ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ข่าววิทยาศาสตร์
ภาพยนตร์วิทยาศาสตร์
เรื่องน่ารู้
พจนานุกรม
นักวิทยาศาสตร์
คำถามวิทยาศาสตร์
สีสันวิทยาศาสตร์
การทดลองวิทยาศาสตร์
บทเรียน / แบบฝึกหัด
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกวิทยาศาสตร์ | บทเรียน | บทเรียน

บทเรียน
   

วิทยาศาสตร์ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 : งานและพลังงาน
 
ระดับชั้น : มัธยมต้น

งานและพลังงาน


งาน

งาน (work) จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีแรงกระทำให้วัตถุเกิดการเคลื่อนที่ไปตามแนวแรง การออกแรงกระทำจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับมวลของวัตถุ ถ้าวัตถุมีมวลมาก ก็ต้องออกแรงกระทำมาก และถ้าออกแรงจนทำให้วัตถุเคลื่อนที่ไปได้เป็นระยะทางไกลๆ จะเกิดงานมากด้วย

งาน เป็นปริมาณที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของวัตถุเนื่องจากแรงกระทำ ขนาดของงาน ขนาดของงานของแรงใดมีค่าเท่ากับผลคูณระหว่างขนาดของแรงนั้นกับระยะของการเคลื่อนที่ในช่วงพิจารณาซึ่งอยู่ในแนวแรง หรือ W = Fs

ภาพ : แสดงลักษณะที่เกิดงานและไม่เกิดงาน

การคำนวณเกี่ยวกับงาน

ซึ่งค่าของงานที่เกิดขึ้นสามารถคำนวณได้ ดังนี้

งาน   =   แรง   x   ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ไปตามแนวที่แรงกระทำ

W   =   Fs

ในการคำนวณหางานจะต้องคำนึงถึงหน่วยของงาน โดยระบุหน่วยที่ใช้ในการคำนวณหางานดังนี้

งาน       มีหน่วยเป็น       นิวตัน - เมตร หรือ จูล

แรง       มีหน่วยเป็น       นิวตัน

ระยะทาง     มีหน่วยเป็น     เมตร

หน่วยของงาน   =   หน่วยของแรง  Χ  หน่วยของระยะทาง

งาน (นิวตัน-เมตร)   =   แรง (นิวตัน)  Χ  ระยะทางในแนวที่แรงกระทำ (เมตร)

กำหนดให้ 1 กิโลกรัม เท่ากับ 9.8 นิวตัน

พลังงาน

พลังงาน (energy) มีส่วนเกี่ยวข้องในชีวิตประจำวันเป็นอย่างมาก ซึ่งพลังงานมีหลายรูปแบบ พลังงานกลเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับแรงและการเคลื่อนที่ ผลรวมของพลังงานศักย์และพลังงานจลน์ เรียกว่า พลังงานกล โดยพลังงานจลน์เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับความเร็วของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ ส่วนพลังงานที่สะสมในวัตถุอันเนื่องมาจากตำแหน่งของวัตถุที่สูงจากพื้นโลกหรือระดับอ้างอิง จะเรียกว่า พลังงานศักย์โน้มถ่วง และเรียกพลังงานที่สะสมในวัตถุที่มีระยะยืดหรือระยะหดจากตำแหน่งสมดุลว่า พลังงานศักย์ยืดหยุ่น พลังงานสามารถเปลี่ยนแปลงจากพลังงานรูปหนึ่งไปเป็นพลังงานอีกรูปหนึ่งได้

พลังงาน คือ เป็นความสามารถในการทำงาน ซึ่งมีอยู่ด้วยกันหลายรูปแบบ เช่น พลังงานความร้อน พลังงานแสง พลังงานเสียง พลังงานไฟฟ้า เป็นต้น พลังงานในรูปแบบต่างๆ เหล่านี้ สามารถเปลี่ยนแปลงรูปของพลังงานรูปหนึ่งไปยังอีกรูปหนึ่งได้

นักวิทยาศาสตร์ได้จัดรูปแบบพลังงานตามความสัมพันธ์ในการเปลี่ยนรูปของพลังงาน

พลังงานศักย์ (potential energy) เป็นพลังงานที่ถูกสะสมอยู่ วัตถุจะมีพลังงานศักย์เพิ่มขึ้นขณะที่มันถูกยกสูงขึ้น ถูกบีบอัด หรือถูกยืด พลังงานนี้จะถูกสะสมไว้จนกระทั่งถูกปล่อยออก การดึงสายธนูเป็นการทำให้เกิดพลังงานศักย์ เมื่อปล่อยสายธนู พลังงานนี้จะถูกถ่ายโอนให้แก่ลูกศร ขณะที่ลูกศรเคลื่อนไป พลังงานศักย์จะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์

