ความร้อนกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสสาร ม.1 pdf

ความร้อนกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสสาร

พลังงานความร้อน Thermal energy
การสั่นและการเคลื่อนที่ของอนุภาค
ทำให้เกิดพลังงานความร้อน
ไม่สามารถวัดระดับพลังงาน
ความร้อนของสสารได้โดยตรง
วัดได้ด้วยวิธีการวัดอุณหภูมิ
โดยใช้เทอร์มอมิเตอร์
สสารที่มีพลังงานความร้อนสูง
แสดงว่ามีพลังงานความร้อนสูง
กิจกรรมที่ 5.2
ปัจจัยใดบ้างที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสสาร (หน้า14)
จุดประสงค์การทดลอง
ทดลองและระบุปัจจัยที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำและสารอื่น
วัสดุและอุปกรณ์
น้ำ , น้ำมัน
บีกเกอร์ขนาด 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร
บีกเกอร์ขนาด 250 ลูกบาศก์เซนติเมตร
เทอร์โมมิเตอร์
เทียนไข
ที่กั้นลม
ดินน้ำมัน
แท่งแก้วคน

กิจกรรมที่ 5.2
ตอนที่ 1
ใส่น้ำ 60 ลบ.ซม. ลงในบีกเกอร์ 100 ลบ.ซม. 2 ใบ
ปัญหา : จำนวนเทียนไขมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำหรือไม่
สมมติฐาน : น้ำที่ได้รับความร้อนจากเทียนจำนวนมากกว่า จะมีอุณหภูมิสูงขึ้นมากกว่า
ตัวแปรต้น : เป็นตัวแปรที่กำหนดขึ้นเพื่อทดสอบสมมติฐาน เป็นสิ่งที่ต้องจัดให้แตกต่างกัน
ตัวแปรต้น : จำนวนเทียนไข
ตัวแปรตาม : ตัวแปรที่เปลี่ยนไปตามตัวแปรต้น หรือสิ่งที่ต้องติดตามดูผลจากการจัดสิ่งที่แตกต่างกัน
ตัวแปรตาม : อุณหภูมิของน้ำ
ตัวแปรควบคุม : สิ่งที่ต้องจัดให้เหมือนกัน เป็นการควบคุมเพื่อให้แน่ใจว่าผลการทดลองเกิดจากตัวแปรต้นอย่างแท้จริง
ตัวแปรควบคุม : ชนิด ขนาด และความสูงของเทียน ปริมาณน้ำ ขนาดและชนิดของบีกเกอร์ ชนิดของเทอร์มอมิเตอร์ ตำแหน่งเทอร์มอมิเตอร์
วิธีการดำเนินกิจกรรม
ใส่น้ำ 60 cm³ ลงในบีกเกอร์ขนาด 100 cm³ 2 ใบ
นำเทียน 1 เล่มปักใส่ดินน้ำมัน และเทียน 2 เล่ม ปักใส่ดินน้ำมัน
วัดอุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำในบีกเกอร์แต่ละใบ บันทึกผล
ให้ความร้อนแก่น้ำในบีกเกอร์ทั้ง 2 พร้อมกัน ขณะให้ความร้อนใช้แท่งแก้วคนน้ำให้ทั่วบีกเกอร์ตลอดเวลา
บันทึกอุณหภูมิของน้ำในบีกเกอร์ทั้งสอง ทุกๆ 30 วินาที เป็นเวลา 3 นาที
นำข้อมูลที่ได้ไปเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับเวลา

ความร้อนกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสสาร ม.1 pdf

พลังงานความร้อน Thermal energy
การสั่นและการเคลื่อนที่ของอนุภาค
ทำให้เกิดพลังงานความร้อน
ไม่สามารถวัดระดับพลังงาน
ความร้อนของสสารได้โดยตรง
วัดได้ด้วยวิธีการวัดอุณหภูมิ
โดยใช้เทอร์มอมิเตอร์
สสารที่มีพลังงานความร้อนสูง
แสดงว่ามีพลังงานความร้อนสูง
กิจกรรมที่ 5.2
ปัจจัยใดบ้างที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของสสาร (หน้า14)
จุดประสงค์การทดลอง
ทดลองและระบุปัจจัยที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำและสารอื่น
วัสดุและอุปกรณ์
น้ำ , น้ำมัน
บีกเกอร์ขนาด 100 ลูกบาศก์เซนติเมตร
บีกเกอร์ขนาด 250 ลูกบาศก์เซนติเมตร
เทอร์โมมิเตอร์
เทียนไข
ที่กั้นลม
ดินน้ำมัน
แท่งแก้วคน

