รายวิชา วทิ ยาศาสตร์ รหัสวิชา ว21102 ชอ่ื หน่วยการเรียนรู้ :หนว่ ยพลังงานความร้อน เร่อื งที่ 2: ความร้อนกับการเปลย่ี นแปลงอุณหภูมิ สาระสาคญั /ความคดิ รวบยอด ❖ความร้อนอาจทาให้สสารเปล่ียนสถานะ เมื่อสสารไดร้ ับ ตัวชี้วดั /จดุ ประสงค์การเรยี นรู้ นักเรียนสามารถ ภาพ การใชเ้ ทอรม์ อคปั เปิลวดั อณุ หภูมขิ องอาหาร ภาพ 2 การใช้เทอรม์ อคปั เปลิ วัดอุณหภมู ขิ องอาหาร ทบทวนความรู้กอ่ นเรยี น เขียนเครอ่ื งหมาย ลอ้ มรอบคาตอบท่ถี ูกต้อง 1. ภาพในขอ้ ใดต่อไปน้ี แสดงวิธีการวัดอุณหภมู ขิ องของเหลวได้อยา่ งถูกตอ้ ง ก. ข. ค. ง 2. ภาพในข้อใดตอ่ ไปนี้ แสดงวธิ กี ารอ่านคา่
ของเทอร์มอมเิ ตอรไ์ ดอ้ ยา่ ง ก. ข. ค. ง การสน่ั และการเคลอ่ื นทีข่ องอนุภาคทาใหเ้ กิดพลังงานความรอ้ นใน ปจั จยั ใดบ้างท่มี ีผลตอ่ การ จุดประสงค์ ทดลองและระบุปัจจยั ที่มผี ลต่อการเปล่ยี นแปลงอุณหภมู ขิ องนา้ และสารอนื่ วัสดแุ ละอุปกรณ์ รายการ ปริมาณ/กล่มุ รายการ
ปริมาณ/กล่มุ 9. เทียนไข 3 เล่ม วธิ กี ารทดลอง ตอนท่ี 1 2. จากภาพ ระบปุ ญั
หาและตงั สมมตฐิ านของการทดลองนเี ม่ือจุดเทียนไข บนั ทกึ ผล ระบุปัญหา สมมตฐิ าน และตัวแปรทเ่ี กีย่ วขอ้ งของการทดลอง ปัญหา จานวนเทยี นไขมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภมู ิของ สมมติฐาน นา้ ที่ไดร้ บั ความร้อนจากเทียนไขจานวนมากกวา่ จะมีอณุ หภูมสิ งู ขึ้น ตวั แปรต้น จานวนเทียนไข ตัวแปรตาม อณุ หภูมิของน้า ตัวแปรควบคุม ชนดิ ขนาด และความสูงของเทยี นไข ปรมิ าณน้า ขนาดและชนดิ ของบกี เกอร์ ระยะเวลาทีใ่ ห้ความร้อน ชนิดของเทอรม์ อมเิ ตอร์ ลักษณะการตดิ ตัง้ ผลการทากิจกรรม ตอนท่ี 1 เวลา (วินาที) อุณหภมู ิ
(องศาเซลเซียส) กราฟแสดงความสมั พันธร์ ะหวา่ งอณุ หภูมกิ บั เวลา คาถามทา้ ยกิจกรรม ตอนท่ี 1 1. การทดลองนตี ้องการศึกษาปจั จยั ใดทีม่ ผี ลตอ่ การเปล่ยี นแปลงอุณหภูมิของ แนวคา้ ตอบ ปริมาณความร้อนท่ีน้าได้รบั 2. การเปลยี่ นแปลงอุณหภูมิของนา้ ในบกี เกอรท์ ังสองแตกต่างกนั หรอื ไม่ 3. สมมตฐิ านทน่ี ักเรยี นตังไว้เหมอื นหรอื แตกตา่ งกบั ผลการ ขึ้นอยู่กบั การตั้งสมมติฐานของนกั เรยี น เช่น เหมอื นกนั ผลการ 4. จากกิจกรรมตอนที่ 1 สรุปไดว้ า่ อยา่ งไร ปรมิ าณความร้อนทน่ี า้ ได้รับสง่ ผลต่อการเปลย่ี นแปลง วธิ กี ารทดลอง ตอนที่ 2 2. จากภาพ ระบปุ ญั
