เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน...

30
0

description

เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน รายวิชา ว21101 วิทยาศาสตร์ 1 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 โดย ครูกอบวิทย์ พิริยะวัฒน์

Transcript of เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน...

Page 1: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

0

Page 2: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

1

เอกสารประกอบการเรยนร หนวยการเรยนร เรอง พลงงานความรอน ทจดท าขนนมจดประสงคเพอสงเสรมใหนกเรยนไดเรยนรและพฒนาทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร ซงนกเรยนจะไดเรยนร จากกจกรรม ทหลากหลาย สนกสนาน ไดท าการทดลอง โดยในเอกสารประกอบการเรยนร น ประกอบดวยเรองตางๆ ดงน

เรองท 1 อณหภมและหนวยการวด

เรองท 2 พลงงานกบการเปลยนสถานะของสสาร เรองท 3 การถายโอนพลงงานความรอนและการน าหลกการถายโอนพลงงานความรอนมาใชประโยชน

เรองท 4 สมดลความรอน

เรองท 5 การดดกลนแสงและการคายความรอน

วธการเรยนรวทยาศาสตรจากเอกสารประกอบการเรยนร น 1. อานท าความเขาใจขอแนะน าการเรยนรจากเอกสารประกอบการเรยนร นใหชดเจน 2. รกและสนใจตนเอง สรางความรสกทดใหกบตนเอง วาเราเปนผมความสามารถมศกยภาพอยในตว และ

พรอมทจะเรยนรทกสงทสรางสรรค 3. รสกอสระทจะแสดงออกอยางเตมท ตามกจกรรมทเตรยมไวใหในชดกจกรรม 4. อาน คด เขยน ปฏบต อยางรอบคอบในทกกจกรรม ใชเนอทกระดาษทจดไวส าหรบเขยน

ใหเตม โดยไมปลอยใหเหลอวางเปลา เพอใหเกดประโยชนสงสดกบตนเอง 5. ใชเวลาในการเรยนรอยางคมคา ใชทกๆ นาทท าใหตนเองมความสามารถเพมมากขน 6. ตระหนกตนเองอยเสมอวาเราจะเรยนรวทยาศาสตรเพอน ามาพฒนาตนเอง และพฒนาสงคม

ขอใหนกเรยนทกคนไดเรยนรวทยาศาสตรอยางมความสข และไดพฒนาตนเองใหม ความร ความเขาใจและทกษะกระบวนการทางวทยาศาสตร เพอน าไปใชในการศกษาตอและในการด าเนนชวตประจ าวนตอไป ครกอบวทย พรยะวฒน กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

โรงเรยนนนทรวทยา

ขอแนะน าการใช

เอกสารประกอบการเรยนร หนวยการเรยนร เรอง พลงงานความรอน

รายวชา ว21101 วทยาศาสตร 1 ระดบชนมธยมศกษาปท 1 โรงเรยนนนทรวทยา

Page 3: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

2

เรองท 1 อณหภมและหนวยการวด ********************************************************************************************************

พลงงานความรอน การท ากจกรรมตาง ๆ ในชวตประจ าวนของคนเราสวนใหญจะเกยวของกลปปบพลงงานความรอนซงเปนพลงงานรปหนงทเราไมสามารถมองเหนได แตรบรไดจากการสมผส นกเรยนคดวาทกวนน เราไดรบพลงงานความรอนจากแหลงใดบาง และสามารถน ามาใชประโยชนในชวตประจ าวนอยางไร จากภาพเปนการใชพลงงานความรอนในกจกรรมตาง ๆ ไดแก กาตมน าโดยใชฟน การทอดอาหารดวยเตาแกส การรดผา การหงขาวโดยใชพลงงานความรอนทเปลยนรปมาจากพลงงานไฟฟา แสดงใหเหนวาพลงงานความรอนมบทบาทส าคญมากตอการด ารงชวตของเรา ถาโลกไมไดรบพลงงานความรอนจากดวงอาทตย กจะหนาวเยนจนกระทงสงมชวตมาสามารถอยรอดได สงมชวตไดรบพลงงานความรอนจากแหลงตาง ๆ เชน พลงงานความรอนจากดวงอาทตย พลงงานความรอนจากปฏกรยาเคม พลงงานความรอนใตพภพ พลงงานความรอนจากเชอเพลงชนดตาง ๆ เปนตน

อณหภมและหนวยการวด อณหภมคออะไร.... อณหภมของสสารเปนสงทบอกใหเราทราบวาสสารนนรอนหรอเยน ความรสกจาก

การสมผสบอกเราวาวตถนนรอนหรอเยนได แตเราสารถวดอณหภมจรง ๆ ไดจากการสมผสของเราใชหรอไม ขอคนพบดวยการใชประสาทสมผสของเรามความเชอถอไดหรอไม เราสามารถสมผสวตถและบอกความรสกไดวาวตถนนรอนหรอเยน แตอยางไรกตาม ความรสกจากประสาทสมผสของเรานนไมดเพยงพอทจะวดอณหภมทแทจรงของวตถได ดวยเหตนนกวทยาศาสตรจงไดสรางเครองมอส าหรบวดอณหภมขน ซงเรารจกดในชอเทอรมอมเตอร 1. อณหภม ระดบความรอนในวตถเราสามารถวดไดอยางงาย ๆ โดยใชกายสมผส แตเนองจาก กายสมผสของเราเชอถอไดไมแนนอนเสมอไป เราจงจ าเปนตองอาศยเครองมอเขาชวย เพอใหไดขอมลทถกตอง เครองมอทใชวดระดบความรอนในวตถ คอ “เทอรมอมเตอร” เราเรยกระดบความรอนในวตถวา “อณหภม”

Page 4: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

3

ดงนน “อณหภม” คอ ระดบความรอนในวตถ อณหภมเปนปรมาณทบอกใหทราบวาวตถตาง ๆ รอนมากนอยเพยงใด เครองมอทใชวดอณหภมหรอระดบความรอนในวตถ คอ “เทอรมอมเตอร”