  • พลังงานกล   =   พลังงานจลน์   +   พลังงานศักย์โน้มถ่วง

  • พลังงานจลน์   +   พลังงานศักย์โน้มถ่วง   =   ค่าคงที่

  • ถ้าพลังงานจลน์มาก พลังงานศักย์จะน้อย

  • ถ้าพลังงานจลน์น้อย พลังงานศักย์จะมาก
พลังงานศักย์โน้มถ่วง (gravitational potential energy) เป็นพลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุ ที่อยู่สูงจากพื้นโลกขึ้นไป และวัตถุนั้นอยู่ในสนามแรงโน้มถ่วงของโลก วัตถุที่อยู่ห่างจากผิวโลก จะได้รับแรงโน้มถ่วงจากโลก เพื่อดึงวัตถุเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก เกิดเป็นค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วง

ปัจจัยที่มีผลต่อพลังงานศักย์โน้มถ่วง คือ

  1. มวลของวัตถุ วัตถุที่มีมวลมาก แรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อวัตถุนั้นจะมาก ทำให้ค่าของพลังงานศักย์โน้มถ่วงมาตามไปด้วย


  2. ตำแหน่งที่อยู่ของวัตถุ เป็นระยะความสูงของวัตถุที่อยู่ห่างจากผิวโลก วัตถุที่อยู่ห่างจากผิวโลกมากจะสะสมค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วงไว้มาก ดังนั้น วัตถุที่อยู่สูงจะมีค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วงมากกว่าวัตถุที่อยู่ในระดับต่ำกว่า เมื่อวัตถุอยู่ ณ ตำแหน่งสูงสุดจะมีค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วงมากที่สุด และเมื่อวัตถุตกถึงผิวโลกจะมีค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วงหรือมีค่าพลังงานศักย์โน้มถ่วงเป็นศูนย์นั่นเอง

พลังงานจลน์ (kinetic energy) เป็นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ ซึ่งวัตถุจะมีการเคลื่อนที่ที่แตกต่างออกไป เช่น น้ำไหล การพัด การหมุนของลูกข่าง

ปัจจัยที่มีผลต่อพลังงานจลน์ คือ

  1. มวลของวัตถุ วัตถุที่มีค่าของมวลมากจะมีพลังงานจลน์มาก


  2. ความเร็วในการเคลื่อนที่ของวัตถุ วัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจะมีพลังงานจลน์มากด้วย
พลังงานกล ประกอบด้วยพลังงาน 2 ชนิด คือ พลังงานจลน์กับพลังงานศักย์โน้มถ่วง ซึ่งสามารถเปลี่ยนรูปกลับไปกลับมาระหว่างกันและกันได้ ทำให้เกิดสมดุลของพลังงานขึ้น


จากภาพอธิบายได้ว่า ขณะวัตถุอยู่ในตำแหน่งสูงสุด วัตถุจะหยุดนิ่ง พลังงานศักย์โน้มถ่วงจะมีค่าสูงสุดส่วนพลังงานจลน์จะมีค่าต่ำสุดคือ เท่ากับศูนย์ เมื่อวัตถุเริ่มเคลื่อนที่ พลังงานศักย์โน้มถ่วงจะเริ่มลดลง เนื่องจากพลังงานโน้มถ่วงเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ และขณะวัตถุเคลื่อนที่ต่ำลงมาจนถึงตำแหน่งต่ำสุด พลังงานจลน์กลับมีค่าสูงสุด ส่วนพลังงานศักย์โน้มถ่วงมีค่าต่ำสุด คือ เท่ากับศูนย์ เนื่องจากพลังงานศักย์โน้มถ่วงทั้งหมดเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์นั่นเอง

กฎการอนุรักษ์พลังงาน

กฎการอนุรักษ์พลังงาน กล่าวว่า "พลังงานไม่สามารถสร้างขึ้นมาใหม่ หรือทำให้สูญหายไปได้ แต่พลังงานสามารถเกิดการถ่ายโอนระหว่างพลังงานด้วยกันได้ หรือการเปลี่ยนรูปพลังงานได้นั่นเอง" ในการนำพลังงานไปใช้ประโยชน์จึงต้องคำนึงถึงหลักการเปลี่ยนรูปของพลังงานอย่างคุ้มค่า การเปลี่ยนรูปพลังงาน เช่น

