คะแนนสอบกลางภาคห้อง ม.1/2 และม.1/3

คะแนนสอบวัดผลกลางภาค ม.1/2

สารละลายกรดและเบส

วิทยาศาสตร์ ม.1 pH ของสารละลายกรดและเบส ครูธานี จันทร์นาง

วิทยาศาสตร์ ม.1 การตรวจสอบความเป็นกรดเบสของสารละลาย ครูธานี จันทร์นาง

วิทยาศาสตร์ ม.1 สมบัติบางประการของสารละลายกรดและสารละลายเบส ครูธานี จันทร์นาง

วิทยาศาสตร์ ม.1 อุณหภูมิกับการเปลี่ยนแปลงสถานะ ครูธานี จันทร์นาง

วิทยาศาสตร์ ม.1 อุณหภูมิกับการเปลี่ยนแปลงสถานะ ครูธานี จันทร์นาง

วิทยาศาสตร์ ม.1 อุณหภูมิกับการเปลี่ยนแปลงสถานะ ครูธานี จันทร์นาง

วิทยาศาสตร์ ม.1 การจัดกลุ่มตามลักษณะเนื้อสารและขนาดของอนุภาค ตอนที่ 1 และตอนที่ 2 ครูธานี จันทร์นาง

วิทยาศาสตร์ ม.1 การจัดกลุ่มตามลักษณะเนื้อสารและขนาดของอนุภาค ตอนที่ 1   ครูธานี จันทร์นาง

วิทยาศาสตร์ ม.1 การจัดกลุ่มตามลักษณะเนื้อสารและขนาดของอนุภาค  และตอนที่ 2  ครูธานี จันทร์นาง

ทดลองวิทย์เรื่องการพาความร้อน

เตรียมอุปกรณ์เองทดลองเองเลย

ทดลองวิทย์เรื่องการนำความร้อน

ม.1/2 เรียนวิทย์ที่ห้องโสต

การดูดกลืนและการคายความร้อน

การดูดกลืนและการคายความร้อน

                เมื่อประมาณ  4,600  ล้านปีที่ผ่านมา  ดวงอาทิตย์ได้ส่องแสงมายังโลกตลอดเวลา  โดยพืชใช้แสงในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง  ซึ่งเป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่มีความจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก

                เมื่อปี  พ.ศ.  2210  เซอร์ไอแซค  นิวตัน  นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ  ได้ทดลองเกี่ยวกับเรื่องแสง  พบว่าถ้าให้แสงอาทิตย์ส่องผ่านปริซึม  แสงจะเกิดการหักเหออกมาเป็นแสงสีต่าง ๆ  7  สี  เริ่มจากแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นไปหาแสงที่มีความยาวคลื่นยาวได้ดังนี้คือ  ม่วง  คราม  น้ำเงิน  เขียว  เหลือง  ส้ม  และแดง  ที่สามารถมองเห็นได้นอกจากแสงทั้ง  7  สีแล้ว  ยังมีรังสีอื่น ๆ ที่ตาไม่สามารถมองเห็นได้อีกหลายชนิด  ทั้งที่มีความยาวคลื่นสั้นและที่มีความยาวคลื่นยาว

                ในปี  พ.ศ.  2343  วิลเลียม  เฮอร์สเชล  (William  Herschel)  นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษได้ค้นพบแสงชนิดใหม่ที่สายตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้  โดยเฮอร์สเชลให้แสงอาทิตย์ส่องผ่านปริซึม  แล้ววัดอุณหภูมิของสีทั้ง  7  สี   ที่เรียกว่า  สเปกตรัม  เขาพบว่า  สีแดง  เป็นสีที่ร้อนที่สุด  แต่สิ่งที่น่าแปลกใจก็คือช่วงแสงที่อยู่ถัดจากแสงสีแดงออกไปมีอุณหภูมิสูงกว่าแสงสีแดง  ซึ่งช่วงแสงดังกล่าวเป็นรังสีความร้อนที่มองไม่เห็นที่เรียกว่า  รังสีใต้แดง  (Infrared)

                เมื่อ  พ.ศ.  2428  แมกซ์  แพลงค์  (Max Planck)  ได้ค้นพบทฤษฎีความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและการแผ่รังสีความร้อน  ซี่งเขาได้พิสูจน์ว่าวัตถุทุกชนิดเมื่อได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์จะทำให้มีอุณหภูมิสูงขึ้นหมายความว่าวัตถุทุกชนิดนั้นสามารถรับพลังงานความร้อนในรูปของแสงหรือรังสีจากดวงอาทิตย์  และสามารถถ่ายเทพลังงานความร้อนออกมาได้

การดูดกลืนความร้อนของวัตถุ

                การดูดกลืนความร้อนของวัตถุ หมายถึง การที่วัตถุบนโลกได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์แล้วเก็บสะสมความร้อนไว้ภายใน ส่งผลให้วัตถุได้รับพลังงานความร้อนเพิ่มขึ้น  เช่น ถ้านักเรียนยืนอยู่กลางแสงแดดเป็นเวลานาน  จะรู้สึกร้อนและพบว่าร่างกายของนักเรียนแต่ละส่วนจะมีอุณหภูมิไม่เท่ากัน  ซึ่งบริเวณที่ร้อนที่สุด  คือ  ศีรษะทั้งนี้เนื่องจากดวงอาทิตย์จะแผ่พลังงานความร้อนออกมายังโลกในรูปของพลังงานแสง  เมื่อมากระทบกับวัตถุบนโลก  วัตถุเหล่านั้นจะดูดกลืนความร้อนเก็บสะสมไว้ภายใน  ส่งผลให้วัตถุได้รับพลังงานความร้อนเพิ่มขึ้น  ดังนั้น  เมื่อเวลาอยู่กลางแสงแดดจึงทำให้วัตถุร้อนขึ้น 

             การคายความร้อนของวัตถุ หมายถึง การที่วัตถุดูดกลืนพลังงานความร้อนไว้แล้ว ก็จะแผ่รังสีความร้อนหรือปลดปล่อยความร้อนออกมา  วัตถุที่ดูดกลืนความร้อนไว้มากจะแผ่รังสีความร้อนที่มีความยาวคลื่นของแสงสีแดง  ดังนั้นวัตถุที่ร้อนจัดจึงเห็นเป็นสีแดง  และเมื่อทำให้ร้อนขึ้นไปอีกก็จะแผ่รังสีอื่นที่มีความยาวคลื่นแตกต่างกันออกมาเรื่อย ๆ จนในที่สุดเมื่อร้อนจัดก็จะปล่อยแสงสว่างที่ตาเรามองเห็นได้ออกมา

ปัจจัยที่มีผลต่อการดูดกลืนและการคายความร้อน

                วัตถุต่าง ๆ  มีสมบัติการดูดกลืนและคายความร้อนแตกต่างกัน  หากเรามีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับสมบัติดังกล่าวของวัตถุ  ก็จะทำให้สามารถเลือกใช้วัตถุได้อย่างเหมาะสม  ซึ่งการดูดกลืนจะคายความร้อนของวัตถุขึ้นอยู่กับปัจจัย  ดังนี้

                1)  สี  วัตถุที่มีสีเข้มจะดูดกลืนและคายความร้อนได้ดีกว่าวัตถุที่มีสีอ่อน  เช่น  รถยนต์สีดำกับรถยนต์สีขาว  เมื่อจอดปิดกระจกอยู่กลางแดด  ภายในรถยนต์สีดำจะร้อนเร็วกว่ารถยนต์สีขาว  และคายความร้อนได้เร็วกว่าด้วย

                2)  เนื้อวัตถุ  วัตถุที่มีเนื้อหยาบและผิวด้านจะดูดกลืนและคายความร้อนได้ดีกว่าวัตถุที่มีเนื้อละเอียด  ผิวเป็นมัน

                3.  อุณหภูมิ  วัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมมากจะดูดกลืนความร้อนได้เร็ว  เช่น  แก้วกาแฟสองใบตั้งไว้ในห้องที่มีอุณหภูมิ  25     แก้วกาแฟที่มีอุณหภูมิ  10   จะดูดกลืนความร้อนได้เร็วกว่าแก้วกาแฟที่มีอุณหภูมิ  20

                วัตถุที่มีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมมาก  จะแผ่รังสีหรือคายความร้อนได้เร็ว  เช่น  ตั้งแก้วกาแฟทั้งสองใบไว้ในห้องอุณหภูมิ  25   แก้วกาแฟใบที่มีอุณหภูมิ   80  จะคายความร้อนได้เร็วกว่าแก้วกาแฟที่มีอุณหภูมิ  40

                4)  พื้นที่ผิว  วัตถุที่มีพื้นที่ผิวมากจะดูดกลืนและคายความร้อนได้เร็วกว่าวัตถุที่มีพื้นผิวน้อย

การนำความรู้ไปใช้ประโยชน์

                มนุษย์นำความรู้เรื่องการดูดกลืนและคายความร้อนมาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน  เช่น

 - กล้องเทอร์มอล  อิมเมจ  (thermal  image)  การประดิษฐ์กล้องเทอร์มอล  อิมเมจ 

ส่องดูวัตถุ  หรือสิ่งต่าง ๆ ในที่มืดสนิท  ทำให้เราสามารถมองเห็นวัตถุในที่มืดได้  กล้องชนิดนี้จะอาศัยหลักการที่ว่าวัตถุทุกชนิดจะแผ่รังสีความร้อนออกมาตลอดเวลานั่นเอง

               - การเอกซเรย์  ในทางการแพทย์สามารถใช้รังสีเอกซ์ถ่ายภาพส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย

คนลงบนแผ่นฟิลม์  เพื่อวินิจฉัยโรค  เนื่องจากอวัยวะ  แต่ละส่วนจะแผ่รังสีความร้อนออกมาไม่เท่ากัน  ภาพที่ถ่ายได้จึงมีสีต่างกัน  ถ้าอวัยวะส่วนใดเกิดโรคขึ้นจะทำให้ภาพที่ออกมามีสีผิดไปจากปกติ

                - ในทางอุตสาหกรรม    อุตสาหกรรมที่ต้องใช้ไอน้ำที่ส่งมาตามท่อจะต้องหุ้มท่อด้วย

ฉนวนที่หนา  เพื่อป้องกันความร้อนรั่วไหลออกจากผนังท่อ  ถ้าเกิดมีรอยรั่วแม้แต่เพียงเล็กน้อย     จะทำให้ความร้อนสูญหายไป  ซึ่งไม่สามารถตรวจสอบด้วยตาได้เลย  แต่ถ้าใช้ถ่ายด้วยฟิล์มไวแสงอินฟราเรด  จะเห็นรอยรั่วได้อย่างชัดเจน

                 - การสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ  โดยการถ่ายภาพของผิวโลก  และใต้ผิวโลกจาก

ดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลกด้วยฟิล์มไวแสงอินฟราเรด  ซึ่งอาศัยหลักการที่ว่าวัตถุทุกชนิดสะท้อนคลื่นความร้อนออกมา  โดยน้ำจะไม่สะท้อนคลื่นความร้อน  แต่จะสะท้อนแสงสีเขียว-น้ำเงิน  พืชสีเขียวจะสะท้อนคลื่นความร้อนได้ดี  ซึ่งจะได้ภาพสีส้ม-แดง  จากภาพที่ถ่ายได้จึงสามารถสำรวจพื้นที่ได้ว่ามีทรัพยากรธรรมชาติใดอยู่บ้าง

                  - การก่อสร้างอาคารโดยใช้แก้วเป็นผนัง เนื่องจากความมันวาว ของผนังแก้วจะสะท้อนรังสีความร้อน ด้วยเหตุที่แก้วเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี ความร้อนจึงไม่สามารถส่งผ่านจากภายนอกอาคารเข้าไปในอาคารได้ง่าย ๆ

                 - การก่อสร้าง นิยมใช้คอนกรีตเป็นวัสดุในการก่อสร้าง เพราะคอนกรีตเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี ความร้อนจากดวงอาทิตย์และสภาพแวดล้อมโดยรอบอาคารไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านคอนกรีตได้ง่าย จึงทำให้อุณหภูมิภายในอาคารไม่ร้อน

                 - การออกแบบชุดนักบินอวกาศ จะต้องออกแบบให้เหมาะสมกับการดำรงชีวิตในอวกาศ

โดยชุดภายนอกจะมีสีขาวเพื่อให้สะท้อนรังสีที่แผ่มาจากดวงอาทิตย์ซึ่งจะช่วยป้องกันนักบินอวกาศจากการดูดกลืนรังสี ซึ่งอาจทำให้ร่างกายของเขาได้รับความร้อนในปริมาณที่มาก นอกจากนี้หมวกกันภัยยังประดิษฐ์ขึ้นจากวัสดุที่เป็นฉนวนพิเศษใช้ป้องกันการส่งผ่านความร้อนโดยการนำความร้อน

                 - การประดิษฐ์กาต้มน้ำร้อน ซึ่งตัวกาต้มน้ำร้อนจะประดิษฐ์ให้มีสีเงินวาวและผิวมันเรียบ เพราะคุณลักษณะเช่นนี้ จะทำให้กาต้มน้ำร้อนเป็นตัวปลดปล่อยรังสีความร้อนที่ไม่ดีจึงทำให้น้ำที่ต้มแล้วเก็บไว้นาน ๆ น้ำก็ยังร้อนอยู่

