ความร้อน สมบัติของแก๊สและทฤษฎีจลน์ หน้า 1 พลังงานความร้อน 7. ถ้าใส่ตะปูที่เผาจนร้อนแดงลงในแก้วซึ่งใส่น้ำพอสมควร อุณหภูมิของน้ำและตะปู จะเปลี่ยนแปลงอย่างไร และถ้าปล่อย ทิ้งไว้จนนานพอควร อุณหภูมิจะมีค่าอย่างไร ............................................................. 8. พลังงานความร้อนของตะปูและน้ำมีการถ่ายโอนให้แก่กัน และ มีการถ่ายโอนให้กับสิ่งแวดล้อมหรือไม่ อย่างไร ......................... 9. ความร้อนแฝง หมายถึง .................................................................. 10. ภาพแสดงการต้มน้ำแข็งจนกลายเป็นไอ 1. เมื่อใช้ค้อนตอกตะปูจะพบว่าตะปูร้อนขึ้น เมื่อสูบลมเข้ายางรถจักรยาน พบว่ากระบอกสูบร้อนขึ้นกว่าเดิม เมื่อใช้สว่านเจาะเนื้อไม้พบว่าบริเวณ เนื้อไม้ที่ถูกเจาะและดอกสว่านร้อนขึ้น พลังงานความร้นในแต่ละ กรณีมาจากแหล่งใดบ้าง 2. นอกจากพลังงานเคมี พลังงานไฟฟ้า และพลังงานกลแล้ว มีพลังงาน ใดบ้างที่แปลงรูปเป็นพลังงานความร้อน ยกตัวอย่างประกอบ 3 ตัวอย่าง 2.1 ............................................................................................................. 2.2 ............................................................................................................. 2.3 ............................................................................................................. 3. ความจุความร้อน หมายถึง ....................................................................... ................................................................... 4. ในระบบ SI พลังงานความร้อนมีหน่วยเป็น ........................................ 5. ให้นักเรียนสืบค้นหาค่าความจุความร้อนจำเพาะของสารในตาราง mL mc t น้ำแข็ง 0 c๐ น้ำ 0 c๐ น้ำ 100 c๐ mL ไอน้ำ 100 c๐ สาร ความจุความร้อนจำเพาะ(KJ/kg.K 1. น้ำ 2. น้ำแข็ง 3. ไอน้ำ 4. อะลูมิเนียม 5. เหล็ก 6. ทองแดง 7. ตะกั่ว ต้องใช้พลังงานความร้อนอย่างน้อยเท่าใดในการต้มน้ำแข็ง 1 กิโลกรัม ให้กลายเป็นไอน้ำพอดี(c=4.2 KJ/kg.K และ L = 2300 KJ/kg) Q = mL + mc t + mL แทนค่าจะได้ว่า Q = ………………………… …………………………………………. 6. ให้นักเรียนใช้สมการเทียบโอนอุณหภูมิของสารต่อไปนี้หาค่าอุณหภูมิ C = F-32 = R = K-273 5 9 4 5 6.1 วัดอุหภูมิของน้ำสภาพปกติได้ 30 องศาเซลเซียส คิดเป็นกี่องศา ฟาเรนไฮต์ 11. ลูกกลมตะกั่วมวล 500 กรัม ตกจากที่สูง 25 เมตร ถ้าพลังงาน ทั้งหมดเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนให้แก่ตะกั่ว อุณหภูมิของ ลูกกลมตะกั่วเปลี่ยนแปลงอย่างไร(cตะกั่ว = 130 KJ/kg.K) วิธีทำ พลังงานศักย์ของลูกกลมตะกั่ว=พลังงานความร้อนที่ได้รับ mgh = mc t 6.2 พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์วัดได้ 5 x 109 องศาเคลวิน คิดเป็นกี่องศาเซลเซียส ต่อหน้า 2

ความร้อน สมบัติของแก๊สและทฤษฎีจลน์ หน้า 2 12. ผ่านไอน้ำ 10 กรัม ที่ 100 c๐ ลงในส่วนผสมของน้ำ 200 กรัม กับน้ำแข็ง 120 กรัม อุณหภูมิของของเหลวหลังผสมทั้งหมดมีค่า.... 18. ในการสูบอากาศปริมาณหนึ่งเข้ายางรถยนต์ทำให้อากาศภายในยาง มีความดัน 5x105 นิวตัน/ตารางเมตร ที่อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส เมื่อรถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงยางจะร้อนขึ้นเป็น 117 องศาเซลเชียส ถ้าปริมาตรเปลี่ยนแปลงน้อยมาเกือบคงตัว ความดันภายในยางรถ จะมีค่าเป็นอย่างไร วิธีทำ จากความสัมพันธ์ P1 = P2 T1 T2 Q ลด mL ไอน้ำ100c๐ น้ำ100c๐ mc t ของเหลว t=? น้ำแข็ง0c๐ mL น้ำ0c๐ mc t น้ำ Q เพิ่ม กำหนดให้ ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอมีค่า 540 KJ/kg.K ความร้อนแฝงของการหลอมเหลวมีค่า 80 KJ/kg.K Q ลด = Q เพิ่ม 19. ความรู้เพิ่มเติม 1 ปริมาตรของแก๊สใดๆเท่ากับ 22.4 ลูกบาศก์เดซิเมตร ที่ 0 c๐ และ ที่ความดัน 1 บรรยากาศ ดังนั้นถ้าแก๊ส n โมล จะมีปริมาตร V = n(22.4 dm3/mol) หรือ n(22.4x10-3 m3 /mol) (mL) + (mc t) = (mL) + (mc t) (10.540) + (10.(1.98)(100-t)) = (120.80) + (200+120.2.t) และ T = 273 K P = 1 บรรยากาศ = 1 x 105 N/m2 ดังนั้น PV = n(8.31 J/mol.K) T ค่า 8.31 J/mol.K เป็นค่าคงตัวของแก๊สใช้สัญลักษณ์ R ดังนั้น PV = nR หรือ PV = nRT ก๊าซ(Gass) 13. ให้นักเรียนอธิบายคุณสมบัติของแก๊ส 3 ข้อ 13.1 .................................................................................................. 13.2 .................................................................................................. 13.3 .................................................................................................. 14. กฏของบอยล์ อธิบายความสัมพันธ์ของความดันและปริมาตรของ แก๊สว่าอย่างไร 15. กฏของชาร์ล อธิบายความสัมพันธ์ของอุณหภูมิและปริมาตรของ 20. ความรู้เพิ่มเติม 2 แก๊ส 1 โมล มีจำนวนโมเลกุล 6.02 x 1023 โมเลกุล เรียกว่า เลขอาโวกาโดร ใช้สัญลักษ์ NA ดังนั้นแก๊ส n โมลจะมีจำนวน โมเลกุลเป็น n เท่าของ NA N = nNA หรือ n = N NA 16. เมื่อนำกฏของบอยล์ และกฏของชาร์ล มารวมกันจะได้สมการ ว่าอย่างไร แต่ PV = nRT ดังนั้น PV = N RT NA หรือ PV = N R T 17. กฏของเกย์-ลูสแซก อธิบายเกี่ยวกันสิ่งใดของแก๊ส

ความร้อน สมบัติของแก๊สและทฤษฎีจลน์ หน้า 3 R = 8.31 J/mol.K NA = 6.02 x 1023 โมเลกุล ดังนั้น R = 1.38 x 10-23 J/K NA หรือ kB = 1.38 x 10-23 J/K (ค่าคงตัวของโบลต์ซมันน์) ดังนั้น PV = NkBT 24. ความรู้เพิ่มเติม 3 จากสมการความสัมพันธ์ PV = 1 Nmv2 3 หรือเขียนสมการใหม่ให้สอกคล้องกับพลังงานจลน์เฉลี่ย Ek ได้ว่า PV = 2 N 1mv2 3 2 ดังนั้น PV = 2 N Ek 21. อากาศห้องหนึ่งมีอุณหภูมิ 21 องศาเซลเซียส มีความดัน 1x105 N/m2 จำนวนโมเลกุลของแก๊สในปริมาตร 1 m3 มีค่าเท่าใด วิธีทำ จากสมการ PV = NkBT ดังนั้น NkBT = 2 N Ek 3 Ek = 3 kBT 2 25. จงหาค่าพลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลของแก๊สที่ 30 c๐ วิธีทำ 22. การที่แก๊สมีการเคลื่อนที่แบบบราวน์ มีลักษณะเป็นอย่างไร 26. จากสถานการณ์ต่อไปนี้ นักเรียนใช้หลักทฤษฎีจลน์ของแก๊สอธิบาย ได้ว่าอย่างไร 26.1 ถังบรรจุแก๊สหูงต้มหรือกระป๋องสเปรย์ที่ใช้พ่นสีหรือยาฆ่า แมลงเมื่ออยู่ในที่ร้อนมากๆอาจเกิดระเบิดได้ ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส 23. ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส กล่าวว่าอย่างไร 26.2 ของเหลวที่กำลังระเหยอุณภูมิจะลดลง 26.3 การเปลี่ยนสถานะของสารจากของเหลวเป็นของแข็ง 27. การพาความร้อน หมายถึง ................................................................ ............................................................... 28. การนำความร้อน หมายถึง ............................................................... 29. การถ่ายโอนความร้อน หมายถึง ......................................................