2. เทอรมอมเตอร เทอรมอมเตอรท างานอยางไร..... เทอรมอมเตอรเปนเครองมอทใชส าหรบวดอณหภมของสสารทมรการเปลยนแปลงอยางสม าเสมอตามอณหภม เทอรมอมเตอรมอยดวยกนหลายประเภท แตจะอธบายหลกการแบบประเภทเดยว คอ เทอรมอมเตอรประเภทของเหลวบรรจในหลอดแกว ซงเปนประเภทเกยวของกบตวนกเรยนมากทสด เทอรมอเตอรประเภทของเหลวบรรจในหลอดแกว ตวอยางของเทอรมอมเตอรประเภทน ไดแก เทอรมอมเตอรวดอณหภม ทใชในหองปฏบตการทางวทยาศาสตรหรอวดอณหภมทวไป เทอรมอมเตอรวดไข ทออกแบบมาเพอใชวดอณหภมของรางกายมนษย หลกการ เทอรมอมเตอรประเภทนใชหลกการขยายตวและหดตวของของเหลว เมอน าเทอรมอมเตอรวางสมผสกบวตถทรอน ความรอนจะเดนทางผานกระเปราะแกวบาง ๆ ท าใหของเหลวภายในขยายตว และถาน าเทอรมอมเตอรวางสมผสกบวตถทเยนของเหลวภายในจะหดตว พรอมกบเคลอนทไปตามหลอดแกวเลก ซงไดท ามาตราวดอณหภมตดไวทผวของหลอดแกวดวย ชวงความยาวของของเหลวทขยายตวและหดตวนนบงบอกอณหภมของวตถตามมาตราวดนน ๆ

รปภาพท 1 และ2 แสดงการใชเทอรโมมเตอรชวยขยายของเขตประสาท

สมผสทางกาย

เทอรมอมเตอรวดไขแบบดจตอล

เทอรมอมเตอรวดไขแบบธรรมดา เทอรมอมเตอรแบบวดอณหภม

แบบธรรมดา

Page 5: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

4

เทอรมอมเตอรประเภทของเหลวบรรจในหลอดแกว ม 2 ชนด ไดแก 1. เทอรมอมเตอรแบบธรรมดา เปนเทอรมอมเตอรทใชวดอณหภมทวๆไป โดยอาศยหลกการของการขยายตวของของเหลวเมอไดรบความรอน และจะหดตวเมอคายความรอน 2. เทอรโมมเตอรวดไข เปนเทอรโมมเตอรทใชวดอณหภมรางกายโดยเฉพาะ มขดบอกอณหภมระหวาง 35°C -42°C มการแบงชองระหวางองศาอยางละเอยด ทปลายขางหนงเปนกระเปราะ เหนอกระเปราะจะมลกษณะโคงงอมรตบ เพอปองกนไมใหของเหลวไหลเขาสกระเปราะทนท เวลาใชมกน าไปสอดไวทใตลน ใตรกแรหรอททวารหนกในเดกเลก จะชวยใหแพทยสามารถอานอณหภมของรางกายของคนไขจรง ๆ ได นกเรยนเคยสงเกตหรอไม? ท าไมเมอแพทยอานอณหภมเสรจเรยบรอยแลวกจะเคาะหรอดดหลอดเทอรโมมเตอรเบา ๆ ? ……….. ตอบ เพราะการท าเชนนจะเกดแรงทท าใหปรอทเคลอนทผานสวนของหลอดแกวทโคงงอหรอบบไวใหกลบเขาสกระเปาะดงเดม เมอใชเสรจแลว ควรท าความสะอาดดวยการเชดดวยแอลกอฮอล และตองสลดใหของเหลวไหลกลงเขาสกระเปราะใหหมด ของเหลวทนยมใชบรรจในเทอรมอมเตอร คอ ปรอทและแอลกอฮอล ซงของเหลวแตละชนด มขอดและขอเสยแตกตางกนดงน 1. เทอรมอมเตอรทใชปรอท ขอด คอ 1. ขยายตวทนทเมออณหภมเปลยนแปลง ท าใหอานอณหภมไดละเอยด 2. เปนตวน าความรอนทด 3. ทบแสงและสะทอนแสงไดด 4. ไมเกาะผวหลอดแกว ท าใหเคลอนทขนลงไดสะดวก ไมมการตดคางหรอขาดตอน 5. เปลยนสถานะเปนไอยาก ขอเสย คอ 1. จะแขงตวถาใชในปรมาณทหนาวมาก ๆ ซงปรอทมจดหลอมเหลวท –39°C และม

จดเดอดท 357°C 2. ปรอทเปนพษ 2. เทอรมอมเตอรทใชแอลกอฮอล นยมใชบวทลแอลกอฮอล และใสสแดงผสมลงไป เพอใหการมองเหนชดยงขน ขอด คอ 1. สามารถใชในบรเวณทมอณหภมต ามากๆ ได เพราะมจดหลอมเหลวท –89.5°C และ จดเดอดท 117.7°C 2. ขยายตวไดดกวาปรอท 6 เทา 3. ราคาถกกวา ขอเสย คอ ใชในบรเวณทรอนมากไมได เพราะแอลกอฮอลจะเดอดทอณหภมต ากวาปรอท

Page 6: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

5

รปภาพแสดง การใชเทอรมอมเตอร

การใชเทอรมอมเตอรวดอณหภม 1. จมเทอรมอมเตอรในของเหลวทตองการวด โดยใหแทงแกว อยในแนวดง 2. ใหกระเปราะของเทอรมอมเตอรจมอยในของเหลว โดยไมใหตวกระเปราะสมผสกบภาชนะทใชบรรจ 3. ในการอานคาของอณหภมตองรอใหของเหลวในเทอรมอ มเตอรมการขยายตว หรอหดตวเสยกอน และใหระดบของเหลวใน

เทอรมอมเตอรตรงกบระดบสายตา ขอควรระวงในการใชเทอรมอมเตอร 1. เนองจากกระเปราะของเทอรมอมเตอรบางและแตกงาย เวลาใชจงระมดระวงไมใหกระเปราะกระทบกบของแขง ๆ แรง ๆ 2. ไมควรใชเทอรมอมเตอรวดสงทมอณหภมแตกตาง ๆ กนมาก ในเวลาทตอเนองกน เพราะ หลอดแกวจะขยายตวและหดตวอยางทนท ท าใหเกดความเสยหายได 3. เมอใชเสรจ ควรลางท าความสะอาด เชดใหแหง และเกบรกษาในไวในทปลอดภย 3. หนวยการวดอณหภม ในการสรางมาตราสวนหรอสเกลของเทอรโมมเตอรไดก าหนดจดหลกไว 2 จด คอ 1. จดเดอด ( Boiliing Point) คอ จดทอณหภมน าก าลงเดอดเปลยนสภานะกลายเปนไอ หรอจดทอณหภมของไอน าก าลงเปลยนสถานะกลายเปนน าทความดนระดบน าทะเล 2. จดเยอกแขง (Freezing Point) คอ จดทอณหภมของน าแขงก าลงเปลยนสถานะกลายเปนน าหรอจดทอณหภมของน าก าลงเปลยนสถานะกลายเปนน าแขงทความดนระดบน าทะเล