  1. การเปลี่ยนรูปของพลังงานจากแสงอาทิตย์ แสงอาทิตย์เป็นต้นกำเนิดของพลังงานในโลก โดยเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานเคมี แล้วเก็บสะสมไว้ในรูปเชื้อเพลิง เช่น ฟืน ถ่าน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ เมื่อนำเชื้อเพลิงเหล่านี้ไปเผาไหม้ พลังงานเคมีจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนและพลังงานแสงต่อไป

    ภาพ : การเปลี่ยนแปลงพลังงานจากแสงอาทิตย์

    พลังงานแสงยังเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ โดยอาศัยอุปกรณ์ที่เรียกว่า เซลล์สุริยะ (solar cell)


  2. การเปลี่ยนรูปพลังงานไฟฟ้า พลังงานจลน์จากน้ำ สามารถนำไปใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ โดยอาศัยอุปกรณ์ที่เรียกว่า ไดนาโม เมื่อนำกระแสไฟฟ้าไปใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดต่างๆ พลังงานไฟฟ้าก็จะเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปอื่นๆ ดังนี้

กฎการอนุรักษ์พลังงาน กับการนำไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน

  1. การคมนาคมทางอากาศ การเคลื่อนที่และการขึ้นลงของเครื่องบิน จะเกี่ยวข้องกับการลดระดับหรือเพิ่มระดับความสูงของเครื่องบิน

  2. ระบบการจ่ายน้ำประปาไปตามบ้านเรือน จะปล่อยน้ำจากถังพักน้ำ ซึ่งตั้งอยู่ในระดับสูงให้ไหลจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำกว่าตามแรงโน้มถ่วงของโลก

  3. การเก็บกักน้ำในอ่างเก็บน้ำ เพื่อระบายน้ำไปสู่ท้องที่ที่ทำการเกษตรในยามขาดแคลนน้ำ

  4. การทำงานของลิฟต์ ที่ใช้ขนลำเลียงคนและสิ่งของขึ้นลงในตึกสูงๆ

  5. กระเช้าไฟฟ้า ซึ่งใช้ข้ามแม่น้ำ ใช้เดินทางระหว่างอาคาร หรือนั่งพักผ่อนชมทิวทัศน์ในสวนสนุก

  6. การทำงานของเครื่องเล่นต่างๆ ในสวนสนุก เช่น เรือไวกิ้ง ชิงช้าสวรรค์ เป็นต้น

  7. การใช้พลังงานน้ำจากเขื่อนกักเก็บน้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้า โดยนำพลังงานน้ำหมุนไดนาโม เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าส่งไปใช้ตามบ้านเรือน เช่น เขื่อนภูมิพล จังหวัดตาก เป็นต้น
พลังงานความร้อน

พลังงานความร้อน เป็นพลังงานที่สามารถถ่ายเทจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ อันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ เมื่อวัตถุดูดกลืนพลังงานความร้อนจะทำให้วัตถุมีอุณหภูมิสูงขึ้น จึงเกิดการถ่ายเทพลังงานความร้อนให้กับวัตถุอื่นที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า ซึ่งต้นกำเนิดของพลังงานความร้อนมาจากดวงอาทิตย์ การลุกไหม้ของเชื้อเพลิง และจากพลังงาน

พลังงานความร้อนกับอุณหภูมิ

อุณหภูมิ (temperature) คือ ระดับความร้อนในเนื้อของวัตถุ ทราบได้จากการวัดด้วยเทอร์มอมิเตอร์ ซึ่งมีอยู่หลาบแบบ เทอร์โมมิเตอร์จะบอกระดับความร้อน

น้องๆ ทราบหรือไม่ว่า เราใช้อุปกรณ์อะไรในการวัดอุณหภูมิ? อุปกรณ์ที่เราใช้วัดอุณหภูมิก็คือ เทอร์โมมิเตอร์ นั่นเอง เราใช้เทอร์โมมิเตอร์เพื่อวัดอุณหภูมิ โดยมีหลักการใช้ที่เราควรจำ คือ

