การถ่ายโอนความร้อนเมื่อ : วันอาทิตย์, 04 มิถุนายน 2560 วิธีการถ่ายโอนพลังงานความร้อนแบ่งได้เป็น 3 วิธี ดังนี้ 1. การถ่ายโอนความร้อนโดยการนำความร้อน เป็นการถ่ายโอนความร้อนโดยความร้อนจะเคลื่อนที่ไปตามเนื้อของวัตถุจากตำแหน่งที่มีอุณหภูมิสูงไปสู่ตำแหน่งที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า
โดยที่วัตถุที่เป็นตัวกลางในการถ่ายโอนความร้อนไม่ได้เคลื่อนที่ เช่น การนำแผ่นอะลูมิเนียมมาเผาไฟ โมเลกุลของแผ่นอะลูมิเนียมที่อยู่ใกล้เปลวไฟจะร้อนก่อนโมเลกุลที่อยู่ไกลออกไป เมื่อได้รับความร้อนจะสั่นมากขึ้นจึงชนกับโมเลกุลที่อยู่ติดกัน และทำให้โมเลกุลที่อยู่ติดกันสั่นต่อเนื่องกันไป ความร้อนจึงถูกถ่ายโอนไปโดยการสั่นของโมเลกุลของแผ่นอะลูมิเนียม 2. การถ่ายโอนความร้อนโดยการพาความร้อน เป็นการถ่ายโอนความร้อนโดยวัตถุที่เป็นตัวกลางในการพาความร้อนจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับความร้อนที่พาไป ตัวกลางในการพาความร้อนจึงเป็นสารที่โมเลกุลเคลื่อนที่ได้ง่าย ได้แก่ ของเหลวและแก๊ส ลมบกลมทะเลเป็นการเคลื่อนที่ของอากาศที่พาความร้อนจากบริเวณหนึ่งไปยังอีกบริเวณหนึ่ง การต้ม การนึ่ง และการทอดอาหารเป็นการทำให้อาหารสุกโดยการพาความร้อน 3. การถ่ายโอนความร้อนโดยการแผ่รังสีความร้อน เป็นการถ่ายโอนความร้อนโดยไม่ต้องอาศัยตัวกลาง เช่น การแผ่รังสีความร้อนจากดวงอาทิตย์มายังโลก การแผ่รังสีความร้อนจากเตาไฟไปยังอาหารที่ปิ้งย่างบนเตาไฟ เป็นต้น สมดุลความร้อน สมดุลความร้อน หมายถึง ภาวะที่สารที่มีอุณหภูมิต่างกันสัมผัสกัน และถ่ายโอนความร้อนจนกระทั่งสารทั้งสองมีอุณหภูมิเท่ากัน (และหยุดการถ่ายโอนความร้อน) เช่น การผสมน้ำร้อนกับน้ำเย็นเข้าด้วยกัน น้ำร้อนจะถ่ายโอนพลังงานความร้อนให้กับน้ำเย็น และเมื่อน้ำที่ผสมมีอุณหภูมิเท่ากัน การถ่ายโอนความร้อนจึงหยุด การดูดกลืนความร้อนของวัตถุ วัตถุทุกชนิดสามารถดูดกลืนพลังงานรังสี
การดูดกลืนพลังงานรังสีของวัตถุเรียกว่า "การดูดกลืนความร้อน" จากการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์พบว่า วัตถุที่มีผิวนอกสีดำทึบหรือสีเข้ม จะดูดกลืนความร้อนได้ดี วัตถุที่มีผิวนอกสีขาวหรือสีอ่อนจะดูดกลืน ความร้อนได้ไม่ดี การขยายตัวของวัตถุ วัตถุบางชนิดจะขยายตัวเมื่อได้รับความร้อนและจะหดตัวเมื่อคายความร้อน การขยายตัวของวัตถุเป็นสมบัติเฉพาะตัวของวัตถุ อัตราส่วนระหว่างขนาดของวัตถุที่เปลี่ยนแปลงไปกับขนาดเดิมของวัตถุต่ออุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง เรียกว่า "สัมประสิทธิ์ของการขยายตัว" วัตถุใดที่มีสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวมากจะขยายตัวได้มากกว่าวัตถุที่มีสัมประสิทธิ์การขยายตัวน้อย