพอในการเปลี่ยนสถานะจะทําใหอุณหภูมิสุดทาย ของของผสม เปนอุณหภูมิขณะที่เปลี่ยนสถานะ เชน น้ําแข็งไมสามารถละลายน้ําแข็งหม ด จะทําใหอุณหภูมิสุด ทายอยูที่ 0 ํC การขยายตัวของวัตถุ 1. การขยายตัวของของแข็ง วัตถุบางชนิด เมื่อไดรับความรอน จะทําใหวัตถุมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น สงผลใหพลังงานจลนเฉลี่ยของ โมเลกุลมีคาเพิ่ม ทําใหโมเลกุลสั่นมากขึ้น จึงทําใหวัตถุขยายตัว การขยายตัวเปนสมบัติเฉพาะของวัตถุและวัตถุ จะหดตัวเมื่อคายความรอนสวนที่รับเขาไปออกมา จากหลักการสามารถนําไปใชประโยชนดังนี้ 1.1 การสรางตัวควบคุมอุณหภูมิ ใชควบคุมการทํางานของเครื่องใชไฟฟาตางๆ เชน เตารีดไฟฟา เมื่อมี กระแส ไฟฟาผานแผนนําความรอน เตารีดจะมีความรอนและทําใหแผนโลหะ 2 ชนิด คือ เหล็กและทองเหลือง 14
  • 13. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 ขยายตัวไมเทากันจนเกิดการบิดงอ วงจรไฟฟาขาดออกจากกัน เมื่ออุณหภูมิของเตารีดลดลง แผนโลหะทั้งสอง ชนิดจะหดตัวกลับมาสัมผัสกันตามเดิม กระแสไฟฟาก็จะไหลผานไดอีก 1.2 การสรางสะพานหรือรางรถไฟ มักจะเวนระยะหางรอยตอของสะพานหรือรางรถไฟเล็ก นอย เพื่อปองกันการขยายตัวของเหล็กเมื่ออากาศรอนจัด หรือเมื่อเกิดการเสียดสีกับลอรถจนทําใหเกิดความรอน 2. การขยายตัวของของเหลว ของเหลวไดรับความรอนจะมีการขยายตัวเพิ่มปริมาตรขึ้นในกรณีของน้ําความสัมพันธระหวางปริมาตร กับอุณหภูมิของน้ําเปนดังนี้ ถาทําใหน้ํารอนขึ้นจากจุดเยือกแข็ง 0 องศาเซลเซียส เปน 4 องศาเซลเซียส จะมีปริมาตรนอยลงแมวา จะรอนขึ้น ณ อุณหภูมิสูงกวา 4 องศาเซลเซียสขึ้นไป น้ําจะแสดงลักษณะเหมือนกับของเหลวชนิดอื่น และจะ ขยายตัวเมื่อรอนขึ้น ของเหลวเมื่อไดรับความรอนจะเกิดการขยายตัว ดังนั้นการบรรจุของเหลวลงในขวด จะไมบรรจุจนเต็ม ขวดตองเวนที่วางไวใหของเหลวสําหรับขยาย 3. การขยายตัวของแกส เมื่ออุณหภูมิของแกสสูงขึ้น โมเลกุลจะเ คลื่อนที่เร็วมากขึ้น ทําใหระยะหางระหวางโมเลกุลเพิ่มมาก ขึ้น ปริมาตรของแกสจึงขยายตัวเพิ่มขึ้น 15
  • 14. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 3.1 การออกแบบบาน บานทรงไทยใหมีใตถุนสูง หนาจั่ว หลังคาสูงมาก และมีชองอากาศเพื่อให อากาศรอนที่ลอยสูงขึ้นระบายออกมาจากบานไดดี ทําใหมีอากาศเย็นจากภายนอกเคลื่อนเขามาแทนที่ 3.2 การสรางบอลลูน การเปาลมรอนเขาไปภายในบอลลูน ทําใหอากาศที่อยูภายในบอลลูนรอ นและ ลอยสูงขึ้น เมื่อปริมาณมากจะทําใหบอลลูนสามารถลอยตัวได การขยายตัวของวัตถุมี 3 รูปแบบดังนี้ 1. การขยายตัวเชิงเสน จะขยายตัวไปตามแนวยาวของวัตถุ 2. การขยายตัวเชิงพื้นที่ จะขยายตัวทั้งทางกวางทางยาว 3. การขยายตัวเชิงปริมาตร จะขยายตัวทุกทิศทาง 16
  • 15. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 หนวยที่ใชวัดปริมาณความรอนในระบบตางๆ ระบบเมตริก ใชพลังงานความรอนในหนวยของ แคลอรี่ (Cal) หรือกิโลแคลอรี่ (Kcal) ระบบเอสไอ ใชพลังงานความรอนในหนวยของ จูล (J) หรือกิโลจูล (KJ) ระบบอังกฤษ ใชพลังงานความรอนในหนวยของ บีทียู (Btu) 1. เทอรมอมิเตอรอันหนึ่งมีจุดเยือกแข็งที่ – 10 องศา และมีจุดเดือดที่ 90 องศา จงหาที่อุณหภูมิ 20 องศา ของ เทอรมอมิเตอรอันนี้จะมีคาเทากับกี่องศาเซลเซียส ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 2. ยอดเขาแหงหนึ่งสูง 1,485 เมตร ถาเมธานําน้ํานี้ขึ้นไปตมที่บนยอดเขา น้ําจะเดือดที่อุณหภูมิกี่องศา ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................