Page 7: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

6

เทอรมอมเตอรมหนวยวดบอกอณหภมม 4 หนวย คอ - องศาเซลเซยส ( °C) เปนหนวยเมตรก แบงมาตราสวนโดยนกวทยาศาสตรชาวสวเดน ชอ “อลเดอรส เซลซอส” (Anders Celsius) ซงก าหนดใหจดเยอกแขงอยท 0 องศาเซลเซยส จดเดอดอยท 100 องศาเซลเซยส รปดานลางนแสดง มาตราสวนของหนวยองศาเซลเซยส - องศาฟาเรนไฮต ( °F) เปนหนวยการวดในระบบองกฤษ แบงมาตราสวนโดยนกวทยาศาสตรโดยนกวทยาศาสตรโดยนกวทยาศาสตรชาวเยอรมน ชอ “ กาบเอล ดานเอล ฟาเรนไฮต” (Gabriel Daniel Fahrenheit) ซงก าหนดใหจดเยอกแขงอยท 32 องศาฟาเรนไฮด จดเดอดอยท 212 องศาฟาเรนไฮด - เคลวน ( °K) เปนหนวยการวดในระบบเอสไอ แบงมาตราสวนโดยนกวทยาศาสตรชาวองกฤษ ชอ ลอรด เคลวน (Lord Kelvin) ซงก าหนดใหจดเยอกแขงอยท -273 องศาเคลวน จดเดอดอยท 373 องศาเคลวน - องศาโรเมอร ( °R) เปนหนวยทใชกนมากในประเทศฝรงเศส ซงก าหนดใหจดเยอกแขงอยท 0 องศาโรเมอร จดเดอดอยท 80 องศาโรเมอร ] 4. การเปลยนหนวยวดอณหภม เมอเทอรมอมเตอรแบบโรเมอร เซลเซยส ฟาเรนไฮต และเคลวนมาวดอณหภมของเหลวชนดหนง จะพบวา ล าปรอทขนสงทระดบเดยวกน แตคาจากตวเลขทอานไดตางกน และชวงเหนอปรอทขนไปจนถงขดจดเดอด

จะอยทระดบเดยวกนทงหมด ซงเมอน าอณหภมมาเทยบสวนกนจะไดอตราสวน ดงน ดงนนจะได

อณหภมทอานได – จดเยอกแขง

จดเดอด – จดเยอกแขง

C – 0 F – 32 K – 273 R – 0 100 – 0 212 – 32 373 – 273 80 – 0

= = =

Page 8: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

7

เอา 20 มาคณตลอด จะได **** และจาก จะได

C F – 32 K – 273 R – 0 5 9 5 4

=

C K – 273 5 5

=

C = K – 273 หรอ K = 273 + C

ตวอยาง ถาอากาศบนยอดดอยแมฟาหลวงเปน 10 °C คดเปนกองศาฟาเรนไฮต วธท า จากสตร ................................................................................................................ แทนคา ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ .............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................................................................................................ ไมยากเลยใชไหมละครบ…..☺☺

= =

Page 9: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

8

กจกรรมเรอง “เรามารจกเทอรมอมเตอรกนเถอะ” จงเตมค าหรอขอความในชองวางใหถกตอง 1. ครน าเทอรมอมเตอรแบบธรรมดามาใหนกเรยนสงเกต และใหเขยนภาพ แลวตอบค าถามตอไปน

1.1 เทอรมอมเตอรแบบธรรมดามลกษณะ .................................................................................................................. ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... 1.2 เทอรมอมเตอรในรปมอตราสวนแบบใด......................................................................................... ซงมจดเดอดทอณหภม............................ และมจดเยอกแขงทอณหภม............................................................................................... 1.3 ของเหลวในกระเปราะ คอ ..................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................. 2. ใหนกเรยนสงเกตภาพเทอรมอมเตอรวดไขในกรอบดานลาง แลวตอบค าถามตอไปน 2.1 จากรปเทอรมอมเตอรวดไขมลกษณะ................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. 2.2 ชองอณหภมต าสด คอ ............................และชองอณหภมสงสด คอ ................................................................ 2.3 ชองของเหลวในกระเปราะ คอ ..........................................................................................................................

Page 10: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

9

กจกรรมการทดลอง เรอง “มาใชเทอรมอมเตอรกนเถอะ” จดประสงคของกจกรรม เพอศกษาวธการใชเทอรมอมเตอร และสามารถอานคาจากเทอรมอมเตอรได วสดอปกรณ 1. ......................................................... 2. .............................................................. 3. ......................................................... 4. .............................................................. วธการท ากจกรรม

Page 11: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

10

ตารางบนทกผลจากการท ากจกรรม

อณหภมของน าทอณหภมหอง (C) อณหภมของน าผสมน าแขง (C)

อณหภมของน าอน (C) ครงท 1 ครงท 2 ครงท 3 เฉลย

ค าถามเพอการวเคราะหและสรปผล 1. การวดอณหภมของน าในแกวน าใบท 1 ทกครงมคาเทากนหรอตางกน................................................................. เพราะเหตใด................................................................................................................................................................. 2. การวดอณหภมของสงทตองการวด เชน น าอนหรอน าผสมน าแขง จะตองปฏบตดงน......................................... ..................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... 3. ขณะทอานคาอณหภม จะตองใชสายตาของเราอยในระดบใด............................................................................. .................................................................................................................................................................................... 4. ขณะใชเทอรโมมเตอร ควรระมดระวงอยาใหกระเปราะกระทบกบของแขง ๆ เพราะ........................................ .................................................................................................................................................................................... 5. เมอใชเทอรมอมเตอร เสรจจะตองปฏบตดงน...................................................................................................... ................................................................................................................................................................................... สรปผลจากการท ากจกรรม ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Page 12: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

11

กจกรรมเรอง “หนวยวดอณหภม และฝกการเปลยนหนวยวดอณหภม” ตอนท 1 ทดสอบความรความเขาใจเกยวกบหนวยวดอณหภม ค าชแจง : จงเตมอณหภมลงในชองวางของตารางใหถกตอง

หนวยวดอณหภม สญลกษณ จดเยอกแขงของน า จดเดอดของน า องศาเซลเซยส องศาฟาเรนไฮต องศาเคลวน องศาโรเมอร

จงเขยนสตรการเปลยนอณหภมใหถกตอง

ตอนท 2 ฝกการเปลยนหนวยวดอณหภม ค าชแจง : จงเปลยนหนวยวดอณหภมของโจทยตอไปน 1. ถาอณหภมของวตถชนดหนงเปน 25°C เมอคดเปนหนวย°F และ°K จะมคาเทาใด วธท า .......................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................

2. ถาใชเทอรมอมเตอรวดไขวดอณหภมของรางกาย ด.ช. เบยร ได 37°C จะอานคาอณหภมในหนวย °F และ°K จะมคาเทาใด วธท า ............................................................................................................................................................................ ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Page 13: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

12

3. ถาอณหภมของวตถชนดหนงเปน 50°F คดเปนหนวยองศาโรเมอรจะมคาเทาใด วธท า............................................................................................................................................................................ ..................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... 4. ถาอณหภมของวตถชนดหนงเปน 30°C เมอคดเปนหนวย°R และ°K จะมคาเทาใด วธท า .......................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 5. ถาวดอณหภมได 25°C อณหภมนจะมคาเทาไรในหนวยองศาเคลวน วธท า......................................................................................... ................................................................................. .................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................................

งายใชไหมละ........ครบ

Page 14: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

13

เรองท 2 พลงงานกบการเปลยนสถานะของสสาร ********************************************************************************************************

“สสาร” (Matter) หมายถง สงทมมวลตองการทอย และสามารถสมผสได อาจมองเหนหรอมองไมเหน กได เชน อากาศ สถานะของสาร แบงเปน 3 สถานะ คอ 1. สถานะของแขง

2. สถานะของเหลว 3. สถานะแกส

ซงแตละสถานะมขอแตกตางกนดงตอไปน

ตารางแสดงความแตกตางของสสารในสถานตาง ๆ

สถานะของแขง สถานะของเหลว สถานะแกส 1. ไมเปลยนแปลงรปราง 1. มการเปลยนแปลงรปราง

ตามภาชนะทบรรจ 1. มรปรางกระจายเตมภาชนะทบรรจ

2. โมเลกลของสถานะของแขงเรยงชดกนแนน และอดตวแนนอยางเปนระเบยบ

2. โมเลกลของสถานะของเหลว ไมยดตดกน จงเคลอนทไดในระยะใกล ๆ

2. โมเลกลของสถานะแกส มลกษณะฟ ง กระจดกระจาย

3. มแรงดงดดซงกนและกนมาก

3. มแรงดงดดซงกนและกน 3. มแรงดงดดซงกนและกนนอย

4. ตวอยางของสถานะแขง เชน น าแขง ปากกา แกว พลาสตก เปนตน

4. ตวอยางของสถานะของเหลว เชน น า แอลกอฮอล น ามนพช น ามนเบนซน เปนตน

4. ตวอยางของสถานะแกส เชน อากาศ แกสไฮโดรเจน แกสไนโตรเจน แกสออกซเจน เปนตน

สสารตาง ๆ สารเปลยนจากสถานหนงไปอกสถานะหนง ทงนขนอยกบพลงงานความรอน การเปลยนของสสารจากสถานะหนงไปเปนอกสถานะหนงโดยการใชพลงงานความรอน เราเรยกอกอยาง

หนงวา “การเปลยนสถานะของสสารโดยพลงงานความรอน” ซงมการเปลยนสถานะดงน

Page 15: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

14

เมอสสารไดรบพลงงานความรอนจะเปลยนสถานะเปนของเหลว เมอของเหลวไดรบพลงงานความรอน จะเปลยนสถานะเปนแกส

หลกการของการเปลยนสถานะโดยพลงงานความรอนมดงตอไปน

* การเปลยนสถานะจะมพลงงานความรอนเขามาเกยวของดวยเสมอ ซงอาจมความรอนหรอดดความรอนเกดขน เชน เมอท าใหเยนตวลงเรอง ๆ ในทสดน าจะกลายเปนน าแขง หรอเมอใหความรอนกบน าในทสด น าจะกลายเปนไอน า ดงรป

*** ขณะใหพลงงานความรอนกบของแขง โมเลกลของของแขงจะสนสะเทอนมากขนและเรวขนของแขงจะขยายตว จนในทสดโมเลกลของของแขงเรมแยกตวออกจากกนเปนอสระ นนคอ ของแขงเรมหลอมเหลวกลายเปนของเหลว ถายงคงใหพลงงานความรอนตอไป โมเลกลของของเหลวจะเคลอนทอยางรวดเรวมากขน ท าใหโมเลกลทอยบรเวณผวหนาของของเหลวมพลงงานมากพอทจะหลดออกไปเปนแกสได เรยกวา “ของเหลวเกดการระเหย ” และถาใหพลงงานความรอนเพมขนเรอย ๆ โมเลกลภายในของเหลวจะมพลงงานมากจนออกมารวกกนเปนฟองแกสและลอยขนสผวหนาของของเหลวเรยกวา “ของเหลวเกดการเดอด” ของเหลวจะกลายเปนไอหรอแกสในทสด

Page 16: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

15

กจกรรมการทดลอง เรอง “พลงงานความรอนกบการเปลยนสถานะของน า” จดประสงคของกจกรรม เพอทดลองและอธบายการเปลยนสถานะของน า เมอไดรบพลงงานความรอน วธการท ากจกรรม

ตารางบนทกผลจาการท ากจกรรม

สถานะของน า อณหภมของน า (C) น าแขง

น าแขงหลอมเหลวเปนน าหมดพอด น าเดอด

ไอน าเดอด

ค าถามเพอการวเคราะหและสรปผล 1. อณหภมของน าทวดไดเทากบ.........................และขณะทน าแขงหลอมเหลวเปนน าหมดพอด อณหภมทวดได

เทากบ.................................................................................................................................................................. 2. ขณะทน าแขงหลอมเหลว ตองใชพลงงานความรอนหรอไม เพราะเหตใด......................................................... ............................................................................................................................................................................... 3. เมอใหความรอนแกน าท 0 C จะเกดการเปลยนแปลงดงน................................................................................ ................................................................................และเมอน าเดอด วดอณหภมไดเทากบ...................................

1. 2. 3.

Page 17: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

16

4. ขณะทน าเดอดกลายเปนไอน า วดอณหภมของไอน าเดอดไดเทากบ..................................................................... 5. ขณะทน าเดอดกลายเปนไอ มการใชพลงงานความรอนหรอไม เพราะเหตใด....................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... สรปผลจากการท ากจกรรม ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Page 18: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

17

เรองท 3 การถายโอนพลงงานความรอนและการน าหลกการถายโอนพลงงานความรอน

มาใชประโยชน ********************************************************************************************************

ถานกเรยนลองก าน าแขงไวในมอสกครหนง นกเรยนคดวาจะเกดอะไรขน เมอเวลาผานไปเรารสกเยนมอ และน าแขงเรมละลาย กรณนความรอนจะเคลอนทจากมอไปยงน าแขง ถาเราวางถวยน ารอนไวบนโตะ เมอเวลาผานไป 1 ชวโมง น าจะเยนลง แสดงวาความรอนจากน าเคลอนทไปยงอากาศทอยรอบ ๆ ถวยน า หรอถาเราวางขวดน าเยน ๆ ไวสกคร ขวดน าจะไมเยน แสดงวาความรอนจากอากาศทอยรอบ ๆ เคลอนทไปยงขวดน า