กิจกรรมที่ 5.2
ตอนที่ 1
ใส่น้ำ 60 ลบ.ซม. ลงในบีกเกอร์ 100 ลบ.ซม. 2 ใบ
ปัญหา : จำนวนเทียนไขมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำหรือไม่
สมมติฐาน : น้ำที่ได้รับความร้อนจากเทียนจำนวนมากกว่า จะมีอุณหภูมิสูงขึ้นมากกว่า
ตัวแปรต้น : เป็นตัวแปรที่กำหนดขึ้นเพื่อทดสอบสมมติฐาน เป็นสิ่งที่ต้องจัดให้แตกต่างกัน
ตัวแปรต้น : จำนวนเทียนไข
ตัวแปรตาม : ตัวแปรที่เปลี่ยนไปตามตัวแปรต้น หรือสิ่งที่ต้องติดตามดูผลจากการจัดสิ่งที่แตกต่างกัน
ตัวแปรตาม : อุณหภูมิของน้ำ
ตัวแปรควบคุม : สิ่งที่ต้องจัดให้เหมือนกัน เป็นการควบคุมเพื่อให้แน่ใจว่าผลการทดลองเกิดจากตัวแปรต้นอย่างแท้จริง
ตัวแปรควบคุม : ชนิด ขนาด และความสูงของเทียน ปริมาณน้ำ ขนาดและชนิดของบีกเกอร์ ชนิดของเทอร์มอมิเตอร์ ตำแหน่งเทอร์มอมิเตอร์
วิธีการดำเนินกิจกรรม
ใส่น้ำ 60 cm³ ลงในบีกเกอร์ขนาด 100 cm³ 2 ใบ
นำเทียน 1 เล่มปักใส่ดินน้ำมัน และเทียน 2 เล่ม ปักใส่ดินน้ำมัน
วัดอุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำในบีกเกอร์แต่ละใบ บันทึกผล
ให้ความร้อนแก่น้ำในบีกเกอร์ทั้ง 2 พร้อมกัน ขณะให้ความร้อนใช้แท่งแก้วคนน้ำให้ทั่วบีกเกอร์ตลอดเวลา
บันทึกอุณหภูมิของน้ำในบีกเกอร์ทั้งสอง ทุกๆ 30 วินาที เป็นเวลา 3 นาที
นำข้อมูลที่ได้ไปเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับเวลา

รายวิชา วทิ ยาศาสตร์ รหัสวิชา ว21102
ช้นั มธั ยมศึกษาปที ่ี 1 ภาคเรียนท่ี 2 ปีการศึกษา 2563

ชอ่ื หน่วยการเรียนรู้ :หนว่ ยพลังงานความร้อน

เร่อื งที่ 2: ความร้อนกับการเปลย่ี นแปลงอุณหภูมิ
ของสสาร

สาระสาคญั /ความคดิ รวบยอด

❖ความร้อนอาจทาให้สสารเปล่ียนสถานะ เมื่อสสารไดร้ ับ
ความร้อน อนุภาคจะเคลื่อนท่ีเร็วขึ้นและเคลื่อนที่ออก
ห่างกันมากขึ้น แรงยึดเหน่ียวระหว่างอนุภาคจะลดลง
จนสสารเปลยี่ นสถานะ ในทางกลับกนั เมือ่ สสารสูญเสีย
ความร้อน อนุภาคจะเคลื่อนท่ีช้าลงและเข้าใกล้กันมาก
ขึ้น แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคจะเพ่ิมข้ึน จนสสาร
เปล่ียนสถานะ ขณะท่ีสสารเปลี่ยนสถานะ ความร้อน
ทั้งหมดจะถูกใช้ในการเปล่ียนสถานะโดยไม่มีการ
เปลย่ี นแปลงอณุ หภมู ิ

ตัวชี้วดั /จดุ ประสงค์การเรยี นรู้

นักเรียนสามารถ
1. อธบิ ายความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งมวล ความร้อนจาเพาะและ
อุณหภูมิที่เปล่ียนไปของสสารกับปริมาณความร้อนที่ใช้ใน
การเปลย่ี นอุณหภมู ิของสสาร
2. คานวณปริมาณความร้อนท่ีใช้ในการเปล่ียนอุณหภมู ิและ
ปรมิ าณตา่ ง ๆ ทเ่ี ก่ียวขอ้ งได้จากขอ้ มูลที่กาหนดให้
3. วัดอุณหภูมิของสสารโดยใช้เทอร์มอมิเตอร์ได้อย่าง
ถกู ต้อง

ภาพ การใชเ้ ทอรม์ อคปั เปิลวดั อณุ หภูมขิ องอาหาร

ภาพ 2 การใช้เทอรม์ อคปั เปลิ วัดอุณหภมู ขิ องอาหาร
เรยี กว่าเทอรม์ อคัปเปิลวัดอณุ หภมู ขิ องสสาร

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
ถูกตอ้ ง

ก. ข. ค. ง

การสน่ั และการเคลอ่ื นทีข่ องอนุภาคทาใหเ้ กิดพลังงานความรอ้ นใน
สสาร ซึ่งเราไม่สามารถวัดได้โดยตรง แตเ่ ราสามารถวดั ระดบั พลงั งาน
ความรอ้ นของสสารได้ด้วยการวัดอุณหภูมโิ ดยใช้เทอร์มอมิเตอร์