  • 16. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 3. นายอนุภัส กําลังตมน้ําในที่พักแรมซึ่งอยูบนยอดเขา ปรากฏวาน้ําเดือดที่ 85 องศาเซลเซียส อยากทราบวา ยอดเขาแหงนี้สูงกี่เมตรจากระดับน้ําทะเล ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 4. ถาวัดความดันของอากาศบนยอดเขาแหงหนึ่งได 610 มิลลิเมตรปรอท อยากทราบวายอดเขานี้อยูสูงจาก ระดับน้ําทะเลเทาใด และถาตมน้ําที่ยอดเขาแหงนี้น้ําจะเดือดที่อุณหภูมิเทาใด ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 5. นักเรียนนายรอยเอกตมน้ําบนยอดเขาแหงหนึ่ง ปรากฏวาน้ําเดือดที่อุณหภูมิ 95 องศาเซลเซียส จงหาวายอด เขาอยูสูงจากระดับน้ําทะเลเทาใดและมีความกดอากาศกี่มิลลิเมตรปรอท ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................
  • 17. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 6. ความดันอากาศบนยอดเขาแหงหนึ่งมีคาเปน 630 มิลลิปรอท ยอดเขานี้สูงกวาระดับน้ําทะเลกี่เมตร ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 7. ที่ยอดเขาแหงนี้สูงจากระดับน้ําทะเล 616 m อยากทราบวาที่ความสูงนี้ ความดันอากาศมีคาเทาไร ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 8. ถาตึกสูง 330 เมตร ระดับความสูงนี้ จะทําใหบารอมิเตอรวัดความดันไดกี่มิลลิเมตรปรอท ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................
  • 18. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 9. ณ ยอดเขาแหงหนึ่ง จะพบวา น้ําเดือนที่ 95 ๐ ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. C จงคํานวณหาความดันบรรยากาศและความสูงของยอดเขา แหงนี้ ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. 10. ที่บริเวณความสูงจากระดับน้ําทะเล 1,485 เมตร น้ําจะมีจุดเดือดลดลงไปกี่องศาเซลเซียส ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................................................. พลังงาน 1 แคลอรี่ คือ พลังงานความรอนที่ทําใหน้ํามวล 1 กรัม มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส โดย 1 cal = 4.2 J
  • 19. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 1 g = 0.24 cal 1 Cal = 4.2J หรือ 1 Kcal = 4,200J ตัวอยางที่ 1 อุณหภูมิที่สยามสแควรวัดได 27 องศาเซลเซียส จะมีคาเทาใดในหนวยระบบเอสไอ วิธีทํา = 27 + 273 จาก K = C + 273 = 300 เคลวิน ตัวอยางที่ 2 ตอนเชาเดินทางจากอําเภอเมือง จังหวัดเลย อุณหภูมิ 5 องศาเซลเซียส ไปภูกระดึง เมื่อขึ้นถึงยอดภู กระดึงอุณหภูมิของอากาศเปน 28.4 องศาฟาเรนไฮต ที่อําเภอเมือง และยอดภูกระดึงมีอุณหภูมิตางกันอยางไร วิธีทํา 5 C ใหเปนฟาเรนไฮต โดยใชความสัมพันธ เราเปลี่ยนอุณหภูมิใหอยูในหนวยเดียวกัน จึงจะเปรียบเทียบคาได สําหรับขอนี้เราเปลี่ยน C/5 = (F - 32)/92 แทนคา 5/5 = (F-32)/9 F = 41 ดังนั้น อุณหภูมิที่อําเภอเมืองสูงกวาที่ภูกระดึง 41 - 28.4 = 12.6 F ตัวอยางที่ 