ความรอนเคลอนทไดอยางไร…? ความรอนเปนพลงงานรปหนง ความรอนสามารถเคลอนทจากทหนงไปยงอกทหนงได โดยเคลอนทจากบรเวณทมอณหภมสงกวาไปยงบรเวณทมอณหภมต ากวา วตถเยนซงอยในบรเวณทมอากาศรอนจะดดความรอนจากสภาพแวดลอมรอบ ๆ ตววตถ จงเปนสาเหตทท าใหอณหภมภายในตววตถเพมสงขน ในท านองเดยวกนวตถทรอนจะสญเสยความรอนจากตวของมนใหแกสภาพแวดลอมรอบ ๆ ตว จงเปนสาเหตท าใหอณหภมภายในตววตถลดต าลง

วตถถายโอนความรอนระหวางวตถและสภาพแวดลอมรอบ ๆ ตววตถไดอยางไร...? การถายโอนความรอนม 3 ทาง ซงเปรยบไดกบการสงหนงสอจากหนาหองเรยนไปยงหลงหองเรยน ดงรป 1. การน าความรอน (Conduction) วธการสงผานความรอนวธหนง วธนเปนการสงผานความรอนจาก

โมเลกลทเกดการสนตวอยางแรงไปยงโมเลกลอนโดยทตวโมเลกลนน ๆ ยงอยทต าแหนงเดมของมน หรออาจกลาวไดวาพลงงานความรอนจะสงผานจากโมเลกลหนงไปยงอกโมเลกลอน ๆ ตลอดทางในเนอของวตถจากวตถทรอนไปยงวตถทเยน ซงกคลายกบ การสงหนงสอจากนกเรยนคนหนงตอไปยงนกเรยนคนอน ๆ ตงแตหนาหองไปยงหลงหอง โดยนกเรยนแตละคนนงอยทเกาอของตวเอง

2. การพาความรอน (Convection) วธการสงผานความรอนวธหนง วธนโมเลกลจะพาความรอนตดตวเคลอนทจากทหนงไปยงอกทหนงภายในของเหลวหรอแกส หรออาจกลาวไดวาพลงงานความรอนจะถกพาตดตวไปโดยตวพาทเปนของเหลวหรอแกส ซงคลายกบนกเรยนคนหนงถอหนงสอตดตวไปจากหนาหองเดนไปยงหลงหอง

3. การแผรงสความรอน (Radiation) วธการสงความรอนวธหนง ความรอนจะมาในรปของรงสอนฟราเรด จะถกปลอยออกมาทกทศทกทางโดยไมตองอาศยตวกลางในการเคลอนท ซงคลายกบนกเรยนคนหนงทอยหนาหองโยนหนงสอใหกบนกเรยนอกคนทอยหลงหอง

Page 19: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

18

วธการถายโอนพลงงานความรอน 1.1 การน าความรอน (Conduction) การน าความรอนเปนการถายโอนความรอนโดยความรอนเคลอนทจากต าแหนงทมอณหภมสงไปตามเนอ

วตถไปสต าแหนงทมอณหภมต ากวา แตวตถทเปนตวกลางนนไมไดเคลอนทไปดวย เชน น าแทงโลหะมาเผาทปลายขางหนง ความรอนจะท าใหโมเลกลทปลายขางหนงไดรบความรอนเกดการสนสะเทอนหรอการเคลอนทไดเรวขน โมเลกลนจะไปชนกบโมเลกลขางเคยงอน ๆ ท าใหโมเลกลขางเคยงสนสะเทอน หรอเคลอนทไดเรวขนเปนลกษณะเชนนตอเนองกนไป วธการเชนนจะท าใหความรอนถกสงจากปลายขางทลนไฟไปยงอกปลายขางหนงได

วตถทยอมใหความรอนผาน เรยกวา ตวน าความรอน ไดแก โลหะ และแกรไฟร ซงเปนอโลหะ โลหะทน าความรอนไดดทสด คอ เงน สวนวตถทไมยอมใหความรอนผานหรอผานไดเพยงเลกนอย เรยกวา ฉนวนความรอน ไดแก กระเบอง แกว ไม พลาสตก ยาง

ประโยชนของการถายโอนพลงงานความรอนโดยการน าความรอน เราจะน าตวน าความรอนทดไปใชประโยชนกตอเมอเราตองการใหความรอนเคลอนทผานจากทหนงไปยง

อกทหนง และเราสามารถน าฉนวนความรอนมาใชประโยชนตอเมอเราตองการปองกนความรอนไมใหเขาไปขางในวตถ การน าตวน าความรอนและฉนวนความรอนมาใชประโยชนจงมมากมาย ดงน

โลหะตาง ๆ เชน เงน ทองแดง อะลมเนยม เหลก เปนวตถทน าความรอนทด จะถกน ามาท าหมอกระทะส าหรบประกอบอาหาร สวนทจบภาชนะหงตมจะท าจากวสดทเปนฉนวน เชน พลาสตก ไม แกว กระเบอง เปนตน

ตวอยางทพบเหนในชวตประจ าวน มดงน กระทะหรอหมอหงตม ตวกระทะหรอหมอหงตมทตองการใหความรอนสงผานไปยงอาหารท

ปรงไดรวดเรวนยมท าดวยสแตนเลสหรออะลมเนยม แตดามจบหรอหหวนยมท าดวยพลาสตก เพราะเปนฉนวนความรอน

เตารด

เตารดเปนอปกรณอกชนดหนงทพนของเตารดจะท าดวยโลหะทจะน าความรอนไปสผาทตองการรด แตมอจบทตดกบตวของเตารดท าดวยพลาสตก

รปแสดงภาพ กระทะ

รปแสดงภาพ เตารด

Page 20: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

19

1.2 การพาความรอน (Convection) การพาความรอนเปนการถายโอนความรอนจากอณหภมสงไปยงบรเวณทมอณหภมต า โดยวตถหรอ

ตวกลางทไดรบความรอนจะพาความรอนไปพรอมกบตวกลางทเคลอนท ดงนน การพาความรอนจะเกดไดเฉพาะกบวตถทม สถานะเปนของเหลวและแกสเทานน

เมอวตถไดรบความรอน จะขยายตวและมปรมาตรเพมขน ซงขณะนนวตถจะมความหนาแนนนอยลง ดงนนน ารอนจงมความหนาแนนนอยกวาน าเยน ในท านองเดยวกน อากาศทรอนกจะมความหนาแนนนอยและลองตวสงขน ขณะทสภาพแวดลอมโดยรอบเยนตวลงและสวนทมความหนาแนนมากกจะลดตวต าลงมา

