พลังงาน บทที่ 6. ผศ.ดร.จันทร์เพ็ญ มีนคร

พลังงาน (Energy) Energy มาจากภาษากรีกว่า Energeir แปลว่า Activity, Operation พลังงาน คือ ความสามารถในการทำงาน และในการเคลื่อนที่ มีหน่วยเป็น จูล และ แคลอรี่

พลังงานมี 2 รูปแบบหลักๆ 1.พลังงานจลน์ (Kinetic Energy) 2.พลังงานศักย์ (Potential Energy) - เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน

กฎการอนุรักษ์พลังงาน พลังงานไม่มีทางหายไปไหน มีแต่การเปลี่ยนไปเป็นรูปอื่นเท่านั้น เช่น พลังงานศักย์ <---> พลังงานจลน์

พลังงานจลน์ คือ พลังงานที่เกิดขึ้นเมื่อวัตถุมีการเคลื่อนที่ขึ้นอยู่กับ มวล และ ความเร็ว ของวัตถุ

100 กม./ชม. 50 กม./ชม.

พลังงานศักย์ คือ พลังงานที่สะสมอยู่ในวัตถุเพื่อพร้อมที่จะใช้ทำงาน แบ่งได้เป็น. พลังงานศักย์โน้มถ่วง พลังงานศักย์ยืดหยุ่น

พลังงานศักย์โน้มถ่วง เกิดจากแรงโน้มถ่วงของโลก ยกวัตถุลอยขึ้นสูงจากพื้นก็จะเกิดพลังงานศักย์โน้มถ่วงขึ้น

พลังงานศักย์ยืดหยุ่น เกิดจากการยืดหรือหดตัวของวัตถุที่มีความยืดหยุ่น เช่น สปริง, หนังยาง พลังงานศักย์ยืดหยุ่น พลังงานแรกที่มนุษย์รู้จักใช้คือ พลังงานกล จากร่างกายตนเอง ต่อมาจึงเริ่มใช้อุปกรณ์ต่างๆ ทำให้เกิดการใช้ พลังงานศักย์ยืดหยุ่น

พลังงานความร้อน มนุษย์รู้จักไฟจากการที่เกิดฟ้าผ่าลงยังต้นไม้ ใช้ไฟในการปรุงอาหาร ใช้ไฟในการเผาดินให้แข็งขึ้น เพื่อใช้ทำภาชนะ และ อาวุธ

การค้นพบ ถ่านหิน ถ่านหิน เกิดจากซากพืชซากสัตว์ที่ทับถมกันมาเป็นเวลานาน ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการให้พลังงานความร้อน

เครื่องจักรไอน้ำ สร้างขึ้นครั้งแรกโดย โทมัส นิวคอแมน และพัฒนาให้ใช้งานได้จริงโดย เจมส์ วัตต์ใช้ครั้งแรกในการทำเครื่องทอผ้า โดยการต้มน้ำให้เดือดจนเกิดไอน้ำ แล้วใช้แรงดันของไอน้ำพุ่งไปดันกลไก ให้เครื่องจักรทำงาน

พลังงานความร้อน พลังงานจลน์ของไอน้ำ พลังงานกล

เครื่องจักรไอน้ำ ทำให้เกิดการปฏิวัติอุตสาหกรรมขึ้นจากงานทำมือ ไปสู่ การใช้เครื่องจักรผลิตนิโคลา โจเซฟ ซูโญ ประดิษฐ์รถยนต์ไอน้ำ

พลังงานจากเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ ข้อเสียคือ เปลืองเชื้อเพลิงในการต้มน้ำ (ถ่านหิน) เกิดมลภาวะจากการเผาฟืนเพื่อต้มน้ำ ต้องบรรทุกถ่านหินจำนวนมากไปพร้อมพาหนะด้วย เกิดจากซากพืชซากสัตว์ที่ทับถมกันมาเป็นเวลานาน ผ่านทั้งความร้อนและความดันสูง เช่นถ่านหิน, น้ำมัน, ก๊าซธรรมชาติ

ถ่านหิน น้ำมันปิโตรเลียม ค้นพบเป็นอย่างแรก ใช้ในเครื่องจักรไอน้ำ เผาไหม้แล้วทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำมันปิโตรเลียม ค้นพบที่ตะวันออกกลาง เนื่องจากความบังเอิญ ที่คนไปจุดไฟบริเวณที่มีน้ำมันไหล จนเกิดไฟลามขึ้น จึงเรียกว่า น้ำพ่นไฟเผาไหม้แล้วทำให้เกิด คาร์บอนไดออกไซด์