การใช้เทอร์โมมิเตอร์วัดอุณหภูมิ

  • จุ่มเทอร์โมมิเตอร์ในของเหลวที่ต้องการวัด โดยให้แท่งเทอร์โมมิเตอร์อยู่ในแนวดิ่ง

  • ให้กระเปาะของเทอร์โมมิเตอร์จุ่มอยู่ในของเหลว โดยไม่ให้ตัวกระเปาะสัมผัสกับภาชนะที่บรรจุ

  • ในการอ่านค่าของอุณหภูมิต้องรอให้ระดับของเหลวในเทอร์โมมิเตอร์มีการขยายตัว หรือหดตัวคงที่เสียก่อน และให้ระดับของเหลวในเทอร์โมมิเตอร์ตรงกับระดับสายตา
พลังงานความร้อนกับการเปลี่ยนสถานะของสาร

สารที่ได้นำพลังงานความร้อนที่ได้รับไปใช้ในการเปลี่ยนสถานะ ซึ่งเราเรียกว่า ความร้อนแฝงของสาร

ปริมาณความร้อนที่นำไปใช้ในการเปลี่ยนสถานะของสารจำนวน 1 กิโลกรัม เรียกว่า ค่าความร้อนแฝงของสาร ในการเปลี่ยนสถานะของสารจะมีความสัมพันธ์กับพลังงานความร้อนใน 2 ลักษณะคือ

  • การดูดพลังงานความร้อน คือ สารนั้นต้องการให้พลังงานความร้อนในการเพิ่มอุณหภูมิหรือเปลี่ยนสถานะ โดยการสลายแรงยึดเหนี่ยวของอนุภาค

  • การคายพลังงานความร้อนของสาร คือ สารนั้นไม่ต้องการใช้พลังงานความร้อน แต่ต้องการลดอุณหภูมิและเปลี่ยนสถานะโดยการสร้างแรงยึดเหนี่ยวของอนุภาค
เนื่องจากอุณหภูมิมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของน้ำ "เมื่อน้ำแข็งได้รับพลังงานความร้อน อุณหภูมิจะไม่เปลี่ยนแปลง เนื่องจากน้ำแข็งนำความร้อนไปใช้ในการเปลี่ยนสถานะ ซึ่งเรียกค่าพลังงานที่ใช้ในการเปลี่ยนสถานะของน้ำแข็งเป็นน้ำว่า ความร้อนแฝงของการหลอมเหลว เมื่อให้ความร้อนต่อไปเรื่อยๆ น้ำจะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น แต่สถานะยังเป็นของเหลวเหมือนเดิม เมื่อน้ำเดือดอุณหภูมิจะคงที่อีกครั้ง แต่สถานะเปลี่ยนจากของเหลว เป็นไอ เรียกว่า ค่าความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ"

ในสารทุกชนิดจะมีค่าความร้อนแฝง 2 ค่าที่แตกต่างกัน โดยค่าความร้อนแฝงที่กลายเป็นไอ จะมีค่ามากกว่า ความร้อนแฝงของการหลอมเหลวเสมอ

แผนภาพ : แสดงการเปลี่ยนสถานะของน้ำ


การถ่ายโอนพลังงานความร้อน

การถ่ายโอนพลังงานความร้อน เป็นการถ่ายเทพลังงานระหว่างที่สองแห่งที่มีอุณหภูมิแตกต่างกัน ด้วยวิธีการนำความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน จากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า จนกระทั่งอุณหภูมิทั้งสองบริเวณเท่ากัน จึงหยุดการถ่ายเทพลังงาน ลักษณะของการถ่ายโอนพลังงานความร้อนมี 3 แบบ ดังนี้

  • การนำความร้อน

  • การพาความร้อน

  • การแผ่รังสีความร้อน
การนำความร้อน

เป็นการถ่ายโอนพลังงานความร้อนด้วยการที่พลังงานความร้อนเคลื่อนที่ผ่านวัตถุที่เป็นตัวกลางซึ่งอยู่กับที่ โดยส่งผ่านความร้อนต่อๆ กันไปจนปลายทาง

วัตถุที่มีสมบัติในการถ่ายโอนพลังงานความร้อนได้รวดเร็ว จัดเป็นตัวนำที่ดี
วัตถุอยู่กับที่ ความร้อนเคลื่อนที่ผ่านไป