เมอพจารณากองไฟจากตอไปน อากาศรอนเหนอเปลวไฟ

จะลอยตวสงขน อากาศเยนทมความหนาแนนมากจากรอบ ๆ กองไฟกจะเคลอนทเขาแทนทอากาศรอนทลอยตวไป

การพาความรอนสามารถเกดขนในของแขงไดหรอไม จากทกลาวมาขางตนจะเหนไดวาการพาความรอนจะเกดขนในของเหลวหรอแกส ทเปนเชนนเนองจากสสารดงกลาวดงกลาวสามารถเคลอนทไดอยางอสระจากทหนงไปยงอกทหนง เชนเดยวกนกบของเหลวและแกสกสามารถเคลอนทไดจงสามารถสงผานความรอนไดโดยการพาความรอน แตโมเลกลของพวกของแขงไมสามารถเคลอนทไดอยางอสระ ความรอนจงไมสามารถ

สงผานของแขงดวยการพาความรอนได การใชประโยชนและผลทเกดขนจากการพาความรอน

1. มนษยน าการพาความรอนมาใชประโยชนในชวตประจ าวนไดมากมาย การตมน ารอนไฟฟา เปนสงประดษฐชนหนงทนกประดษฐไดน าหลกการพาความรอนในของเหลวมาสราง จากรป อปกรณการท าความรอนจะตดตงไวทกนของกาตมน า เมอเปดสวตซใชงาน น าบรเวณโดยรอบอปกรณท าความรอนจะเรมรอนขนชา ๆ โดยการน าความรอน น าอนทอณหภมสงขนเรอย ๆ จะลอยตวสงขนและน าเยนจะลอยตวต าลงในแทนท เกดเปนกระแสการพาความรอน จนกระทงน าในกาตมน าเดอด

นอกจากนยงมสงประดษฐอน ๆ ทใชหลกการพาความรอนทพบ เหนในชวตประจ าวน เชน เตาอบ และเครองปรบอากาศ เปนตน

รปแสดงภาพ เตาอบและโครงสรางภายในทใชหลกการการพาความรอน

Page 21: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

20

ประเทศในเขตรอนจะตดตงเครองปรบอากาศทใชหลกการของการพาความรอน เมอเราเปดสวตซใหเครองปรบอากาศท างาน อากาศเยนบรเวณใกล ๆ เครองปรบอากาศจะลอยตวต าลง ท าใหเกดกระแสพาความรอนไหลเวยนภายในหอง ท าใหอากาศในหองเยนสบาย สวนประเทศในเขตหนาวจะตดตงเครองท าความรอน อากาศทรอนจากเครองท าความรอนจะกอใหเกดกระแสพาความรอน ท าใหความรอนไหลเวยนไปรอบ ๆ หองท าใหอากาศภายในหองอบอน

2. ลมบก-ลมทะเล โดยธรรมชาตแลวการเกดลมบกและลมทะเลทเกดขนในแตละวน กเนองมาจากกระแสการพาความรอน

ของอากาศ ในตอนกลางวนทอากาศรอนแผนดนจะไดรบความรอนเรวกวาทะเล อากาศรอนเหนอแผนดนจะลอยตว

สงขน อากาศรอนนจะถกแทนทดวยอากาศทเยนกวาและมความหนาแนนมากกวาทเคลอนทมาจากทะเล จงท าใหเกดลมเคลอนทจากทะเลเขาหาชายฝง เราจงเรยกวา ลมทะเล (Sea Breeze)

รปแสดง การเกดลมทะเล

รปแสดง หลกการพาความรอนของเครองปรบอากาศ

Page 22: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

21

ในตอนกลางคน บรเวณแผนดนเยนตวเรวกวาทะเล อากาศรอนเหนอพนทะเลจะลอยตวสงขน อากาศเยน

จากแผนดนกเคลอนทไปแทนท จงท าใหเกดลมเคลอนทจากแผนดนออกสทะเล เราจงเรยกวา ลมบก (Land Breeze)

3. ลมมรสม ตวอยางของการพาความรอนทเหนไดชดเจน คอ การเกดลมมรสมทพดผานในหลาย ๆ สวนในทวปเอเชย

ในฤดรอนพนทสวนใหญทางตอนเหนอของทวปเอเชยอากาศจะรอนมาก อากาศรอนในบรเวณนจะลอยตวสงขน และอากาศจากบรเวณมหาสมทรจะเคลอนทมาแทนทอากาศบรเวณแผนดนทมอากาศรอน น าในอากาศเหลานนจะกลนตวควบแนนกลายเปนเมฆ จงท าใหมฝนตกเปนจ านวนมากในระหวางฤดรอน หรอ ฤดมรสม

ในฤดหนาวบรเวณพนแผนดนอากาศจะเยนกวาในบรเวณมหาสมทร อากาศทอยเหนอบรเวณพนผวมหาสมทรจะลอยตวสงขน และลมหนาวทแหงจะพดผานบรเวณพนแผนดนไปแทนทอากาศทอยเหนอบรเวณพนสมทร

4. ลม ชวยพาความรอนออกจากรางกาย ท าใหรสกเยน เครองรอนสามารถลอยเหนอพนดนไดกอาศยการพาความรอนของอากาศ การใชน าไหลวนเวยนในเครองยนต กเพอใหน าพาความรอนจากเครองยนตออกจากหมอน า และการใชพดลมพดชวยพาความรอนออกไปได

ตารางแสดงความแตกตางระหวางการน าความรอนและการพาความรอน การน าความรอน การพาความรอน

1. โดยสวนใหญเกดขนในสสารทมสถานะเปนของแขง 1. โดยสวนใหญเกดขนในสสารทเปนของเหลวและแกส

2. ความรอนสามารถไหลเวยนไปในทศทางใด ๆ กได

2. ความรอนไหลขนสเบองบน

รปแสดง การเกดลมบก

Page 23: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

22

การน าความรอน การพาความรอน 3.พลงงานจะสงผานวตถทมสถานะเปนของแขง โดย

วตถนนไมไดเคลอนท

3. โมเลกลทเปนของเหลวและแกสจะเคลอนทอยางอสระและน าพลงงานตดตวไปกบโมเลกลนนดวย

1.3 การแผรงสความรอน (Radiation) การแผรงสความรอนเปนการถายโอนความรอนจากทมอณหภมสงไปสทมอณหภมต า โดยไมตองอาศย

ตวกลาง เชน ดวงอาทตยอยในอวกาศทไกลจากโลกมาก แตพลงงานความรอนจากดวงอาทตยยงสามารถถายโอนถงโลกได ถงแมวาจะไมมอากาศเปนตวกลาง หรอเมอเอามอไปองหนาเตารด จะรสกรอน ความรอนทไดรบเกดจากการแผรงสความรอน และอากาศเปนตวน าความรอนทไมด และไมไดเกดจากการพาความรอน เพราะอากาศรอนจะลอยตวสงขน

ประโยชนของการถายโอนความรอนโดยการแผรงสความรอน ดวงอาทตยแผรงสความรอนมายงโลก หรอพลงงานรงสความรอน ท าใหเราสามารถประโยชน

จากพลงงานความรอนจากดวงอาทตยในชวตประจ าวนได

รปแสดง ดวงอาทตยแผรงสความรอนมายงโลก

รปแสดง รงสความรอนจากหลอดไฟ

Page 24: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

23

กจกรรม เรอง “การน าความรอน”

จงเตมค าหรอขอความลงในชองวางใหถกตอง 1. จากรป เมอถอกนหลอดทดลองทบรรจน า แลวน าไปแตะกบเปลวไฟ โดยใหเปลวไฟอยใตน า จนกระทงน าเดอดทสวนบนของผวน า โดยทไมท าใหมอพอง แสดงวาน าเปนตวน าความรอนทดหรอไมด.............................................. .......................................................................................................................... 2. จากรป เมอถอไมขดทยงไมจดไฟหางจากเปลวไฟประมาณ 1 เซนตเมตร ไมขดจะตดไฟหรอไม ...........................แสดงวา.................................................... ............................................................................................................................

3. ของเหลวเปนตวน าความรอนทดหรอไมด............................................................................................................... 4. ผาขนสตวใหความอบอนแกรางกายไดด เพราะ....................................................................................................... .................................................................................................................................................................................. 5. ภาชนะทใชท าอาหาร เชน กระทะ บรเวณกนกระทะควรท าดวย............................................................................. เพราะ........................................................................................................................................................................ 6. ในฤดหนาว การทนกพองขนเพอเกบกกอากาศไวในขนใหมากขน จะท าใหเกดประโยชนแกนก ดงน................. ................................................................................................................................................................................. 7. เราสามารถจ าแนกสารไดเปน 3 สถานะ คอ ของแขง ของเหลว และกาซ สารทน าความรอนไดดทสด คอ สารทม สถานะเปน......................................................และสารทน าความรอนไมดทสด คอสารทมสถานะเปน................... *******************************************************************************************

Page 25: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

24

กจกรรมการทดลอง เรอง การพาความรอน จดประสงคของกจกรรม 1. นกเรยนสามารถทดลองและสรปการถายโอนความรอนโดยการพาความรอน 2. นกเรยนสามารถบอกไดวาการพาความรอนจะเกดในวตถทเปนของเหลวและกาซได ตอนท 1 การพาความรอนโดยอาศยตวกลางทเปนของเหลว วธการท ากจกรรม บนทกผลการท ากจกรรมการทดลอง ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... สรปผลการท ากจกรรมการทดลอง ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................

Page 26: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

25

เรองท 4 สมดลความรอน ******************************************************************************************* *************

"สมดลความรอน" เกดขนเมอน าวตถสองชนดขนไปทมอณหภมแตกตางกนมาแตะหรอผสมกน จะเกดการถายโอนความรอนขนจากวตถทมอณหภมสงกวาไปสวตถทมอณหภมต ากวา จนกระทงมอณหภมเทากน เรยกวา วตถเกดสมดลความรอน

"อณหภมผสม" คอ อณหภมของวตถขณะทวตถเกดสมดลความรอน หลกการของสมดลความรอน มดงน ขณะทวตถก าลงถายโอนความรอนใหแกกนและกน วตถทม

อณหภมสงกวาจะคายความรอนออกมาและอณหภมจะลดลงจนถงอณหภมผสม สวนวตถทมอณหภมต ากวาจะรบความรอนทวตถคายออกมา และอณหภมจะสงขนเรอย ๆ จนกระทงถงอณหภมผสมเชนเดยวกน

ตวอยางภาพ

1. ตงแกวใสน าแขงทงไวทอณหภมหอง

2.น าแขงจะเกดการละลาย เนองจากอากาศรอบ ๆ แกวจะถายโอนความรอนใหกบ

น าแขงในแกว

3.น าแขงจะละลายจนกลายเปนน าหมด และอณหภมน าเยนจะลดลงเรอย ๆ จนในทสดจะมอณหภมเทากบอณหภมของอากาศในขณะนน(อณหภมหอง) ซงถอไดวา เกดสมดลความรอนระหวางอากาศกบน าในแกว

Page 27: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

26

กจกรรมการทดลอง เรอง การผสมน ารอนกบน าเยน

จดประสงคของกจกรรม เพอศกษาการถายโอนความรอนจากวตถทมอณหภมสง วตถทมอณหภมต ากวา จนอณหภมของวตถทงสองเทากน วธการท ากจกรรม ตารางบนทกผลจากการท ากจกรรม

อณหภม (C) น ารอน น าเยน น าผสม

ค าถามเพอการวเคราะหและสรปผล 1. น ารอนเมอผสมกบน าเยนจะมอณหภมเพมขนหรอลดลง………………..เพราะ…………………….………….. ……………………………………………………………………………………………………………………... 2. น าเยนเมอผสมกบน ารอนแลวจะมอณหภมเพมขนหรอลดลง……………….เพราะ…………................……… ……………………………………………………………………………………………………………………... 3. การถายโอนความรอนระหวางน ารอนและน าเยนจะสนสดเมอใด……………………………….……………… ……………………………………………………………………………………………………………………... สรปผลจากการท ากจกรรม …….…………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………

Page 28: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

27

เรองท 5 การดดกลนแสงและการคายความรอน ********************************************************************************************************

จากรปจะพบวา ในเวลากลางวนขณะทเรายนอยกลางแสงแดด จะพบวาสวนตาง ๆ ในรางกายจะมความรอนไมเทากน โดยพบวาผมเราจะรอนมากทสด สวนคนทใสเสอสด าจงมความรสกรอนมากกวาคนทใสเสอสขาว แสดงวา ขณะทพลงงานความรอนตกกระทบวตถตาง ๆ นกเรยนคดวา.....วตถเหลานนดดกลนพลงงานความรอนไดเทากนหรอไม?