ก๊าซธรรมชาติ เป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่สะอาดกว่าถ่านหิน, น้ำมัน เช่น NGV, LPG ถึงอย่างไรทั้ง ถ่านหิน, น้ำมัน, ก๊าซธรรมชาติ ก็มีวันที่จะหมดไปจากโลก

พลังงานไฟฟ้า เทลิส เป็นคนแรกที่พบไฟฟ้าสถิต แต่ยังไม่มีความรู้พอ เบนจามิน แฟรงกลิน ค้นพบการมีอยู่ของไฟฟ้า จากปรากฏการณ์ฟ้าแลบ

พลังงานไฟฟ้า เมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่านขดลวดจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น ไดนาโมคือเครื่องมือซึ่งเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า มอเตอร์เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล

หลักการ เมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่านขดลวด ขดลวดจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น ปัจจุบัน ไฟฟ้าจึงเป็นพลังงานที่สำคัญ ต้องทำการเปลี่ยนรูปแบบของพลังงานต่างๆมาเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยผ่านไดนาโม ไดนาโม

โรงงานไฟฟ้า ใช้การหมุนเพื่อทำให้ไดนาโมผลิตกระแสไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังลม (กังหันลมหมุน) โรงไฟฟ้าพลังน้ำ (น้ำในเขื่อนหมุนกังหัน) โรงไฟฟ้าพลังความร้อน (ต้มน้ำจนเกิดไอน้ำไปหมุนกังหัน)

พลังงานแสงอาทิตย์ เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ เป็น พลังงานไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยีสารกึ่งตัวนำแสงอาทิตย์เป็นพลังงานอนันต์ ที่ไม่มีวันหมด ปัจจุบันนี้โดยส่วนมากเราต้องการนำพลังงานจากแหล่งต่างๆ เพื่อ นำไปใช้งานโดยการให้ความร้อน เช่น เครื่องยนต์ นำไปใช้งานโดยการให้ความร้อน เช่น เครื่องยนต์

พลังงานทดแทน คือพลังงานที่ปัจจุบันนำมาใช้ทดแทน ถ่านหิน, น้ำมันปิโตรเลียม ที่จะหมดไปจากโลก เช่นน้ำมันแก๊สโซฮอล์ (เบนซิน+แก๊สชีวมวล), แก๊สธรรมชาติ, พลังงานจากขยะรวมไปถึงพลังงานลม, น้ำ, แสงอาทิตย์

พลังงาน แบ่งตามแหล่งที่ได้มา จะแบ่งได้เป็น 1.พลังงานสิ้นเปลือง (Waste Energy) 2.พลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy)

พลังงานสิ้นเปลือง คือพลังงานจากแหล่งพลังงานที่ใช้แล้วหมดไป เช่น ถ่านหิน, น้ำมันปิโตรเลียม, ก๊าซธรรมชาติ, ชีวมวล, ขยะ 1. น้ำมันเชื้อเพลิงฟอสซิล เกิดจากซากพืชซากสัตว์ที่ทับถมกันมาเป็นเวลานาน ผ่านทั้งความร้อนและความดันสูงจนกลายสภาพมาเป็น น้ำมันดิบ และ แก๊สธรรมชาติ ซึ่งเรียกรวมว่า ปิโตรเลียม

น้ำมันเชื้อเพลิงฟอสซิล ก่อนจะใช้ประโยชน์ได้ ต้องนำปิโตรเลียมที่มีมาผ่าน หอกลั่น เพื่อแยกผลิตภัณฑ์ต่างๆออกจากกันเสียก่อน จึงจะนำไปใช้งานได้แต่ในหัวข้อนี้จะกล่าวถึง ผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในสถานะของเหลว เท่านั้น

1. น้ำมันเชื้อเพลิงฟอสซิล 1.1 น้ำมันเบนซิน 1.2 น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินใบพัด 1.3 น้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินไอพ่น 1.4 น้ำมันก๊าด 1.5 น้ำมันดีเซล 1.6 น้ำมันเตา 1.7 ยางมะตอย