  1. ตัวนำความร้อน คือ วัตถุที่ยอมให้พลังงานความร้อนเคลื่อนที่ผ่านไปได้ โลหะทุกชนิดมีสมบัติเป็นตัวนำความร้อน โดยเฉพาะเงิน นำความร้อนได้ดีที่สุด


  2. ฉนวนความร้อน คือ วัตถุที่ไม่ยอมให้พลังงานความร้อนผ่านไปได้ อโลหะทั้งหลายล้วนมีสมบัติเป็นฉนวนความร้อน ไม่ว่าจะเป็น ไม้ แก้ว พลาสติก ยกเว้นแกรไฟต์ที่เป็นตัวนำความร้อน
การพาความร้อน

การพาความร้อน เป็นการถ่ายโอนพลังงานความร้อนที่ต้องอาศัยตัวกลาง โดยที่ตัวกลางเคลื่อนที่ติดไปกับพลังงานความร้อนด้วย เช่น การต้มน้ำ ความร้อนจากด้านล่างภาชนะถูกพาขึ้นมาด้านบนของภาชนะได้ เนื่องจากของเหลวและก๊าซ เมื่อได้รับพลังงานความร้อน จะขยายตัวลอยสูงขึ้น จึงพาความร้อนจากด้านล่างขึ้นมายังด้านบนของภาชนะได้

การถ่ายโอนความร้อนที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ ได้แก่ การเกิดลม ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ในอากาศ โดยอากาศร้อนจะขยายตัวและลอยสูงขึ้น ในขณะที่อากาศเย็นจะเคลื่อนเข้าไปแทนที่ เช่น การเกิด "ลมบกลมทะเล"

ซึ่งการถ่ายโอนความร้อน โดยการพาความร้อน มีอากาศเป็นตัวกลาง หรืออนุภาคของตัวกลางนั้น เป็นตัวพาความร้อน

การแผ่รังสีความร้อน

เป็นการถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากบริเวณที่ร้อนกว่าไปยังบริเวณที่เย็นกว่าได้โดยไม่ต้องมีตัวกลาง ดังนั้นในสุญญากาศก็สามารถเกิดการแผ่รังสีความร้อนได้ เช่น การแผ่รังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์มายังโลก ความร้อนจากกองไฟที่แผ่รังสี ความร้อนเป็นรัศมีออกมาโดยรอบแหล่งกำเนิด เป็นต้น ภาพตัวอย่างการแผ่รังสีความร้อน

จากนั้น น้องๆ มาศึกษาเพิ่มเติมเรื่อง การถ่ายเทความร้อน

สมดุลความร้อน

สมดุลความร้อน เป็นการถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากวัตถุที่มีพลังงานความร้อนภายในสูงให้กับวัตถุที่มีพลังงานความร้อนภายในต่ำกว่า จนอุณหภูมิภายในของวัตถุทั้งสองเท่ากันด้วยวิธีหารนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสีความร้อน

เมื่อวัตถุได้รับความร้อนด้วยการถ่ายโอนความร้อนจากต้นกำเนิดไม่ว่าจะด้วยวิธีการใดก็ตาม จะส่งผลให้วัตถุมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ สถานะ และขนาดของวัตถุได้ ซึ่งควรจะระมัดระวังในการที่จะนำไปใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวันต่อไป

จากนั้นน้องดูภาพ สมดุลความร้อน ต่อไปนี้


จากภาพ สรุปว่า "น้ำในขวดรูปกรวยมีพลังงานความร้อนสูงกว่าน้ำในบีกเกอร์ จึงถ่ายโอนพลังงานความร้อนให้กับน้ำในบีกเกอร์ จนมีอุณหภูมิเท่ากัน จึงหยุดถ่ายเทพลังงาน เรียกว่า สมดุลความร้อน นั่นเอง"

พลังงานความร้อนกับการขยายตัวของวัตถุ

เมื่อวัตถุได้รับพลังงานความร้อนจะขยายตัว และเมื่อวัตถุคายความร้อนจะหดตัวได้ วัตถุต่างชนิดกันจะขยายตัวได้ไม่เท่ากัน เมื่อให้พลังงานความร้อนเท่ากัน ของแข็งจะขยายตัวได้น้อยกว่าของเหลวและก๊าซตามลำดับ

ของแข็งต่างชนิดกันจะขยายตัวได้ไม่เท่ากัน ของเหลวต่างชนิดกันก็ขยายตัวได้ไม่เท่ากัน แต่ก๊าซต่างชนิดกันขยายตัวได้เท่ากัน