ปจั จยั ใดบ้างท่มี ีผลตอ่ การ
เปลี่ยนแปลงอณุ หภูมขิ องสสาร

จุดประสงค์

ทดลองและระบุปัจจยั ที่มผี ลต่อการเปล่ยี นแปลงอุณหภมู ขิ องนา้ และสารอนื่

วัสดแุ ละอุปกรณ์

รายการ ปริมาณ/กล่มุ รายการ ปริมาณ/กล่มุ
1. เครอื่ งชั่งสาร 1 เคร่อื ง 10. สารอนื่ ๆ เชน่ น้ามนั พืช -
2. น้า - กลีเซอรอล
3. บกี เกอร์ ขนาด 100 cm3 2 ใบ 11. กระดาษกราฟ 3 แผ่น
12. นาฬกิ าจับเวลา 1 เรือน
4. บีกเกอร์ ขนาด 250 cm3 2 ใบ 13. กระบอกตวง 1 อัน
5. เทอรม์ อมเิ ตอร์ 2 ด้าม
6. แท่งแกว้ คน 2 ดา้ ม
7. ขาตงั พร้อมที่จับ 2 ชดุ
8. ชดุ ตะเกียงแอลกอฮอล์ 1 ชดุ

9. เทียนไข 3 เล่ม

วธิ กี ารทดลอง ตอนท่ี 1
1. ใส่น้า 60 cm3 ลงในบกี เกอร์ 2 ใบ แล้วจดั อปุ กรณ์ดังภาพ

2. จากภาพ ระบปุ ญั หาและตงั สมมตฐิ านของการทดลองนเี ม่ือจุดเทียนไข บนั ทกึ ผล
3. ระบุตัวแปรตน้ ตัวแปรตาม และตัวแปรควบคุม บนั ทกึ ผล
4. วัดอณุ หภมู เิ ร่ิมต้นของน้าในบีกเกอรแ์ ต่ละใบ บันทกึ ผลจากนันท้าการทดลองเพอ่ื
ตรวจสอบสมมติฐานโดยให้ความร้อนแกน่ ้า ใช้แท่งแกว้ คนน้าให้ท่ัวบกี เกอรต์ ลอดเวลา
บนั ทกึ อุณหภูมิของนา้ ในบกี เกอร์ทังสอง ทุกๆ 30 วนิ าที เป็นเวลา 3 นาที
5. น้าข้อมูลท่ไี ด้ไปเขยี นกราฟแสดงความสมั พนั ธ์ระหว่างอณุ หภมู กิ ับเวลา

ระบุปัญหา สมมตฐิ าน และตัวแปรทเ่ี กีย่ วขอ้ งของการทดลอง

ปัญหา จานวนเทยี นไขมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภมู ิของ
น้าหรือไม่

สมมติฐาน นา้ ที่ไดร้ บั ความร้อนจากเทียนไขจานวนมากกวา่ จะมีอณุ หภูมสิ งู ขึ้น
มากกวา่

ตวั แปรต้น จานวนเทียนไข

ตัวแปรตาม อณุ หภูมิของน้า

ตัวแปรควบคุม ชนดิ ขนาด และความสูงของเทยี นไข ปรมิ าณน้า ขนาดและชนดิ ของบกี

เกอร์ ระยะเวลาทีใ่ ห้ความร้อน ชนิดของเทอรม์ อมเิ ตอร์ ลักษณะการตดิ ตัง้
หรือตาแหนง่ ของเทอร์มอมิเตอร์

ผลการทากิจกรรม ตอนท่ี 1

เวลา (วินาที) อุณหภมู ิ (องศาเซลเซียส)
เทียนไข 1 เลม่ เทียนไข 2 เล่ม
0
30 26.5 26.5
60 27.0 27.5
90 28.0 30.0
120 30.0 34.0
150 32.0 39.0
180 35.0 45.0
38.0 50.5

กราฟแสดงความสมั พันธร์ ะหวา่ งอณุ หภูมกิ บั เวลา

คาถามทา้ ยกิจกรรม ตอนท่ี 1

1. การทดลองนตี ้องการศึกษาปจั จยั ใดทีม่ ผี ลตอ่ การเปล่ยี นแปลงอุณหภูมิของ
น้า

แนวคา้ ตอบ ปริมาณความร้อนท่ีน้าได้รบั

2. การเปลยี่ นแปลงอุณหภูมิของนา้ ในบกี เกอรท์ ังสองแตกต่างกนั หรอื ไม่
เพราะเหตุใด
แนวคา้ ตอบ
แตกต่างกนั เพราะน้าในบกี เกอร์ทีไ่ ดร้ ับปรมิ าณความร้อนจากเทียนไข 2
เล่ม มอี ณุ หภูมิสูงขึ้นมากกว่า น้าในบกี เกอรท์ ไ่ี ด้รบั ปรมิ าณความร้อนจาก
เทียนไข 1 เล่ม เมือ่ เวลาผ่านไป 5 นาที

3. สมมตฐิ านทน่ี ักเรยี นตังไว้เหมอื นหรอื แตกตา่ งกบั ผลการ
ทดลองหรือไม่ อย่างไร
แนวคา้ ตอบ

ขึ้นอยู่กบั การตั้งสมมติฐานของนกั เรยี น เช่น เหมอื นกนั ผลการ
ทดลองสอดคล้องกับสมมตฐิ านที่ว่า น้าในบีกเกอรท์ ่ไี ด้รับความ
รอ้ นจากเทียนไขจานวนมากกว่าจะมอี ณุ หภูมิสูงขึ้นมากกวา่

4. จากกิจกรรมตอนที่ 1 สรุปไดว้ า่ อยา่ งไร

ปรมิ าณความร้อนทน่ี า้ ได้รับสง่ ผลต่อการเปลย่ี นแปลง
อณุ หภมู ิของนา้ โดยน้าในบีกเกอร์ทีไ่ ด้รบั ความรอ้ นจาก
เทียนไข 2 เลม่ มีอุณหภมู สิ งู ขน้ึ มากกวา่ น้าในบีกเกอร์ท่ี
ไดร้ บั ความรอ้ นจากเทยี นไข1 เลม่ เนอ่ื งจาก เทียนไข 2
เล่ม ให้ปริมาณความรอ้ นมากกวา่ เทียนไข 1 เล่ม

วธิ กี ารทดลอง ตอนที่ 2
1. ใสน่ า้ 75 cm3 และ 150 cm3 ลงในบกี เกอรแ์ ต่ละใบ แลว้ จัดอปุ กรณด์ ังภาพ

2. จากภาพ ระบปุ ญั หาและตังสมมติฐานของการทดลองนีเมือ่ ให้ความร้อน
บนั ทึกผล
3. ระบตุ วั แปรต้น ตวั แปรตาม และตวั แปรควบคุม บนั ทึกผล
4. วดั อณุ หภมู เิ ริ่มตน้ ของนา้ ในบีกเกอร์แตล่ ะใบ บันทกึ ผล
5. ทา้ การทดลองเพ่ือตรวจสอบสมมตฐิ านโดยให้ความรอ้ นแกบ่ กี เกอรท์ ี่มี
น้า 75 cm3 ใชแ้ ท่ง แก้วคนนา้ ให้ท่วั บีกเกอรต์ ลอดเวลา บันทึก
อณุ หภูมขิ องน้าในบกี เกอร์ ทุกๆ 1 นาที เปน็ เวลา 5 นาที
6. ทา้ เชน่ เดียวกบั ขอ้ 5 โดยให้ความรอ้ นแก่บกี เกอร์ทม่ี ีนา้ 150 cm3 ดว้ ย
แอลกอฮอล์ชุดเดิม
7. นา้ ข้อมลู ทไี่ ด้ไปเขยี นกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างอณุ หภูมิกับเวลา

ปัญหา มวลของน้ามผี ลตอ่ การเปล่ยี นแปลง
อณุ หภมู ิของนา้ หรอื ไม่
สมมติฐาน
ตวั แปรตน้ นา้ ท่ีมมี วลนอ้ ยกวา่ จะมีอณุ หภูมิสูงขน้ึ มากกว่า
ตวั แปรตาม
ตวั แปรควบคมุ มวลของนา้

อุณหภมู ิของนา้

ปรมิ าณความรอ้ นที่นา้ ได้รับ ขนาดและความสูงของ
เปลวไฟจากตะเกยี งแอลกอฮอล์ (แหล่งความรอ้ นจาก
ตะเกยี งแอลกอฮอลช์ ุดเดยี วกัน) ขนาดและชนดิ ของบีก
เกอร์ ระยะเวลาท่ใี ห้ความรอ้ น ชนิดของเทอรม์ อมเิ ตอร์
ลกั ษณะการตดิ ต้งั หรือตาแหน่งของเทอรม์ อมิเตอร์

ผลการทากจิ กรรม ตอนที่ 2

อุณหภูมิ (องศาเซลเซียส)

เวลา (นาท)ี นา้ 75 cm3 น้า 150 cm3

0 (หรอื g) (หรือ g)
1
2 28.0 28.0
3
4 38.0 30.5
5
49.0 34.0

59.0 39.0

69.5 43.5

75.5 48.5

คาถามท้ายกิจกรรม

1. การทดลองนีต้องการศึกษาปจั จัยใดทมี่ ผี ลตอ่ การเปล่ยี น
แปลงอุณหภูมิของน้า
แนวคาตอบ มวลของน้า
2. เมื่อใหค้ วามรอ้ นแก่น้าในบีกเกอร์ทงั สอง ในเวลาเทา่ กนั การ
เปลยี่ นแปลงอณุ หภมู ขิ องนา้ แตกต่างกันหรือไม่ อยา่ งไร
แนวคาตอบ

แตกต่างกัน เมื่อเวลาผา่ นไป 5 นาที น้ามวล 75 กรัม มี
อุณหภมู สิ งู ขึน้ มากกว่า น้ามวล 150 กรัม

3. สมมติฐานทน่ี กั เรียนตง้ั ไว้เหมือนหรอื แตกต่างจากผลการทดลองหรือไม่
อยา่ งไร
แนวคาตอบ
เหมอื นหรือแตกต่างกนั ข้นึ อยู่กบั การตัง้ สมมตฐิ านของนักเรยี น เชน่
เหมือนกัน ผลการทดลองสอดคลอ้ งกบั สมมตฐิ านท่ีว่า น้าในบกี เกอรท์ มี่ ี
มวลนอ้ ยกวา่ จะมอี ุณหภมู สิ งู ข้ึนมากกว่า

4. จากกจิ กรรมตอนท่ี 2 สรปุ ได้วา่ อย่างไร
แนวคาตอบ
มวลของน้ามผี ลต่อการเปล่ียนแปลงอณุ หภูมขิ องน้า โดยนา้ มวล 75 กรัม
มอี ุณหภูมิสงู ขน้ึ มากกวา่ น้ามวล 150 กรมั เมือ่ ได้รบั ความรอ้ นปรมิ าณ
เท่ากัน

ตัวอย่างการออกแบบการทดลอง ตอนท่ี 3
1. ใสน่ ้าและกลเี ซอรอลอยา่ งละ 75 กรัม ลงในบกี เกอรแ์ ต่ละใบ แลว้ จดั อุปกรณ์ดงั ภาพ

2. ท้าการทดลองโดยอา่ นคา่ และบนั ทึกอณุ หภูมขิ องน้าในบกี เกอร์ทีเ่ วลาเร่มิ ต้น ใหค้ วามรอ้ นแกน่ ้ามวล
75 กรัมในบกี เกอร์ ขณะใหค้ วามรอ้ นแกน่ ้า ใช้แท่งแกว้ คนนา้ ใหท้ ่วั บีกเกอรต์ ลอดเวลา อา่ นและบนั ทึก
อณุ หภมู ิทกุ ๆ 30 วนิ าที เปน็ เวลา 3 นาที
3. ท้าการทดลองแบบเดยี วกบั ขอ้ 2 โดยเปลย่ี นน้าเปน็ กลีเซอรอลและใชต้ ะเกียงแอลกอฮอลช์ ดุ เดียวกนั
4. นา้ ข้อมูลท่ีได้ไปเขียนกราฟแสดงความสมั พนั ธ์ระหวา่ งอุณหภมู กิ ับเวลา

ปญั หา ชนิดของสสารมผี ลตอ่ การเปล่ยี นแปลง
อุณหภมู ิของสสารหรือไม่
สมมตฐิ าน
ตัวแปรต้น สสารตา่ งชนิดกนั จะมกี ารเปล่ียนแปลงอณุ หภูมิแตกต่างกนั
ตวั แปรตาม
ตัวแปรควบคุม ชนิดของสสาร

อุณหภมู ิของสสาร

ปริมาณความร้อนทส่ี สารได้รบั มวลของสสาร ขนาดและ
ความสงู ของเปลวไฟจากตะเกยี งแอลกอฮอล์(แหลง่ ความ
ร้อนจากตะเกยี งแอลกอฮอลช์ ุดเดยี วกนั ) ขนาดและชนดิ ของ
บกี เกอร์ ระยะเวลาทีใ่ ห้ความร้อน ชนดิ ของเทอร์มอมเิ ตอร์
ลักษณะการตดิ ตัง้ หรือตาแหนง่ ของเทอรม์ อมิเตอร์

ตัวอย่างผลการทากจิ กรรม ตอนท่ี 3

เวลา (วนิ าที) อุณหภมู ิ (องศาเซลเซยี ส)
น้า กลเี ซอรอล
0 27.0 27.0
30 29.0 29.0
60 32.0 32.5
90 37.0 38.0
120 42.0 46.0
150 48.0 55.0
180 53.0 64.0

1. การทดลองนี้ตอ้ งการศึกษาปัจจยั ใดท่ีมผี ลต่อการเปลี่ยนแปลงอณุ หภมู ิ
ของสสาร
แนวคาตอบ ชนดิ ของสสาร
2. เม่อื ควบคมุ ตวั แปรในการทดลองนี้ สสารต่างชนิดกันมีการเปล่ยี นแปลง
อุณหภูมิเหมือนหรอื แตกต่างกันหรือไม่ อย่างไร
แนวคาตอบ แตกต่างกัน กลเี ซอรอลจะมอี ณุ หภมู ิเพ่มิ ข้นึ สงู กว่าน้า
3. สมมติฐานท่ีนกั เรียนต้งั ไว้เหมอื นหรอื แตกต่างกบั ผลการทดลองหรอื ไม่
อย่างไร
แนวคาตอบ

ข้ึนอยูก่ บั การต้ังสมมติฐานของนกั เรยี น เช่น เหมอื นกนั ผลการทดลอง
สอดคล้องกบั สมมตฐิ านทว่ี า่ เมื่อไดร้ บั ปรมิ าณความร้อนเทา่ กนั กลเี ซอรอล
จะมีอุณหภมู ิสงู กว่านา้

4. จากกิจกรรมตอนที่ 3 สรุปได้วา่ อย่างไร
แนวคาตอบ

ชนดิ ของสสารมผี ลต่อการเปล่ียนแปลง อุณหภูมิ โดยเมื่อ เวลา
ผา่ นไป 3 นาที กลเี ซอรอลมอี ณุ หภูมิเพิ่มขน้ึ สูงกวา่ น้า

5. จากกิจกรรมทงั้ 3 ตอน สรปุ ได้วา่ อย่างไร
แนวคาตอบ
ปัจจัยทีม่ ผี ลตอ่ การเปลี่ยนแปลง อุณหภมู ิ ของสสาร ไดแ้ ก่
ปรมิ าณความร้อนท่ีสสารได้รบั มวลของสสาร และชนดิ ของสสาร

จากคลิปการระเหิดของไอโอดีน แบบจ้าลองอนุภาคของ
ไอโอดีนในสถานะท่ีพบในคลิปดังกล่าวควรมีลักษณะอย่างไร
ให้วาดภาพ พรอ้ มอธบิ าย

แบบจาลองอนุภาคของไอโอดีนในสถานะของแข็ง แบบจาลองอนภุ าคของไอโอดีนในสถานะแก๊ส

กาหนดให้ แทนอนุภาคของสสาร แทนขนาดละทศิ ทางความเรว็ ของอนภุ าค แทนการสน่ั ของอนุภาค

แบบจาลองอนภุ าคของไอโอดนี ใน แบบจาลองอนุภาคของไอโอดีนใน
สถานะของแข็ง สถานะแกส๊

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
จะส่งผลต่ออณุ หภูมิของสสารหรือไม่ อยา่ งไร และ
ปจั จยั ใดบ้างที่มีผลต่อการเปล่ยี นแปลงอุณหภูมขิ อง
สสาร

การสน่ั และการเคลอื่ นท่ีของอนุภาคทาให้เกิดพลังงานความ
รอ้ นในสสาร ซึ่งเราไม่สามารถวดั ได้โดยตรง แตเ่ ราสามารถวดั
ระดับพลังงานความรอ้ นของสสารไดด้ ว้ ยการวัดอุณหภูมโิ ดยใช้
เทอรม์ อมิเตอร์

ความรอ้ นจาเพาะ (Specific Heat) : หมายถงึ ปริมาณความรอ้ นท่พี อดี ท้าใหว้ ัตถุมมี วล 1 กรัมมี
อุณหภมู เิ ปล่ียนแปลงไป 1 องศาเซลเซียส กลา่ วคอื คา่ ความร้อนจ้าเพาะของนา้ นนั มคี า่ เทา่ กับ 1
แคลอรี สว่ นคา่ จ้าเพาะของวัตถุอืน่ ๆ จะบอกเป็นตัวเลขที่แสดงใหท้ ราบวา่ วัตถนุ นั มคี วามจุความ
ร้อนเป็นกเี่ ทา่ ของนา้ ถา้ หากวตั ถุมีการเปลยี่ นจากสถานะหนง่ึ ไปยังอีกสถานะหนง่ึ คา่ ความรอ้ น
จา้ เพาะของวัตถนุ นั ในสถานะของแขง็ จะมีคา่ ประมาณคร่ึงหนงึ่ ของวตั ถเุ ดียวกนั ในสภาพของเหลว
เช่น ค่าความรอ้ นจา้ เพาะของนา้ แขง็ มคี า่ 0.5 cal หมายถึง คา่ ความรอ้ นของน้า (ในสถานะ
ของเหลว) มีคา่ 1 cal

ตาราง 1 ความร้อนจาเพาะของสาร หมายเหตุ : 1 แคลอรี = 4.18 จลู

สาร สถานะ ความร้อนจาเพาะ
แคลอรี/กรัม องศาเซลเซียส จลู /กรัม องศาเซลเซียส

อะลมู ิเนียม ของแขง็ 0.22 0.90
ทองแดง ของแขง็ 0.09 0.39

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
2.00
ไอนา้ แกส๊ 0.48

ร่วม กนั คดิ 1

จากตาราง 1 จงตอบคา้ ถามขอ้ 1-2
1. สารใดมคี ่าความร้อนจา้ เพาะมากทสี่ ดุ และน้อยทีส่ ุดตามล้าดบั
........................................................................................................................................
...............น...า้ ..แ..ล...ะ..ท...อ..ง....ต..า..ม...ล..า..ด...ับ......................................................................................
2. เม่ือสารเหล่านีมีมวลเท่ากัน ไดร้ ับความร้อนในปรมิ าณเทา่ กนั สารเหล่านจี ะมี
อณุ หภูมิเพ่มิ ขนึ เทา่ กนั หรือไม่ อย่างไร และสารใดจะมอี ณุ หภูมิเพิ่มขนึ มากทสี่ ุด
เพราะเหตุใด
.เ.ม..ื่อ...ส..า...ร..เ.ห...ล..่า..น...้มี ..ีม...ว..ล...เ.ท...า่ ..ก..นั....ไ..ด...้ร..บั ..ค...ว..า..ม...ร..้อ..น...ใ..น..ป...ร..มิ...า..ณ....เ.ท..า่...ก..นั....ส...า..ร..เ.ห...ล..่า..น...้จี..ะ...ม..ี........
.อ..ุณ....ห..ภ...มู...เิ .พ...มิ่ ..ข...ึ้น...แ..ต...ก..ต...า่ ..ง..ก..นั....ท...ร..า..บ...ไ.ด...้จ..า...ก..ค..่า...ค..ว..า..ม...ร..อ้...น..จ...า..เ.พ...า..ะ..ข...อ..ง..ส...า..ร...ท...อ..ง..จ...ะ..ม...ี ....
.อ..ุณ....ห..ภ...มู...ิเ.พ...ิม่ ..ข...นึ้...ม..า..ก...ท...ี่ส..ุด....เ.น...่อื..ง..จ...า..ก..ม...ีค..่า...ค..ว..า..ม...ร..้อ..น...จ...า..เ.พ...า..ะ..น...้อ..ย...ท..ี่ส...ุด....โ.ด...ย..ท...อ...ง...1.........
.ก..ร..ัม....ต...้อ..ง..ก..า...ร..ป..ร..ิม...า..ณ....ค..ว...า..ม..ร..้อ...น....0....0...3...แ...ค..ล...อ..ร..ี..ใ.น...ก...า..ร..เ.ป...ล..่ีย...น..อ...ุณ...ห...ภ...มู ..ิ..1...อ...ง..ศ..า...........
.เ.ซ...ล..เ.ซ...ีย..ส...........................................................................................................................

3. ถา้ สสาร 2 ชนดิ มมี วลเท่ากัน สูญเสียความร้อนในปรมิ าณเทา่ กนั อณุ หภมู ทิ ่ี
เปลีย่ นไปของสสารนนั ๆ จะแตกต่างกนั หรอื ไม่ อยา่ งไร
.แ..ต..ก...ต..า่..ง..ก...ัน....ข...น้ึ ..อ...ย..ู่ก...บั ..ค...า่ ..ค..ว...า..ม..ร..อ้...น...จ..า..เ.พ...า..ะ...ข..อ...ง..ส..ส...า..ร..น..นั้....โ..ด...ย..ส..ส...า..ร..ท...มี่ ..คี...ว..า..ม...ร..อ้..น.........
จ...า..เ.พ...า..ะ..ต...า่..ก..ว...า่ ..จ..ะ..ม...อี..ุณ....ห...ภ..ูม...ิล..ด...ล..ง..ม...า..ก..ก...ว..่า..................................................................

4. แก้วน้าสองใบบรรจนุ ้าร้อนอุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส เทา่ กนั ใบแรกบรรจนุ า้ มวล
100 กรัม และใบท่ีสองบรรจุนา้ มวล 200 กรมั ตังไว้ทีอ่ ุณหภูมิหอ้ งเป็นเวลา 20 นาที
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของนา้ ในแก้วทัง 2 ใบจะเหมือนหรอื แตกต่างกันอย่างไร
..แ....ต......ก....ต......่า....ง....ก....นั........ข......ึ้น......อ....ย......ู่ม....ว....ล......ข......อ....ง....น......้า......โ....ด....ย......น....้า....ม......ว....ล........1......0....0........ก....ร....ัม........จ......ะ....ม....ีอ......ณุ ......ห......ภ......ูม....ลิ......ด....ล......ง....ม....า....ก......ก....ว......่า........
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................

การคานวณหาพลงั งานความรอ้ นท่ีทาใหอ้ ณุ หภูมิของสสารเปลยี่ นแปลง
การเปลย่ี นแปลงพลงั งานเมือ่ อณุ หภูมไิ มค่ งที่

ใช้สูตร Q = mc (Δt)
Q = พลังงานความร้อนทไ่ี ดร้ ับหรอื สูญเสยี มหี น่วยเปน็ แคลอรี (cal)
m = มวลของสสาร มีหน่วยเป็น กรัม (g)
c = ความรอ้ นจา้ เพาะของสาร มีหนว่ ยเป็น (cal/g °C )
Δt = อณุ หภูมิของสสารที่เปล่ยี นแปลงไป หรือ

อณุ หภูมิสูงสุด(t2) - อุณหภมู ิต่า้ สุด(t1 )
มีหนว่ ยเป็นองศาเซลเซียส (°C )

ร่วม กนั คดิ 2

1. ความรอ้ นที่ทองสญู เสียมีคา่ กแี่ คลอรี เมื่อทองมวล 100 กรมั มอี ณุ หภูมลิ ดลงจาก 50 องศา
เซลเซยี สเปน็ 20 องศาเซลเซียส (ความรอ้ นจาเพาะของทอง มีคา่ 0.03 แคลอรี/กรัม องศา
เซลเซยี ส)

จากสมการ Q = mcΔt
Q = 100 g x 0.03 cal/g °C x (50 °C - 20 °C)

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
องศาเซลเซียสตอ้ งให้ความรอ้ นแกแ่ ท่งแกว้ นกี้ ่แี คลอรี (ความร้อนจาเพาะของแทง่ แกว้ มีคา่ 0.2
แคลอรี/กรัม องศาเซลเซียส)

จากสมการ Q = mcΔt
Q = 500 g x 0.2 cal/g °C x (200 °C - 25 °C)
Q = 500 g x 0.2 cal/g °C x 175 °C

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
แคลอรี เพอ่ื ให้ทองแดงเริ่มหลอมเหลว (จุดหลอมเหลวของทองแดง มคี า่ 1,083
องศาเซลเซยี ส ความรอ้ นจาเพาะของทองแดง มคี ่า 0.09 แคลอร/ี กรัม องศา
เซลเซียส)

จากสมการ Q = mcΔt
Q = 100 g x 0.09 cal/g °C x (1,083 °C - 30 °C)
Q = 100 g x 0.09 cal/g °C x 1,053 °C
Q = 9,477 cal
ตอ้ งใหค้ วามร้อนแก่ทองแดง 9,477 แคลอรี

4. วางน้าร้อนมวล 200 กรมั อณุ หภูมิ 90 องศาเซลเซยี ส ไวจ้ นอุณหภมู ิลดลง 70
องศาเซลเซยี ส ความรอ้ นทน่ี า้ ร้อนสญู เสียไปสามารถนาไปทาใหเ้ อทานอลมวล 400
กรัม มอี ณุ หภูมิเพม่ิ ขน้ึ ได้กี่องศาเซลเซยี ส (ความรอ้ นจาเพาะของนา้ และเอทานอล
มคี ่า 1 และ 0.59 แคลอรี/กรมั องศาเซลเซียส ตามลาดับ)

หาปริมาณความร้อนทน่ี ้าสูญเสยี ออกมา
จากสมการ Q = mcΔt
Q = 200 g x 1 cal/g °C x 70 °C
Q = 14,000 cal
นา้ สญู เสียความรอ้ นปริมาณ 14,000 แคลอรี
หาอุณหภมู ิที่เพิ่มขน้ึ ของเอทานอล เม่อื ใหค้ วามร้อน 14,000 แคลอรี

จากสมการ Q = mcΔt

14,000 cal = 400 g x 0.59 cal/g °C x Δt
14,000 cal = 236 cal/ °C x Δt
14,000 cal = Δt
236 cal/ °C
59.3 oC = Δt
ดังนน้ั เอทานอลจะมีอุณหภูมเิ พม่ิ ขึน้ 59.3 องศาเซลเซยี ส

เทอร์มอมิเตอรท์ ใ่ี ชว้ ดั อณุ หภูมิโดยทว่ั ไป มอี ย่หู ลายหนว่ ย
1. เซลเซยี ส เปน็ หนว่ ยวดั อณุ หภูมิทกี่ ้าหนดให้จุดเยือกแขง็ อย่ทู ่ี 0 องศา
เซลเซยี ส จุดเดือดอยูท่ ี่ 100 องศาเซลเซยี ส ใช้ตัวย่อ๐C
2. ฟาเรนไฮต์ เป็นหนว่ ยวดั อุณหภมู ิทก่ี า้ หนดใหจ้ ุดเยอื กแขง็ อยู่ที่ 32 องศา
เซลเซยี สจดุ เดือดอยทู่ ี่ 212 องศาฟาเรนไฮต์ ใชต้ วั ยอ่ ๐F
3. เคลวนิ เปน็ หนว่ ยวดั อณุ หภูมทิ ก่ี า้ หนดให้จุดเยือกแขง็ อยทู่ ี่ 273 เคลวนิ
จุดเดือดอย่ทู ่ี 373 เคลวนิ ใชต้ วั ยอ่ K

= K-273

C แทนอณุ หภูมใิ นหนว่ ย องศาเซลเซยี ส
F แทนอุณหภมู ใิ นหน่วยองศาฟาเรนไฮต์
K แทนอุณหภูมใิ นหน่วยเคลวนิ
R แทนอุณหภมู ใิ นหนว่ ยโรเมอร์

โจทย์เพ่มิ เตมิ = K-273

ในบทเรยี นนนี ักเรียนทราบถึงความสัมพนั ธ์
ระหว่างมวลความร้อนจา้ เพาะและอุณหภูมิ
ทเ่ี ปลยี่ นไปของสสารกับปริมาณความรอ้ นที่
ใช้ในการเปลี่ยนอณุ หภูมิของสสารและ
คา้ นวณปริมาณความรอ้ นทีใ่ ช้ในการเปลย่ี น
อณุ หภมู ิและปริมาณต่าง ๆ ทเ่ี กี่ยวข้องได้
จากขอ้ มลู ทก่ี ้าหนดใหไ้ ดแ้ ล้วนะคะ

พบกนั ใหม่ในเรื่องที่ 3 ความร้อนกับการขยายตัวและหดตวั
ของสสารคะ่