3 อุณหภูมิของรางกายมนุษย 98.6?F คิดเปนองศาเซลเซียส และเคลวิน ไดเทาไร วิธีทํา C/5 = (98.6 - 32)/9 แปลงเปนองศาเซลเซียส C/5 = (F - 32)/9 c = (66.6 )/9 X 5 = 37 ํC แปลงเปนองศาเคลวิน = 37 + 273 K = 310 ผลของพลังงานความรอนตอการเปลี่ยนแปลงของวัตถุ พลังงานความรอน มีตอการเปลี่ยนแปลงของวัตถุ 2 รูปแบบ คือ ทําใหอุณหภูมิของวัตถุเพิ่มขึ้นหรือลดลงโดย ไมเปลี่ยนสถานะและทําใหวัตถุเปลี่ยนสถานะ โดยอุณหภูมิไมเปลี่ยนแปลง 1. ทําใหอุณหภูมิของวัตถุเกิดการเปลี่ยนแปลง โดยไมเปลี่ยนสถานะ ถาวัตถุไดรับความรอนแลวอุณหภูมิ สูงขึ้น ถาวัตถุคายความรอนแลวอุณหภูมิลดลง โดย
  • 20. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 เมื่อ Q = ปริมาณความรอนที่สารไดรับหรือคายออก มีหนวยเปนแคลอรี (cal) หรือกิโลแคลอรี (kcal) หรือจูล (J) m = มวลของสาร มีหนวยเปนกรัม (g) หรือกิโลกรัม (kg) c = ความจุความรอนจําเพาะของสาร มีหนวยเปน (cal/g C) , (kcal/kg C) , (J/kg K) = อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงของสาร มีหนวยเปนองศาเซลเซียส (C) หรือ (K) ความจุความรอนจําเพาะ (c) คือ ปริมาณความรอนที่พอดีที่ทําใหสารมวล 1 หนวย มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น หรือลดลงจากเดิม 1 องศา 2. ทําใหวัตถุเปลี่ยนสถานะ โดยอุณหภูมิไมเปลี่ยนแปลง - ถารับความรอน ของแข็ง -> ของเหลว -> แกส - ถาคายความรอน แกส -> ของเหลว -> ของแข็ง โดย เมื่อ t คงที่ Q = พลังงานความรอน (J) m = มวลของสาร มีหนวยเปนกรัม (g) หรือกิโลกรัม (kg) L = ความรอนแฝงจําเพาะ มีหนวยเปน cal/g หรือ J/kg - ความรอนแฝงจําเพาะ (L) คือ พลังงานความรอนที่ทําใหวัตถุมวล 1 หนวย เปลี่ยนสถานะจน หมดโดยอุณหภูมิไมเปลี่ยน - ความรอนแฝงจําเพาะของน้ําแข็ง = 80 cal/g หมายความวา ในการทําน้ําแข็ง 1 กรัม อุณหภูมิ 0 ํC กลายเปนน้ํา 1 กรัม ที่อุณหภูมิ 0 ํC จะตองใหความรอนแกน้ําแข็ง 80 cal หรือในการทําให น้ํา 1 กรัม อุณหภูมิ 0 ํC กลายเปนน้ําแข็ง 1 กรัม อุณหภูมิ 0 ํC ตองคายน้ํารอน 80 cal - ความรอนแฝงจําเพาะของการกลายเปนไอ = 540 cal/g หมายความวา ในการทําน้ํา 1 กรัม อุณหภูมิ 100 ํC กลายเปนไอน้ํา 1 กรัม ที่อุณหภูมิ 100 ํC จะตองใหความรอนแกน้ํา 540 cal หรือในการทํา ใหไอน้ํา 1 กรัม อุณหภูมิ 100 ํC กลายเปนน้ํา 100 กรัม อุณหภูมิ 100 ํC ตองคายน้ํารอน 540 cal 3. ถาวัตถุไดรับพลังงานความรอนอยางสม่ําเสมอ โดยมีการเปลี่ยนแปลงทั้งอุณหภูมิและเปลี่ยนสถานะอยาง ตอเนื่องกันไป เชน น้ําแข็ง 0 ํC กลายเปนไอน้ํา 100 ํC
  • 21. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 แผนภาพการเปลี่ยนแปลงของน้ําเมื่อไดรับความรอนหรือคายความรอน คาคงที่ตาง ๆ ที่ควรจํา ตัวอยางที่ 1 น้ําแข็งมวล 200 กรัม อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส ดูดพลังงานความรอนเทาใดเพื่อทําใหละลาย กลายเปนน้ําหมดพอดี วิธีทํา = 200 x 80 = 16,000 cal จาก Q_1 = mL = 16 kcal เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอน 16 kcal ตัวอยางที่ 2 น้ําเดือด 300 กรัม อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ถาตมจนน้ําระเหยหมดพอดี ตองใชพลังงานความ รอนอีกเทาใด วิธีทํา = 300 x 540 = 162,000 cal จาก Q_1 = mL = 162 kcal เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอน 162 kcal ตัวอยางที่ 3 จะตองใชพลังงานความรอนเทาใดทําใหน้ําแข็ง 500 กรัม อุณหภูมิ 0 ํC มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น เปน 0 ํC
  • 22. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 วิธีทํา = 500 x 80 = 40,000 cal จาก Q_1 = mL = 40 kcal Q_2 = mc = 500 x 1 x (60 - 0) = 30,000 cal = 30 kcal เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอนทั้งหมด Q_1 + Q_2 = 40 + 30 = 70 kcal ตัวอยางที่ 4 มีน้ําในบิกเกอร 400 กรัม อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส นําไปตมใหเดือดจนระเหยเปนไอหมด พอดี จงหาคาพลังงานความรอนที่ใชทั้งหมด วิธีทํา จาก Q_1 = mc = 400 x 1 x (100 - 30) = 28,000 cal = 28 kcal Q_2 = mL = 400 x 540 = 216,000 cal = 216 kcal เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอนทั้งหมด Q_1 + Q_2 = 28 + 216 = 244 kcal ตัวอยางที่ 5 น้ําแข็งกอนหนึ่งมวล 500 กรัม อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส วางไวจนละลายกลายเปนน้ําที่มี อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส แลวใหความรอนตอจนระเหยเปนไอหมดพอดี จงหาคาพลังงานความรอนทั้งหมดที่กอน น้ําแข็งใชในครั้งนี้ วิธีทํา = 500 x 80 = 40,000 cal จาก Q_1 = mL
  • 23. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 = 40 kcal Q_2 = mc = 500 x (100 - 0) = 50,000 cal = 50 kcal Q_3 = mL = 500 x 540 = 270,000 cal = 270 kcal เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอน ทั้งหมด Q_1 + Q_2 + Q_3 = 40 + 50 + 270 = 360 kcal ตัวอยางที่ 6 น้ําแข็งกอนหนึ่งมวล 500 กรัม อุณหภูมิ -4 องศาเซลเซียส วางไวจนละลายกลายเปนน้ําที่มี อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส จงหาคาพลังงานความรอนทั้งหมดที่กอนน้ําแข็งใชในครั้งนี้ วิธีทํา = 500 x 0.5 x (-1 - (-4)) = 750 cal จาก Q_1 = mc t = 0.75 kcal Q_2 = mL = 500 x 80 = 40,000 cal = 40 kcal Q_3 = mc = 500 x (30 - 0) = 15,000 cal = 15 kcal เพราะฉนั้น ตองใชพลังงานความรอน ทั้งหมด Q_1 + Q_2 + Q_3 = 1.5 + 40 + 15 = 55.75 kcal ตัวอยางที่ 7 น้ํามวล 500 กรัม อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส เมื่อไดรับพลังงานความรอน 2 กิโล แคลอรี จะทําใหน้ํามีอุณหภูมิเทาใด
  • 24. เอกสารประกอบการสอน รายวิชาเสริมทักษะวิทยาศาสตร 2 วิธีทํา จาก Q = mc 2 kcal = 500 x 1 x ( t - 25 ) 2 x 1,000 = 500 x 1 x (t - 25) (2 ,000)/500 = (t - 25) t = 4 + 25 t = 29 ํC