เช่น ที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส และความดันบรรยากาศเดียวกัน สังกะสี ตะกั่ว อะลูมิเนียม จะขยายตัวได้มากไปน้อย ตามลำดับ ความรู้เรื่องการขยายตัวของวัตถุเมื่อได้รับความร้อนถูกนำไปใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง เช่น การเว้นรอยต่อของรางรถไฟ การเว้นช่องว่างของหัวสะพาน การประดิษฐ์เทอร์มอมิเตอร์ และการติดตั้งเทอร์มอสแตตไฟฟ้า เพื่อใช้ควบคุมระดับอุณหภูมิของเครื่องใช้ไฟฟ้า เป็นต้น หัวเรื่อง และคำสำคัญ การถ่ายโอนความร้อน,การถ่ายโอนพลังงานความร้อน,วิธีการถ่ายโอนพลังงานความร้อน รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท. สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล ลิขสิทธิ์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) วันที่เสร็จ วันอาทิตย์, 04 มิถุนายน 2560 สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา วิทยาศาสตร์ทั่วไป ช่วงชั้น มัธยมศึกษาตอนปลาย ดูเพิ่มเติม สิ่งที่นักเรียนจะได้เรียนรู้ 1. อธิบายความหมายของการนำความร้อนได้ (ด้านพุทธิพิสัย) 2. ตั้งสมมติฐานและสรุปผลการทดลองได้ (ด้านทักษะพิสัย) อุปกรณ์ 1. ตะเกียงแอลกอฮอล์ ขั้นตอนการสอน 1. นักเรียนตั้งแถวหน้าห้องทดลองวิทยาศาสตร์ หลังจากนั้น เดินไปนั่งที่โต๊ะทีละคนตามลำดับ
เช่น คนคนที่ 1 นั่งโต๊ะที่ 1 คนที่ 2 นั่งโต๊ะที่ 2 ….. คนที่ 7 นั่งโต๊ะที่ 1 (แบ่งกลุ่มนั่งเรียน) 7. ครูเขียนวิธีการทดลองบนกระดานและอธิบายวิธีการทดลอง 8. ครูสาธิตวิธีการดับไฟตะเกียงแอลกอฮอล์ พร้อมเน้นย้ำให้ระมัดระวังไม่ให้นักเรียนทำเอทิลแอลกอฮอล์ในตะเกียงหก 9. นักเรียนรับอุปกรณ์การทดลอง ดังนี้ 10. นักเรียนปฏิบัติการทดลอง ดังนี้ 11. นักเรียนสังเกตและบันทึกผลการทดลอง 13. นักเรียนร่วมกันสรุปผลการทดลอง โดยเชื่อมโยงผลการทดลองกับเนื้อหาที่เรียนข้างต้น (ไม้จิ้มฟันที่ติดอยู่บนแท่งเหล็ก อันที่อยู่ใกล้เปลวไฟมากที่สุดจะร่วงลงมาก่อน เพราะน้ำตาเทียนละลายเนื่องจากความร้อน การทดลองนี้ทำให้รู้ความจริงว่า ความร้อนที่มาจากตะเกียงแอลกอฮอล์เคลื่อนที่ไปยังโลหะได้ แสดงว่าโลหะสามารถนำความร้อนได้) 14. ครูชี้แจงให้นักเรียนเห็นภาพว่า การนำความร้อน เป็นการถ่ายโอนความร้อนที่เกิดขึ้นจากโมเลกุลของสารในตำแหน่งที่สัมผัสกับความร้อน มีพลังงานเพิ่มขึ้น ทำให้โมเลกุลสั่น และส่งผลกระทบไปยังโมเลกุลอื่นที่อยู่ข้างเคียง เป็นการถ่ายโอนพลังงานความร้อนจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่งต่อเนื่องกันไป
โดยไม่มีการเคลื่อนที่ของโมเลกุล (ความร้อนเคลื่อนที่ วัตถุไม่ได้เคลื่อนที่) ที่มา: Kru Kookkik TFT |