หาและตังสมมติฐานของการทดลองนีเมือ่ ให้ความร้อน ปัญหา มวลของน้ามผี ลตอ่ การเปล่ยี นแปลง อุณหภมู ิของนา้ ปรมิ าณความรอ้ นที่นา้ ได้รับ ขนาดและความสูงของ ผลการทากจิ กรรม ตอนที่ 2 อุณหภูมิ (องศาเซลเซียส) เวลา (นาท)ี นา้ 75 cm3 น้า 150 cm3 0 (หรอื g) (หรือ g) 59.0 39.0 69.5 43.5 75.5 48.5 คาถามท้ายกิจกรรม 1. การทดลองนีต้องการศึกษาปจั จัยใดทมี่ ผี ลตอ่ การเปล่ยี น แตกต่างกัน เมื่อเวลาผา่ นไป 5 นาที น้ามวล 75 กรัม มี 3. สมมติฐานทน่ี กั เรียนตง้ั ไว้เหมือนหรอื แตกต่างจากผลการทดลองหรือไม่ 4. จากกจิ
กรรมตอนท่ี 2 สรปุ ได้วา่ อย่างไร ตัวอย่างการออกแบบการทดลอง ตอนท่ี 3 2. ท้าการทดลองโดยอา่ นคา่ และบนั ทึกอณุ หภูมขิ องน้าในบกี เกอร์ทีเ่ วลาเร่มิ ต้น ใหค้ วามรอ้ นแกน่ ้ามวล ปญั หา ชนิดของสสารมผี ลตอ่ การเปล่ยี นแปลง อุณหภมู ิของสสาร ปริมาณความร้อนทส่ี สารได้รบั มวลของสสาร ขนาดและ ตัวอย่างผลการทากจิ กรรม ตอนท่ี 3 เวลา (วนิ าที) อุณหภมู ิ (องศาเซลเซยี ส) 1. การทดลองนี้ตอ้ งการศึกษาปัจจยั ใดท่ีมผี ลต่อการเปลี่ยนแปลงอณุ หภมู ิ ข้ึนอยูก่ บั การต้ังสมมติฐานของนกั เรยี น เช่น เหมอื นกนั
ผลการทดลอง 4. จากกิจกรรมตอนที่ 3 สรุปได้วา่ อย่างไร ชนดิ ของสสารมผี ลต่อการเปล่ียนแปลง อุณหภูมิ โดยเมื่อ เวลา 5. จากกิจกรรมทงั้ 3 ตอน สรปุ ได้วา่ อย่างไร จากคลิปการระเหิดของไอโอดีน
แบบจ้าลองอนุภาคของ แบบจาลองอนุภาคของไอโอดีนในสถานะของแข็ง แบบจาลองอนภุ าคของไอโอดีนในสถานะแก๊ส กาหนดให้ แทนอนุภาคของสสาร แทนขนาดละทศิ ทางความเรว็ ของอนภุ าค แทนการสน่ั ของอนุภาค แบบจาลองอนภุ าคของไอโอดนี ใน แบบจาลองอนุภาคของไอโอดีนใน อนภุ าคของไอโอดีนในสถานะของแข็งจะ อนุภาคของไอโอดนี ในสถานะแก๊สจะอยู่ เรียงชิดกันแรงยดึ เหนี่ยวระหวา่ งอนุภาค หา่ งกันแรงยึดเหนยี่ วระหว่างอนุภาคนอ้ ย มากกว่าไอโอดีนในสถานะแกส๊ และ มากอนุภาคจึง อนุภาคสน่ั อย่กู ับที่ เคลอื่ นทไ่ี ดอ้ ยา่ งอิสระทุกทศิ ทาง เมื่อสสารในแต่ละสถานะไดร้ ับหรอื สูญเสยี ความรอ้ น การสน่ั และการเคลอื่ นท่ีของอนุภาคทาให้เกิดพลังงานความ ความรอ้ นจาเพาะ (Specific Heat) : หมายถงึ ปริมาณความรอ้ นท่พี อดี ท้าใหว้ ัตถุมมี วล 1 กรัมมี ตาราง 1 ความร้อนจาเพาะของสาร หมายเหตุ : 1 แคลอรี = 4.18 จลู สาร สถานะ ความร้อนจาเพาะ อะลมู ิเนียม ของแขง็ 0.22 0.90 ทอง ของแขง็ 0.03 0.13 นา้ แขง็ ของแขง็ 0.50 2.10 เงิน ของแขง็ 0.06 0.23 แกว้ ของแขง็ 0.20 0.84 เหลก็ ของแข็ง 0.11 0.45 เอทานอล ของเหลว 0.59 2.46 กลีเซอรอล ของเหลว 0.58 2.43 นา้ ของเหลว 1.00 4.18 ร่วม กนั คดิ 1 จากตาราง 1 จงตอบคา้ ถามขอ้ 1-2 3. ถา้ สสาร 2 ชนดิ มมี วลเท่ากัน สูญเสียความร้อนในปรมิ าณเทา่ กนั อณุ หภมู ทิ ่ี 4. แก้วน้าสองใบบรรจนุ ้าร้อนอุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส เทา่ กนั ใบแรกบรรจนุ า้ มวล การคานวณหาพลงั งานความรอ้ นท่ีทาใหอ้ ณุ หภูมิของสสารเปลยี่ นแปลง ใช้สูตร Q = mc (Δt) อณุ หภูมิสูงสุด(t2) - อุณหภมู ิต่า้ สุด(t1 ) ร่วม กนั คดิ 2 1. ความรอ้ นที่ทองสญู
เสียมีคา่ กแี่ คลอรี เมื่อทองมวล 100 กรมั มอี ณุ หภูมลิ ดลงจาก 50 องศา จากสมการ Q = mcΔt Q = 100 g x 0.03 cal/g °C x 30 °C Q = 90 cal ทองสญู เสียความรอ้ นปริมาณ 90 แคลอรี 2. ถา้ ตอ้ งการทาใหแ้ ทง่ แก้วมวล 0.5 กิโลกรัม มีอุณหภมู ิสงู ขน้ึ จาก 25 องศาเซลเซยี ส เปน็ 200 จากสมการ Q = mcΔt Q = 17,500 cal แท่งแก้วตอ้ งไดร้ บั ความรอ้ นปรมิ าณ 17,500 แคลอรี 3. ต้องใหค้ วามร้อนแกท่ องแดงมวล 100 กรมั ทอ่ี ณุ หภมู ิ 30 องศาเซลเซยี ส กี่ จากสมการ Q = mcΔt 4. วางน้าร้อนมวล 200 กรมั อณุ หภูมิ 90 องศาเซลเซยี ส ไวจ้ นอุณหภมู ิลดลง 70 หาปริมาณความร้อนทน่ี
้าสูญเสยี ออกมา จากสมการ Q = mcΔt 14,000 cal = 400 g x 0.59 cal/g °C x Δt เทอร์มอมิเตอรท์ ใ่ี ชว้ ดั อณุ หภูมิโดยทว่ั ไป มอี ย่หู ลายหนว่ ย = K-273 C แทนอณุ หภูมใิ นหนว่ ย องศาเซลเซยี ส โจทย์เพ่มิ เตมิ = K-273 ในบทเรยี นนนี ักเรียนทราบถึงความสัมพนั ธ์ พบกนั ใหม่ในเรื่องที่ 3 ความร้อนกับการขยายตัวและหดตวั |