                 - การสร้างรถบรรทุกน้ำมันและถังน้ำมัน ตัวถังน้ำมันของรถบรรทุกน้ำมัน นิยมเคลือบผิวหน้าด้วยสีขาวเพื่อช่วยให้สะท้อนรังสีที่มาจากดวงอาทิตย์ ทำให้น้ำมันที่บรรจุอยู่ในถังเย็นตัว

หรืออุณหภูมิต่ำ ป้องกันการลุกไหม้ของน้ำมันที่เก็บรักษาไว้

                 - การเลือกสวมเสื้อผ้าให้เหมาะสมกับสภาพอากาศหรือฤดูกาล โดยถ้าอากาศร้อนหรือเป็นฤดูร้อน ก็ควรสวมเสื้อผ้าสีอ่อน เนื่องจากวัตถุสีอ่อนจะดูดกลืนความร้อนได้น้อย ทำให้รู้สึกเย็นสบาย และถ้าอากาศเย็น หรือ เป็นฤดูหนาวก็ควรสวมเสื้อผ้าสีเข้ม เนื่องจากวัตถุสีเข้มจะดูดกลืนความร้อนได้มาก ทำให้ร่างกายรู้สึกอบอุ่น

การนำความรู้เรื่องการนำความร้อน การพาความร้อน การแผ่รังสีความร้อนไปใช้ประโยชน์

     

การนำความรู้เรื่องการนำความร้อนไปใช้ประโยชน์

1.       ภาชนะที่ใช้ในการหุงต้มเช่น ตัวกระทะ หรือ หม้อหุงต้ม ที่ต้องการให้ความร้อนส่งผ่านไปยังอาหารที่ปรุงได้รวดเร็ว จะทำด้วยโลหะ สเตนเลสหรืออลูมิเนียมแต่ส่วนด้ามจับภาชนะหรือหูหิ้วจะเป็นวัสดุประเภทไม้หรือพลาสติก  ซึ่งเป็นฉนวนความร้อน

2.       ภาชนะที่ใช้สำหรับเก็บอาหารที่ปรุงแล้วต้องเป็นภาชนะที่เป็นฉนวนความร้อน  เพื่อให้สามารถเก็บความร้อนไว้ได้นาน  เช่น  พลาสติก  แก้ว  และโฟม  เป็นต้น

3.      ในฤดูหนาวควรจะสวมเสื้อผ้าหรือห่มผ้าที่หนา ๆ ที่ทำด้วยขนสัตว์  หรือสวมเสื้อ

หลาย ๆ ตัว  อากาศที่แทรกอยู่ระหว่างขนสัตว์และเสื้อผ้าแต่ละชั้น  เป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดี  ทำให้การถ่ายโอนความร้อนจากร่างกายออกสู่ภายนอกเป็นไปได้ยาก  จึงทำให้ร่างกายอบอุ่นตลอดเวลา

4.       พื้นของเตารีดจะทำด้วยโลหะ ที่จะนำความร้อนไปสู่ผ้าที่ต้องการรีด แต่มือจับเตารีดจะทำด้วยพลาสติกซึ่งเป็นฉนวนความร้อน

5.       ตัวกระติกน้ำแข็งนิยมทำด้วยพลาสติก เพื่อป้องกันความร้อนจากภายนอกไม่ให้ผ่านเข้าไปภายใน อาหารและเครื่องดื่มในกระติกจึงเย็นและสดอยู่เสมอ

6.    กล่องบรรจุอาหารนิยมใช้สไทโรโฟมซึ่งเป็นฉนวนความร้อน ช่วยป้องกันอาหารที่เก็บรักษาไม่ให้สูญเสียความร้อนไปหรือป้องกันไม่ให้ความร้อนจากภายนอกเข้าไปข้างในได้ กรณีที่ต้องการเก็บรักษาอาหารให้เย็น

7.      ที่รองอุปกรณ์ปรุงอาหารภายในครัวจะทำด้วยไม้คอร์ก เพื่อป้องกันไม่ให้พื้นโต๊ะเสียหาย เมื่อนำอุปกรณ์ปรุงอาหารที่ร้อน ๆ มาวางบนโต๊ะ

8.      ถุงมือที่จับภาชนะหุงต้มอาหารจะมีช่องหรือบริเวณที่ใช้เก็บกักอากาศ เพื่อให้อากาศเป็นตัวกันไม่ให้ความร้อนไหลเข้าสู่มือ ขณะจับจาน กระทะ หรือภาชนะอื่น ๆที่ร้อนอยู่