1. การดดกลนแสงของวตถ ดวงอาทตยจะแผรงสความรอนออกมายงโลกในรปของพลงงานแสง เมอมาตกกระทบวตถบนโลก วตถเหลานนจะดดกลนแสงเกบสะสมไวภายใน สงผลใหวตถรอนขน ซงเรยกวา “การดดกลนแสง” หากนกเรยนยนอยกลางแสงแดดเปนเวลานาน จะพบวารางกายของนกเรยนแตละสวนจะมอณหภม ไมเทากน บรเวณทรอนมากทสด คอ ผม ทงนเนองจากดวงอาทตยจะแผรงสความรอนออกมายงโลกในรปของพลงงานแสง เมอมาตกกระทบวตถบนโลก วตถเหลานนจะดดกลนแสงเกบสะสมไวภายใน สงผลใหวตถรอนขน ถาหากนกเรยนสวมเสอผาสขาวจะรสกรอนนอยกวาเวลาสวมเสอผาสเขม นนเปนเพราะ วตถทมสออน จะดดกลนแสงไดนอยกวาวตถสเขม ดงนนถานกเรยนใสเสอผาสออนจะรอนนอยกวาเมอสวมเสอ

ก. ข.

จากรป รป ก. แสดงผหญงผมด า กบการดดกลนแสง รป ข แสดง เสอผากบการดดกลนแสง

วตถทมผวนอกสด าทบและไมเรยบเปนตวดดกลนความรอนทด วตถทมผวสขาวเปนสมนวาวและเรยบเปน ตวดดกลนความรอนทไมด

Page 29: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

28

2. การคายความรอนของวตถ วตถรอนทกชนดสามารถปลดปลอยความรอนได การปลดปลอยความรอนของวตถรอน เราเรยกวา “การคายความรอน”

ความสมพนธของสผวของวตถกบการดดกลนแสงและการคายความรอน มดงน

ประโยชนจากการดดกลนแสงและการคายความรอนของวตถ วตถบางชนดตองการขจดความรอนทไดรบไปใหหมด แตมวตถอกหลายชนดตองการเกบรกษาความรอนวา เชนเดยวกบวตถบางชนดตองการทจะดดกลนความรอนไดอยางรวดเรว แตวตถบางชนดไมตองการทจะดดกลนความรอน ซงสของวตถเปนตวชวยก าหนดใหวตถเหลานนท าในสงทตองการได เชน 1. เครองกลนน าพลงงานแสงอาทตย โดยใชหลกการดดกลนแสงพลงงานแสงอาทตย ดานในท าดวยวสดดดแสงส าด า ซงจะดดพลงงานจากแสงอาทตยไวจนเกดความรอน และท าใหน าทบรรจอยภายในระเหยสดานบน จากนนไอน าจะคายความรอนออกมากระทบกบกระจกดานบนและควบแนนกลายเปนหยดน าบรสทธในทสด 2. การเลอกเสอผาเพอสวมใสในฤดกาล เชน ฤดรอน ควรเลอกใสเสอผาทมสออน เพราะจะไมดดความรอนมาก เมอสวมใสจะรสกเยนสบาย ฤดหนาวความใสเสอผาทมสทบ เพราะจะดดกลนแสงมาก เมอสวมใสจะรสกอบอน 3. การเลอกสทาภายในบานหรออาคาร ควรเลอกใหเหมาะสมกบสภาพแวดลอม เชน บานทอยในเขตรอนควรเลอกสทาภายในบานเปนสออน จะดดกลนความรอนนอย ท าใหรสกเยนสบาย 4. กาตมน ารอน เปนอปกรณไฟฟาทประดษฐใหตวกาน ามส าเงนแวววาวและผวมนเรยบ เพราะคณลกษณะ เชนนจะท าใหกาตมน ารอนเปนตวปลดปลอยรงสความรอนทไมด จงท าใหน าตมเกบไวนาน ๆ น ายงรอนอย 5. รถบรรทกน ามนและถงน ามน ตวถงของรถบรรทกน ามนนยมเคลอบผวหนาดวยสขาว เพอชวยใหท าใหน ามนทบรรจในถงเยนหรออณหภมต า ปองกนการลกไหมของนามนทเกบรกษาไวนนเอง 6. กลองโฟมสขาว พนผวภายในกลองสขาว เปนตวดดกลนแสงทไมด พนผวสขาว จะชวยลดการสญเสยความรอน ท าใหเกบรกษาอาหารใหอนนาน

วตถทมผวนอกสด าทบและไมเรยบเปนตวดดกลนความรอนทด วตถทมผวสขาวเปนสมนวาวและเรยบเปนตวดดกลนความรอนทไมด

สด าทบ สด าเทา สขาว สเงน สผวของวตถ

การดดกลนแสง

การคายความรอน

ดทสด

ดทสด

ไมดทสด

ไมดทสด

Page 30: เอกสารประกอบการเรียนรู้เรื่องพลังงานความร้อน

29

บรรณานกรม ถนด ศรบญเรอง ,กนษฐา อนอนนต และปนศกด. ( 2547) วทยาศาสตร ม . 1 เลม 2. กรงเทพฯ: อกษรเจรญทศน อจท.จ ากด. ประดบ นาคแกว,วชวลย ครฑไชยนต และดาวย เสรมบญสข. (2544). แรงและพลงงาน. กรงเทพฯ: ส านกพมพ แมค จ ากด. ปรชา สวรรณพนจ และนงลกษณ สวรรณพนจ. (2537). วทยาศาสตร ม. 3 เลมรวม 5-6 ว 305-ว306. กรงเทพฯ:

ไฮเอดพบลชชง จ ากด. พนธ ทองชมนม. (2539). แรงและการเคลอนท พลงงาน ชนมธยมศกษาปท 1. กรงเทพฯ: ไฮเอดพบลชชง จ ากด. พมพนธ เดชะคปต,พเยาว ยนดสข และคณะ. ( 2548). ชดกจกรรมการเรยนรทเนนผเรยนเปนส าคญ วทยาศาสตร

ม. 1.กรงเทพฯ: พฒนาคณภาพวชาการ (พว) จ ากด. พมพนธ เดชะคปต,พเยาว ยนดสข และคณะ. (2548). หนงสอเรยนสาระการเรยนร วทยาศาสตร ม. 1. กรงเทพฯ:

พฒนาคณภาพวชาการ (พว) จ ากด. สมพงศ จนธโพธศร. (2537). วทยาศาสตร 1 ชวงชนท 3 (มธยมศกษาปท 1-3). กรงเทพฯ: ไฮเอดพบลชชง จ ากด. เสยง เชษฐศรพงศ . ( 2548). คมอสาระการเรยนรพนฐาน กลมสาระการเรยนรวทนาศาสตรชน ม .1 แรงและการ

เคลอนท พลงงาน กรงเทพฯ: ส านกพมพพฒนาศกษา. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย กระทรวงศกษาธการ. (2547). หนงสอเรยนสาระการเรยนร

พนฐาน แรงและการเคลอนท พลงงาน.กรงเทพฯ: โรงพมพครสภา ลาดพราว. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย กระทรวงศกษาธการ. (2546). คมอครสาระการเรยนร

พนฐาน แรงและการเคลอนท พลงงาน. กรงเทพฯ: โรงพมพครสภา ลาดพราว.