น้ำมันเบนซิน ใช้กับเครื่องยนต์เบนซิน ใช้ในรถยนต์ จึงต้องมีการเติมสารเคมีเพื่อเพิ่มคุณภาพให้ น้ำมันเบนซิน ใช้ในรถยนต์ จึงต้องมีการเติมสารเคมีเพื่อเพิ่มคุณภาพให้ น้ำมันเบนซิน เช่น การเพิ่มค่าออกเทน, การเพิ่มสารเคมีป้องกันสนิมและการกัดกร่อน

ก๊าซธรรมชาติ แบ่งตามการใช้งานได้ 2 ประเภทได้แก่ 2.1 ใช้เป็นเชื้อเพลิง 2.2 ใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ

2.1 การใช้เป็นเชื้อเพลิง ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า คือการใช้ก๊าซธรรมชาติในการเป็นแหล่งพลังงานเพื่อผลิตไฟฟ้า เช่นโรงไฟฟ้าบางปะกง ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานพาหนะ โดยจะมีชื่อเรียกเฉพาะว่า Natural Gas for Vehicles หรือ NGV นั่นเอง

2.2 การใช้ผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ ก๊าซปิโตรเลียมเหลว (ก๊าซหุงต้ม) เกิดจากการผสม ก๊าซโพรเพน กับ ก๊าซบิวเทน ในอัตราส่วน 70:30 ใช้ในการหุงต้ม ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ นำไปทำให้อยู่ในรูปของแข็งเป็น น้ำแข็งแห้ง ใช้ในการถนอมอาหาร ทำฝนเทียม, ใช้สร้างควันในงานต่างๆ

น้ำมันแก๊สโซฮอล์ คือ น้ำมันเชื้อเพลิงที่มีส่วนผสมของ น้ำมันเบนซิน กับ เอทานอล โดยใช้เอทานอลจากการหมัก,กลั่น ผลผลิตทางการเกษตร เช่น อ้อย, มันสำปะหลัง, ข้าว, ข้าวโพด

ประโยชน์ของน้ำมันแก๊สโซฮอล์ ลดการนำเข้าน้ำมันจากต่างประเทศ ใช้ประโยชน์จากพืชผลทางการเกษตรในประเทศ เป็นการช่วยเหลืเกษตรกร ยกระดับราคาพืชผลทางการเกษตร เพิ่มรายได้ให้เกษตรกร ทำให้เกิดการวิจัยใหม่ๆด้านเกษตรกรรม

ผลของกัมมันตภาพรังสีต่อสิ่งมีชีวิต 1.เซลล์ตาย เกิดผื่นแดงตามผิวหนัง ผมร่วง เกิดเป็นแผลเปื่อย เกิดเนื้อเส้นใยจำนวนมากที่ปอด เกิดต้อกระจก และอาจถึงชีวิตถ้าได้รับในปริมาณมาก หรือผู้รับรังสีนั้นมีร่างกายอ่อนแอ, คนชรา, เด็กทารก 2. เกิดการเปลี่ยนแปลงในระดับยีน ทำให้มีผลต่อไปถึงรุ่นลูก, รุ่นหลาน เกิดมาไม่สมประกอบ เป็นโรคร้ายตั้งแต่เกิด

การใช้แสงอาทิตย์เพื่อผลิตความร้อน การอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ คือการใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ในการอบผลผลิต โดยมีการออกแบบให้มีการถ่ายเทความชื้น และการหมุนเวียนของอากาศให้ได้ผลดีที่สุดด้วย การผลิตน้ำร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ คือการใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์มาเก็บรักษาไว้เพื่อทำให้น้ำร้อน

พลังงานความร้อนใต้พิภพ แต่ใช้ได้เพียงบางพื้นที่บนโลก ทั้งยังนำมาใช้ได้ค่อนข้างลำบาก ในประเทศไทยมีโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ ตั้งอยู่ที่แหล่งน้ำพุร้อนฝาง จ.เชียงใหม่ ใช้ความร้อนใต้พิภพในการผลิตกระแสไฟฟ้า ทั้งยังนำความร้อนที่เหลือมาใช้อบแห้งผลผลิตทางการเกษตร จนเหลือน้ำที่ไม่ร้อนมากแล้ว ปล่อยไปรวมกับน้ำตามธรรมชาติ เพื่อเพิ่มปริมาณน้ำให้เกษตรกรในฤดูแล้งได้อีกด้วย

Thank You Kingsoft Office Make Presentation much more fun