9.    ถ้าข้อมือหรือข้อเท้าเกิดอาการเคล็ด ขัดยอก ให้ใช้ของเย็น ๆ ประคบตรงบริเวณที่เกิดอาการเพราะการกระทำดังกล่าวเป็นการนำความร้อนออกจากบริเวณร่างกายที่ได้รับบาดเจ็บ ซึ่งจะช่วยลดการไหลเวียนของเลือด ไม่ให้เกิดอาการปวดบวมมากขึ้นได้

การนำความรู้เรื่องการพาความร้อนไปใช้ประโยชน์

1.      ชาวประมงใช้ประโยชน์จากลมบกลมทะเล โดยการพาความร้อน  ทำให้เกิดกระแสลมในบริเวณต่าง ๆ ทั้งนี้เนื่องจากอุณหภูมิของอากาศในบริเวณ  2  แห่งความแตกต่างกันจึงทำให้อากาศเย็นเคลื่อนเข้าไปแทนที่อากาศร้อน  ตัวอย่างเช่น  การเกิดลมบก  ลมทะเล โดยลมบกและลมทะเลเกิดจากการพาความร้อนของอากาศซึ่งในเวลากลางวันพื้นดินดูดซับความร้อนได้ดีกว่าพื้นน้ำ  ทำให้มีอุณหภูมิสูงกว่าพื้นน้ำอากาศเหนือพื้นดินมีความหนาแน่นน้อย  จึงลอยตัวขึ้น  อากาศเหนือพื้นน้ำที่เย็นกว่าจะพัดเข้ามาแทนที่  เกิดการหมุนเวียนของอากาศ  คือ  มีลมพัดจากทะเลเข้าสู่ฝั่ง  เรียกว่า  ลมทะเล ซึ่งชาวประมงใช้ประโยชน์ในการนำเรือประมงที่ออกหาปลาในเวลากลางคืนกลับเข้าฝั่ง พอถึงเวลากลางคืนพื้นดินคายความร้อนได้เร็วกว่าพื้นน้ำ  พื้นน้ำจึงมีอุณหภูมิสูงกว่าพื้นดิน  ดังนั้นอากาศบริเวณเหนือพื้นน้ำซึ่งมี  ความหนาแน่นน้อยกว่าจะลอยตัวสูงขึ้น  อากาศที่เย็นกว่าเหนือพื้นดินจะเคลื่อนมาแทนที่เกิดเป็นลมพัดจากพื้นดินออกสู่ทะเล  เรียกว่า  ลมบกซึ่งชาวประมงใช้ประโยชน์ในการนำเรือประมงออกหาปลาในเวลากลางคืน

2.       ใช้ในการประดิษฐ์เครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น กาต้มน้ำร้อน  เครื่องทำน้ำอุ่น ตู้เย็น

เครื่องปรับอากาศ

           

ตารางแสดงความแตกต่างระหว่างการนำความร้อนและการพาความร้อน

การนำความร้อน	การพาความร้อน
1. ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสารที่มีสถานะเป็นของแข็ง	1.ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสารที่มีสถานะเป็นของไหล    ( ของเหลวและแก๊ส )
2. ความร้อนสามารถไหลเวียนไปในทิศทางใด ๆ ก็ได้	2. ความร้อนไหลขึ้นไปสู่เบื้องบน
3. พลังงานความร้อนจะส่งผ่านโมเลกุลของสารที่มี     สถานะเป็นของแข็ง โดยที่โมเลกุลของสารนั้นไม่     เคลื่อนที่	3. ของไหล ( ตัวกลางที่มีอุณหภูมิสูง ) จะเคลื่อนที่อย่าง        อิสระ และนำพลังงานติดตัวอนุภาคของของไหล     ไปยังที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า

            

การนำความรู้เรื่องการแผ่รังสีความร้อนไปใช้ประโยชน์

1.      การใช้แผ่นอะลูมิเนียมฟอยด์  (aluminium  foil)  ห่ออาหารเนื่องจากแผ่นอะลูมิเนียมฟอยด์มีสีเงินและเป็นมันซึ่งสมบัติในการแผ่รังสีความร้อนได้ช้า  จึงทำให้อาหารที่อยู่ภายในร้อนอยู่ได้นานกว่าปกติ

2.       ภาชนะบรรจุน้ำร้อนเช่น  กระติกน้ำร้อน  ควรจะมีสีอ่อน ๆ หรือเป็นมันวาว

                     เพราะจะสามารถเก็บความร้อนได้ดีกว่าภาชนะที่มีสีดำ  เนื่องจากวัตถุที่มีสีเข้มจะแผ่

                     รังสีความร้อนได้ดีกว่าวัตถุที่มีสีอ่อน