น้ำ มีการขยายตัวและหดตัวแตกต่างจากสารอื่น เนื่องจากเมื่อลดอุณหภูมิลงจนถึง 4 องศาเซลเซียสน้ำจะมีความหนาแน่นน้อยที่สุด แต่เมื่อลดอุณหภูมิลงจนต่ำกว่า 4 องศาเซลเซียส น้ำจะกลับมาขยายตัวมากขึ้น

การขยายตัวของวัตถุ เกิดจาก

  • วัตถุจะขยายตัวเมื่อเพิ่มความร้อน หดตัวเมื่อลดความร้อน

  • วัตถุในสถานะของแข็งเป็นการเพิ่มหรือลดขนาด

  • วัตถุในสถานะของเหลวและก๊าซเป็นการเพิ่มหรือลดปริมาณ
การดูดกลืนแสงและการคายความร้อนของวัตถุ

การแผ่รังสีความร้อนก่อให้เกิดพลังงานรังสีความร้อนเป็นส่วนใหญ่ที่เรียกว่า รังสีอินฟาเรด ซึ่งเป็นรังสีที่มองไม่เห็น เมื่อรังสีตกลงบนวัตถุ วัตถุนั้นจะดูดกลืนพลังงานความร้อนบางส่วนไว้ ทำให้พลังงานความร้อนและอุณหภูมิภายในวัตถุเพิ่มขึ้น

ซึ่งวัตถุใดมีสีเข้มก็จะดูดกลืนรังสีอินฟาเรดและคายรังสีอินฟาเรดที่ทำให้เกิดพลังงานความร้อนแก่วัตถุได้ดีกว่าวัตถุที่มีสีอ่อน

ประโยชน์ของการดูดกลืนแสงและคายความร้อนของวัตถุ

  1. ทำตู้อบพลังแสงอาทิตย์ โดยใช้หลักการดูดกลืนความร้อนและการเก็บกักความร้อน ทำให้ภายในตู้อบมีพลังงานความร้อนสูงกว่าปกติ


  2. กล่องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ โดยใช้หลักการรับพลังงานจากแสงอาทิตย์โดยตรง ด้วยการนำผลิตภัณฑ์ที่ต้องการทำให้แห้งมาตากแดด เพื่อรับแสงอาทิตย์โดยตรง และจัดทำอุปกรณ์ขึ้นป้องกันฝุ่น ผง และน้ำค้างได้


  3. เครื่องกลั่นน้ำพลังแสงอาทิตย์ โดยใช้หลักการดูดพลังงานแสงอาทิตย์ ด้านในตู้ทำด้วยวัสดุดูดแสงสีดำ ซึ่งจะดูดพลังงานจากแสงอาทิตย์ไว้จนเกิดความร้อนและทำให้น้ำที่บรรจุอยู่ภายในระเหยสู่ด้านบน จากนั้นไอน้ำจะคายความร้อนออกเมื่อกระทบกับกระจกด้านบนและควบแน่นกลายเป็นหยดน้ำบริสุทธิ์ในที่สุด


  4. การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ มีหลักการ โดยเริ่มจากใช้ขั้วไฟฟ้าต่างชนิดกัน เมื่อขั้วไฟฟ้าทั้งสองได้รับพลังงานแสงอาทิตย์จะเกิดความต่างศัก์ของกระแสไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสอง จึงเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้นในวงจร และเรียกเครื่องมือที่ใช้เปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานไฟฟ้าว่า เซลล์สุริยะ


  5. การเลือกสีผ้าเพื่อสวมใส่ในฤดูร้อน ควรเลือกเสื้อผ้าที่มีสีอ่อน เพราะสีอ่อนจะไม่ดูดความร้อนมาก เมื่อสวมใส่จะรู้สึกเย็นสบาย


  6. การเลือกสีทาภายในบ้านหรืออาคาร ให้เลือกสีที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม เช่น บ้านในเขตร้อน ควรเลือกทาสีภายในบ้านเป็นสีอ่อน เพราะจะดูดกลืนความร้อนน้อย ทำให้รู้สึกเย็นสบาย


ที่มาข้อมูล : - หนังสือแบบเรียนวิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 (สสวท) กระทรวงศึกษาธิการ
- คู่มือครูสาระการเรียนรู้พื้นฐาน กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 (สสวท) กระทรวงศึกษาธิการ
จำนวนคนอ่าน 60507 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved